섬유 강화 플라스틱 복합재 – 인장 특성 결정

섬유 강화 플라스틱의 인장 시험 방법

섬유 강화 플라스틱 (FRP) 항공 우주에서 널리 사용되었습니다, 자동차 제조, 건설, 우수한 기계적 특성으로 인해 스포츠 장비 및 기타 분야, 가벼운 무게, 고강도와 좋은 부식 저항. 그렇지만, FRP의 기계적 특성은 내부 섬유와 매트릭스 재료 사이의 계면 결합 강도 및 섬유의 방향 분포에 크게 의존합니다.. 그러므로, FRP의 정확한 기계적 성질 테스트, 특히 인장 시험, 실제 응용 분야에서 신뢰성과 내구성을 평가하는 데 큰 의미가 있습니다..

1. 섬유강화 플라스틱 인장시험의 중요성

섬유 강화 플라스틱은 자동차 산업에 널리 사용되어 왔습니다., 항공우주, 건축 및 기타 분야, 높은 강도로 인해 선호됩니다., 경량 및 내식성. 이 재료의 품질을 보장하기 위해, 강도를 결정하려면 인장 시험이 필요합니다., 인성과 연성. 섬유 강화 플라스틱의 인장 시험 표준에는 주로 ASTM D638이 포함됩니다., ISO 527 및 GB/T 1040.

2. ASTM D638 표준
ASTM D638은 미국 재료 시험 협회에서 발행한 표준입니다. (ASTM) 플라스틱 재료의 단축 인장 시험용. 표준은 시편의 크기와 형상을 지정합니다., 테스트 조건, 데이터 처리 방법, 등. 지정된 시편 형상에는 표준 시편이 포함됩니다., 두께 시편 및 박판 시편, 테스트 데이터에는 최대 하중과 파단 연신율이 포함됩니다..

3. ISO 527 기준
ISO 527 다양한 종류의 플라스틱 재료의 인장시험을 위해 국제표준화기구에서 제정한 규격입니다.. ASTM D638 표준과 비교, ISO의 표본 모양 527 표준은 보다 유연하며 필요에 따라 조정될 수 있습니다.. 표준에는 네 가지 테스트 방법이 포함되어 있습니다., 다양한 유형의 재료에 적용 가능, 플라스틱을 포함하여, 섬유 강화 플라스틱, 필름 및 경질 플라스틱.

4. GB/T 1040 기준
GB/T 1040 플라스틱 재료의 인장 시험에 적용되는 중국 국가 표준입니다.. ASTM D638 및 ISO와 비교 527 표준, 이 표준은 테스트 방법이 다릅니다, 표본의 수, 데이터 처리, 등. 예를 들어, 시편 인장 속도와 같은 매개변수, 시험 온도와 습도는 시험 방법에 명시되어 있습니다.. 동시에, 데이터 처리 측면에서, 표준은 또한 파단강도와 연신율을 계산하는 방법을 지정합니다..

섬유 강화 플라스틱 복합재-인장 특성의 결정

1. 감지 원리

시료가 파손되거나 미리 결정된 신장률에 도달할 때까지 시료의 축 방향을 따라 균일하게 정적 인장 하중을 가합니다.. 전체 과정에서, 샘플에 가해지는 하중과 샘플의 신장을 측정하여 인장 응력을 결정합니다. (인장 항복 응력, 인장 파괴 응력 또는 인장 강도), 인장탄성계수, 푸아송비, 파단 신장 및 응력-변형 곡선 그리기.

2. 테스트 표준

GBT 1447-2005 섬유강화 플라스틱의 인장특성 시험방법

3. 테스트 항목

1. 인장 응력: 샘플의 게이지 범위 내 초기 단면적에 대한 인장 하중의 비율

2. 인장 항복력: 인장시험 동안 변형률은 증가하지만 응력은 증가하지 않는 초기 응력, 이는 샘플이 도달할 수 있는 최대 응력보다 낮을 수 있습니다..

3. 인장파괴응력: 인장 시험 중에 샘플이 파손되는 인장 응력.

4. 인장강도: 인장 파괴 전에 재료가 견딜 수 있는 최대 응력.

