最新聚合物复合材料性能及测试标准
聚合物复合材料结构与性能

聚合物复合材料结构与性能聚合物复合材料是一种由聚合物基体和强化材料组成的复合材料。
它们通常由一种或多种聚合物基体和一种或多种强化材料(如纤维、颗粒或片状材料)组成。
聚合物复合材料结构与性能的关系是这个领域中的一个重要研究方向。
聚合物复合材料的结构对其性能起着至关重要的作用。
一种常见的结构是增强相和基体相之间的相互作用。
增强相通常是纤维或颗粒形状的材料,如碳纤维或玻璃纤维,它们在材料中起到增强的作用。
基体相则是聚合物基体,负责保护和支持增强相。
增强相和基体相之间的相互作用可以通过化学键或物理吸附等方式实现。
这种相互作用能够有效地传递载荷和提高材料的强度和刚度。
除了增强相和基体相之外,还有其他的结构元素对聚合物复合材料的性能有影响。
例如,界面区域的结构对材料的耐磨性、耐腐蚀性和耐热性等性能有重要影响。
界面区域是增强相和基体相之间的过渡区域,通常存在有界面粘接剂和界面改性剂。
这些物质能够改善增强相和基体相之间的相互作用,提高界面的粘结强度和界面的相容性。
聚合物复合材料的性能主要取决于结构和组成。
通常,具有优异性能的材料应具备以下几个特点:1. 高强度和刚度:由于增强相的存在,聚合物复合材料具有比纯聚合物更高的强度和刚度。
这使得它们在结构工程和航空航天等领域具有广泛的应用前景。
2. 轻质化:聚合物复合材料通常比金属材料更轻,具有优异的比强度和比刚度。
这使得它们成为替代金属的理想选择,可以减轻结构负荷,提高产品的能源效率。
3. 耐腐蚀性:由于基体相通常是聚合物材料,聚合物复合材料具有优异的耐腐蚀性能,不容易受到酸、碱和其他化学品的侵蚀。
这使得它们在化工和油气行业等领域中得到广泛应用。
4. 耐热性:聚合物复合材料通常具有较高的耐热性能,可以在高温环境下长时间工作而不失效。
这使得它们在航空航天和汽车工业等高温应用中具有重要意义。
总之,聚合物复合材料的结构与性能是密不可分的。
通过合理设计复合材料的结构,可以实现材料性能的优化,满足各种工程应用的需求。
聚合物基复合材料-性能

性能 0º
剪切强度(MPa) 85
方向 15º 30º 45º 60º 75º 90º 83.2 95.0 99.2 98.1 90.7 89.5
工程材料
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3. 疲劳特性
影响FRP疲劳特性的因素是多方面的,实验表明,静态强度 高的FRP,其疲劳强度也高。与静态强度不同,每种FRP存在一 个最佳体积含量,疲劳强度最高。实际纤维体积含量低于或高 于最佳值,其疲劳强度都会下降。
工程材料
20
提高FRP耐水性的方法: (1) 纤维进行偶联剂表面处理; (2) 选用耐水性好的树脂; (3) 表面采用表面毡形成富树脂层; (4) 表面涂层,表面贴附氟薄膜、聚酯薄膜等。
工程材料
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单向FRP的压缩强度随纤维含量增加而提高,但并非成比例 增长。
工程材料
5
(3) 弯曲特性 FRP的弯曲强度及弹性模量都随纤维含量的上升而增加。纤维
制品类型不同,方向不同,则弯曲性能亦不同。
(4)剪切特性 纤维含量增大,FRP的剪切弹性模量上升,FRP的剪切特性也
呈现方向性。
E-42环氧FRP垂பைடு நூலகம்板面剪切性能
分子结构的不对称性均影响树脂分子的极性,从而影响树脂的 电性能。
工程材料
