层间剪切测试

北检院检测中心  |  完成测试:  |  2025-04-21  

层间剪切测试是评估复合材料层间粘接性能的核心检测手段,主要应用于碳纤维增强塑料、玻璃纤维层压板等叠层结构的力学性能分析。该测试通过标准化加载方式测定材料在平行层方向上的抗剪切能力,关键指标包括最大剪切应力、位移曲线及失效模式判定。检测过程需严格遵循ASTMD2344、ISO14130等国际规范,重点关注试样制备精度、加载速率控制和环境温湿度影响三大技术要素。

注意:因业务调整,暂不接受个人委托测试望见谅。

检测项目

层间剪切测试体系包含以下核心检测项目:

层间剪切强度(ILSS)测定:量化材料在层间方向的最大承载能力

应力-应变曲线分析:记录加载全过程的力学响应特征

破坏模式分类:依据ASTM D5573标准判定分层扩展类型

温度梯度影响测试:评估-60℃至200℃工况下的性能变化

湿热老化后性能保留率:模拟长期湿热环境的强度衰减规律

动态疲劳特性:测定10^3-10^6次循环载荷下的寿命曲线

检测范围

本测试方法适用于以下材料体系及工程领域:

聚合物基复合材料:包括环氧树脂/碳纤维、聚酰亚胺/玻璃纤维等体系

金属层合板:钛合金蜂窝夹芯结构、铝基叠层复合材料

陶瓷基复合材料:C/SiC、SiC/SiC等高温结构材料

粘接接头评估:航空蒙皮-桁架连接部位的界面强度验证

3D打印叠层结构:选择性激光烧结成型件的层间性能检验

风电叶片主梁帽:玻璃纤维/环氧树脂体系的工艺质量监控

检测方法

标准化的测试流程包含以下关键技术环节:

三点弯曲法(Short Beam Shear):

试样尺寸:长20mm×宽10mm×厚2mm(L/d=5)

跨距设定:按厚度调整满足16:1跨厚比要求

加载速率:1mm/min恒定位移控制模式

数据采集:同步记录载荷、位移及声发射信号

双缺口压缩法(Double Notched Compression):

缺口加工:金刚石刀具制备0.3mm宽预制缺口

应变片贴附:在试样侧面布置三向应变花

防屈曲装置:采用带导向槽的专用夹具系统

失效判据:载荷下降至峰值的80%时终止试验

数字图像相关技术(DIC)辅助分析:

散斑制备:喷涂黑白哑光漆形成随机图案

相机配置:双CMOS相机同步采集(帧率≥5fps)

应变场重构:通过VIC-3D软件计算全场位移分布

检测仪器

完成测试需配置以下专业设备系统:

万能材料试验机: - 载荷容量:50kN(精度等级0.5级) - 控制系统:闭环伺服液压驱动 - 扩展模块:高温炉(最高300℃)及低温箱(最低-70℃)

数字显微观测系统: - 光学放大倍率:50×-1000×连续可调 - 景深扩展功能:实现三维断口形貌重建 - EDS联用接口:支持微区成分分析

动态力学分析仪(DMA): - 频率范围:0.01-100Hz - 温控精度:±0.5℃ - 多轴加载能力:支持拉伸/压缩/弯曲复合模式

声发射监测装置: - 传感器灵敏度:40dB±3dB(150kHz中心频率) - 通道数量:8通道同步采集 - 定位精度:±1mm(三维定位算法)

环境模拟箱: - 湿度控制范围:10%-98%RH(±2%RH) - 盐雾沉降量:1-2ml/80cm²·h - UV老化光源:氙灯阵列(0.55W/m²@340nm)

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检测流程

线上咨询或者拨打咨询电话;

获取样品信息和检测项目;

支付检测费用并签署委托书;

开展实验,获取相关数据资料;

出具检测报告。

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