1. 范圍
1.1 本試驗方法規(guī)定了塑料片材和薄膜（厚度小于1.0mm）拉伸性能的試驗方法。
注1——薄膜被強制定義為額定厚度不大于0.25mm（0.01in）的片材。
注2——厚度大于1mm（0.04in）的塑料應(yīng)按D 638試驗方法測試其拉伸性能。
1.2 本試驗方法可以測試符合上述厚度和試驗機負荷量程的所有塑料。
1.2.1 夾具的靜態(tài)稱重、和恒定速率分離試驗——本試驗方法使用以恒定速率分離的
夾具夾住試驗樣本的兩端。
1.3 本試驗方法通過分離夾、拉伸指示器或標距線的位移，得出試驗樣本的拉伸度。
1.4 彈性拉伸系數(shù)的測量步驟，包括一定的應(yīng)變率。
注3——拉伸系數(shù)是使用分離夾測量拉伸度得來的，使用5.2所描述的伸長計進行測量的規(guī)定也包括在本
步驟中。
1.5 從本試驗方法中獲得的數(shù)據(jù)，可以使用在工程學(xué)設(shè)計中。
1.6 所有數(shù)值采用單位制。圓括號內(nèi)的數(shù)值僅供參考。
1.7本標準不包含任何與標準的使用相關(guān)的安全問題（如果存在的話）。在使用本標準
前，使用者有責任建立合適的安全與衛(wèi)生規(guī)程，并制定標準的使用限制。
注4——本試驗方法與ISO 527-3相似，但技術(shù)上二者不能等同。ISO 527-3可使用其他類型的樣本、測
試速度不同，并需要使用伸長計或表距線。
2. 相關(guān)文件
2.1 ASTM標準：[2]
D 618試驗用塑料的調(diào)理的標準實施規(guī)程
D 638塑料抗拉特性的標準試驗方法
D 4000塑料材料的標準分類系統(tǒng)
D 5947 固體塑料樣本物理尺寸的試驗方法
D 6287切片和壓片試驗樣品的標準操作規(guī)程
E 4試驗機力鑒定規(guī)程
E 691測定試驗方法精密性進行實驗室間研究的標準實施規(guī)范
2.2 ISO標準
ISO 527-3塑料 拉伸性能的測定—— 第3部分:薄膜和薄板材的試驗條件[3]
3. 術(shù)語
3.1 定義——塑料拉伸試驗相關(guān)術(shù)語和符號的定義，見試驗方法D 638的附錄。
3.1.1 線性夾具——夾具的設(shè)計應(yīng)使全部夾力沿垂直于試驗樣本的直線分布。這樣的
夾具通常由一個標準水平夾面和一個半圓形對面組成。
3.1.2 撕裂破壞——從樣本的邊緣開始破裂，以足以產(chǎn)生荷載變形曲線的緩慢速率穿
過整個樣本的一種拉伸斷裂。
4. 意義和應(yīng)用
4.1 本試驗方法測得的拉伸性能對材料的定義和描述、質(zhì)量控制和規(guī)格劃分非常有價
值。拉伸性能會隨著樣本厚度、制備方法、試驗速度、夾具種類、和拉伸度測量方法
的變化而變化。因此，當需要比對結(jié)果時，必須嚴格控制這些因素。除其他特殊
材料有明確規(guī)范外，本試驗方法應(yīng)被用作仲裁。許多材料的規(guī)范可能要求使用本試驗
方法，但為了符合規(guī)范必須*行一些程序上的調(diào)整。因此建議在使用本試驗方法前
先查閱相關(guān)材料規(guī)范。D4000分類系統(tǒng)中的表1列出了現(xiàn)存的ASTM材料標準。
4.2 拉伸性能可為科研、工程學(xué)設(shè)計、質(zhì)量控制和規(guī)格劃分提供相關(guān)數(shù)據(jù)。但是，在判
斷實際使用中材料長時間受力的情況時，不能只參考本試驗所得數(shù)據(jù)。
