玻璃钢力学性能测试
玻璃钢检测国标
3.1试样及零件的物理性能测试方法：
3.1.1拉伸强度按GB 1447—83《玻璃纤维增强塑料拉伸性能试验方法》测试。
采用III型试样。
GB/T 1447—2005 玻璃纤维增强塑料拉伸性能试验方法
3.1.2压缩强度按GB 1448—83《玻璃纤维增强塑料压缩性能试验方法》测试。
采用II型试样。
3.1.3弯曲强度按GB 1449—83《玻璃纤维增强塑料弯曲件能试验方法》测试。
3.1.4冲击韧性按GB 1451—83《玻璃纤维增强塑料简支梁式冲击韧性试验方法》测试。
3.1.5密度按GB 1463—78 《玻璃钢比重试验方法》测试。
3.1.6固化度按GB 2576—81《玻璃钢中树脂不可溶分含量试验方法》测试。
3.1.7树脂含量按GB 2577—81 《玻璃钢树脂含量试验方法》测试。
3.1.8巴氏硬度按GB 3854—83《纤维增强塑料巴氏硬度试验方法》测试。
3.1.9马丁耐热按GB 1035—70《塑料耐热性（马丁）试验方法》测试。
3.1.10吸水率按GB 1462—78《玻璃钢吸水性试验方法》测试。
试样采用模压件试样。
3.12模塑料的树脂含量按GB 7192—87 《预浸料树脂含量试验方法》测定，挥发分按GB 6056—85《预浸料挥发分含
量试验方法》测定，不可溶分含量按附录2 （补充件）测定。
实验：玻璃钢的制备及性能表征
实验指导书实验名称：《玻璃钢的制备及性能表征》*******材料学院复合材料系实验：玻璃钢的制备及性能表征玻璃纤维增强不饱和聚酯复合材料简称聚酯玻璃钢，玻璃钢制品在日常生活以及工业生产中的应用日趋广泛。
本实验采用手糊成型的方法制备复合材料板，并按测试要求制成试样。
通过对其分别进行拉伸强度、冲击强度、表面硬度的力学实验的测试目前世界上使用最多的成型方法有六种：手糊法、缠绕法、喷射法、模压法、ＲＴＭ法、拉挤法,我国有90%以上的玻璃钢是用手糊法生产的,从世界各国来看,手糊仍占相当比重。
手糊成型工艺属于低压成型工艺，所用设备简单，投资少，见效快，有时还可现场制造某些制品，方便运输，所以在国内有很多中小企业仍然是以手糊为主要生产方式，大型企业中手糊工艺也经常被用来解决一些临时的、单件的生产问题。
据有关资料统计，复合材料的制品产量很高的日本，手糊制品约占总产量的1/3。
手糊成型工艺最大的特点是灵活，适宜于多品种、小批量生产。
目前，在国内采用手糊成型生产的产品有浴缸、波纹瓦、雨阳罩、冷却塔、活动房屋、贮槽、贮罐、渔船、游艇、汽车壳体、大型圆球屋顶、天线罩、卫星接受天线、舞台道具、航空模型、设备护罩或屏蔽罩、通风管道、河道浮标等。
因此，掌握手糊成型工艺技术很有必要。
一、实验目的1、掌握手糊成型工艺的要点、操作程序和技巧。
2、合理裁剪玻璃布和铺设玻璃布。
3、进一步理解不饱和聚酯树脂配方、凝胶、脱模强度、富树脂层等物理概念和实际意义。
4、熟练测试玻璃钢的力学性能。
二、实验内容1、玻璃钢的制备—手糊成型法2、玻璃钢的拉伸性能测试3、玻璃钢的洛氏硬度的测试4、玻璃钢的冲击性能的测试三、实验原理不饱和聚酯树脂中的苯乙烯既是稀释剂又是交联剂，粘度较小，工艺性好，在固化过程中不放出小分子，所以手糊制品几乎90%是采用不饱和聚酯树脂。
