复合材料性能实验的总则介绍

2023-06-22 理论教育版权反馈

【摘要】：本总则适用于本教材中涉及的聚合物基复合材料的力学和物理性能的测定。聚合物基复合材料为各向异性，故应按各向异性材料的两个主方向或预先规定的方向切割试样，且应严格地保证纤维方向和铺层方向与实验要求相符。测试材料的性能时，每组试样应多于5个，也就意味着同批材料应该有5个有效样条。测量物理性能所用实验设备应符合相关标准的规定。，X n，必要时应说明每个试样的破坏情况。

本总则适用于本教材中涉及的聚合物基复合材料的力学和物理性能的测定。

1）机械加工法制备试样

（1）试样的取位区应距板材边缘（已切除工艺毛边）20～30 mm。若取位区有气泡、分层、树脂淤积、皱褶、翘曲、错误铺层等缺陷，则应避开。

（2）若取位区有其特殊性，需要在实验报告中注明。

（3）聚合物基复合材料为各向异性，故应按各向异性材料的两个主方向或预先规定的方向（如板的纵向和横向）切割试样，且应严格地保证纤维方向和铺层方向与实验要求相符。

（4）实验样条应采用硬质合金刀具或砂轮片等加工，加工时要防止试样产生分层、刻痕和局部挤压等机械损伤。

（5）加工试样时，采用水冷却（禁止用油）方法；加工后，应在适宜的条件下对试样及时进行干燥处理。

（6）对试样的成型表面尽量不要加工。如必须要加工时，一般对单面进行加工，并在实验报告中注明。

2）试样筛选和数量要求

（1）实验前，试样需经外观检查，如有缺陷和不符合尺寸制备要求者，应予以作废。

（2）测试材料的性能时，每组试样应多于5个，也就意味着同批材料应该有5个有效样条。

3）实验标准环境条件

实验温度为（23±2）℃；相对湿度为45%或55%。

注：①实验前，将试样在实验标准环境条件下至少放置24 h；②若不具备实验标准环境条件，实验前，试样可在干燥器内至少放置24 h；③特殊状态调节条件按需要而定。

4）试样测量精度

（1）试样尺寸小于和等于10 mm 时，应精确到0.02 mm；大于10 mm 时，精确到0.05 mm。

（2）试样其他测量精度应按有关实验方法中的规定执行。

5）实验设备

（1）力学性能用实验设备应符合以下要求：

①实验机载荷相对误差不得超过±1%；②机械式和油压式实验机使用吨位的选择应使试样施加载荷落在满载的10%～90%范围内（尽量落在满载的一边），且不得小于试验机最大吨位的4%；③电子拉力实验机和伺服液压式实验机使用吨位的选择应参照该机的说明书；④测量变形的仪器仪表的相对误差均不得超过±1%。

（2）测量物理性能所用实验设备应符合相关标准的规定。

6）实验结果数据处理

（1）记录每个试样的性能值：X 1，X 2，…，X n，必要时应说明每个试样的破坏情况。

式中，X i为每个试样的性能值；n为试样数。

（3）标准差S计算到两位有效数字。

（4）离散系数C v计算到两位有效数字。

7）实验报告

实验报告的内容包括以下全部或部分项目：①实验项目名称；②试样来源及制备情况，材料品种及规格；③试样编号、形状、尺寸、外观质量及数量；④实验温度、相对湿度及试样状态调节；⑤实验设备及仪器仪表的型号、量程及使用情况等；⑥实验结果给出每个试样的性能值（必要时，给出每个试样的破坏情况）、算术平均值、标准差及离散系数。若有要求，可参考《试验结果的统计分析（IS02602—80）》给出一定置信度的平均值置信区间。

复合材料性能实验的总则介绍

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