4.3 彈性拉伸系數(shù)是薄塑料片材的硬度指數(shù)。若試驗環(huán)境得到控制，試驗結(jié)果將具
有的非常好的重現(xiàn)性。若比較不同材料的硬度，應(yīng)使用同樣尺寸的樣本。
4.4 拉伸斷裂能（TEB）是指樣本處于破裂臨界點時每單位體積所含的總能量。這一特
性在一些文件中被稱為韌性，用來評估那些經(jīng)常承受較大負荷的材料的性能。但是，
應(yīng)變率、樣本參數(shù)、尤其是樣本瑕疵，可能會造成結(jié)果嚴重波動。因此，將TEB試驗
結(jié)果用于終應(yīng)用產(chǎn)品的設(shè)計時，應(yīng)格外小心。
4.5 材料被撕裂破壞得到的不規(guī)則數(shù)據(jù)不能與普通破壞得到的數(shù)據(jù)相比較。
5. 儀器
5.1 試驗機——試驗機應(yīng)具有恒定的十字運動速率，并其必須具備下列裝置：
5.1.1 固定部件——固定或基本固定的，帶有一個夾具。
5.1.2 運動部件——可運動的，帶有第二個夾具。
5.1.3 夾具——試驗機上，固定部件和運動部件之間，用來夾住試驗樣本的一系列夾
子，可以是固定的或自動對齊的。無論何種夾具系統(tǒng)，都應(yīng)大限度的減小相對滑動
和應(yīng)力分布不均的情況。
5.1.3.1 固定夾具是牢固的安裝在試驗機的固定或可動部件上的。當使用這一類夾具
時，必須小心的將樣本夾在夾具中，從而使樣本的長軸與通過夾具中心線的拉力方向
重合。
5.1.3.2 自動對齊夾具是安裝在部件上，一旦達到一定負載就會自動排成一列，以使樣
本的長軸與通過夾具中心線的拉力方向重合。夾具應(yīng)盡可能按拉力的方向排成一行，
以避免樣本發(fā)生旋轉(zhuǎn)而滑動。自動對齊型夾具只能在一定限度內(nèi)自動調(diào)整。
5.1.3.3 應(yīng)盡可能防止樣本相對夾具滑動。使用薄橡膠、磨砂布、壓力敏感膠帶、平口
或鋸齒夾具，均可防止樣本滑動。夾具的表面應(yīng)按試驗材料及其厚度選擇。使
用1.0mm（40mil）的吸墨紙或濾紙墊在夾具圓面上，效果更好。對于易“縮在”夾具里的材
料，能始終保持恒定壓力的氣動夾更有優(yōu)勢。對于經(jīng)常在夾具邊緣撕裂的材料，可稍
稍增大夾具與樣本接觸處的曲率半徑。
5.1.4 驅(qū)動裝置——驅(qū)動裝置可以施加給移動部件一個相對穩(wěn)定、可控制的速度。該速
度應(yīng)按第9節(jié)設(shè)定。
5.1.5 負荷指示器——一個合適的負荷指示裝置，能指示夾具上的試驗樣本所承受的全
部拉伸負荷。本裝置在特定的試驗速率下（注5），基本上沒有慣性滯后現(xiàn)象。除非使
用合適的伸長計，稱重系統(tǒng)的移動在測量范圍內(nèi)不應(yīng)超過樣本伸長量的2%。負荷指示
器對樣本所承受的拉伸負荷的指示到1%。試驗機的度應(yīng)按E4規(guī)范校正。
5.1.6 十字伸長指示器——一個合適的伸長指示裝置能指示夾具做十字運動時分離的距
離。本裝置在特定試驗率下，基本上沒有慣性滯后現(xiàn)象。本指示器對夾具十字運動距
離的指示到1%。
5.2 伸長計（可選）——若需要的話，可使用本儀器測量被拉伸的樣本上兩個確定點間
的距離。使用該儀器時，應(yīng)盡量減小儀器與樣本接觸點上的壓力（見8.3）。本儀器應(yīng)
自動記錄距離或樣本的任何變化，如樣本負荷的函數(shù)、所用時間的函數(shù)。若只記錄所