5. 인장 변형: 인장 하중의 작용 하에서 샘플의 게이지 범위 내에서 길이 변화율.

6. 인장 항복 변형률: 인장시험 중 항복하는 시편의 항복점에서의 인장 변형률.

7. 인장파괴변형: 인장하중을 받아 시편이 파손될 때의 인장변형률.

8. 인장탄성계수: 재료의 탄성 범위 내에서 인장 변형률에 대한 인장 응력의 비율.

9. 푸아송비: 재료의 비례한계 범위 내에서 균일하게 분포된 축방향 응력에 따른 측면 변형률과 해당 축방향 변형률의 비율의 절대값; 인장 작용으로 시편이 파손될 때 게이지 길이 범위 내의 상대 연신율.

섬유 강화 플라스틱 복합재-인장 특성의 결정

IV. 테스트 장비

1. 만능 재료 시험기

(개략도: 만능 재료 시험기는 다양한 기계적 테스트를 위해 다양한 고정 장치와 함께 사용할 수 있습니다.)

2. 웨지 고정 장치

3. 강화 시트 (유형 II 시편에 적용 가능)

A.1 강화 시트 재료

시험체와 동일한 재료를 사용하거나 시험체보다 탄성계수가 낮은 재료를 사용한다..

A.2 보강 시트 크기

두께: 1mm~3mm;

너비: 단일 시편을 접착하였을 때 시편의 폭; 시편을 일체형 접착 후 단일 시편으로 가공하는 경우, 너비는 반드시

처리할 표본 수의 요구 사항을 충족합니다..

A.3 보강시트의 접착

갈기 (또는 분사기) 사포로 접착 표면. 재질의 강도가 손상되지 않도록 주의하세요;

용제로 접착면을 깨끗이 닦아냅니다. (아세톤과 같은);

상온 경화형 접착제로 접착 (에폭시 접착제와 같은) 좋은 인성을 가지고;

경화가 완료될 때까지 시편의 접착부분을 일정시간 동안 압력을 가한다..

4. 유형 III 시편을 위한 맞춤형 고정 장치

4. 테스트 조건

에이. 표본 유형:

유형 I 표본 (아령 모양): 180×10×(2~10)밀리미터, 10PC

유형 II 표본: 250×25×(2~10)밀리미터, 10PC

유형 III 표본: 개 뼈 유형, 7PC

포아송비 표본

2. 테스트 온도

실내온도

3. 테스트 속도

인장탄성률을 측정하는 경우, 푸아송비, 파단 신율 및 응력-변형 곡선 그리기, 로딩 속도는 일반적으로 2mm/min입니다..

인장응력을 측정할 때 (인장 항복 응력, 인장 파괴 응력 또는 인장 강도):

에이) 기존 테스트에서는, 유형 I 시편의 로딩 속도는 10mm/min입니다.; 유형 II 및 하위 유형 시편의 로딩 속도는 5mm/min입니다.;

비) 중재 테스트에서, 유형 I의 로딩 속도, II 및 III 시편은 모두 2mm/min.

IV. 테스트 과정

단계 1. 장비 및 도구 준비

만능 재료 시험기가 정상적으로 작동하는지 확인하십시오., 고정물이 손상 없이 제자리에 설치되었습니다..

단계 2. 샘플 준비

유형 I 표본 준비 (아령 모양의) 180×10×(2~10)밀리미터, 10총 개, 유형 II 표본 250×25×(2~10)밀리미터, 7총 개, 필요에 따라 포아송비 시편.

명백한 결함이 없는지 확인하기 위해 시편의 외관을 검사합니다., 그리고 다음 조항을 따르십시오. 4.2 GB/T1446-2005.

규정에 따라 표본의 상태를 조정합니다. 4.4 GB/T1446-2005.

자격을 갖춘 표본에 번호를 매기고 표시하십시오., 시편의 작업 부분에 있는 세 지점의 너비와 두께를 측정합니다., 산술 평균을 취하다, 측정 정확도는 다음 조항에 따라야 합니다. 4.5.1 GB/T1446-2005.