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FRP的电性能对于纤维与树脂的界面粘结状态并不敏 感,但杂质尤其是水分对其影响很大。当FRP处于潮湿环 境中或在水中浸泡之后,其体积电阻、表面电阻以及电 击穿强度急速下降。
工程材料
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2. FRP的温度特性
(1)热性能
包括导热系数、比热容、线膨胀系数和热变形温度
工程材料
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影响热固性树脂耐热性的主要因素:大分子链刚性、固 化剂性质和体型树脂的固化交联密度等。
复合材料检测评价标准

复合材料检测评价标准
复合材料的检测评价标准通常包括以下几个方面:
1. 物理性能检测:包括材料的密度、硬度、强度、韧性、热膨胀系数、热导率等物理性能的检测。
2. 化学性能检测:包括材料的化学成分、耐腐蚀性能等化学性能的检测。
3. 动力学性能检测:包括材料的疲劳性能、冲击性能、动态力学性能等动力学性能的检测。
4. 热学性能检测:包括材料的热传导性能、热膨胀系数等热学性能的检测。
5. 表面质量检测:包括材料的表面光洁度、平整度、表面粗糙度等表面质量的检测。
6. 外观质量检测:包括材料的颜色、光泽、外观尺寸等外观质量的检测。
以上是一般复合材料的检测评价标准,具体标准可能会根据不同材料的特点和用途而有所不同。
需要根据具体的复合材料的特性和要求来确定相应的检测评价标准。
聚合物纳米复合材料的制备及其力学性能分析

聚合物纳米复合材料的制备及其力学性能分析聚合物纳米复合材料是一种具有很高应用价值的新型材料,它可以将不同材料的优点融合在一起,从而得到更好的性能表现。
在这篇文章中,我们将详细介绍聚合物纳米复合材料的制备方法和力学性能分析。
一、聚合物纳米复合材料的制备聚合物纳米复合材料的制备方法有很多,其中最常见的是溶液共混法和原位聚合法。
1. 溶液共混法:这种方法的原理是将纳米颗粒和聚合物放入同一溶剂中,经过搅拌和混合,使颗粒和聚合物相互溶解,最终形成聚合物纳米复合材料。
这种方法制备的聚合物纳米复合材料通常具有比较均匀的颗粒分布和较好的机械性能。
2. 原位聚合法:这种方法的原理是将聚合物的原料和纳米颗粒放在一起进行反应,通过化学反应的过程将聚合物和纳米颗粒形成复合材料。
这种方法制备的聚合物纳米复合材料通常具有比较强的化学结合力和良好的加工性能。
二、聚合物纳米复合材料的力学性能分析聚合物纳米复合材料的力学性能是其最重要的性能之一。
力学性能的好坏直接影响着材料的实际应用效果。
聚合物纳米复合材料的力学性能分析可以通过以下两种方法来进行。
1. 材料力学性能测试:通过拉伸、弯曲、压缩等测试方式,可以得到聚合物纳米复合材料的机械性能指标,包括弹性模量、屈服强度、断裂韧性等。
这些指标能够反映聚合物纳米复合材料的材料硬度、强度和耐久性等方面的实际表现。
2. 材料结构分析:通过扫描电镜、X射线衍射等实验手段,可以深入分析聚合物纳米复合材料的微观结构和晶体结构,得到材料的物理结构参数,比如晶格常数、结晶度等。
这些物理结构参数与材料的力学性能密切相关,能够帮助提高聚合物纳米复合材料的性能和制备工艺。
三、聚合物纳米复合材料的应用前景聚合物纳米复合材料具有很广阔的应用前景,在汽车、航空、电子等领域都有着广泛的应用。
在汽车领域中,利用聚合物纳米复合材料可以制造更轻、更坚固和更节能的汽车结构材料;在航空领域中,将聚合物纳米复合材料应用于飞机轻量化上,可以有效提高飞机性能和降低油耗;在电子领域中,聚合物纳米复合材料可用于制备导电材料、透明材料等,为电子器件的制造提供重要的支持。
聚合物复合材料的热稳定性评定

