Fiberforsterkede plastkompositter – Bestemmelse av strekkegenskaper

Strekktestmetoder for fiberarmert plast

Fiberarmert plast (Frp) har vært mye brukt i romfart, Bilproduksjon, konstruksjon, sportsutstyr og andre felt på grunn av deres utmerkede mekaniske egenskaper, Lett vekt, Høy styrke og god korrosjonsmotstand. derimot, De mekaniske egenskapene til FRP avhenger i stor grad av grensesnittbindingsstyrken mellom dens indre fibre og matriksmaterialet og orienteringsfordelingen av fibrene. Derfor, nøyaktig mekanisk egenskapstesting av FRP, spesielt strekktesting, er av stor betydning for å evaluere dens pålitelighet og holdbarhet i praktiske applikasjoner.

1. Viktigheten av strekktesting av fiberarmert plast

Fiberforsterket plast har blitt mye brukt i bilindustrien, luftfart, konstruksjon og andre felt, og er foretrukket for sin høye styrke, lett vekt og korrosjonsbestandighet. For å sikre kvaliteten på dette materialet, strekktesting er nødvendig for å bestemme styrken, seighet og duktilitet. Strekkteststandardene for fiberarmert plast inkluderer hovedsakelig ASTM D638, ISO 527 og GB/T 1040.

2. ASTM D638 standard
ASTM D638 er en standard utstedt av American Society for Testing and Materials (ASTM) for enakset strekktesting av plastmaterialer. Standarden spesifiserer størrelsen og geometrien til prøven, testforhold, databehandlingsmetoder, etc. De angitte prøveformene inkluderer standardprøver, tykkelsesprøver og tynnplateprøver, og testdataene inkluderer maksimal belastning og forlengelse ved brudd.

3. ISO 527 standard
ISO 527 er en standard utstedt av International Organization for Standardization for strekktesting av ulike typer plastmaterialer. Sammenlignet med ASTM D638-standarden, prøveformen til ISO 527 standard er mer fleksibel og kan justeres etter behov. Standarden inkluderer fire testmetoder, som kan brukes på forskjellige typer materialer, inkludert plast, fiberarmert plast, filmer og stiv plast.

4. GB/T 1040 Standard
GB/T 1040 er en kinesisk nasjonal standard som gjelder for strekktester på plastmaterialer. Sammenlignet med ASTM D638 og ISO 527 standarder, denne standarden er forskjellig i testmetoder, antall eksemplarer, databehandling, etc. For eksempel, parametere som prøvestrekkhastighet, testtemperatur og fuktighet er spesifisert i testmetoden. Samtidig, når det gjelder databehandling, standarden spesifiserer også metoder for beregning av bruddstyrke og forlengelse.

Fiberforsterkede plastkompositter-Bestemmelse av strekkegenskaper

1. Deteksjonsprinsipp

En statisk strekkbelastning påføres jevnt langs prøvens aksiale retning inntil prøven bryter eller når en forhåndsbestemt forlengelse. Under hele prosessen, belastningen som påføres prøven og forlengelsen av prøven måles for å bestemme strekkspenningen (strekk flytespenning, strekkbruddspenning eller strekkfasthet), strekk elastisitetsmodul, Poissons forhold, bruddforlengelse og tegne spenning-tøyningskurver.

2. Test standard

GBT 1447-2005 Testmetode for strekkegenskaper til fiberarmert plast

3. Testelementer

1. Strekkspenning: forholdet mellom strekkbelastning og innledende tverrsnittsareal innenfor prøvens måleområde

2. Strekkstyrke: startspenningen der tøyningen øker, men spenningen ikke øker under strekktesten, som kan være lavere enn den maksimale spenningen som prøven kan nå.

3. Strekkbruddspenning: strekkspenningen som prøven bryter ved under strekkprøven.

4. Strekkstyrke: den maksimale påkjenningen som materialet tåler før strekkbrudd.

5. Strekkbelastning: hastigheten for endring av lengde innenfor prøvens måleområde under påvirkning av strekkbelastningen.

