چرا برخي پلاستيک ها در ساخت چرخ دنده استفاده مي شوند و برخي مانند سفره ها نرم هستند؟
چرا برخي در برابر ضربه ديرتر ميشکنند ؟
پاسخ اين سوال ها را مي توان در منحني تنش_کرنش نمونه ها جست.

منحني تنش - کرنش :
يکي از ابتدايي ترين و در عين حال با ارزش ترين آزمايش هايي که بر روي مواد پلاستيکي به منظور بررسي رفتار مکانيکي آنها انجام ميشود,آزمايش کشش است.در اين آزمايش يک نمونه به شکل دمبل با ابعاد استاندارد ساخته ميشود و بين دو فک دستگاهي قرار ميگيرد که با سرعت ثابتي از هم دور ميشوند. اين دستگاه همزمان نيروي اعمال شده بر فکها را که نشان دهنده مقاومت نمونه است اندازه گيري و ثبت ميکند. آنچه دستگاه به عنوان نتيجه آزمايش ارائه ميدهد نيروي وارد به نمونه در مقابل مقدار جا به جايي دو فک است باتوجه به قانون هوک داريم:

نشان ميدهندوآن را مدول يانگ مينامند. E شيب منحني تنش-كرنش رابا مدول يانگ يکي از پارامتهاي مهم مهندسي به شمار ميرود و نشان دهنده سفتي جسم است. هرجه منحني تنش_کرنش به خط عمود نزديک تر باشد و يا به عبارتي شيب آن تند تر باشد مدول يانگ عدد بزرگ تري است که به اين معناست که جسم سفت تر است و در مقابل هرچه شيب کمتر باشد مدول يانگ کمتر بوده و در نتيجه جسم نرم تر است:
نمودار تنش- کرنش

رفتار پليمرها در هنگام آزمايش کشش :
يک پليمر بسته به اينکه از نظر ساختمان شيميايي در چه وضعيتي باشد رفتار مختلفي را در هنگام اين آزمايش از خود نشان ميدهد.

از بين نمونه هاي ذکر شده چه تفاوتي بين نمونه ? و ? است؟ به ظاهر نمونه ? تنش بيشتري را تحمل ميکند . اين مطلب به طور کامل درست است .ولي با اين وجود نمونه انرژي بيشتري را براي شکستن نياز دارد. در اين آزمايش سطح زير منحني نشان دهنده انرژي لازم براي شکست است .هرچه اين انرژي بيشتر باشد نمونه داراي چقرمگي بيشتر است
اين آزمايش تا شکست نمونه ادامه پيدا ميکند. در اين نقطه تنش مربوطه تنش در شکست و کرنش مربوطه کرنش در شکست ناميده ميشود.
تفاوت نمودار ? يعني پلاستيک هايي مانند پلي استايرن و الياف با پلاستيک هاي چقرمه مانند پلي اتيلن اين است که در مقايسه با پلاستيک هاي شکننده از مدول کمتري برخوردارند و حداثر تحمل آنها در برابر تنش نيز کمتر بوده,ولي در مقابل,در برابر ضربه بسيار مقاومند.
همان طور که اشاره شد رفتار پليمر به ساختمان شيميايي آن بستگي دارد به طور مثال:

به طور کلي چه استفاده هايي از اين نمودار مي شود؟
در طراحي يک قطعه و ميزان نيرويي که به آن وارد مي شود .ميزان کش آمدن يک نمونه (استحکام کششي ) و مدول آن يعني شيب نمودار , ميزان انرژي لازم براي شکست يعني سطح زير نمودار و ميزان افزايش طول در هنگام شکست از جمله موارد مهمي است که از اين نمودار بدست مي آيد (لوله و اتصالات پلي اتيلن)

از کتاب خواص فيزيکي و مکانيکي پليمرها تاليف دکتر سيامک مطهري-دکتر ايرج رضاييان