聚合物复合材料的热稳定性评定聚合物复合材料是一种由聚合物基体和增强材料组成的复合材料,具有轻量化、高强度和良好的耐腐蚀性等独特的性能。
然而,在高温环境下,聚合物复合材料的热稳定性往往成为限制其应用的关键因素之一。
因此,对聚合物复合材料的热稳定性进行评定是非常重要的。
一、热稳定性的定义热稳定性指的是聚合物复合材料在高温条件下能保持其性能稳定性的能力。
高温会导致聚合物复合材料内部分子结构发生变化,使其性能下降或失效。
因此,评定热稳定性的目的是确定材料在高温环境中的使用寿命和安全性。
二、热分解温度的测定聚合物复合材料的热分解温度是评定其热稳定性的重要指标之一。
热分解温度是指材料在升温过程中开始分解的温度。
常见的测试方法包括热重分析(TGA)和差热分析(DSC)。
TGA通过测量样品质量随温度的变化来确定热分解温度,而DSC则通过测量材料在加热或冷却过程中吸放热量的变化来确定热分解温度。
三、氧化降解的评定氧化降解是聚合物复合材料在高温氧气环境下发生的一种热稳定性降解过程。
氧化降解会导致材料的机械性能下降、颜色变化以及质量损失等不良影响。
因此,评定氧化降解的程度对于判断聚合物复合材料的热稳定性至关重要。
四、热氧老化试验热氧老化试验是一种常用的评定聚合物复合材料热稳定性的方法之一。
该试验模拟了材料在高温氧气环境中的使用情况。
在试验中,材料样品会暴露在高温环境中,并进行一定时间的氧气接触。
通过观察样品的物理性能和化学性质的变化,可以评估材料的热稳定性和抗氧化能力。
五、阻燃性能测试阻燃性是聚合物复合材料热稳定性评定中的一个重要指标。
阻燃性测试的目的是评估材料在火灾发生时的阻燃能力和燃烧程度。
常见的阻燃性测试方法包括垂直燃烧测试(UL94)和氧指数测试(LOI)。
UL94测试通过观察材料在垂直状态下的燃烧特性来评估其阻燃性能,而LOI测试则通过测量材料在氧气环境中维持燃烧的最低浓度来评估其阻燃性能。
六、添加剂对热稳定性的影响为了提高聚合物复合材料的热稳定性,常常会添加一些热稳定剂或抗氧剂。
复合材料常见的测试内容及相应标准

复合材料常见的测试内容及相应标准通过广泛的标准化和非标准化机械测试可以来复合材料的一些性能,常见的测试主要包括拉伸、压缩、弯曲、剪切、冲击和疲劳等等。
复合材料的机械测试必须使用能够在负载控制、位移控制和应变控制等方面进行测试的材料测试系统。
由于复合材料典型的各向异性特性,测试这些材料面临的主要挑战之一是需要开发各种夹具以提供在不同条件下测试材料的各种方法。
在本文中简要介绍了一些常见测试内容及相应的测试标准。
单向拉伸试验(ASTM D638,ISO 527)单向拉伸试验中的应力(ζ)计算公式如下:ζ=材料样品的荷载/面积应变(ε)的计算公式为:ε=δl(长度变化)/l(初始长度)曲线(E)的初始线性部分的斜率为杨氏模量,由下式给出:E=(ζ2-ζ1)/(ε2-ε1)4点弯曲弯曲试验(ASTM D6272)四点弯曲试验测试可提供弯曲弹性模量、弯曲应力和弯曲数据。
该测试与三点弯曲弯曲试验非常相似。
主要区别在于,增加了第四个用于施加载荷的鼻梁部分,两个载荷点之间的梁部分处于最大应力下。
在三点弯曲试验中,只有加载鼻下的梁部分处于应力状态。
这种布置有助于测试高刚度材料,如注入陶瓷的聚合物,其中最大应力下缺陷的数量和严重程度与材料的弯曲强度和裂纹萌生直接相关。
与三点弯曲弯曲试验相比,的四点弯曲弯曲测试在两个加载销之间区域中没有剪切力。
泊松比试验(ASTM D3039)泊松比是用于结构设计中的最重要参数之一,其中需要考虑因施加力而导致的所有尺寸变化,特别是3D打印材料。
对于该试验方法,泊松比仅由单轴应力产生的应变获得。