本实验采用液体树脂浸渍玻璃布，以手糊的方法将其铺敷在玻璃板模具上制作玻璃钢平板。
树脂固化后，从玻璃板模具上脱模，得到玻璃钢平板。
性能检验
玻璃钢性能检测简述0703044204王志萍一、玻璃钢性能检测的目的和意义每种材料均需根据其使用要求，测量相应的性能，从而对该种材料作出定量的、客观的评价。
玻璃钢性能检测的目的是为了正确掌握材料的各种性能。
这对工艺选材、产品质量控制、改进工艺过程、了解材料的加工性能及使用范围、评价和合理应用玻璃钢材料，研究影响材料性能的因素，改善材料性能的途径，为产品设计提供正确数据等方面都有重要的意义。
因此，玻璃钢的性能检测对玻璃钢的研究、试制、生产及发展均起着重要的作用，在整个玻璃钢行业中检测是必不可少的一步。
玻璃钢性能检测方法是否正确合理将决定提供的玻璃钢性能指标是否准确可靠。
研究提供各种正确、迅速、方便、合理的性能检测方法,是玻璃钢性能检测的关键，也是检测工作的一项重要任务。
目前的检测方法研究,多数仅限于试样形式、检测参数选择、夹具的改进、破坏准则的确定等方面的内容。
尚未涉及玻璃钢专用检测仪器、设备的设计、制造。
二、玻璃钢性能检测的发展状况玻璃钢材料相对于其他工业材料来说是一新种型材料，其性能检测方法不可避免的要借助于其他材料的检测方法。
因为直至目前尚无专门检测玻璃钢性能的仪器、设备。
但玻璃钢又具有不同于其他材料的特殊性能，完全套用其他材料的检测方法，显然对玻璃钢大部分性能检测是不合适的，在检测中必须考虑玻璃钢的特点，否则将造成检测数据的错误。
尤其是玻璃钢的下列特点在性能检测时必须予以注意。
1、玻璃钢是较典型的各向异性材料。
因此，在试样制作、加工、安装过程中，均需严格按要求进行，对特殊方向的检测，在报告中应注明检测方向。
2、试样可加工性问题。
一般检测，尤其是产品检测，总希望从产品上直接取样检测，以直接反映产品质量。
但某些玻璃钢材料,如模压材料，不希望进行二次加工，二次加工后性能将有所下降，因此模压玻璃钢试样一般均直接压制成，而不是从产品上取样。
3、玻璃钢对温度、湿度、存放时间等因素是很敏感的。
在正常温度范围内，湿度对玻璃钢性能影响较大。
玻璃钢结构力学性能试验研究
曲试验机采用控制加载位移的方式对试件进行弯曲试验。
SHIAF/54ADF45AW 弯 曲 试 验 机 的 初 始 加 载 中 重 力 为
10 N，加载速率为 10 mm/s，当玻璃钢试件的受力降到 0 时停止试验［7］。测量玻璃钢试件的抗弯刚度。然后加载
重力载荷，分别为 20 N、40 N、60 N、80 N、100 N、120 N，
G
=
2
(
wr
a + e)u
（1）
式 中：G 为 玻 璃 钢 结 构 位 移；w 为 玻 璃 钢 结 构 载
荷；r 为玻璃钢结构弹性模量；a 为玻璃钢结构等效抗弯
刚度；e 为玻璃钢结构等效剪切刚度；u 为玻璃钢结构 的剪切模量［6］。利用式（1）计算出玻璃钢结构的抗弯刚
度。利用天津 HSDAJ 公司生产的 SHIAF/54ADF45AW 弯
［6］史喜珍，马建武，甘甜，等 . 废弃玻璃钢夹砂管破碎物制 备透水砖透水及强度性能研究［J］. 新型建筑材料，2020（10）： 123-126.
