Fiber takviyeli plastik kompozitler – Çekme özelliklerinin belirlenmesi

Fiber takviyeli plastikler için çekme testi yöntemleri

Fiber takviyeli plastikler (FRP) havacılıkta yaygın olarak kullanılmıştır, otomobil üretimi, yapı, Mükemmel mekanik özellikleri nedeniyle spor ekipmanları ve diğer alanlar, hafif, Yüksek mukavemet ve iyi korozyon direnci. Fakat, FRP'nin mekanik özellikleri büyük ölçüde iç lifleri ile matris malzemesi arasındaki arayüzey bağlama mukavemetine ve liflerin yönelim dağılımına bağlı. Öyleyse, FRP'nin doğru mekanik özellik testi, özellikle çekme testi, pratik uygulamalarda güvenilirliğini ve dayanıklılığını değerlendirmek için büyük önem taşımaktadır.

1. Fiber takviyeli plastiklerde çekme testinin önemi

Fiber takviyeli plastikler otomotivde yaygın olarak kullanılmaktadır., havacılık, inşaat ve diğer alanlar, ve yüksek mukavemetleri nedeniyle tercih edilirler, hafif ve korozyon direnci. Bu malzemenin kalitesini sağlamak için, mukavemetini belirlemek için çekme testi gereklidir, dayanıklılık ve süneklik. Elyaf takviyeli plastiklere yönelik çekme testi standartları esas olarak ASTM D638'i içerir, ISO 527 ve GB/T 1040.

2. ASTM D638 standardı
ASTM D638, Amerikan Test ve Malzeme Derneği tarafından yayınlanan bir standarttır (ASTM) plastik malzemelerin tek eksenli çekme testi için. Standart, numunenin boyutunu ve geometrisini belirtir, test koşulları, veri işleme yöntemleri, vesaire. Belirtilen numune şekilleri standart numuneleri içerir, kalınlık numuneleri ve ince plaka numuneleri, ve test verileri maksimum yükü ve kopma uzamasını içerir.

3. ISO 527 standart
ISO 527 çeşitli plastik malzemelerin çekme testi için Uluslararası Standardizasyon Örgütü tarafından yayınlanan bir standarttır. ASTM D638 standardıyla karşılaştırıldığında, ISO'nun örnek şekli 527 standart daha esnektir ve ihtiyaç halinde ayarlanabilir. Standart dört test yöntemini içerir, farklı malzeme türlerine uygulanabilen, plastikler dahil, fiber takviyeli plastikler, filmler ve sert plastikler.

4. GB/T 1040 Standart
GB/T 1040 plastik malzemeler üzerindeki çekme testlerine uygulanabilen bir Çin ulusal standardıdır. ASTM D638 ve ISO ile karşılaştırıldığında 527 standartlar, bu standart test yöntemlerinde farklılık gösterir, numune sayısı, veri işleme, vesaire. Örneğin, numune çekme hızı gibi parametreler, test sıcaklığı ve nemi test yönteminde belirtilmiştir. Aynı zamanda, veri işleme açısından, standart ayrıca kopma mukavemeti ve uzamayı hesaplamak için yöntemleri de belirtir.

Fiber takviyeli plastik kompozitler-gerilme özelliklerinin belirlenmesi

1. Algılama prensibi

Numune kopuncaya veya önceden belirlenmiş bir uzamaya ulaşana kadar numunenin eksenel yönü boyunca eşit bir şekilde statik bir çekme yükü uygulanır.. Tüm süreç boyunca, Numuneye uygulanan yük ve numunenin uzaması, çekme gerilimini belirlemek için ölçülür. (çekme akma gerilimi, çekme kırılma gerilimi veya çekme mukavemeti), çekme elastik modülü, Poisson oranı, kırılma uzaması ve gerilim-gerinim eğrilerinin çizilmesi.

2. Test standardı

GBT 1447-2005 Fiber takviyeli plastiklerin çekme özellikleri için test yöntemi

3. Test öğeleri

1. Çekme gerilimi: numunenin ölçüm aralığı dahilinde çekme yükünün başlangıç ​​kesit alanına oranı

2. Çekme akma kuvveti: Çekme testi sırasında gerinimin arttığı ancak stresin artmadığı başlangıç ​​gerilimi, numunenin ulaşabileceği maksimum stresten daha düşük olabilir.

3. Çekme kırılma gerilimi: Çekme testi sırasında numunenin kırıldığı çekme gerilimi.

4. Çekme mukavemeti: malzemenin çekme kırılmasından önce dayanabileceği maksimum gerilim.