该测试通过向试样施加张力并测量试样在应力下的各种性能来进行测试。
两个应变计以0度和90度与试样连接,以测量横向应变和线性应变。
横向应变与线性应变之比可提供泊松比。
平面压缩试验(ASTM D695)当产品在压缩载荷条件下运行时,3D打印材料的压缩性能非常重要。
测试在垂直于面板平面的方向上进行,因为核心将放置在结构夹层结构中。
聚合物基复合材料的制备与力学性能评价

聚合物基复合材料的制备与力学性能评价在材料科学领域中,聚合物基复合材料是一种重要的材料类型,具有广泛的应用前景。
聚合物基复合材料是由增强相和基体相组成的,通过将增强相分散在基体相中,可以有效提高材料的力学性能。
本文将着重讨论聚合物基复合材料的制备方法以及力学性能评价。
1. 聚合物基复合材料的制备方法聚合物基复合材料的制备方法有多种,其中常见的方法包括浸渍法、熔融法和溶液法。
浸渍法是将增强相浸泡在聚合物基体中,并通过固化使其固定在基体中。
熔融法是将增强相和聚合物基体一起加热至熔融状态混合,并在冷却过程中形成复合材料。
溶液法则是将增强相分散在聚合物基体的溶液中,通过溶剂的蒸发使其固化成复合材料。
2. 聚合物基复合材料的力学性能评价力学性能评价是衡量聚合物基复合材料性能优劣的重要指标。
常见的力学性能评价包括拉伸性能、弯曲性能和静态力学性能等。
拉伸性能评价是通过拉伸试验来评估材料的抗拉强度和延伸性能。
抗拉强度是指材料在受拉力作用下的最大承载能力,而延伸性能则指材料在拉伸过程中的变形程度。
弯曲性能评价是通过弯曲试验来评估材料的抗弯强度和弯曲刚度。
抗弯强度是指材料在受弯力作用下的最大承载能力,而弯曲刚度则指材料对弯曲变形的抵抗能力。
静态力学性能评价是通过压缩试验、剪切试验等来评估材料的抗压强度、抗剪切强度等。
这些性能指标可以帮助判断材料在应力状态下的稳定性和可靠性。
此外,聚合物基复合材料的力学性能还可以通过动态力学性能评价来考察。
动态力学性能评价主要包括材料的动态力学力学性能和疲劳性能等。
动态力学性能是指材料在动态加载下的力学响应,疲劳性能则是指材料在长期受力作用下的耐久性能。
3. 聚合物基复合材料的应用前景聚合物基复合材料具有广泛的应用前景。
首先,在航空航天领域,聚合物基复合材料因其轻质高强的特性,成为替代传统金属材料的理想选择。
其次,聚合物基复合材料在汽车制造、船舶制造和建筑领域也有广泛应用。
其轻质高强的特点可以减轻结构负担,提高汽车、船舶和建筑的整体性能。
6.聚合物基复合材料的性能

钛
玻璃钢 碳纤维Ⅰ/ 环氧 碳纤维Ⅱ/ 环氧 有机纤维 / 环氧
硼纤维 / 环氧
7.8 2.8 4.5 2.0 1.45 1.6 1.4 2.1
1.03 0.47 0.96 1.06 1.5 1.07 1.4 1.38
2.1 0.75 1.14 0.4 1.4 2.4 0.8 2.1
0.13 0.17 0.21 0.53 1.03 0.7 1.0 0.66
直线上的两个力F作用时,发生简单剪切。 g = △l / l0 = tan q, s s = F/ A0 • 均匀压缩: gv = △V / V0
力学性能的基本指标—弹性模量
弹性模量(模量)
单位应变所需应力的大小,是材料刚性的表征。
三种形变对应三种模量 拉伸模量(杨氏模量):E = s / e 剪切模量 :G = ss / g 体积模量(本体模量):B = P / gv
应变
受到外力作用而又不产生惯性移动时,材料的几何形状和尺寸发生的变化
应力
定义为单位面积上的内力,内力是材料宏观变形时,其内部分子及原子间 发生相对位移,产生分子间及原子间对抗外力的附加内力。
材料的受力方式
• 简单拉伸:张应变e = △l / l0, 习用应力s = F/ A0.