用時間的函數(shù)，則負荷時間的數(shù)值也應(yīng)記錄。本儀器必須在特定試驗速率下基本無慣
性滯后現(xiàn)象（見注5）。
5.2.1 彈性系數(shù)和低拉伸量的測量——使用伸長計測量彈性系數(shù)和低拉伸量（低于伸長
量的20%），應(yīng)少到1%，并按E83規(guī)范對C儀器的要求操作。
5.2.2 高拉伸量的測量——測量高拉伸量（大于伸長量的20%）時，儀器和相關(guān)技術(shù)指
數(shù)應(yīng)到1%。
注5——在負荷和拉伸數(shù)據(jù)的標示和記錄過程中，必須快速反應(yīng)。系統(tǒng)需要的反應(yīng)速度取決于試驗的材
料（高拉伸量或低拉伸量）和應(yīng)變速率。
5.3 厚度測量器——試驗方法D5947方法C所述的凈重轉(zhuǎn)盤千分尺，或等同的測量裝
置，應(yīng)到0.0025mm（0.0001in）或更小。
5.4 寬度測量儀——合適的測量器或其他能到0.25mm（0.010in）的儀器。
5.5 樣本裁切器——根據(jù)D6287規(guī)范選擇適合裁切薄膜和薄板材的技術(shù)和設(shè)備。
5.5.1 經(jīng)證明，使用刀片的裝置特別適合裁切破裂伸長率在10-20%以上的材料。
5.5.2 由于可能造成樣本邊緣不整齊或破裂，建議不要使用沖床或壓力機裁切樣本。
6. 取樣
6.1 試驗樣本應(yīng)為統(tǒng)一寬度和厚度的條形，長度應(yīng)比夾具間距離長少50mm（2in）。
6.2 樣本的額定寬度應(yīng)不小于5.0mm（0.20in）、不大于25.4mm（1in）。
6.3 寬度和厚度的比至少為8。過窄的樣本會放大樣本邊緣的應(yīng)變情況和裂紋。
6.4 裁切樣本時應(yīng)盡量避免造成缺口或撕裂等可能使樣本過早斷裂的缺陷（注6）。樣
本的兩邊應(yīng)平行，邊緣部分寬度應(yīng)小于兩夾具間樣本的長度的5%。
注6——制備樣本時，應(yīng)是用顯微鏡檢查樣本是否存在缺陷。
6.5試驗樣本的厚度應(yīng)恒定，當材料厚度小于0.25mm（0.010in）時，樣本厚度應(yīng)小于夾具
間樣本的長度的10%；當材料厚度大于0.25mm（0.010in）小于1.00mm（0.040in）時，樣本
厚度應(yīng)小于夾具間樣本的長度5%。
注7——當樣本厚度超過6.5的推薦值時，試驗得到的數(shù)據(jù)可能無法表示材料的特性。
6.6 如果懷疑材料是各向異性材料，則要分別準備兩組樣本，其長軸應(yīng)分別與各向異性
的方向平行和垂直。
6.7 測量彈性拉伸系數(shù)時，應(yīng)以250mm（10in）為樣本標準長度。本長度被用來盡可能的
減小夾具滑動對試驗結(jié)果造成的影響。當該長度不可行時，在不影響試驗結(jié)果的前提
下，試驗區(qū)的長度可為100mm（4in）。但是，在仲裁中仍然應(yīng)使用250mm的長度。在測
試較短的樣本時，應(yīng)調(diào)節(jié)試驗速率，使應(yīng)變速率與標準樣本相同。
注8——一系列循環(huán)試驗[4]表明，對于厚度小于0.25mm（10mil）的材料，在夾具的圓面墊
上1.0mm（40mil）吸墨紙測量試驗區(qū)為100mm的樣本所得到的結(jié)果，與使用平口夾具測量試驗區(qū)
為250mm的樣本所得的結(jié)果一樣。