结构的力学性能，主要涉及玻璃钢结构的强度和刚度。
1 试验部分
1.1 试验材料 试验采用的玻璃钢材料为比较常见的聚酯玻璃钢， 标 号 为 MH1、MH2、MH3、MH4、MH5，其 配 合 比 分 别 为 聚酯 26.1 kg/m3、聚酯 28.3 kg/m3、聚酯 31.5 kg/m3、聚酯 33.5 kg/m3 和聚酯 35.2 kg/m3，玻璃纤维和酚醛树脂含量 均相同，分别为 156 kg/m3 和 13 kg/m3。
MH3
MH4
17
22
21
19
23
21
21
23
22
22
玻璃钢与玻璃钢制品热、电、光性能检测
玻璃钢与玻璃钢制品热、 电、 光性能检测
第三章 玻璃钢与玻璃钢制品 热、 电、 光性能检测
玻璃钢的种类很多， 其热、 电、 光性能也不尽相同。总的来讲， 玻璃钢不 仅具有很多传统材料所没有的特点， 而且还可以通过设计， 制造出具有所需 热、 电、 光性能的复合材料。因此， 研究玻璃钢的热、 电、 光性能及其检测方 法， 对开拓玻璃钢制品的应用范围， 具有重大意义。
式中
・ #(-) ・
第三章
玻璃钢与玻璃钢制品热、 电、 光性能检测
钢平均示膨胀系数， 可由式 （! " ##） 计算出玻璃钢的平均线膨胀系数!。
图!"#
石英管立式膨胀计示意图
# " 读数表； $ " 固定螺丝； ! " 连接件； % " 石英外套管； & " 石英内套管； ’ " 试样
（四） 平均线膨胀系数测试 玻璃钢线膨胀系数的测试， 应遵照国标 () $&*$—+# 规定的试验方法进 行。 # , 试样制造 长度为 &. 或 玻璃钢线膨胀系数试样为圆柱形， 其直径为 ’ - #. 毫米， 并与试样长轴相垂直， 两端面不平行度应小 #.. 毫米。试样端面必须平整， 于 . , .% 毫米。 也可以采用方柱形试样， 其边长为 & - * 毫米， 长度 &. 或 #.. 毫米。 每组试样不少于 ! 个。
-’. 环氧 % ! / $ 毫米平纹玻璃布 ’$1’ 聚酯改性 , ’-’. 环氧 % ! / $ 毫米平纹玻璃布 -$! 环氧 % ! / (’ 毫米斜纹玻璃布 -$- 酚醛 % 高硅氧玻璃布
,
,
,
钡酚醛 % 高硅氧玻璃布 硼酚醛 % 高硅氧玻璃布
玻璃钢／复合材料力学性能测试手段和方法
．
３ ３ ．
３ － ３ 复合材料
由于玻璃钢／ 复合材料具有各向异性的特点， 其测试方法有许多与常规材料不同的独到之 处。同一个力学性能 ， 有不同的试样形状和尺寸，有不同的测试夹具和方法。 ３ ． ３ ． １ 拉伸性能测试
按玻璃钢， 复合材料的成型工艺及铺层设计， 其拉停Ｉ 生 能的测试方法是不同的， 有以下几种：
现代玻璃钢， 复合材料是从上世纪四十年代使用玻璃纤维增强塑料（ 俗称玻璃钢） 开始，现
已有了各种先进复合材料。从材料角度讲 ，人类历史上有石器时代、青铜时代和铁器时代， 而２ ｌ 世纪社会成为复合材料时代。 玻璃钢， 复合材料的材料特性还有 ： （ １ ） 材料和产品结构是一次成型， 不需要像普通金属 材料一样 ，制造产品结构要经过许多工艺程序；（ ２ ） 成型的方便性和整体性。
玻璃钢／ 复合材料力学性能测试 手段和方法
沙 民 ，周祝 林 ２
（ １ ． 英斯特朗有限公司， 上海 ２ ０ ０ ０ ０ ３ ；２ ． 上海文理材料科技有限公司，上海 ２ ０ １ ６ ０ ９ ）
１ 特 性
１ ． １ ． 玻璃钢／ 复合材料 的材料特性
由纤维和基体组成经化学反应后形成的玻璃钢／ 复合材料 ，可定义为“ 由两种或两种以上 不同材料人工复合而成的新型细观结构材料” 。 这里强调的是人工复合而成 ， 又强调的是细观 上是一种结构的新型材料，这种材料称现代复合材料 。
