聚合物复合材料压缩性能检测

北检院检测中心  |  完成测试:  |  2025-05-17  

聚合物复合材料压缩性能检测是评估其力学特性的关键环节,主要涉及压缩强度、弹性模量及失效行为等核心参数的测定。检测需依据ASTMD695、ISO604等标准规范执行,重点关注试样制备精度、加载速率控制及环境条件影响。本文从检测项目、范围、方法及仪器四方面系统阐述技术要点,为工程应用提供数据支撑。

注意:因业务调整,暂不接受个人委托测试望见谅。

检测项目

聚合物复合材料压缩性能检测包含以下核心指标:

压缩强度:材料在轴向压力下发生破坏时的最大应力值

弹性模量:材料在弹性变形阶段的应力-应变曲线斜率

屈服强度:塑性变形起始点的临界应力值

泊松比:横向应变与轴向应变的比值

破坏模式分析:层间剪切、纤维屈曲等失效形式的表征

应力松弛特性:恒定应变下的应力衰减规律

检测范围

本检测适用于以下材料体系及应用场景:

基体类型:环氧树脂、聚酰亚胺等热固性树脂;聚醚醚酮(PEEK)、聚苯硫醚(PPS)等热塑性树脂

增强相形式:碳纤维/玻璃纤维单向布、二维/三维编织物、短切纤维增强体系

功能复合材料:导电填料改性体系、纳米粒子增强体系

应用领域:航空航天承力结构件、汽车防撞构件、风电叶片主梁等

环境条件:常温/高温(最高300℃)、干态/湿态(RH95%)、化学介质浸泡后性能测试

检测方法

标准测试流程包含以下技术环节:

试样制备:

按ASTMD3410加工25mm12mm6mm标准试件

端面平行度误差≤0.02mm,侧面粗糙度Ra≤3.2μm

纤维取向与加载轴线偏差控制在1以内

试验条件控制:

加载速率设定为1mm/min(准静态测试)或50mm/s(动态冲击)

温控箱精度2℃,湿度波动范围3%RH

预加载力为预期破坏载荷的1%且不超过5N

数据采集规范:

应变片粘贴位置距试样端部≥3倍厚度尺寸

采样频率≥100Hz(静态试验)或10kHz(动态试验)

有效数据截取区间为10%-90%破坏载荷段

失效判据定义:

首层失效准则:声发射信号突增点对应载荷值

宏观破坏准则:载荷-位移曲线首次下降点或目视可见裂纹扩展时刻

检测仪器

关键设备技术参数要求如下:

万能试验机系统:

载荷容量≥100kN,分辨率0.1N,精度等级0.5级(ISO7500-1)

十字头位移测量误差≤0.5%FSD

配备防侧向失稳夹具(约束角≤0.5)和球面自对中压头

环境模拟装置:

低温试验箱工作范围-70℃~+350℃(液氮制冷/电阻加热)

湿度控制采用双压法原理,露点温度控制精度0.5℃

介质腐蚀槽配备聚四氟乙烯内衬和循环过滤系统

应变测量系统:

电阻应变片栅长2mm(轴向),横向补偿片温度自补偿系数≤0.05με/℃

数字图像相关(DIC)系统空间分辨率≤50μm/pixel,采集帧率≥200fps

激光位移传感器线性度误差≤0.05%FSD(量程5mm)

辅助装置配置要求:

声发射传感器频率响应范围50kHz-1MHz(符合ASTME1106标准)

红外热像仪温度分辨率≤0.03℃@30Hz帧率(用于损伤热效应监测)

高速摄像机拍摄速度≥100,000fps(动态失效过程捕捉)

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。

北检(北京)检测技术研究院
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