• 简单剪切:材料受到与截面相平行、大小相等、方向相反且不在同一
会迅速重新分配到未破坏的纤维上,使整个构件在短期内不致于失去承 载能力。
聚合物基复合材料的总体性能(3)
可设计性强、成型工艺简单
通过改变纤维、基体的种类及相对含量、纤维集合形式及排列方式、 铺层结构等可满足材料结构和性能的各种设计要求。 整体成型,一般不需二次加工,可采用手糊成型、模压成型、缠绕成 型、注射成型和拉挤成型等各种方法制成各种形状的产品。
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聚合物复合材料性能解释以及测试标准指南1.1拉伸性能拉伸性能包括拉伸强度,弹性模量、泊松比、断裂伸长率等。
对于如高压容器、高压管、叶片等产品,必须要测出聚合物复合材料的拉伸性能,才能进行产品设计及检验。
对于不同的聚合物复合材料,拉伸性能试验方法是不同。
对于普通的,用国标GB/T1447进行测试;对于缠绕成型的,用国标GB/T1458进行测试;对于定向纤维增强的,用国标GB/T33541进行测试;对于拉挤成型的,用国标GB/T13096-1进行测试。
使用最多的是GB/T1447。
国标GB/T1447,对于不同成型工艺复合材料,又规定不同形状的拉伸试样,有带R型、直条型及哑铃型。
使用拉伸试验机或万能试验按规定的加载速度对试样施加拉伸载荷直到试样破坏。
用破坏载荷除以试样横截面面积则为拉伸强度。
从测出的应力----应变曲线的直线段的斜率则为弹性模量,试样横向应变与纵向应变比为泊松比。
破坏时的应变称为断裂伸长率。
单位面积上的力,称为应力,通常用MPa(兆帕)表示,1MPa相当于1N/mm2的应力。
应变是单位长度的伸长量,是没有量刚(单位)的。
不同的现代复合材料其拉伸性能大不一样,以玻璃纤维增强的玻璃钢为例:1:1玻璃钢,拉伸强度为(200-250)MPa,弹性模量为(10-16)GPa;4:1玻璃钢,拉伸强度为(250-350)MPa,弹性模量为(15-22)GPa;单向纤维的玻璃钢(如缠绕),拉伸强度大于800MPa,弹性模量大于24GPa;SMC材料,拉伸强度为(40-80)MPa,弹性模量为(5-8)GPa;DMC 材料,拉伸强度为(20-60)MPa,弹性模量为(4-6)GPa。
1. 2弯曲性能一般产品普遍存在弯曲载荷,弯曲性能是很重要的,同时,往往用弯曲性能来进行原材料,成型工艺参数,产品使用条件因素等的选择。
弯曲性能,一般采用国标GB/T1449进行测试;对于拉挤材料,用国标GB/T13096.2进行测试;对于单向纤维增强的,用国标GB/T3356进行测试。
测试弯曲性能的试样一般是矩形截面积的长条,简称为矩形梁。
采用当中加载的三点弯曲法。
梁的横截面的上表面承压缩应力,梁下表面承受拉伸应力,横截面积上还要承受剪切应力,中性层剪应力最大,因此梁所承受弯曲时,其应力状态是很复杂的,破坏形式也是多种的。
原材料品种、性能及成型工艺参数对弯曲性能很敏感,试验方法和试样尺寸同样也很敏感,为了达到材料弯曲破坏,国标对试样的跨(跨度或支距)高(试样厚度)比(l/h)有一定要求,一般要求l/h≥16,对于单向纤维增强的材料,要求l/h≥32。
由于弯曲性能的复杂性及对各因素的敏感性,对于上述不同材料的弯曲性能,或大于1.1节中拉伸性能,或小于1.1节中的拉伸性能。
在正常成型工艺情况下,一般弯曲强度略大于拉伸强度,弯曲弹性模量略小于拉伸弹性模量。