用一般万能试验机，对于不同产品，不同用户 ，采用不同的吨位和机型即可，５吨、１ Ｏ 吨的 较常用 ，如英斯特朗的 ５ ９ ０ ０系列静态 电子万能试验机。
对 于冲击 ，有不同型号冲击试验机 ，功能较全的， 如英斯特朗的 Ｃ Ｅ Ａ Ｓ Ｔ ９ ３ ０ ０系列落锺 冲击示波试验机。 还有专门的疲劳试验机 ， 如英斯特朗 Ｆ Ａ Ｓ Ｔ Ｔ Ｒ Ａ Ｃ Ｋ ５ ９ ０ ０系列电液伺服动态
玻璃钢与玻璃钢制品基本力学性能试验
第一节
一、 概述
玻璃钢板试验
目前， 玻璃钢成型方法很多， 主要是以手糊、 层压、 喷射、 模压及缠绕等成 型方法为多见。 手糊成型工艺是玻璃钢工业生产中最早而且目前仍然应用最广泛的一 种成型方法。手糊成型工艺主要以手工操作为主， 不用机械设备， 该法是在 涂好脱模剂的模具上， 甩手工一边铺放增强材料， 一边涂刷树脂， 直到所需厚 度为止。然后固化、 脱模、 修整而成为制品。 层压成型是在加热、 加压条件下， 用或不用粘结剂将两层或多层相同或 不同材料结合为整体的方法。 喷射成型是将预聚物、 催化剂及短切纤维同时喷到模具或芯模上成型制 品的方法。 模压成型工艺是在封闭的模腔内， 借助压力， 一般尚需加热以成型制品 的方法。模压成型工艺已广泛应用于制造玻璃钢制品。 上述几种玻璃钢成型工艺所用的增强材料主要是玻璃纤维织物和短切 玻璃纤维。
・ $&-! ・
第二章
玻璃钢与玻璃钢制品基本力学性能试验
采用试验的材料或比试验材料弹性模量低的材料。 !加强片材料： 加强片的厚度为 ! " #$$， 宽度为当采用单根试样粘贴时 "加强片尺寸： 为试样的宽度； 若采用整体粘贴后再加工成单根试样时， 则宽度要满足所要 加工试样数量的要求。 #加强片的粘结： % & 用细砂纸打磨粘结表面。注意不应损伤材料强度。 （如雨酮） 清洗粘结表面。 ’& 用溶剂 （如环氧胶粘剂） 粘结。 ( & 用韧性较好的室温固化胶粘剂 )& 对试样粘结部位加压一定的时间。 （#） 按 《试验方法总则》 对试样进行外观检查。 每组试样不少于 + 个。 （*） , & 试验条件 试验环境条件和试样状态调节按 《试验方法总则》 规定。 （!） （,） 试验设备按 《试验方法总则》 规定。 （#） $型试样使用的夹具见图 , - + 和表 , - #。
玻璃钢力学性能
精心整理玻璃钢的基本性能——力学性能玻璃钢的力学性能突出的一点是比强度高，这是金属材料和其它材料无法相比的。
这里，我们要提一下强度的概念。
强度通常是指单位面积所能承受的最大荷载，超过这个荷载，材料就破坏了。
强度又分为拉伸强度、压缩强度、弯曲强度和剪切强度。
例如说聚酯玻璃钢抗拉强度290MPa，是指每平方厘米截面可承受2900Kg的拉力。
玻璃钢轻质高强的性能，来源于较低的树脂密度（浇铸体密度1.27左右）以及玻璃纤维的高抗伸强度（普通钢材的5倍以上）。
玻璃钢的密度随着树脂含量的不同而有所不同。
从高树脂含量的玻璃毡，比玻璃经性能数性能数性能数102赫兹性能数性能数106赫兹性能数性能：断裂时的伸长率（%）性能数据：1.5-4性能：介电常数1010赫兹性能数据：6.11性能性能数据性能性能数据泊松比（块玻璃）0.22正切损失102赫兹0.0042比热〔KJ/(Kg/.K)〕0.80体积电阻（Ω·cm）体积电阻（Ω·cm）1011-1013导热系数〔W/m·K）〕1.0声速ｍ／ｓ声速ｍ／ｓ5500软化温玻璃钢径发展，产量又。
玻璃钢的各羊毛：-棉纱：亚麻：尼龙：生丝：玻纤：钢：羊毛：棉纱：亚麻：-尼龙：15-40生丝：15-86玻纤：2.5-4钢：-玻璃纤维可按三种方向排列:（一）单向纤维增强的玻璃钢这一类玻璃钢，玻璃纤维定向排列在一个方向，它是用连续纱或单丝片铺层的。
