2024碳纖維復(fù)合材料標準試驗件加強片選用及粘貼規(guī)程

碳纖維復(fù)合材料標準試樣加強片粘貼規(guī)程PAGEPAGE10碳纖維復(fù)合材料標準試樣加強片粘貼規(guī)程范圍規(guī)范性引用文件（包括所有的修改單適用于本文件。GB/T2943膠粘劑術(shù)語GB/T3354定向纖維增強聚合物基復(fù)合材料拉伸性能試驗方法GB/T5258纖維增強塑料面內(nèi)壓縮性能試驗方法GB/T40724碳纖維及其復(fù)合材料術(shù)語術(shù)語和定義GB/T2943、GB/T40724界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。testpanel完成固化脫膜后的復(fù)合材料平板。thereferenceedgeofthesubpanel試板的分切中用于定位的邊緣。設(shè)備及工裝磨床用于試樣的分切，磨削的深度應(yīng)不超過0.5mm，磨削的尺寸精度和端面粗糙度可參考附錄A。數(shù)控銑床金剛石分切機用于層合板的分切，刀片宜選用40~80粒度的金剛石，進給速度不使砂輪片過載或者被切件發(fā)生過熱，砂輪分切的使用限制可參考附錄A。高壓水切割用于層合板的分切，加工的尺寸精度和分切端面的粗糙度可參考附錄A。噴砂機用于復(fù)合材料的膠接面打磨，能夠清潔膠接面和提高表面粗糙度。工裝工裝應(yīng)符合：工裝應(yīng)能保證四個加強片和試板膠接的相對位置，試板上、下加強片的齊平度±0.1mm；12mm，長期工作（500）不產(chǎn)生變形，且加熱時具有良好的傳熱均勻性；試樣接觸面應(yīng)無目視可見的銑刀痕跡，無砂眼、裂縫、劃痕等缺陷；Ra1.6Ra6.3；試樣接觸面精度±0.1mm，波紋度≤0.0025。量具測量長度、寬度分度值不低于0.02mm，測量厚度分度值不低于0.001mm。材料要求濃度不低于75%。加強片加強片材料常用加強片種類如下：玻纖層合板，推薦用于標準拉伸試樣和低強度的標準壓縮試樣；碳纖層合板，推薦用于高強度的標準壓縮試樣或者采用端部加載方式的標準壓縮試樣；金屬加強片，可用于高強度的標準壓縮試樣，但需考慮膠黏劑固化時金屬與復(fù)材熱膨脹系數(shù)的差異產(chǎn)生的熱應(yīng)力；摩擦加強片，如砂紙、金剛砂布等，可用于強度較低的拉伸試樣。加強片厚度加強片的厚度應(yīng)大于膠粘劑總則式中：