1.3压缩性能增强纤维或织物,只能承受很大的拉伸力,其本身很柔软,是不能承受压缩力的,当聚合物复合材料承受压缩载荷时,是靠聚合物基体把增强纤维或织物粘结成整体时才能承受。
因此,聚合物复合材料的压缩性能与聚合物的品种、性能、成型工艺、二者的界面等的关系很密切,同一种复合材料的压缩性能变化也很大。
一般高温高压成型的压缩性能要高,有的甚至于高于拉伸性能。
一般情况弹性模量,压缩的与拉伸的相差的极小,压缩强度略比拉伸强度低,特别是室温固化,成型工艺质量欠佳的材料,压缩强度要比拉伸强度低得多。
压缩性能,一般用国标GB/T1448进行测试。
标准试样为30×10×10(mm)棱型或35×10×10(mm)园柱型。
要求两端面相互平行,不平行度应小于试样高度的0.1%,否则,试验本身对测试结果也有不良影响。
当产品的壁厚较薄时,不能按GB/T1448进行测试,应用GB/T5258测试,试样厚度可以按产品实际厚度,这个试验方法的夹具是比较先进、科学的。
1.4剪切性能由于聚合物复合材料的层状结构特点,产品在使用中,在不同受力条件下,在不同部位存在三种剪切性能,为面内剪切,层间剪切和断纹剪切。
如工字梁腹板,在工字梁承受弯曲时,腹板就是承受面内剪切。
对于面内剪切性能,用国标GB/T3355进行测试。
该方法用45°方向的拉伸试验测出复合材料纵横剪切性能,包括剪切强度和剪切模量。
试验方法与普通拉伸性能一样,仅要测出纵向和横向变形,如同拉伸试验测泊松比一样。
计算公式不一样,计算结果是纵横剪切强度和模量。
对于层间剪切性能,有两个测试方法:①国标GB/T1450.1;②国标GB/T3357。
方法①要求试样较厚为15mm,要特制试样,往往与产品实际情况有别差。
方法②可以按产品实际厚度取样,较方便,但对于较接近各向同性,或层间剪切强度较大的,唯以测准。
方法①②仅只能侧出层间强度。
要测出层间剪切模量可以参考GB/T1456的原理进行测试,已有大量试验说明,此原理可以测出复合材料的的层间剪切模量。
对于拉挤材料,可以用GB/T13096.3和13096.4测出剪切强度。
用国标B/T1450.2测出来的是复合材料断纹剪切强度。
纵横剪切强度为(40-80)MPa,纵横剪切模量为(2-4)MPa;层间剪切强度为(10-50)MPa,剪切模量为(0.2-2)GPa;断纹剪切强度为(80-100)MPa。
1. 7冲击性能当产品经受动载荷时、需要材料的冲击强度(韧性)性能指标,冲击强度高低也说明材料的韧性性能,是选材的性能指标之一。
冲击强度用国标GB/T1451进行测试。
国标规定标准试样尺寸,当试样尺寸,特别是试样厚度小于标准尺寸时,测出来的冲击强度要偏小。
冲击强度除与材料品种、性能有关外,还与试样厚度有关,一般试样厚,测出来的冲击强度高。
一般情况下,冲击强度为:1:1玻璃钢,(100-300)kJ/m2;4:1玻璃钢,(200-600)kJ/m2;SMC,(20-60)KJ/m2;DMC,(10-30)KJ/m2;拉挤材料,(300-650)KJ/m2。
1.8性能的方向性纤维增强复合材料,其力学性能有较明显的方向性、拉伸强度、模量,弯曲强度、模量,压缩强度、模量沿纤维方向的最大,与纤维方向成45°方向的最小,拉伸性能最为明显,无压成型的压缩性能,方向性程度要低一些。
面内剪切强度、模量、泊松比、冲击强度,与上相反,45°方向最大。
可以利用这一特点,设计出最优的复合材料产品。
2、基本理化性能2.1密度聚合物复合材料轻质是指密度小,为(1.5-2.0)g/cm3,是金属的1/4-1/5。