5. Çekme gerilimi: çekme yükünün etkisi altında numunenin ölçüm aralığı içindeki uzunluktaki değişim oranı.

6. Çekme akma gerilimi: Çekme testi sırasında numunenin akma noktasındaki çekme gerilimi.

7. Çekme kırılma gerilimi: Çekme yükü altında numune kırıldığında meydana gelen çekme gerilimi.

8. Çekme elastik modülü: Malzemenin elastik aralığı içindeki çekme geriliminin çekme gerilimine oranı.

9. Poisson oranı: Malzemenin orantısal sınır aralığı dahilinde, düzgün dağıtılmış eksenel gerilimin neden olduğu yanal gerilimin karşılık gelen eksenel gerilime oranının mutlak değeri; numune gerilim etkisi altında kırıldığında ölçü uzunluğu aralığı içindeki bağıl uzama.

Fiber takviyeli plastik kompozitler-gerilme özelliklerinin belirlenmesi

IV. Test aletleri

1. Üniversal malzeme test makinesi

(Şematik diyagram: Üniversal malzeme test makinesi, farklı mekanik testler için farklı donanımlarla kullanılabilir)

2. Kama fikstürü

3. Takviye sayfası (tip II numunelere uygulanabilir)

A.1 Takviye levha malzemesi

Numuneyle aynı malzemeyi veya numuneden daha düşük elastik modüle sahip bir malzeme kullanın.

A.2 Takviye levhası boyutu

Kalınlık: 1mm~3 mm;

Genişlik: Tek bir numune birleştirildiğinde numunenin genişliği; numune entegre birleştirme sonrasında tek bir numune halinde işlenirse, genişlik gerekir

İşlenecek numune sayısı gereksinimlerini karşılayın.

A.3 Takviye levhasının yapıştırılması

Öğütmek (veya kumlama) zımpara kağıdı ile yapıştırma yüzeyi. Malzeme mukavemetine zarar vermemeye dikkat edin;

Yapıştırma yüzeyini bir solventle temizleyin (aseton gibi);

Oda sıcaklığında kürlenen yapıştırıcıyla yapıştırın (epoksi yapıştırıcı gibi) iyi tokluk ile;

Kür tamamlanana kadar numunenin bağlanma kısmına belirli bir süre basınç uygulayın.

4. Tip III numuneler için özelleştirilmiş fikstür

4. Test koşulları

A. Numune türü:

Tip I numunesi (dambıl şekli): 180×10×(2~10)mm, 10adet

Tip II numune: 250×25×(2~10)mm, 10adet

Tip III numunesi: köpek kemiği türü, 7adet

Poisson oranı örneği

2. Test sıcaklığı

Oda sıcaklığı

3. Test hızı

Çekme elastik modülünü ölçerken, Poisson oranı, kopmada uzama ve gerilim-gerinim eğrilerinin çizilmesi, yükleme hızı genellikle 2 mm/dak'dır.

Çekme gerilimi ölçülürken (çekme akma gerilimi, çekme kırılma gerilimi veya çekme mukavemeti):

A) Geleneksel testlerde, tip I numunelerin yükleme hızı 10 mm/dak'dır; tip II ve alt tip numunelerin yükleme hızı 5 mm/dak'dır;

B) Tahkim testlerinde, tip I yükleme hızları, II ve III numunelerinin tümü 2 mm/dak'dır.

IV. Test süreci

Adım 1. Ekipman ve alet hazırlığı

Üniversal malzeme test makinesinin normal şekilde çalıştığından emin olun, ve fikstür yerine ve hasarsız olarak monte edilir.

Adım 2. Numune hazırlama

Tip I örnekleri hazırlayın (dambıl şeklinde) 180×10×(2~10)mm, 10toplam adet, tip II numuneler 250×25×(2~10)mm, 7toplam adet, ve gerektiği gibi Poisson oranı numuneleri.

Açık bir kusur olmadığından emin olmak için numunelerin görünümünü inceleyin, ve hükümlerine uyun 4.2 GB/T1446-2005'te.

Numunelerin durumunu ilgili hükümlere uygun olarak ayarlayın. 4.4 GB/T1446-2005'te.

Nitelikli örnekleri numaralandırın ve işaretleyin, ve numunelerin çalışma bölümündeki herhangi üç noktanın genişliğini ve kalınlığını ölçün, aritmetik ortalamayı almak, ve ölçüm doğruluğu hükümlerine uygun olacaktır. 4.5.1 GB/T1446-2005'te.