F P(wl)2

（1）F——膠粘劑的剪切強度，MPa；P——試樣的預(yù)期破壞載荷，N；W——單側(cè)的試樣粘貼寬度，mm；L——單側(cè)的試樣粘貼長度，mm；膠膜膠膜應(yīng)符合：厚度≤0.3mm；80%。糊狀膠粘劑糊狀膠粘劑應(yīng)符合：40pa.s~80pa.s30min；應(yīng)保證固化后糊狀膠粘劑層厚度的均勻性，且厚度宜盡可能薄。加強片粘貼程序碳纖維復(fù)合材料標準試樣加強片粘貼程序包括71注：圖1所示的粘貼流程和圖2所示的試樣分切示意圖只適用于加強片材料為玻纖或碳纖層合板。圖1 碳纖維復(fù)合材料標準試樣加強片粘貼流程標引序號說明：1——試板；4——切割路徑。圖2 碳纖維復(fù)合材料標準試樣加強片粘貼及分切示意圖加強片粘貼試板檢查試板可以是完整的復(fù)合材料平板，也可以是由大的平板通過金剛石分切機或高壓水切割分切得來。在粘貼加強片前，應(yīng)檢查試板的基準面與纖維方向是應(yīng)標識清楚。加強片準備宜選用直角加強片，若試驗件厚度較厚或預(yù)估破壞載荷過大，可根據(jù)測試標準對加強片進行倒角。膠接面處理試板在與加強片粘貼前，應(yīng)對試板和加強片膠接面進行表面處理：若膠接面使用了剝離層，則膠接面無需打磨。剝離層在膠接前進行去除，以防止膠接面污染。12h若膠接面沒有使用剝離層，應(yīng)采用噴砂或打磨的方式進行處理。操作步驟如下：將膠帶粘貼在非膠接區(qū)，對該區(qū)域進行標記和保護。膠接面處理：180～3000.45MPa～0.8MPa；——砂紙?zhí)幚恚哼x用120～220目的金剛砂砂紙進行打磨。若試板采用單向帶制造，應(yīng)沿纖維方向打磨。注：打磨過程中加入適量水可以降低灰塵。用清潔的白色揩布沾濕乙醇對處理過的膠接面進行清理，以白色揩布無顏色為準。目視檢查，打磨面應(yīng)泛白且分布均勻。如果打磨過程使用了水以降低灰塵，則打磨后應(yīng)將試板進行干燥處理。如果不能立即粘貼加強片，則應(yīng)將處理過的試板放入密封袋中保存。膠粘劑準備若選用膠膜，應(yīng)根據(jù)膠接區(qū)的尺寸裁剪膠膜的大小。粘貼加強片推薦使用附錄B所示粘貼工裝設(shè)定非膠接區(qū)長度和定位加強片。宜采用粘貼工裝設(shè)定非膠接區(qū)長度和定位加強片；加強片粘貼前可用壓敏膠帶對非膠接區(qū)表面進行保護；使用雙組分膠粘劑粘貼加強片時，涂膠時宜朝一個方向，以避免裹入空氣。宜采用一定的措施用于控制膠粘劑層的厚度和均勻性，膠接處溢出的樹脂應(yīng)及時進行清理。膠粘劑固化加強片與試板粘貼后需進行固化：若使用中、高溫固化的膠粘劑，應(yīng)放置于壓機下或制袋后放置于熱壓罐、烘箱進行固化，固化過程對溫度、壓力和固化時間進行監(jiān)控并記錄。14kPa～34kPa脫模及試樣分切脫模及試樣分切應(yīng)符合：脫模時要防止加強片的邊緣發(fā)生損傷。如非粘貼區(qū)有溢膠，應(yīng)測量并記錄溢膠長度。試樣的分切宜選用加工精度較高的數(shù)控機床或磨床，以試板基準邊為加工基準，將試板分切成規(guī)定尺寸的試樣，測量并記錄試樣的尺寸。驗收方法加強片粘貼后，應(yīng)逐條進行檢查：切割試樣前，宜采用無損檢測工具對膠接區(qū)域進行檢測，以表明膠接區(qū)域質(zhì)量。0.5m，3說明：試樣的測量基準線由試樣的兩條長邊擬合生成；a1和，1和b20.m。圖3 粘貼加強片的試樣兩側(cè)厚度偏差的測量方法2mm試樣粘貼加強片區(qū)域的厚度測量沿長度方向測量點不少于42個。試樣的尺寸和公差測量結(jié)果應(yīng)滿足測試標準或測試方法中要求。附 錄 A試板和試樣分切設(shè)備（資料性）試板和試樣的分切可以使用不同的分切設(shè)備，表A.1給出了常用的分切設(shè)備的加工尺寸精度和使用限制。表A.1試板的分切與機械加工精度設(shè)備和層合板接觸部分速度/壓力設(shè)備限制磨床砂輪2000r/min，進給20~40mm/min1、用于試樣的最終加工20.4um；3±0.050.03mm，0.02mm。銑床硬質(zhì)合金等銑削刀具≥24000r/min1、脆性基體加工會產(chǎn)生微裂紋，用于試樣的最終加工；2、加工端面表面粗糙度約為1.6um；3、尺寸加工精度±0.3mm，平行度和垂直度約為0.1mm。砂輪分切機研磨用砂粒手動或電動1、應(yīng)采用粒度在40~80的金剛石砂輪片；2、分切線速度可調(diào)，進給速度的選擇只要不使砂輪片發(fā)生過載或被切件發(fā)生過熱情況即可。高壓水切割水流（有磨料）1、分層敏感性隨著進給速率增加而增加，可用于試板的分切；2、表面粗糙度約為3.2um。附 錄 B加強片粘貼工裝（資料性）加強片粘貼工裝（適用于膠膜）使用圖B.1所示粘貼工裝粘貼加強片的操作步驟如下：使用膠帶對試板的非膠接區(qū)進行保護；將四塊膠膜分別粘貼于四塊加強片的膠接面；B.1依次放置試板和剩余兩塊加強片；上蓋板通過定位銷與下底板組合通過擰緊側(cè)面的螺絲使加強片擋板向凸臺方向擠壓加強片，保證加強片與凸臺緊密接觸以防止樹脂溢出到試樣上；加強片擋板外側(cè)的試樣擋板用以保證試樣在固化過程不發(fā)生移動。圖B.1加強片粘貼工裝加強片粘貼工裝（適用于糊狀膠粘劑）使用圖B.2所示粘貼工裝粘貼加強片的操作步驟如下：使用膠帶對試板的非膠接區(qū)進行保護；B.2分別在試板和加強片的膠接面涂覆混合均勻的糊狀膠粘劑；試板的一側(cè)和加強片貼合，