用国标GB/T1463进行测试.常用聚合物复合材料制成夹层结构的蜂窝,密度为(0.03-0.16)g/cm3,泡沫塑料密度为(0.025-0.20) g/cm3。
2.2巴氏硬度聚合物复合材料的硬度指标不同于金属,是用巴柯尔硬度计测试,国标GB/T3854。
巴氏硬度除与原材料品种、性能有关外,更与成型工艺、固化程度有关,一般用巴氏硬度来控制产品制造过程。
一般巴氏硬度为30-60,玻璃的巴氏硬度为100。
2.3固化度固化度是指聚合物(树脂)的固化程度,用树脂不可溶分含量的试验方法,国标GB/T2576来测试,一般产品要求固化度≥80%,对于高温固化产品,要求≥90%。
2.4树脂含量树脂含量的大小直接影响产品的力学性能和理化性能。
用测出树脂含量的方法可以直接检验产品的成型工艺是否符合产品的设计要求及均匀性,用国标GB/T2577进行测试。
2.5负荷热变形温度试样在一定负荷(1.82MPa)下受热变形到一定指标的温度,称为负荷热变形温度,用国标GB/T1634-2进行测试,此性能直接反映聚合物(树脂)的耐热性能,不同聚合物复合材料,其负荷热变形温度差别很大,低的为100℃,高的可达300℃以上。
测出此性能指标,可供产品在什么样温度条件下使用时参考。
2.6热导率聚合物复合材料的热导率是比较小的,为(0.28-0.40)W/Km,属绝热材料,用国标GB/T3139进行测试。
2.7电阻率聚合物复合材料的电阻率是比较高的,属于电绝缘材料,同时又是非磁性材料,体积电阻率,表面电阻率依次为1012-15Ω•cm,1011-14Ω,与聚合物(树脂)的品种有关系。
环氧类型的电阻率要更高一些。
2.8线热膨胀系数线热膨胀系数与聚合物(树脂)品种关系很大,聚酯类的线膨胀系数大,环氧、酚醛类的小。
同时与纤维方向织物经纬比也很有关系,一般纤维方向线热膨胀系数小。
在(6.7-30)×10-6范围。
当然,这是指玻璃纤维增强的复合材料,当采用碳纤维时,可以制零热膨胀系数,甚至于是负热膨胀系数的材料,在精密仪器上得到广用。
2.9吸水性在保证产品质量情况下制成的聚合物复合材料的吸水率,一般≤1%,用国标GB/T1462测试。
复合材料吸水性能的另一个指标是耐水性,把复合材料放在水中一定时间后,其强度(主要指弯曲强度)的变化,这有两个测试方法:①GB/T2575,是用常温水浸试样。
②GB/T10703,是用(60-100)℃水浸试样,属耐水性加速试验方法。
3特殊性能聚合物复合材料在常温下就有蠕变,承受拉伸时,蠕变小,承受弯曲和剪切时,蠕变大,测试方法国标为GB/T6059。
持久强度较为破坏强度的(40-50)%。
聚合物复合材料的疲劳性能,与受力状态、树脂品种、纤维方向、成型工艺、循环次数等关系密切。
若循环到5×106次时,疲劳强度约为静态强度的(25-30)%。
试验方法国标为GB/T16779。
聚合物复合材料的高低性能取决于聚合物种类,目前已有耐350℃以上的耐高温聚合物。
在低温下,其性能反而提高,温度越低,强度越高,包括冲击韧性也一样,一般提高20%-30%。
这是优于普通热塑性塑料之处。
测试方法为GB/T9979。
不同聚合物复合材料有不同耐化学腐蚀性能必须根据具体介质选用复合材料。
测试方法为GB/T3857。
一般聚合物复合材料是不阻燃,必须加阻燃剂,按产品设计要求加不同阻燃剂及含量,达到一定的氧指数,指标等。
测试方法为GB/T8294。