附录D !纤维复合材层间剪切!强,度测:定方:法
【
D.1 — 适用范围
】。
D.1.【1 本方法—适用于测《定以湿法《铺层、常温固—化成型?的单向纤维织物复合!材的层间《剪,切强度?;也可?用于测定叠合胶粘、!常,温固化的多层—预成型板的》层,间剪切强《度
《
D《.1:.2: 本方法测定的纤!维复合材层间剪【切强度可用》于纤:维材料与胶粘剂【的适:配性评定
—。
D.—。2, 试样成型模具】
》
D.2.1 【 试样成型模具【的制备应符》合下列规定
【
,
— 1 《 成型模具由一对尺!寸为400m—m,×300m》m×25《mm光洁的钢板【组成:其中一块作》。为压板另一块作【为织物?铺层:的模板在模》具的上下各有一对】长500mm的1】0号或12号槽钢;!在槽钢端部钻有D=!1,8mm的螺孔并配】。有4根?用于拧紧《施压的直径》d=:1,6,mm的螺杆、—螺帽及套在螺杆上的!压力弹簧作为纤维】织物粘合成》试样时的施压—工具
?
【 2 成【型模:具的:钢板应经刨》平后在铣床上铣平其!加工面的表面光洁】。度应为 级
!。。
3 ! 成型模具尚应【配有2块长300】mm:、宽20mm—、厚4mm的钢垫】板用于控制织物铺】层经加压后应—达到的标准厚—度
:
》D,.2.2 》 ,辅助工具及材料应符!合下列?规定
?
,
:
【1 可《。。测力的活《动扳手4把;
】
— 2 》 厚0.《1mm、平面尺寸为!500?mm×400mm】的,聚酯薄?膜若干张《;
》
》 3? 专用滚筒一支】;
!。。 4 刮板若!。。干,个
—
D.3 —。试样制备
—
D》.3.1《 备料应符合下】列规定
—
:
》 1 受检的纤】维织物应按抽—样规则?取得;并《。应裁成?300?mm×200m【m的:大小其?片数对2《00g/m2的碳】纤,维织物一次》成型应?。为14片《;对:30:0g/m2的碳【纤维织物一》次成型应为10片;!对玻璃纤维或芳纶纤!维织物?以及:。其他单位面》积质量的碳纤维织】物应经?试制确定其所需的】。片数受检《。的纤维织物应展平】放置不得折叠—;其表面不应有起】毛、断丝、油污、粉!尘和皱褶《
】 2 受【检的预成型板—应,按抽样规则取得;】并截成长300【mm的片材3片【但不得使用板端【50mm《长度内的《材料:作试样受检》。的板材应平》直无划痕《纤维排列《应均匀无污染
!
3! 受检的胶粘【。剂,。应按抽样规则取【得;并应按》一次成型《需用量?由专业?。人员配制;用剩的】胶液不?得继续使用配制及使!用胶液的《工,艺要求应符合该胶粘!剂使用?说明书的《规,定
《。
:
D.3.》2 试《样制备应符》。合下列规定》
】 1 纤维】织物复合《材试样的制备应符合!下列要求
》
! 1)湿【法,铺层工序应在室温】条件:下安装好钢模板经】清理洁净后将聚酯薄!。膜铺在其板面上【铺时应充《分展平?不得有皱褶和—破裂口在薄膜上用刮!板,均匀涂布胶》液随即进行铺层(】即敷上?。一,。层纤维?织物);铺》层时应用刮板和滚】筒刮平、压》实使胶液充》分浸渍织物使纤【维顺直、《方向一致;然后【。再涂胶、再铺—层逐层重复》上述操作直至全部铺!完,并在:最上层?纤,维织物?面上铺?放一张聚酯薄—膜
》
《。 —2)施压成》型工序应在顶层铺】放聚酯薄膜后即可安!装钢压板《准备进入《施压成型《工序施压成型全【过程也应《在室温条件下进【行此:时应先在钢模板长】度方:向两端?置放本附录D.2】.1第3款》规定的?钢垫板以控》制层积?厚度:。在,安装好钢压板、槽钢!和螺杆并《经检查无《误后即可拧紧螺【杆进行施压使层【积厚度?下降直至《。钢压板触《及两端钢垫板—为止并应在施—压状态?下静置24h
】
:
— 3》)养:。护工:序试:样,从成型模具中取【出后应继续养—护14?。4h养护温度应控制!在(2?3±2)℃严禁【采用人工高温的养护!方,法,在,养护期间不得扰动或!进行任何机》械加工也不得—受到日晒《、雨淋或《受潮
【
—。2 : 预成型《板试样?的制备应符合—下,列要求
】
》 1)—应采用3块条形板胶!粘叠合而成的试【样;
?
?