Adım 3: Takviye tabakasını yapıştırın

Parlatmak için zımpara kağıdı kullanın (veya kumlama) Tip II numunenin her iki ucundaki bağlanma yüzeyi, malzeme mukavemetine zarar vermemeye dikkat ederek.

Gres ve kirleri gidermek amacıyla yapıştırma yüzeyini temizlemek için aseton gibi solventler kullanın.

İyi tokluğa sahip, oda sıcaklığında kürlenen bir yapıştırıcı kullanın (epoksi yapıştırıcı gibi) Takviye tabakasını Tip II numunenin her iki ucuna yapıştırmak için, ve sertleşene kadar yapıştırma kısmına belli bir süre basınç uygulayın.

Adım 4: Örneği yükleyin

Numuneyi üniversal malzeme test makinesinin fikstürüne kelepçeleyin, böylece numunenin merkez çizgisi üst ve alt fikstürlerin hizalama merkez çizgisiyle tutarlı olur.

Numunenin çalışma bölümündeki deformasyonu ölçmek için aleti kurun.

Adım 5: Yükleme ve veri kaydı

İlk yükü uygula (hakkında 5% başarısızlık yükünün), Numuneyi ve deformasyon ölçüm cihazını kontrol edin ve ayarlayın, Böylece tüm sistem normal çalışma durumunda olur.

Çekme gerilimi ölçülürken, numune yok edilene kadar yüklemeye devam edin, ve akma yükünü kaydedin, Numunenin arıza yükü veya maksimum yükü ve numune arızasının şekli.

Çekme elastik modülünü ve Poisson oranını ölçerken, Otomatik kayıt cihazı yoksa, Kademeli yükleme kullanılabilir, sınıf farkıyla 5% ile 10% başarısızlık yükünün, en az beş seviyeli yükleme, ve uygulanan yük aşılmamalıdır 50% başarısızlık yükünün. Genel olarak, ölçüm en az üç kez tekrarlanır, ve her seviyedeki yükleri ve karşılık gelen deformasyon değerlerini kaydetmek için iki kararlı deformasyon artışı alınır; Otomatik kayıt cihazı varsa, sürekli yükleme yapılabilir.

Adım 6, sonuç tespiti ve sonraki işlemler

Numune bariz bir iç kusurla hasar görmüşse, veya tip I numunenin fikstürde veya arkta hasar görmesi, veya tip II numunenin fikstürde hasar görmesi veya numune kırığı ile kenetleme noktası arasındaki mesafenin 10 mm'den az olması, örnek geçersiz.

Aynı partide beşten az geçerli numune varsa, test tekrarlanmalı.

Tip III numunenin çalışmayan bölümünde hasar olması durumunda, çalışma bölümünün kesit alanı hala çekme mukavemetini hesaplamak için kullanılmaktadır, ve numunenin kırılma konumu kaydedilir.

Adım 7: Veri işleme ve analiz

Geçerli numunelerin verilerini işleyin ve analiz edin, ve çekme elastik modülü gibi mekanik performans göstergelerini hesaplayın, Poisson oranı, kopma uzaması, çekme akma gerilimi, çekme kırılma gerilimi veya çekme mukavemeti.

Malzemelerin mekanik davranışını ve performans özelliklerini analiz etmek için gerilim-gerinim eğrileri çizin.

Adım 8: Test raporu hazırlama

Test sonuçlarına ve analizlere dayanarak, test raporu hazırlamak, test koşulları dahil, test süreci, test verileri, sonuç analizi, vesaire., Malzeme performans değerlendirmesi ve uygulaması için bir temel sağlamak.

Fiber takviyeli plastik kompozitler-gerilme özelliklerinin belirlenmesi

Yukarıdaki, Andy Li'nin fiber takviyeli plastiklerin çekme testi hakkındaki paylaşımıdır. Umarım herkese faydalı olabilir! Çekme testi standartları hakkında daha fazla bilgi edinmek istiyorsanız, Fiber takviyeli plastiklerin test yöntemleri ve çekme performansı testleri, çalıştırma talimatları, talimatlar, ilkeler, hata ayarı, üreticiler, kullanım yöntemleri, evrensel çekme test makinelerinin çalışma prosedürleri ve test standartları, ve özellikler, modeller, evrensel malzeme test makinelerinin talimatları ve doğrulama prosedürleri, bizi takip etmenizi rica ederiz, veya bize özel bir mesaj gönderin ve mesaj bırakın. bu VTS ölçüm ve kontrol teknolojisi ekibi size ücretsiz cevap verecektir!