抗张强度使得测试片由原始横截面开始断裂的最大负荷。 最初以t/in2标记。 现在以N/mm2作单位计量。 也称为了最大的应力和最大抗拉应力。
造纸工业中抗张强度的定义是纸张承受的最大作用力除以纸样宽度。在大多数其它材料(金属、塑料、木材等)的测试中,抗张强度是指式样被拉伸断裂时承受最大载荷与试样横断面积的比值。
按式(1)计算抗张强度(S),取三位有效数字
式中:S——抗张强度,kN/m2; 公式
F——平均抗张力,N;
Lw——试样的横截面积,mm2。
注:低定量纸,如薄页纸用N/m2表示为宜。
当应力达到抗拉强度以前,整个试件变形是均匀的。但是应力达到抗拉强度时,试件变形就集中在某一薄弱区域内,这部分截面发生显著的收缩(颈缩)。颈缩部分的截面比原截面小得多,因而颈缩截面上的实际应力比按原截面计算的应力大得多。但是,以原截面计算的试件应力达到抗拉强度后,试件就必然断裂,因而断裂强度σf实际工程上意义不大。在工程上常以抗拉强度代表材料的断裂应力[2] 。
对塑性材料,试样在最大载荷以前为均匀塑性变形,各部分的伸长量基本相同;在最大载荷后变形集中在试样的某一部分,并在该处出现“缩颈”。 故抗拉强度的物理意义是表征材料对最大均匀变形的抗力。抗拉强度是材料的重要力学性能指标,是构件或零件设计和选材重要依据之一。抗拉强度通过拉伸试验测定,并与其他力学性能指标存在一定的内在联系[3] 。
抗张强度是将长方形高聚物样品夹于拉力机上以均匀速度拉伸至样品断裂时所须的应力。其值和断裂前的形变受到多种因素的影响。如在高聚物玻璃化温度以下很多度,形变很小时,应 力即迅速上升,引起脆性断裂; 温度稍为升高时,分子链段在大应力作用下,微有移动,断裂时主要仍是脆性的,但略带韧性;当温度接近玻璃化温度,链段在应力不太大时,能移动,产生强迫高弹形变。此时无定形高聚物链段有取向,有时可能部分结晶,在样品中部出现细颈,断裂时表现为坚韧的,如在高弹态,则在应力不大时,便能产生高弹形变,故断裂时表现为软韧的。此外,增加拉伸的速度将增加断裂强度值。其他如交链和结晶区的存在,亦将影响断裂强度[4] 。