注9——對于一些厚度大于0.25 mm（0.010 in）的高彈性系數(shù)材料，很難避免夾具發(fā)生滑動。
7. 實驗環(huán)境
7.1 環(huán)境——除合同或相關(guān)ASTM標準另有規(guī)定外，應(yīng)按D618方法A的要求，于試驗前至
少40小時將樣本的環(huán)境調(diào)節(jié)至溫度23±2°C（73.4±3.6°F）、相對濕度50±10%。解
決有關(guān)爭議時允許的誤差范圍為溫度±1°C（±1.8°F）、相對濕度±5%。
7.2 實驗環(huán)境——除合同或相關(guān)ASTM標準另有規(guī)定外，試驗應(yīng)在溫
度23±2°C（73.4±3.6°F）、相對濕度50±10%下進行。解決有關(guān)爭議時允許的誤差
范圍為溫度±1°C（±1.8°F）、相對濕度±5%。
8. 試驗樣本的數(shù)量
8.1 對于各向同性材料，每個試樣至少要準備5 個樣本。
8.2 對于各向異性材料，每個試樣至少要準備10 個樣本。5 個長軸平行
于樣本的各向異性方向，5 個長軸垂直于樣本的各向異性方向。
8.3 若樣本在明顯缺陷處破裂、或在標準長度外破裂，也應(yīng)拋棄該樣本并重新進行試
驗，除非這種缺陷或環(huán)境是被研究的對象。但是，當發(fā)生夾裂（夾具與樣本接觸處的
破裂）時，若試驗所得的數(shù)值已被證明與標準長度內(nèi)發(fā)生破裂所得數(shù)值基本一致，則
夾裂可以被接受。
注10——對于某些材料，可在試驗前和試驗后使用光學(xué)正交偏振儀檢測樣本中可能或已經(jīng)造成提前斷裂
的缺陷。
9. 試驗速度
9.1 試驗速度是指，試驗機無負荷運行時兩部件（或夾具）分離的速度。此分離速度
與滿負荷分離速度之差，不能超過空負荷分離速度的5%。
9.1 試驗速度應(yīng)按表1所示的要求計算初始應(yīng)變率。這些試驗方法中，夾具
分離速度與初始應(yīng)變率的計算公式如下：
A = BC
其中：
A= 夾具的分離速度，mm（或in）/min；
B= 夾具間的初始距離，mm（或in）；
C= 初始應(yīng)變率，mm/mm·min（或in/in·min）。
9.3 除材料指標另有規(guī)定外，初始應(yīng)變率應(yīng)按表1 中的規(guī)定。
注11——不同的初始應(yīng)變率下得到的結(jié)果不具可比性；因此，當需要直接比較不同的拉伸等級的材料
時，應(yīng)使在同一應(yīng)變速率下比較。對于一些材料，建議在材料的屈服拉伸率的基礎(chǔ)上選擇應(yīng)變率。
9.4 特殊情況下，例如測量拉伸破裂率得到的值與材料的分類相矛盾，導(dǎo)致必須選擇
應(yīng)變率，則應(yīng)選擇較低的應(yīng)變率。
9.5 測量系數(shù)時，一旦應(yīng)變率和樣本尺寸與測試其他拉伸性能時不同，則應(yīng)使用另外
的樣本。
10.試驗步驟
10.1 選擇一個負荷范圍，使樣本在負荷范圍三分之二處破裂。為了選擇合適的負
荷-樣本寬度組合，需要做幾個試驗。
10.2 沿著樣本長度方向，在幾個不同的點測量其橫截面積。測量寬度應(yīng)
到0.25mm（0.010in）。測量厚度時，對于厚度小于0.25mm（0.010in）的薄膜，應(yīng)
到0.0025mm（0.0001in）；對于厚度大于0.25mm（0.010in）小于1.0mm（0.040in）的薄
