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工程塑料常见术语解析:致密度和断裂伸长率到底是什么?

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新手看工程塑料参数表时,常被 “致密度 98%”“断裂伸长率 25%”“邵氏硬度 D80” 这类术语绕晕 —— 明明每个字都认识,放一起却不知道啥意思;听厂家说 “这材料拉伸强度 70MPa”,也不知道够不够用,只能盲目点头。

其实这些术语一点都不复杂,只要用生活化比喻拆解,再结合测试方法和实际用途,新手也能秒懂。本文针对工程塑料最常用的 6 个术语,从 “通俗定义→生活化比喻→测试方法→实际应用” 四个维度讲透,帮你下次看参数表时不犯怵,还能靠术语判断材料好坏。


一、致密度:材料 “密实度” 的指标,像海绵的 “吸水难易度


1. 通俗定义:材料内部 “孔隙多少” 的比例


致密度是指工程塑料实际密度与 “完全无孔隙的理想密度” 的百分比,比如致密度 98%,意思是材料里只有 2% 的孔隙(小空洞),剩下 98% 是密实的塑料本体。


2. 生活化比喻:把材料比作 “海绵”


• 致密度高(如 98%)的材料,像 “挤干水的海绵”—— 内部孔隙少,结构紧实,水很难渗进去;


• 致密度低(如 90%)的材料,像 “没挤干的海绵”—— 内部全是小孔,一压就出水,结构松散。


比如同样是 PA66,致密度 98% 的零件,用水泡不会吸多少水;致密度 90% 的零件,泡 1 小时就会吸水膨胀,甚至变形。


3. 怎么测试:用 “密度计” 测,简单直观


不用复杂设备,一台普通密度计就能测,步骤像 “称体重算 BMI”:


① 先称材料在空气中的重量(记为 M1);


② 再把材料完全浸在水里,称它在水中的重量(记为 M2);


③ 按公式计算:致密度 =(实际密度 ÷ 理想密度)×100%,其中 “实际密度 = M1÷(M1-M2)”(水的密度按 1g/cm³ 算),“理想密度” 是材料本身的标准密度(如 PA66 理想密度 1.14g/cm³,PC 是 1.2g/cm³,厂家会提供)。


例子:一块 PA66 零件,空气中重 114g,水中重 14g,实际密度 = 114÷(114-14)=1.14g/cm³,致密度 =(1.14÷1.14)×100%=100%,说明完全无孔隙,非常密实。


4. 实际用途:选 “怕吸水、要承重” 的零件必看


• 致密度≥95%:适合做需要承重、耐水的零件,如汽车发动机支架(怕吸水生锈,怕孔隙导致强度不够)、水下设备外壳;


• 致密度<95%:只能做非承重、干燥环境的零件,如普通收纳盒、装饰件,别用来做承重件,容易断裂。


避坑点:买 PA、PBT 这类易吸水材料时,一定要问致密度,低于 95% 的别买,否则加工时会开裂,用的时候会吸水变形。


二、断裂伸长率:材料 “能拉多长不断”,像面条的 “韧性”


1. 通俗定义:材料被拉断时,“伸长的长度” 占原来长度的百分比


比如一根 10cm 长的塑料条,拉断时变成 12.5cm,断裂伸长率 =(12.5-10)÷10×100%=25%,意思是它能拉长 25% 再断。


2. 生活化比喻:把材料比作 “面条”


• 断裂伸长率高(如 25%)的材料,像 “筋道的手擀面”—— 能拉很长不折,煮完也不容易断;


• 断裂伸长率低(如 5%)的材料,像 “脆面条”—— 稍微一拉就断,煮的时候还容易碎。


比如 ABS 的断裂伸长率约 20%,能掰弯后弹回来;而纯 PBT 的断裂伸长率只有 5%,一掰就脆断,所以 PBT 通常要加玻纤改性,把断裂伸长率提到 10% 以上。


3. 怎么测试:用 “拉力机” 拉,像 “测面条能拉多长”


测试方法很直观,就像用手拉面:


① 把材料切成标准样条(通常是长 100mm、宽 10mm、厚 4mm 的长条);


② 把样条夹在拉力机的两个夹具上,设置拉力速度(如 5mm/min,像慢慢拉面);


③ 启动拉力机,直到样条拉断,记录拉断时的长度,按公式算断裂伸长率。


小技巧:新手不用自己测,让厂家提供测试报告就行,重点看 “是否按 GB/T 1040 标准测试”(国内通用标准),没按这个标准测的结果不可信。


4. 实际用途:选 “要弯折、怕脆断” 的零件必看


• 断裂伸长率≥15%:适合做需要弯折、有韧性的零件,如卡扣(要反复扣合,怕断)、电线外皮(要弯曲,怕裂)、手机壳(摔的时候能缓冲,不容易碎);


