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纖維復(fù)合材料層間剪切強度測定方法

D.1 適用范圍

D.1.1本方法適用于測定以濕法鋪層、常溫固化成型的單向纖維織物復(fù)合材的層間剪切強度；也可用于測定疊合膠粘、常溫固化的多層預(yù)成型板的層間剪切強度。

D.1.2本方法測定的纖維復(fù)合材層間剪切強度可用于纖維材料與膠粘劑的適配性評定。

D.2試樣成型模具

D.2.1試樣成型模具的制備應(yīng)符合下列規(guī)定：

1 成型模具由一對尺寸為400mm×300mm×25mm光潔的鋼板組成，其中一塊作為壓板，另一塊作為織物鋪層的模板。在模具的上下各有一對長500mm的10號或12號槽鋼；在槽鋼端部鉆有D＝18mm的螺孔，并配有4根用于擰緊施壓的直徑d＝16的螺桿、螺帽及套在螺桿上的壓力彈簧，作為纖維織物粘合成試樣時的施壓工具；

2成型模具的鋼板，應(yīng)經(jīng)刨平后在銑床上銑平，其加工面的表面光潔度應(yīng)為6.3；

3成型模具尚應(yīng)配有2塊長300mm、寬20mm、厚4mm的鋼墊板，用于控制織物鋪層經(jīng)加壓后應(yīng)達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn)厚度。

D.2.2輔助工具及材料應(yīng)符合下列規(guī)定：

1可測力的活動扳手4把；

2厚0.1mm、平面尺寸為500mm×400mm的聚酯薄膜若干張；

3專用滾筒一支；

4刮板若干個。

D.3試樣制備

D.3.1備料應(yīng)符合下列規(guī)定：

1受檢的纖維織物應(yīng)按抽樣規(guī)則取得；并應(yīng)裁成300mm×200mm的大小。其片數(shù)：對200g/m2的碳纖維織物，一次成型應(yīng)為14片；對300g/m2的碳纖維織物，一次成型應(yīng)為10片；對玻璃纖維或芳綸纖維織物，以及其他單位面積質(zhì)量的碳纖維織物，應(yīng)經(jīng)試制確定其所需的片數(shù)。受檢的纖維織物，應(yīng)展平放置，不得折疊；其表面不應(yīng)有起毛、斷絲、油污、粉塵和皺褶；

2 受檢的預(yù)成型板應(yīng)按抽樣規(guī)則取得；并截成長300mm的片材3片，但不得使用板端50mm長度內(nèi)的材料做試樣。受檢的板材，應(yīng)平直，無劃痕，纖維排列應(yīng)均勻，無污染；

3受檢的膠粘劑，應(yīng)按抽樣規(guī)則取得；并應(yīng)按一次成型需用量由專業(yè)人員配制；用剩的膠液不得繼續(xù)使用。配制及使用膠液的工藝要求應(yīng)符合該膠粘劑使用說明書的規(guī)定。

D.3.2試樣制備應(yīng)符合下列規(guī)定：

1纖維織物復(fù)合材試樣的制備應(yīng)符合下列要求：

1）濕法鋪層工序：應(yīng)在室溫條件下，安裝好鋼模板，經(jīng)清理潔凈后，將聚酯薄膜鋪在其板面上，鋪時應(yīng)充分展平，不得有皺褶和破裂口。在薄膜上用刮板均勻涂布膠液，隨即進(jìn)行鋪層（即敷上一層纖維織物）；鋪層時，應(yīng)用刮板和滾筒刮平、壓實，使膠液充分浸漬織物，使纖維順直、方向一致；然后再涂膠、再鋪層，逐層重復(fù)上述操作，直至全部鋪完，并在最上層纖維織物面上鋪放一張聚酯薄膜。

2）施壓成型工序：應(yīng)在頂層鋪放聚酯薄膜后，即可安裝鋼壓板，準(zhǔn)備進(jìn)入施壓成型工序。施壓成型全過程也應(yīng)在室溫條件下進(jìn)行。此時，應(yīng)先在鋼模板長度方向兩端置放本附錄D.2.1第3款規(guī)定的鋼墊板，以控制層積厚度。在安裝好鋼壓板、槽鋼和螺桿，并經(jīng)檢查無誤后，即可擰緊螺桿進(jìn)行施壓，使層積厚度下降，直至鋼壓板觸及兩端鋼墊板為止，并應(yīng)在施壓狀態(tài)下靜置24h。

3）養(yǎng)護(hù)工序：試樣從成型模具中取出后，應(yīng)繼續(xù)養(yǎng)護(hù)144h，養(yǎng)護(hù)溫度應(yīng)控制在23±2℃。嚴(yán)禁采用人工高溫的養(yǎng)護(hù)方法。在養(yǎng)護(hù)期間不得擾動或進(jìn)行任何機械加工，也不得受到日曬、雨淋或受潮。

2預(yù)成型板試樣的制備應(yīng)符合下列要求：

1）應(yīng)采用3塊條形板膠粘疊合而成的試樣；

2）制備時，可利用上述成型模具進(jìn)行涂膠、粘貼、加壓（不加墊板）和養(yǎng)護(hù)；

3）加壓和養(yǎng)護(hù)時間應(yīng)符合本條第1款第（3）項的規(guī)定。

D.4試件制作

D.4.1試件應(yīng)從試樣中部切??；最外一個試件距試樣邊緣不應(yīng)小于30mm，加工試件宜用金剛石車刀，且宜在用水潤滑后進(jìn)行鋸、刨或磨光等作業(yè)。試件邊緣應(yīng)光滑、平整、相互平行。試件加工人員應(yīng)戴防塵眼鏡、應(yīng)著防護(hù)衣帽及；嚴(yán)防粉塵粘附皮膚。

D.4.2一般情況下，應(yīng)取試件長度l＝30mm±1mm；寬度b＝6.0mm±0.5mm；對纖維織物制成的試件，其厚度按模壓確定，即h＝4mm±0.2mm；對預(yù)成型板粘合成的試樣，其厚度若大于4mm，允許在機床上單面細(xì)加工到4mm（圖D.4.2）。每組試件數(shù)量不應(yīng)少于5個；若需確定試驗結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)差，每組試件數(shù)量不應(yīng)少于15個；仲裁試驗的試件數(shù)量應(yīng)加倍。

D.4.2試件形狀及尺寸符號

l－試件長度；h－試件高度；b－試件寬度

D.5試驗條件

D.5.1試件狀態(tài)調(diào)節(jié)、試驗設(shè)備及試驗的標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《纖維增強塑料性能試驗方法總則》GB 1446的規(guī)定。

D.5.2試驗裝置（圖D.5.2）的加載壓頭及支座與試件的抵承面應(yīng)為圓柱曲面；加載壓頭及支座應(yīng)采用45號鋼制作，其表面應(yīng)光滑，無凹陷及疤痕等缺陷。加載壓