단계 3: 보강시트를 접착한다

사포를 사용하여 광택을 내세요. (또는 분사기) Type II 시험체 양쪽 끝의 접착면, 재료의 강도가 손상되지 않도록 주의.

아세톤과 같은 용제를 사용하여 접착 표면을 청소하여 그리스 및 불순물을 제거하십시오..

인성이 좋은 상온 경화 접착제를 사용하세요. (에폭시 접착제와 같은) Type II 시험체의 양쪽 끝단에 보강시트를 접착, 접착부분이 경화될 때까지 일정시간 압력을 가해 줍니다..

단계 4: 견본을 설치하십시오

시험편의 중심선이 상부 및 하부 고정구의 정렬 중심선과 일치하도록 만능 재료 시험기의 고정구에 시험편을 고정합니다..

시편의 작업부에 변형을 측정하기 위한 장비를 설치합니다..

단계 5: 로딩 및 데이터 기록

초기 하중 적용 (~에 대한 5% 실패 하중의), 시편 및 변형 측정기 점검 및 조정, 전체 시스템이 정상적인 작동 상태에 있도록.

인장응력을 측정할 때, 표본이 파괴될 때까지 계속 로드합니다., 항복 하중을 기록합니다., 시편의 파손하중 또는 최대하중 및 시편 파손의 형태.

인장탄성률과 포아송비를 측정할 때, 자동녹음장치가 없는 경우, 등급 로딩을 사용할 수 있습니다, 등급 차이로 5% 에게 10% 실패 하중의, 최소 5가지 로딩 레벨, 적용된 하중은 다음을 초과해서는 안 됩니다. 50% 실패 하중의. 일반적으로, 측정은 적어도 세 번 반복됩니다, 두 개의 안정된 변형 증분을 취하여 각 레벨의 하중과 해당 변형 값을 기록합니다.; 자동녹음장치가 있는 경우, 연속 로딩 가능.

단계 6, 결과 판단 및 후속 처리

명백한 내부 결함으로 시료가 손상된 경우, 또는 유형 I 시편이 고정 장치나 아크 부분에서 손상되었습니다., 또는 Type II 시편이 Fixture에서 손상되었거나 시편 파단과 클램핑 지점 사이의 거리가 10mm 미만인 경우, 표본이 유효하지 않습니다.

동일한 배치에 유효한 검체가 5개 미만인 경우, 테스트를 반복해야 한다.

Type III 시험체가 비작업 구간에서 파손된 경우, 작업 섹션의 단면적은 여전히 ​​인장 강도를 계산하는 데 사용됩니다., 그리고 시편의 파단 위치가 기록됩니다..

단계 7: 데이터 처리 및 분석

유효한 시료의 데이터 처리 및 분석, 인장 탄성률과 같은 기계적 성능 지표를 계산합니다., 푸아송비, 휴식시 신장, 인장 항복 응력, 인장 파괴 응력 또는 인장 강도.

응력-변형 곡선을 그려 재료의 기계적 거동과 성능 특성을 분석합니다..

단계 8: 테스트 보고서 준비

테스트 결과 및 분석을 바탕으로, 테스트 보고서를 준비하다, 테스트 조건 포함, 테스트 과정, 테스트 데이터, 결과 분석, 등., 재료 성능 평가 및 적용을 위한 기반 제공.

섬유 강화 플라스틱 복합재-인장 특성의 결정

위는 섬유 강화 플라스틱의 인장 시험에 대한 Andy Li의 공유입니다.. 모두에게 도움이 되었으면 좋겠습니다! 인장시험 규격에 대해 더 알고 싶으시다면, 섬유강화 플라스틱의 시험방법 및 인장성능 시험, 운영 지침, 지침, 원칙, 오류 조정, 제조업체, 사용 방법, 만능 인장 시험기의 작동 절차 및 시험 표준, 그리고 사양, 모델, 만능 재료 시험기의 지침 및 검증 절차, 당신은 우리를 따르기를 환영합니다, 또는 개인 메시지를 보내 메시지를 남겨주세요.. 그만큼 VTS 측정 및 제어 기술팀이 무료로 답변해 드립니다.!