膜，應(yīng)到1%。
10.3根據(jù)表1設(shè)定夾具的初始距離。
10.4根據(jù)表1和夾具的初始距離，設(shè)定夾具分離的速度，使其要求的應(yīng)變速度。將負
荷計量系統(tǒng)、拉伸指示器和記錄系統(tǒng)歸零。
注12：使用伸長計測量彈性拉伸系數(shù)，比使用分離夾具地方法要。要小心防止伸長儀的滑動，以及
避免樣本產(chǎn)生不適當?shù)膽?yīng)力。同樣參考6.7。
10.5 如果需要測量試驗區(qū)的長度，而不是夾具間的長度，則應(yīng)使用柔軟的彩色蠟筆
或水筆在樣本上標出試驗區(qū)的兩端。不要使用硬物在樣本表面刻畫標線，因為這些劃
痕可能會增大壓力并使樣本過早斷裂。若使用伸長計，試驗區(qū)應(yīng)為伸長計與樣本接觸
點間的距離。
注13：對于一些拉伸量較高的樣本，測量其試驗區(qū)的長度是必要的。隨著樣本
的伸長，夾具內(nèi)襯與材料解除面積將減小，導(dǎo)致材料松弛。結(jié)果上來說，這個問題與夾具的滑動相似，
也就是夸大了所測得的拉伸量。
10.6 將樣本放在試驗機的夾具內(nèi)，小心的將樣本的主軸線與夾具接觸點的中心線對
齊，將夾具牢牢地夾緊，盡可能的減小樣本滑動的可能性。
10.7 啟動機器，記錄負荷-拉伸量。
10.7.1 當夾具間的樣本全長作為測試區(qū)時，記錄負荷-夾具間距的值。
10.7.2 當試驗區(qū)已被標記在樣本上，使用合適的儀器記錄邊緣邊界線的位移。如果需
要，可根據(jù)負荷指示器的讀數(shù)做出負荷-拉伸曲線。
10.7.3 當使用拉伸計時，記錄拉伸計顯示的試驗區(qū)的負荷-拉伸量。
10.8 如果需要系數(shù)值，選擇一個負荷范圍和制圖率，在X軸的30-60°范圍內(nèi)做出負
荷-拉伸曲線。為達到高度，應(yīng)使用該試驗條件下靈敏的儀表測量負荷。如果
負荷-伸長曲線偏離了線性方向，則應(yīng)停止試驗。
10.9 在測量材料正割系數(shù)的試驗中，則應(yīng)在材料達到規(guī)定的伸長率時停止試驗。
10.10如果測量材料的拉伸斷裂能，則應(yīng)準備做應(yīng)力-應(yīng)力曲線的積分。可以是試驗
中的電子積分，或者試驗后求取曲線下的面積（見附錄A2）。
11.計算
11.1除非曲線的初始區(qū)域不是由樣本的張緊、安裝或其他人為因素造成的，而是材料
的真實反映，否則應(yīng)按附錄A1做初始補償。
11.2 破裂因數(shù)（標稱值）的計算應(yīng)該是大負荷值除以樣本初始的小寬度。結(jié)
果應(yīng)表示為力每單位寬度，一般是牛頓每米（磅每英寸）；報告中到3 位有效
數(shù)字。薄膜的厚度應(yīng)接近0.0025毫米（0.0001英寸）。
示例：0.1300mm（0.0051in）厚的薄膜,破裂因數(shù)= 1.75kN/m（10.0 lbf/in）
注14——該法對于極其薄的塑料薄膜（厚度小于0.13mm（0.005in））是十分有效的。該種薄膜的斷裂負
荷可能與橫截面面積不成正比，厚度很難測量。而且，該種材料由于拉伸效果、表皮效果、結(jié)晶性
等因素的影響，拉伸性能與橫截面面積不成正比。
11.3 拉伸強度（標稱值）的計算是大負荷值除以樣本初始小橫截面積。結(jié)果表示
為力每單位面積，一般是兆帕（磅每平方英寸）。報告中，數(shù)值到3 位有效數(shù)
字。