1 試驗內容

本次試驗將使用上海保圣質構儀對固定尺寸的圓柱狀固態硅膠進行硅膠彈性模量和硬度的測試，并計算出固態硅膠的軸向彈性模量。質構儀不僅僅是儀器精密度搞，而且軟件算法非常之多，無論是硅膠的彈性模量直接計算出，也可以看到硅膠的應力，應變，不同硅膠形變后的硬度，彈性模量。

2 材料與方法

2.1 試驗材料

固態硅膠：由******醫藥科技有限公司郵寄提供，樣品共1塊。樣品實際直徑測量為41.77 mm。

2.3 試驗方法

選用上海保圣TA.XTC-18研究型質構儀，因樣品直徑為41.77 mm，為了保證探頭面積大于樣品平面選擇直徑為50 mm柱形探頭進行下壓實驗，測定固態硅膠的彈性模量，下壓形變量20%。

3 試驗結果

對樣品進行彈性模量測試，測試結果曲線如圖3所示。

一般來講，對彈性體施加一個外界作用力，彈性體會發生形狀的改變，“彈性模量"的一般定義是：單向應力狀態下應力除以該方向的應變。材料在彈性變形階段，其應力和應變成正比例關系（即符合胡克定律）。所以在固態硅膠下壓過程中，選擇其彈性階段的數據進行彈性模量的計算。為了對原始數據彈性比例區間進行合適的選擇，將10%應變曲線圖放大如圖4所示，可以看到曲線斜率有明顯的變化，故此選擇下壓時間段0-1 s范圍內的數據，線性擬合R2為0.98，應力應變呈正比。

選擇0-1 s數據，通過軟件勾選自動得出結果，固態硅膠彈性模量結果如表1所示。其中，柱形探頭底平面面積大于樣品上表面，故受力面積計算以測定的樣品直徑41.77 mm計算，樣品高度由儀器自動測定，應力與彈性模量由軟件自動計算得出結果。最后測試得出樣品彈性模量為11.63 kpa。

TAXTC-18測試的硅膠彈性模量和硬度

硅膠如何測量彈性模量？

硅膠彈性是硅膠材料在被拉伸或壓縮后恢復其形狀的能力。硅膠具有高彈性，硅膠這種高彈性材料通常被認為是“有彈性的"，例如一塊橡膠或一個泡沫球。

用現代方法測試硅膠彈性模量已經非常簡單了，只要使用保圣質構儀就可以開始簡單的測試了。

彈性模量的相關標準：

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GB/T 5594.2-1985 電子元器件結構陶瓷材料性能測試方法 楊氏彈性模量 泊松比測試方法

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GB/T 22315-2008 金屬材料彈性模量和泊松比試驗方法

GB/T 14453-1993 金屬材料高溫彈性模量測量方法

GB/T 24191-2009 鋼絲繩 實際彈性模量測定方法

GB/T 5166-1998 燒結金屬材料和硬質合金彈性模量測定

GB/T 5986-2000 熱雙金屬彈性模量試驗方法

ASTM E111-2004 楊氏彈性模量、正切模量和弦切模量的標準試驗方法

ASTM B223-2008 恒溫金屬彈性模量的標準試驗方法(懸臂梁法)

ASTM B223-85熱雙金屬彈性模量的標準試驗方法

ASTM E1876-2007 用振動脈沖激勵測定動態楊氏模量、剪切模數和泊松比的標準試驗方法