• 断裂伸长率<10%:只能做刚性、不弯折的零件,如齿轮(不用弯折)、仪器外壳(固定不动),别用来做卡扣、铰链,一折就断。


避坑点:买做卡扣、铰链的材料时,断裂伸长率一定要≥15%,比如选 ABS、PA66,别选纯 PBT、纯 PC(PC 断裂伸长率约 10%),否则卡扣用几次就断了。


三、拉伸强度:材料 “能扛多大拉力”,像绳子的 “承重能力”


1. 通俗定义:材料被拉断时,“能承受的最大拉力” 除以 “材料截面积” 的数值,单位是 MPa(兆帕)


比如一块 10mm 宽、4mm 厚的塑料条(截面积 40mm²),拉断时用了 2800N 的力,拉伸强度 = 2800÷40=70MPa,意思是它每平方毫米能扛 70 牛的力(约 7kg 的重量)。


2. 生活化比喻:把材料比作 “绳子”


• 拉伸强度高(如 70MPa)的材料,像 “粗麻绳”—— 能吊很重的东西不崩断;


• 拉伸强度低(如 30MPa)的材料,像 “细棉线”—— 吊轻点的东西就断了。


比如 PA66 的拉伸强度约 70MPa,能做承重的齿轮;而 PP 的拉伸强度约 30MPa,只能做不承重的塑料盆,不能做齿轮。


3. 怎么测试:和断裂伸长率一起测,用拉力机出结果


拉伸强度和断裂伸长率通常用同一台拉力机测试,测完断裂伸长率后,拉力机会自动记录拉断时的最大拉力,再除以样条的截面积,就能算出拉伸强度。


注意:样条截面积要算准(宽 × 厚),比如样条实际厚 3.8mm,不是 4mm,算的时候要按 3.8mm 算,否则结果会不准。


4. 实际用途:选 “要承重、抗拉力” 的零件必看


• 拉伸强度≥60MPa:适合做承重零件,如汽车支架、工业齿轮、承重支架;


• 拉伸强度 30-60MPa:适合做轻度承重零件,如家电外壳、普通支架;


• 拉伸强度<30MPa:只能做非承重零件,如收纳盒、装饰件。


避坑点:厂家说 “这材料很结实”,别信口头说的,要要测试报告,看拉伸强度具体多少,比如号称 “能做齿轮” 的材料,拉伸强度必须≥60MPa,否则用几天就拉断。


四、硬度:材料 “抗刮擦、抗按压” 的能力,像指甲的 “硬度”


1. 通俗定义:材料表面抵抗 “被刮花、被压出痕迹” 的能力,工程塑料常用 “邵氏硬度(D 级)” 表示,数值越大越硬。


2. 生活化比喻:把材料比作 “指甲和石头”


• 硬度高(如邵氏 D85)的材料,像 “石头”—— 用钥匙刮不留痕,按上去不变形;


• 硬度低(如邵氏 D50)的材料,像 “软指甲”—— 用钥匙一刮就有痕,按上去会凹。


比如 POM 的邵氏硬度约 D82,用钥匙刮不留痕,适合做齿轮(怕磨损);而 TPU 的邵氏硬度约 D50,很软,适合做手机保护套(防摔)。


3. 怎么测试:用 “邵氏硬度计” 按,像 “按印章”


测试超简单,不用破坏材料:


① 把材料平放在桌子上,确保表面平整;


② 拿起邵氏硬度计(D 级,工程塑料专用),让硬度计的压针垂直对着材料表面;


③ 轻轻按下硬度计,等指针稳定后,读出来的数值就是邵氏硬度(D 级)。


小技巧:同一材料要测 3 个不同位置,取平均值,避免材料表面不平整导致结果不准。


4. 实际用途:选 “怕刮擦、要耐磨” 的零件必看


• 邵氏硬度≥D75:适合做怕刮擦、耐磨的零件,如齿轮(怕磨损)、家电外壳(怕刮花)、键盘键帽;


• 邵氏硬度<D75:适合做需要柔软、防刮的零件,如手机保护套、密封垫,别用来做齿轮、外壳,容易刮花磨损。


避坑点:买做外壳、齿轮的材料,硬度必须≥D75,比如选 ABS(D78)、POM(D82)、PC(D85),别选软的材料,否则用几天就刮得全是痕。


五、阻燃等级:材料 “抗燃烧” 的能力,像衣服的 “防火性”


1. 通俗定义:材料遇到火时 “是否燃烧、燃烧后是否自灭” 的等级,工程塑料常用 “UL94 标准”,从低到高分为 HB、V2、V1、V0 四个等级,V0 级最阻燃。


2. 生活化比喻:把材料比作 “衣服”


• 阻燃等级高(V0 级)的材料,像 “防火服”—— 遇到火只烧一下就灭,不滴火星;


• 阻燃等级低(HB 级)的材料,像 “普通棉布”—— 遇到火就烧,还会滴火星,容易引燃其他东西。


比如家电里的材料要 V0 级,遇到短路起火只烧一下就灭;而普通收纳盒用 HB 级就行,因为不用靠近火源。


3. 怎么测试:用 “酒精灯烧”,简单直观


UL94 阻燃等级测试很容易理解,以 V0 级为例:


