維強化樹脂的高低溫彎曲性能:如何使用萬能試驗機和彎曲夾具進行測試?
近年來,纖維素納米纖維(CNF)作為一種具有出色性能和潛力的新材料,引起了廣泛關(guān)注。通過將纖維素解纖至納米水平,CNF展現(xiàn)出比鋼材更高的強度,同時重量卻只有鋼的五分之一。此外,CNF還具備諸多其他理想的性能,如透明度、低熱膨脹性和高耐熱性、氣體阻隔性以及增稠性和觸變性。作為一種植物源性物質(zhì),CNF對環(huán)境的影響也較小,因此備受關(guān)注成為繼碳纖維之后的新興材料。
在運輸機械領(lǐng)域,利用CNF與樹脂結(jié)合制成的部件被廣泛應(yīng)用于汽車車體,以實現(xiàn)輕量化,有效地減少CO2排放。然而,考慮到汽車在使用過程中所面臨的環(huán)境條件,這些材料的性能不僅僅需要在室溫下表現(xiàn)出色,還需要在從低溫到高溫的廣泛溫度范圍內(nèi)保持穩(wěn)定性。
本文科準測控小編將介紹纖維強化樹脂的高低溫彎曲試驗,并分析CNF、玻璃纖維(GF)和強化尼龍在高低溫下的彎曲特性。通過深入研究這些性能與溫度之間的相關(guān)性,希望可以為開發(fā)更耐溫變形的纖維強化樹脂材料提供有益的指導(dǎo)和參考。
(資料圖)
一、測試目的
1、了解纖維強化樹脂材料在高低溫條件下的彎曲強度,評估其抵抗變形和破壞能力。
2、評估纖維強化樹脂材料在高低溫環(huán)境下的彎曲模量,了解其剛性和變形行為。
3、探索纖維強化樹脂材料的溫度相關(guān)性,了解其在不同溫度下的性能變化趨勢。
4、提供實踐指導(dǎo)和參考,幫助研究人員和工程師設(shè)計和選擇材料,滿足特定溫度環(huán)境下的應(yīng)用需求。
二、測試儀器
1、高低溫萬能試驗機
2、三點彎曲夾具
3、反向器(恒溫槽內(nèi))
反向器是一種將拉伸 負載轉(zhuǎn)換為向試驗片施加彎曲負載的裝置,與直接彎曲負載方式相比可在不壓彎延長桿的狀態(tài)下完成試驗。
4、載荷傳感器:1KN
5、跨距:64 mm
6、下壓頭、上壓頭直徑:R5 mm
三、試驗條件
1、試片尺寸:長80mmX寬10mmX厚4 mm
2、試驗速度:
1 mm/min (應(yīng)變小于0.3 %)
20 mm/min (應(yīng)變大于0.3 %)
3、試驗溫度(°C): 5個溫度條件(-30、0、室溫、60、80)
4、試驗數(shù)量:n=3
四、測試流程
1、準備樣品和試驗夾具:制備符合要求的纖維強化樹脂試樣,按照指定尺寸(長80mm × 寬10mm × 厚4mm)切割樣品。安裝樣品在三點彎曲夾具上,確保夾具與樣品接觸均勻。
2、設(shè)置試驗機參數(shù):將高低溫萬能試驗機的參數(shù)進行適當設(shè)置。根據(jù)試驗要求,設(shè)置試驗速度為1 mm/min(應(yīng)變小于0.3%)或20 mm/min(應(yīng)變大于0.3%)。確保載荷傳感器容量為1KN。調(diào)整跨距為64 mm,下壓頭和上壓頭直徑為R5 mm。
3、設(shè)置試驗溫度:使用恒溫槽將試驗環(huán)境溫度控制在所需的5個溫度條件(-30°C、0°C、室溫、60°C、80°C)。確保恒溫槽內(nèi)的溫度穩(wěn)定。
4、開始試驗:啟動高低溫萬能試驗機,以設(shè)定的試驗速度開始施加彎曲負載。使用反向器將拉伸負載轉(zhuǎn)換為試樣的彎曲負載。對每個溫度條件進行三次試驗(n=3),以獲得可靠的測試結(jié)果。
5、記錄數(shù)據(jù):在試驗過程中,記錄加載力和位移數(shù)據(jù)。確保準確記錄試驗溫度和試驗編號。
6、數(shù)據(jù)分析:根據(jù)試驗數(shù)據(jù)進行分析,計算不同溫度條件下的彎曲強度和彎曲模量。比較不同溫度條件下的性能變化,探討纖維強化樹脂材料的溫度相關(guān)性。
7、結(jié)果和報告:整理試驗數(shù)據(jù)并生成測試報告,包括樣品信息、試驗條件、彎曲強度和彎曲模量的數(shù)據(jù)。
以上就是小編介紹的纖維強化樹脂的高低溫彎曲試驗的內(nèi)容了,希望可以給大家?guī)韼椭?!如果您還想了解更多關(guān)于纖維強化樹脂的高低溫試驗方法、樹脂纖維強度、纖維增強樹脂基復(fù)合材料的力學(xué)性質(zhì)和萬能試驗機操作規(guī)程等問題,歡迎您關(guān)注我們,也可以給我們私信和留言,科準測控技術(shù)團隊為您免費解答!
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