6. Strekkflytebelastning: Strekktøyningen ved flytepunktet til prøven som gir etter under strekktesten.

7. Strekkbruddtøyning: Strekkbelastningen når prøven sprekker under strekkbelastningen.

8. Strekkelastisk modul: Forholdet mellom strekkspenning og strekktøyning innenfor materialets elastiske område.

9. Poissons forhold: Den absolutte verdien av forholdet mellom sidetøyningen forårsaket av den jevnt fordelte aksialspenningen og den tilsvarende aksiale tøyningen innenfor materialets proporsjonale grenseområde; den relative forlengelsen innenfor målelengdeområdet når prøven sprekker under påvirkning av spenning.

Fiberforsterkede plastkompositter-Bestemmelse av strekkegenskaper

IV. Testing av instrumenter

1. Universal materialtestmaskin

(Skjematisk diagram: Den universelle materialtestmaskinen kan brukes med forskjellige armaturer for forskjellige mekaniske tester)

2. Kilefeste

3. Forsterkningsark (gjelder for type II-prøver)

A.1 Armeringsplatemateriale

Bruk samme materiale som prøven eller et materiale med lavere elastisitetsmodul enn prøven.

A.2 Armeringsarkstørrelse

Tykkelse: 1mm~3 mm;

Bredde: Bredden på prøven når en enkelt prøve er limt; hvis prøven behandles til en enkelt prøve etter integrert binding, bredden må

Oppfyll kravene til antall prøver som skal behandles.

A.3 Liming av armeringsplate

Grind (eller sandblåsing) limoverflaten med sandpapir. Vær forsiktig så du ikke skader materialets styrke;

Tøm limoverflaten med et løsemiddel (slik som aceton);

Lim med romtemperaturherdende lim (som epoksylim) med god seighet;

Trykk på bindedelen av prøven i en viss tidsperiode til herdingen er fullført.

4. Tilpasset armatur for type III prøver

4. Testforhold

en. Prøvetype:

Type I prøve (hantelform): 180× 10 ×(2~10)mm, 10PC -er

Type II prøve: 250× 25 ×(2~10)mm, 10PC -er

Type III prøve: hundebeintype, 7PC -er

Poissons forholdsprøve

2. Test temperatur

Romtemperatur

3. Test hastighet

Ved måling av strekk elastisitetsmodul, Poissons forhold, forlengelse ved brudd og tegning av spennings-tøyningskurver, lastehastigheten er vanligvis 2 mm/min.

Ved måling av strekkspenning (strekk flytespenning, strekkbruddspenning eller strekkfasthet):

en) I konvensjonelle tester, lastehastigheten for type I prøver er 10 mm/min; lastehastigheten for prøver av type II og undertype er 5 mm/min;

b) I voldgiftsprøver, lastehastighetene av type I, II- og III-prøver er alle 2 mm/min.

IV. Testprosess

Skritt 1. Klargjøring av utstyr og verktøy

Sørg for at den universelle materialtestmaskinen fungerer normalt, og armaturet er installert på plass og uten skade.

Skritt 2. Prøveforberedelse

Forbered type I prøver (hantelformet) 180× 10 ×(2~10)mm, 10stk totalt, type II prøver 250×25×(2~10)mm, 7stk totalt, og Poissons forholdsprøver etter behov.

Inspiser utseendet til prøvene for å sikre at det ikke er noen åpenbare defekter, og følger bestemmelsene i 4.2 i GB/T1446-2005.

Juster tilstanden til prøvene i samsvar med bestemmelsene i 4.4 i GB/T1446-2005.

Nummer og merk de kvalifiserte prøvene, og mål bredden og tykkelsen til alle tre punkter i arbeidsdelen av prøvene, ta det aritmetiske gjennomsnittet, og målenøyaktigheten skal være i samsvar med bestemmelsene i 4.5.1 i GB/T1446-2005.