在纤维方向上，有很高的弹性模量和强度，其纤维方向的强度可高达１０００ＭＰａ，但在垂直纤维方向上，其（二）双向纤维增强的玻璃钢这类玻璃钢是用双向织物铺展的，其玻璃纤维体积含量可达５０％。
在两个正交的纤维方向上，有较高的强度。
它适用于矩形的平板或薄壳结构物。
（三）准各向同性玻璃钢这类玻璃钢是用短切纤维毡或模塑料制成的，制品中各向强度基本接近，纤维体积含量一般小于３０％，适用于强度、刚度要求不高或荷载不很清楚而只能要求各向同性的产品。
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玻璃钢板层间剪切强度试验
玻璃钢板层间剪切强度试验只包括玻璃纤维织物增强玻璃钢板材的层间剪切强度试验。
其方法是首先把试样固定于夹具中间，再将其放在试验机上，使试样受层间单面剪力的作用，直至使试样破坏，根据测量破坏时的载荷，然后计算破坏时单位剪切面上所承受的载荷值，即为材料的层间剪切强度。
1.试样
（1）试样的形状和尺寸如图2-10 所示。
（2）试样加工时应保证 A、B C、三面相互平行，并与布层垂直。
D面应为加工面，且D E、F 、面与布层严格平行。
受力面A 、C 要不光滑。
（3）试样数量：每组不少于5 个。
2.试验条件
（1）试样制备、试验环境条件和试样状态调节按《试验方法总则》规定。
（2）试验设备接《试验方法总则》规定。
（3）层间剪切夹具见图2-11 。
（4）加载速度为5-15mm/min 。
3.试验步骤（1）试样制备、外观检查和状态调节按《试验方法总则》规定。
（2）将合格试样编号。
测量试样受剪面三处的宽度和高度，取算术平均值。
测量
精度按《试验方法总则》规定。
（3）将试样装入层间剪切夹具中， A面向上，夹持时以试样能上下滑动为宜，不可过紧。
然后把夹具放在试验机上，使受力面A 的中心对准试验机上压板中心。
压板的表面必须平整光滑。
（4）对试样施加均匀、连续的载荷，直到破坏。
记录破坏载荷。
（5）有明显内部缺陷或不沿剪切面破坏的试样，应予作废。
同批有效试样不足5个时应重作试验。
4.计算
层间剪切强度按式（2-12 ）计算：
5.试验结果和试验报告按《试验方法总则》规定
玻璃钢板弯曲性能试验
中国玻璃钢综合信息网日期: 2010-11-20 阅读: 201 字体:大中小双击鼠标滚屏
玻璃钢板弯曲性能试验包括玻璃纤维织物增强玻璃钢板材弯曲性能试验和短切纤维增强玻璃钢的弯曲性能试验。
其方法是将试样放在试验机上，采用三点中心加载法，使试样受弯曲，载荷逐渐增加，直到使试样破坏或变形达到规定的挠度，根据测量的载荷及试样弯曲挠度，可以测定以下弯曲性能：
①在挠度小于或等于规定挠度下呈现最大载荷或破坏的材料，测定其最大载荷下或破坏时的弯曲应力（即弯曲强度）及其挠度。
②在挠度等于规定挠度下不呈现破坏的材料，测定其规定挠度下的弯曲应力。
③弯曲弹性模量。
④绘制弯曲载荷挠度曲线。
以上测定的弯曲弹性模量为近似值。
规定挠度下的弯曲应力为：挠度等于1.5 倍试样厚度时的弯曲应力。
1.试样
（1）试样的形状图，如图2-8 和表2-5 所示。
采用矩形截面的条状试样，试样最小长度按下式计算：
2.试验条件
3.试验步骤
(1)试样制备、外观检查及状态调节按《试验方法总则》规定。
(2)将合格试样编号、划线和测量试样中间的工 /3跨距l 内任意三点的宽度和厚度，取算术平均值。
测量精度按《试验方法总则》规定。
（3）调节跨距及加载上压头位置，准确至0.5mm 。
加载上压头位于支座中间，且使上压头和支座的圆柱面轴线相平行。
跨距l可按试样厚度h 换算而得：l=(16±1)h
①对很厚的试样，为避免层间剪切破坏，跨厚比了l/h 可以取大于16 ，如
32、40.
