复合材料试验指导书2

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1、复合材料试验指导书2实验三丝束（复丝）表观强度和表观模量测定一、实验目的掌握丝束表观强度和表观模量测定法。二、实验原理丝束（复丝）和单丝不一样，它是一个多元体，如果直接加载拉伸,则纤维断裂参差不齐，所以国际规定将丝浸上树脂，让其粘结为一个整体。然而这个整体由纤维和树脂掺杂组成，不是一个均匀体，于是就将此种情况下测试的丝束强度和模量用“表观”二字限定。三、实验仪器和材料万能试验机、牛皮纸和环氧树脂及固化剂。四、实验步骤1、选定已知支数和股数的玻璃纤维，使之浸渍常温固化的环氧树脂和固化剂的混合物（如E・51100g＞丙酮20g、二乙烯三胺10g）o然后将己

2、浸树脂的丝束剪成长度为360mm左右的丝束，共10根，并排放在脱模纸上，并保证250mm长的平直段，两头用夹子夹住拴一小重物使丝束展直，并在两头粘上牛皮纸加强，放置8h固化定形。2、了解万能机的使用方法，选择0—500N的量程和2mm/min的拉伸速度。3、将试样的牛皮纸加强部位在试验机上下夹头夹住。取规定的标距（标距多长视仪器配置的应变片卡而定），精确到0.5mmo用应变片卡或位移计和记录仪记录伸长时的拉伸量。4、进行拉伸试验，记录每个样品的断裂载荷Pb和负荷变形曲线。断裂在夹头处的样品作废。有效试样不能低于5根。5、取一定长度为L的丝束一段，称其质

3、量为m,则该纤维束的线密度t=m/L(g/mm或g/m)。、6、按下式分别计算丝束的表观强度ot,表观模量Ea和股强度f：ot=pbPbP=At?PLO?A?LEaf二二pbp=b丝束股数n式中：Pb—断裂载荷，NP—纤维密度(玻璃纤维2.55g/cm3)；A—丝束的横截血积，A=tP,mm2；1?P—变形曲线直线段上某一载荷值，N；?1_一对应?P的标距L0的变形量，mm；L0—测试规定的标距，mm；n■丝束中所含纱的股数。7、求ot和Ea的算术平均值、标准差。实验四树脂浇注体制作及其硬度测试一、实验目的1•掌握树脂浇注体工艺技术要点;2.学会清除热

4、应力方法的操作要点；3•掌握巴科尔(Barcol)硬度计的使用方法。二、实验内容1•选择适合于浇注的树脂配方，并进行树脂浇注、固化；2•对树脂浇注体试样进行热应力清除；3.用巴科尔硬度计检测树脂浇注体的固化情况，比较热应力消除前后巴氏硬度的变化。三、实验原理以聚合物为基体的复合材料制品在设计时基体的性能数据通常用树脂浇注体性能来代替，掌握树脂浇注技术很有必耍。本实验的重点是学习树脂浇注技术，包括选择合理的配方、合理的固化制度以及搅拌、脱泡、浇入模具等操作内容。建议浇注试样尺寸为：120mmxl0mmxl5mm树脂浇注体或树脂基复合材料在热固化之后由于高

5、温交联固化反应,体积会发生微量收缩，冷却后就存在不同程度的热应力，如果这种内应力不消除，将导致所测试的某些性能存在很大误差。这也就是为什么要制定“树脂浇注体力学性能试验方法总则(GB2567—81)”和“纤维增强塑料性能试验方法总则(GB1446・83)”的原因。四、实验仪器和材料1.浇注模具；2•巴克尔硬度计;3•必要的树脂和固化剂等。五、实验步骤1•选择一个合理的浇注用树脂配方并实施浇注和固化（1）清理模具，在模腔内表面涂上薄薄一层脱模剂；（2）将称量好的树脂配方屮的各组分混合并用玻璃棒直立在容器屮画圈搅拌均匀，防止把空气打进树脂中。静置lOmin

6、,观察树脂中的气泡上升在表面集2聚状态；（3）将无气泡树脂流体靠模具一边慢慢倒入模具中（不要断流，切勿带入气泡）；（4）按固化制度固化；（5）将固化后的树脂浇注体脱模、修边或制作试样；（6）目测固化好的树脂浇注体外观，并作出评价。然后用直尺侧立检查浇注体平面看是否翘曲。冇内应力它就会翘曲变形，特别是薄板或面积较大的板。2.消除树脂浇注体的内应力（参照GB2567—81）空气浴消除内应力方法：将加工好的试样擦净后平整地码在一平铝板上，然后将铝板托起平稳地放入烘箱内，箱内温度lh内从室温升至“处理温度”，恒温3h再随炉冷却，取出后放于干燥器中。检查试样内应

7、力消除情况。3•用巴克尔硬度计测试树脂浇注体试样的硬度（参照GB3854-83）（1）树脂浇注体的上表面应平整光滑、无气泡和裂纹。将试样平放于实验台面上，不应悬空和翘曲，然后握住巴氏硬度计以较大的手力往试样上表面压下，同时观察和记录表头指出的最大数。重复10〜20次，每次测点应至少相隔5mm,将结果用统计法求出算术平均值、标准差；（2）测量树脂浇注体试样内应力消除之前和之后的巴氏硬度，比较两组结果并讨论。