① 把材料切成 127mm 长、12.7mm 宽、3.2mm 厚的样条;


② 用酒精灯火焰(高度约 20mm)烧样条下端,烧 10 秒后移开火焰;


③ 观察样条:V0 级要求 “移开火焰后 10 秒内熄灭,不滴火星,下方的棉花不被引燃”;


如果移开火焰后烧超过 10 秒,或滴火星引燃棉花,就是更低的等级(V1、V2 或 HB)。


新手自测:买材料时可以剪一小块,用打火机烧一下,V0 级的材料烧一下就灭,不滴油;HB 级的会一直烧,还滴油。


4. 实际用途:选 “靠近火源、用电” 的零件必看


• V0 级:适合做靠近火源、用电的零件,如家电内部零件(烤箱、微波炉)、充电桩外壳、电线外皮;


• V1/V2 级:适合做离火源远的用电零件,如普通家电外壳;


• HB 级:适合做远离火源、不用电的零件,如收纳盒、装饰件,别用来做用电、靠近火源的零件,会起火。


避坑点:买家电、电子相关的材料,必须问阻燃等级,至少要 V1 级,靠近火源的要 V0 级,否则有火灾风险。


六、耐温性:材料 “能承受的最高 / 最低温度”,像人的 “耐热耐寒能力”


1. 通俗定义:材料在 “不软化、不变形、性能不下降” 的前提下,能承受的最高温度(长期耐温)和最低温度(低温耐温),单位是℃。


2. 生活化比喻:把材料比作 “人”


• 耐温性好的材料,像 “能扛高温耐寒的人”—— 夏天不怕热,冬天不怕冷;


• 耐温性差的材料,像 “怕热怕冷的人”—— 夏天一热就中暑,冬天一冷就冻僵。


比如 PA66 的长期耐温约 120℃,能在发动机周边(100℃左右)工作;而 ABS 的长期耐温约 80℃,放在发动机周边会软化变形。


3. 怎么测试:用 “烘箱和低温箱” 烘 / 冻,看变形情况


• 长期耐温测试:把材料样条放进烘箱,设置温度(如 120℃),恒温放 1000 小时,拿出来看是否软化、变形,再测拉伸强度,若强度下降不超过 10%,说明能长期耐这个温度;


• 低温耐温测试:把样条放进低温箱,设置温度(如 - 40℃),恒温放 24 小时,拿出来看是否变脆、断裂,若弯折后不断,说明能耐这个低温。


新手参考:不用自己测,记常用材料的耐温范围就行:ABS(-40~80℃)、PC(-60~120℃)、PA66(-40~120℃)、PEEK(-60~260℃)。


4. 实际用途:按 “使用环境温度” 选材料,别超范围


• 高温环境(>80℃):选 PC、PA66、PEEK,别选 ABS、PP;


• 低温环境(<-20℃):选 PC、PA66、PEEK,别选 PP(低温会脆裂);


• 常温环境(-20~80℃):ABS、PC、PA66 都能用,看其他性能选。


避坑点:买材料时先想清楚使用环境温度,比如做烤箱零件(温度 100℃以上),别选 ABS,选 PC 或 PA66,否则会软化变形。


七、总结:术语速查对照表 + 新手实用建议


1. 术语速查对照表(新手直接查)

 

术语

通俗理解

关键数值(工程塑料常用)

必看场景

致密度

材料密实度,孔隙多少

≥95%(承重、耐水)

发动机支架、水下零件

断裂伸长率

能拉多长不断,韧性如何

≥15%(卡扣、弯折件)

卡扣、电线外皮、手机壳

拉伸强度

能扛多大拉力,结实程度

≥60MPa(承重件)

齿轮、支架、承重零件

邵氏硬度(D 级)

抗刮擦、抗按压能力

≥D75(外壳、齿轮)

家电外壳、齿轮、键帽

阻燃等级

抗燃烧能力

V0/V1 级(用电、近火源)

家电零件、充电桩外壳

耐温性

能扛高低温的能力

>80℃(高温环境)

烤箱、发动机周边零件


2. 新手实用建议


• 看参数表时,先看 “用途对应的关键术语”:比如做卡扣,先看断裂伸长率(≥15%);做齿轮,先看拉伸强度(≥60MPa)和硬度(≥D75);


• 别信厂家 “口头承诺”,要 “测试报告”:报告里要有具体数值,还要有测试标准(如 GB/T 1040、UL94),没报告的别买;


• 记不住数值也没关系,收藏这篇文章,选材料时对照表格查,慢慢就熟了。


工程塑料术语不是 “专业壁垒”,而是 “选对材料的工具”。只要理解每个术语的 “通俗意思” 和 “实际用途”,下次看参数表时,你也能像老手一样,快速判断材料好不好、适不适合自己用,再也不会被术语绕晕,也不会买错材料花冤枉钱。

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