②对很薄的试样，为使其载荷落在试验机许可的载荷量程范围内，跨厚比
l/h 可以取小于16 ，如取10
（4）将试样放于支座中心位置上（单面加工的试样，加工面朝上），试样的长度方向与支座和加载上压头相垂直。
（5）将测量变形的仪表置于跨距中点处，与试样下表面接触。
施加初载（约为破坏载荷的5%），检查和调整仪表，使整个系统处于正常状态。
（6）测定弯曲载荷挠度曲线和弯曲模量时，分级加载，级差为破坏载荷的5%-10% （测定弯曲弹性模量时，至少分5 级加载，所施加载荷不宜超过破坏载荷的50% 。
一般至少重复测定3 次，取2 次比较稳定的变形增量）。
记录各级载荷和相应的挠度。
有自动记录装置时，可以连续加载。
（7）测定弯曲强度时，连续加载。
在挠度小于或等于倍试样厚度下1.5倍试样厚度下不呈现破坏的材料，记录该挠度下的载荷。
在挠度等于1.5试样厚度下不呈现最大载荷或破坏的材料，记录最大载荷或破坏载荷。
（8）试样呈层间剪切破坏，有明显内部缺陷或在试样中间的1/3 跨距l以外破坏的应予作废。
同批有效试样不足 5个时，应重做试验。
4.计算
（1）绘制弯曲载荷挠度曲线。
5.试验结果和试验报告按《试验方法总则》规定
玻璃钢板压缩性能试验
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玻璃钢板压缩性能试验包括玻璃纤维织物增强玻璃钢板材压缩性能试验和短切
玻璃纤维增强玻璃钢板材的压缩性能试验。
其方法是将试样放在试验机上，使试样在轴向载荷作用下受到轴向压缩，并使载荷逐渐增加直至破坏。
根据测量的载荷及试样的变形，然后计算材料的压缩强度和压缩弹性模量。
1.试样
（1）试样有两种类型，其形状和尺寸见图2-7 和表2-4 。
①Ⅰ型试样为矩形截面的棱柱体。
试样厚度h 小于10mm 时，宽度b 均取10±
0.2mm ；试样厚度h大于10mm 时，宽度b 取厚度尺寸。
Ⅱ型试样为圆柱形，直径不大于16mm 。
②测定压缩强度时，长细比λ取10 。
若试验过程中有失稳现象可取6 。
③测定压缩弹性模量时，长细比λ取15 或根据测量变形的仪表而定。
（2）Ⅰ型试样采用机械加工法制备；Ⅱ型试样采用模塑法制备。
并要保证试样上下端面互相平行，且与轴线垂直，不平行度应小于试样高度的0.%。
（3）试样数量每组不少于5 个。
2.试验条件
（1）试验环境条件、试验设备按《试验方法总则》规定。
（2）试验机的加载压头应平整、光滑，并具有可调整上下压板平行度的球形支座。
（3）测定压缩强度时、加载速度为1.5-6mm/min 。
(4)测定压缩弹性模量时，加载速度一般为2mm/min 。
3.试验步骤
（1）试样制备、试样外观检查和试样状态调节按《试验方法总则》规定。
（2）将合格试样编号，测量试样任意三处的宽度和厚度，取算术平均值。
测量精度按《试验方法总则》规定.
（3）安放试样，使试样的中心线与试验机上、下压板的中心对准。
（4）加载速度按上述规定调好。
（5）测定压缩弹性模量时，在试样高度中间位置安放测量变形的仪表，施加初载（约5% 的破坏载荷），检查并调整试样及变形测量系统，使整个系统处于正常工作状态以及使试样两侧压缩变形比较一致。
然后以一定的间隔施加载荷，记录相应的变形值。
至少分五级加载，所施加的载荷不宜超过破坏载荷的50%。
一般至少重复3 次，取2 次稳定的变形增量。
（6）测定压缩强度时，对试样施加均匀、连续的载荷，直到破坏（或达到最大载荷），记录破坏载荷（或最大载荷）。
（7）有明显内部缺陷或端部挤压破坏的试样，应予作废。
同批有效试样,不足5 个时，应重做试验。
4.计算。