! 2)制备时可【利用上述成型模具进!行涂:胶、粘贴、加压【(,不加垫板)和养【护;
【。
【。 3?)加压和《养护时间《应符合?本条第?1款第3项的—规定:
,
《
D.?4,。 试件制作
【
《。
,D,.4.1《 试件应从试【样中部切取;最外】一个:试件距试样边缘【不应小于30m【m加:工,试件宜用金》刚石车?刀且宜在用水—润滑:。后进行锯、刨或磨光!。等作业试《件边缘?应光滑、平整、相互!平,行试件加工人员【应穿戴防尘》眼镜:、防护衣帽及口罩严!防粉尘粘附皮—肤
—
D.4.2 】。一般情况下应取【试件长度l=3【0m:m±1mm;宽度】b=6.0mm【。±0.5mm—;对:纤维织?物制成的试件其厚】度按模压确定即h】=4mm±》0.2mm;—对预:成型:板粘合成的试样【其厚:度若大于4》mm允许在机床上单!面细加工《到4m?m,(图D.4》.2)?每组试件《数量不应少于5个;!若需确定《试验结果的》标准:差每组试件数量【不,应少于15个—;仲裁试验的试件数!量应加倍
【
《
《
D:.5 试》验条件
】
D:.5.1《 试件状态—调节、试验设—备及试验的》标准环境应》符合现行《国家标准《纤维增强《塑料性?能试验方《法总则GB/—T, 1446的—规定
?
D—.5.2 —试,验装置(图D.5.!2)的?加载压头及支座与】试件的抵承面—。。应为圆柱曲面—;加载压头及支【座,应采用45》号钢制作其表面应光!滑无凹陷及疤痕等】缺陷加载压头的【半径R应《为3mm±0.【1mm;支座—圆柱半径r应—。为(1.5mm【~2.0《mm)±0.1mm!加荷压头和支座【的长度宜比试件的宽!度大4mm》
!
:
D.6 试【。。验步骤
!D.6.1》。 试验前应对试】件外:观进行?检,。查其外观质量—应符合?现行国家标准—。纤维增强塑料性能】试验方?法总则GB/T 】1446《的要求
—
D.》。6.2 试件应置!于试验装《。置的中?心位置上其跨度应调!整,为,L,=20?mm且?误差不应大于—0.3mm;加【载压:头的轴线应》位于两支座之—间的:中央;且应与支座轴!线平行
】。
D.6.》。3 以(》1~2)mm—。/min的加—。荷速度连《续,加荷至试《件,。破坏;?记录最大荷载P【b及试件破坏形【。式
—
D.6.4 当!试验:出,现下列情形之—。一时:即可确认试件已【破坏并可立即停【止试验
! 1— 荷?载读数已《较,峰,值下降30%;
!
》 2 — 加荷压头移动的行!程已超过试件的名义!厚度(即《4mm);
【
!3 试件分—离成两片
】
D.7 【。试验结果
—
:
:D.7?.1 试件层间剪!切强度应按》下式计算《。
?
【
【式中f?s层间剪《切强度(MPa【);
【
】 ,。 Pb试件【破坏时的最大荷载(!N);
! ? : 《 b试件宽度—(mm);
【
】 —h--试件厚度(】。mm)
》
:
D.7.2 !。试件破坏形》式及正常性》判别应符《合下列规定
—
— 1 试】。件,的破坏典型形式【(,图D.7.2)
】
:
》 , 1)—层间剪切破坏(图D!.7.2a);
】
— , 2)【。弯曲破?。坏或呈上边缘纤维】压皱或呈下边—缘,纤维拉断(图— D.7.2b)】;
:
?
,
》 3《)非弹性《变形:破坏:(图D.《7.2c《)
《
】2 破坏正常性判!别及处理
】
》。 1)—当发生图《D.:7.2(a)—。形式的破坏时属层间!剪,切正常破坏;当发】。生,图D.7.2(b)!或(:c)的破坏》时属非层间》。剪切的不《正,常,破坏;
】
《 2)当一组!试件中?仅有一根破坏不正】。常时可重作试验但试!件数量应《加倍若重《作试验?全数:破坏:正常仍可认为该组】试验:结果可以使用;若】仍有试件破坏不正常!则应:认,为该种纤维与所配套!。的胶粘剂在适配性】上不良?并,应重:新对胶粘《剂进:行改性或《改用其他型号胶粘剂!配套
【
D】.7.3《。 试验报告应【包括下列内容
【
!。。 1 ? 受检纤维材—料及:其胶粘剂的来源【、品种、型》号和批号《;
】 2 — 取样规则及抽样】数量;?
— ? 3 》试件制?备方法及养护条件】;
》
,
? 4 》 试件?的编号和尺寸—;
】 5》 试验环》境的温度和相对湿度!;
【 》6 试验设备的】型号:、量程及检》。定日:期;
】 7 加!荷方式及加荷速度;!
》
8【 试?样的:破坏荷载及破坏形】式;:
— 》9 试验结果的整!理和计算;
】
— , 10 》取样、试验、—校核人员及》试验日期
》
,