Skritt 3: Fest det forsterkende arket

Bruk sandpapir til å polere (eller sandblåsing) bindingsoverflaten i begge ender av Type II-prøven, pass på å ikke skade materialets styrke.

Bruk løsemidler som aceton for å rengjøre limoverflaten for å fjerne fett og urenheter.

Bruk romtemperatur herdende lim med god seighet (som epoksylim) for å feste det forsterkende arket til begge ender av Type II-prøven, og trykk bindedelen i en viss tidsperiode til den er herdet.

Skritt 4: Installer prøven

Klem prøven inn i fiksturen til den universelle materialtestmaskinen slik at senterlinjen på prøven stemmer overens med senterlinjen til den øvre og nedre fiksturen..

Installer instrumentet for måling av deformasjon i arbeidsdelen av prøven.

Skritt 5: Lasting og dataregistrering

Påfør den første belastningen (ca 5% av feilbelastningen), sjekk og juster prøven og deformasjonsmåleinstrumentet, slik at hele systemet er i normal driftstilstand.

Ved måling av strekkspenning, fortsett å laste til prøven er ødelagt, og noter avlingsbelastningen, feilbelastning eller maksimal belastning av prøven og formen for prøvebrudd.

Ved måling av strekkelastisk modul og Poissons forhold, hvis det ikke er noen automatisk opptaksenhet, gradert lasting kan brukes, med en karakterforskjell på 5% to 10% av feilbelastningen, minst fem nivåer av lasting, og den påførte belastningen bør ikke overstige 50% av feilbelastningen. Generelt, målingen gjentas minst tre ganger, og to stabile deformasjonstrinn tas for å registrere belastningene på hvert nivå og de tilsvarende deformasjonsverdiene; hvis det er en automatisk opptaksenhet, kontinuerlig lasting kan utføres.

Skritt 6, resultatbestemmelse og påfølgende behandling

Hvis prøven er skadet ved en åpenbar indre defekt, eller type I-prøven er skadet i armaturet eller ved buen, eller type II-prøven er skadet i fiksturen eller avstanden mellom prøvebruddet og klempunktet er mindre enn 10 mm, prøven er ugyldig.

Hvis det er mindre enn fem gyldige prøver i samme batch, testen bør gjentas.

Når prøven av type III er skadet i den ikke-fungerende delen, Tverrsnittsarealet til arbeidsseksjonen brukes fortsatt til å beregne strekkfastheten, og bruddposisjonen til prøven registreres.

Skritt 7: Databehandling og analyse

Behandle og analysere dataene til gyldige prøver, og beregne mekaniske ytelsesindikatorer som strekkelastisk modul, Poissons forhold, forlengelse ved brudd, strekk flytespenning, strekkbruddspenning eller strekkfasthet.

Tegn spennings-tøyningskurver for å analysere den mekaniske oppførselen og ytelsesegenskapene til materialer.

Skritt 8: Utarbeidelse av testrapport

Basert på testresultater og analyse, utarbeide en testrapport, inkludert testforhold, testprosess, testdata, resultatanalyse, etc., å gi grunnlag for evaluering og anvendelse av materiell ytelse.

Fiberforsterkede plastkompositter-Bestemmelse av strekkegenskaper

Ovennevnte er Andy Lis deling om strekktesten av fiberforsterket plast. Jeg håper det kan være til hjelp for alle! Hvis du vil vite mer om strekkteststandardene, testmetoder og strekkytelsestester av fiberarmert plast, bruksanvisningen, instruksjoner, prinsipper, feiljustering, produsenter, bruksmetoder, driftsprosedyrer og teststandarder for universelle strekktestmaskiner, og spesifikasjonene, modeller, instruksjoner og verifiseringsprosedyrer for universelle materialtestingsmaskiner, du er velkommen til å følge oss, eller send oss ​​en privat melding og legg igjen en melding. De VTS måle- og kontrollteknologiteam vil svare deg gratis!