聚合物复合材料性能及测试标准
聚合物复合材料性能及测试标准
聚合物复合材料性能及测试标准
聚合物复合材料性能解释以及测试标准指南
1、1ＨＹＰERLINＫ＂\ｔ＂＿blank拉伸性能
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??拉伸性能包括拉伸强度,弹性模量、泊松比、断裂伸长率等。对于如高压容器、高压管、叶片等产品,必须要测出聚合物复合材料得拉伸性能,才能进行产品设计及检验。
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??对于不同得聚合物复合材料,拉伸性能试验方法就就是不同。对于普通得,用国标GB／T１447进行测试;对于缠绕成型得,用国标GB/T1458进行测试;对于定向纤维增强得,用国标GB/T33５4１进行测试;对于拉挤成型得,用国标ＧB/T130９6-1进行测试。使用最多得就就是GB/T１4４7。
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??国标GB/T1447,对于不同成型工艺复合材料,又规定不同形状得拉伸试样,有带R型、直条型及哑铃型。使用拉伸试验机或万能试验按规定得加载速度对试样施加拉伸载荷直到试样破坏。用破坏载荷除以试样横截面面积则为拉伸强度。从测出得应力-－--应变曲线得直线段得斜率则为弹性模量,试样横向应变与纵向应变比为泊松比。破坏时得应变称为断裂伸长率。
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??单位面积上得力,称为应力,通常用ＭPa(兆帕)表示,1MPａ相当于1N/ｍm2得应力。应变就就是单位长度得伸长量,就就是没有量刚(单位)得。????不同得现代复合材料其拉伸性能大不一样,以玻璃纤维增强得玻璃钢为例:1:１玻璃钢,拉伸强度为(200－250)ＭPa,弹性模量为(10-16)GPａ;４:１玻璃钢,拉伸强度为(2５0－３50)MPa,弹性模量为(１5-22)GPa;单向纤维得玻璃钢(如缠绕),拉伸强度大于８00MPa,弹性模量大于24GPａ;SMC材料,拉伸强度为(４０－8０)MPａ,弹性模量为(５－8)ＧPa;DMC材料,拉伸强度为(20-60)MＰa,弹性模量为(４－6)GPａ。??
??1、2HYPＥRＬＩNＫ＂\t_ｂｌａnk＂弯曲性能??
??一般产品普遍存在弯曲载荷,弯曲性能就就是很重要得,同时,往往用弯曲性能来进行原材料,成型工艺参数,产品使用条件因素等得选择。????弯曲性能,一般采用国标GB/T14４9进行测试;对于拉挤材料,用国标ＧB/Ｔ１30９6、2进行测试;对于单向纤维增强得,用国标GB/T3３56进行测试。??
??测试弯曲性能得试样一般就就是矩形截面积得长条,简称为矩形梁。采用当中加载得三点弯曲法。梁得横截面得上表面承压缩应力,梁下表面承受拉伸应力,横截面积上还要承受剪切应力,中性层剪应力最大,因此梁所承受弯曲时,其应力状态就就是很复杂得,破坏形式也就就是多种得。原材料品种、性能及成型工艺参数对弯曲性能很敏感,试验方法和试样尺寸同样也很敏感,为了达到材料弯曲破坏,国标对试样得跨(跨度或支距)高(试样厚度)比(ｌ/h)有一定要求,一般要求l/h≥16,对于单向纤维增强得材料,要求l/ｈ≥32。
????由于弯曲性能得复杂性及对各因素得敏感性,对于上述不同材料得弯曲性能,或大于1、1节中拉伸性能,或小于１、1节中得拉伸性能。在正常成型工艺情况下,一般弯曲强度略大于拉伸强度,弯曲弹性模量略小于拉伸弹性模量。????１、3ＨYPERＬＩNK＂\ｔ_bｌａnｋ压缩性能
????增强纤维或织物,只能承受很大得拉伸力,其本身很柔软,就就是不能承受压缩力得,当聚合物复合材料承受压缩载荷时,就就是靠聚合物基体把增强纤维或织物粘结成整体时才能承受。因此,聚合物复合材料得压缩性能与聚合物得品种、性能、成型工艺、二者得界面等得关系很密切,同一种复合材料得压缩性能变化也很大。一般高温高压成型得压缩性能要高,有得甚至于高于拉伸性能。一般情况弹性模量,压缩得与拉伸得相差得极小,压缩强度略比拉伸强度低,特别就就是室温固化,成型工艺质量欠佳得材料,压缩强度要比拉伸强度低得多。
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??压缩性能,一般用国标GB/T14４８进行测试。标准试样为30×10×10(mｍ)棱型或3５×10×1０(mm)园柱型。要求两端面相互平行,不平行度应小于试样高度得0、１％,否则,试验本身对测试结果也有不良影响。??
??当产品得壁厚较薄时,不能按GB/T1448进行测试,应用GＢ/T52５8测试,试样厚度可以按产品实际厚度,这个试验方法得夹具就就是比较先进、科学得。
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??1、4HYPＥRLINK＂\ｔ＂_bｌank剪切性能
????由于聚合物复合材料得层状结构特点,产品在使用中,在不同受力条件下,在不同部位存在三种剪切性能,为面内剪切,层间剪切和断纹剪切。????如工字梁腹板,在工字梁承受弯曲时,腹板就就就是承受面内剪切。对于面内剪切性能,用国标ＧＢ/T3３55进行测试。该方法用