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拉伸試驗(yàn)是一種常用的分析方法，可以提供有關(guān)物體彈性的信息，以及物體受到壓力或拉力時(shí)產(chǎn)生的阻力。這種測(cè)試可以對(duì)多種材料進(jìn)行分析，分析材料受力時(shí)變化行為。拉伸試驗(yàn)的主要目的是評(píng)估相關(guān)參數(shù)（比如楊氏彈性模量）或研究剪切應(yīng)力如何影響材料性能。拉伸試驗(yàn)可以幫助研究人員創(chuàng)建模型并研發(fā)更好的材料。但怎么能看到拉伸試驗(yàn)的過程呢？

掃描電鏡的拉伸試驗(yàn)

實(shí)際上，拉伸試驗(yàn)有助于預(yù)測(cè)材料何時(shí)會(huì)斷裂，但它無法提供有關(guān)材料為什么或如何斷裂的信息，除非在顯微鏡下進(jìn)行試驗(yàn)。很明顯，顯微鏡的分辨率越高，可以觀察到的信息越多。因此，將拉伸試驗(yàn)與掃描電鏡結(jié)合起來，可以提供更多的信息，并對(duì)材料如何斷裂以及如何改進(jìn)其性能的深入研究提供更多的信息。

通常，掃描電鏡（SEM）中的拉伸試驗(yàn)主要用于對(duì)聚合物進(jìn)行周期性測(cè)試。這些測(cè)試包括多次拉伸材料，以評(píng)估材料在使用過程中如何磨損。

掃描電鏡（SEM）的拉伸試驗(yàn)操作過程如下：將一小部分材料切割成條狀，裝入拉伸裝置中，將其牢固地夾在兩個(gè)活動(dòng)的夾子上，后裝入掃描電鏡（SEM）中。由于材料性能不同，測(cè)試用時(shí)不同。

下圖是掃描電鏡對(duì)橡皮筋進(jìn)行循環(huán)試驗(yàn)的結(jié)果。樣品從初（放松）的位置拉伸到 1 毫米。隨后拉伸至9 毫米，再放松至 1 毫米。重復(fù)三次。

圖1：橡皮筋的循環(huán)試驗(yàn)結(jié)果

包裝材料牽引試驗(yàn)

拉伸試驗(yàn)的另一個(gè)典型應(yīng)用是包裝材料的研究。這些材料通常是多層材料。每一層都有一個(gè)特定的功能，以滿足材料所需的性能。

在下面的視頻中，以一個(gè)牛奶紙盒的包裝為樣品材料，裝入拉伸臺(tái)進(jìn)行拉伸試驗(yàn)。測(cè)試過程被記錄下來，顯示了其斷裂過程。

拉伸臺(tái)規(guī)格

更堅(jiān)硬的材料，如金屬（鋁，鋼），也可以測(cè)試。實(shí)際上，樣品臺(tái)可以施加高達(dá) 1kN 的力，可以在掃描電鏡內(nèi)外使用同一樣品臺(tái)進(jìn)行拉伸試驗(yàn)。分析的準(zhǔn)確性取決于樣品臺(tái)夾具的分辨率，即樣品臺(tái)對(duì)施加于樣品的力的變化的敏感度。通常情況下，準(zhǔn)確度大約是操作者所能施加的大力的 1%。

金屬拉伸斷裂