聚合物复合材料性能及考试标准

聚合物复合材料性能及测试标准

————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：

ﻩ

聚合物复合材料性能解释以及测试标准指南

1．１拉伸性能

拉伸性能包括拉伸强度，弹性模量、泊松比、断裂伸长率等。对于如高压容器、高压管、叶片等产品，必须要测出聚合物复合材料的拉伸性能,才能进行产品设计及检验。

ﻫ对于不同的聚合物复合材料，拉伸性能试验方法是不同。对于普通的,用国标GＢ/Ｔ１４4７进行测试;对于缠绕成型的,用国标ＧB/T1458进行测试;对于定向纤维增强的,用国标ＧB/T3354１进行测试;对于拉挤成型的,用国标ＧＢ／T１309６-1进行测试。使用最多的是ＧB/T1４4７。

国标ＧB/T14４７,对于不同成型工艺复合材料，又规定不同形状的拉伸试样,有带R型、直条型及哑铃型。使用拉伸试验机或万能试验按规定的加载速度对试样施加拉伸载荷直到试样破坏。用破坏载荷除以试样横截面面积则为拉伸强度。从测出的应力－---应变曲线的直线段的斜率则为弹性模量，试样横向应变与纵向应变比为泊松比。破坏时的应变称为断裂伸长率。

ﻫ单位面积上的力,称为应力,通常用ＭＰａ（兆帕）表示,1ＭＰa相当于１Ｎ/ｍm2的应力。

ﻫ不同的现代复合材料其拉伸性能应变是单位长度的伸长量,是没有量刚（单位）的。ﻫ

大不一样,以玻璃纤维增强的玻璃钢为例:1:1玻璃钢,拉伸强度为（200-2５０）MPa,弹性模量为(10-16)ＧＰａ；4:1玻璃钢，拉伸强度为（２5０-350)ＭPa,弹性模量为(１5－22)GPａ;单向纤维的玻璃钢（如缠绕）,拉伸强度大于8０0MPa，弹性模量大于24ＧPa;ＳMC材料,拉伸强度为(40-80)ＭPa,弹性模量为(５-8）GPa;ＤMＣ材料，拉伸强度为(２０-60)MPa,弹性模量为(４-６）GPa。ﻫ

1. 2弯曲性能ﻫ

一般产品普遍存在弯曲载荷,弯曲性能是很重要的,同时，往往用弯曲性能来进行原材料,

成型工艺参数,产品使用条件因素等的选择。

弯曲性能,一般采用国标GＢ／T１4４9进行测试；对于拉挤材料，用国标ＧＢ/T13０96.２进行测试；对于单向纤维增强的,用国标ＧB/Ｔ３３５6进行测试。ﻫ

测试弯曲性能的试样一般是矩形截面积的长条,简称为矩形梁。采用当中加载的三点弯曲法。梁的横截面的上表面承压缩应力,梁下表面承受拉伸应力，横截面积上还要承受剪切应力,中性层剪应力最大，因此梁所承受弯曲时,其应力状态是很复杂的，破坏形式也是多种的。