汽车用聚合物基复合材料胶接性能评价规范复合材料复合
复合材料的力学行为与性能评估
复合材料的力学行为与性能评估复合材料是由两种或以上的不同材料组成，通过粘接或其他方式结合而成的材料。
由于其独特的结构和组分，复合材料具有比传统材料更好的力学行为和性能。
本文将探讨复合材料的力学行为以及如何评估其性能。
一、复合材料的力学行为复合材料的力学行为与其组成材料的性能有关。
复合材料通常由一种或多种有机或无机纤维增强剂与基体材料组成。
常见的纤维增强剂包括碳纤维、玻璃纤维和聚合物纤维等，基体材料常由金属、陶瓷或聚合物等构成。
1.强度和刚度：复合材料的纤维增强剂赋予其良好的强度和刚度。
纤维的高强度和高模量可以有效地抵抗外部载荷，使复合材料具有出色的结构强度和刚度。
2.断裂韧度：复合材料的断裂韧度是指其抵抗裂纹扩展和破坏的能力。
由于纤维和基体之间的界面相互作用以及纤维层间的结合作用，复合材料在受到应力时能够有效地抵抗裂纹的扩展，具有较高的断裂韧度。
3.疲劳性能：复合材料的疲劳性能是指其在受到交变载荷时的抗疲劳性能。
与金属材料相比，复合材料在高应力范围下具有更好的疲劳强度和寿命。
二、复合材料的性能评估评估复合材料的力学行为和性能是确保其应用的可靠性和安全性的重要步骤。
下面介绍几种常用的方法：1.材料力学试验：通过拉伸、压缩、剪切等材料力学试验，可以获得复合材料的强度、刚度和断裂韧度等参数。
这些试验通常在标准试验设备中进行，结果可以用于评估复合材料的力学性能。
2.非破坏性检测：非破坏性检测技术可以通过无损检测方法评估复合材料的质量和缺陷。
如超声波检测、红外热成像和X射线检测等方法可以用于发现和定位复合材料中的缺陷，并评估其对性能的影响。
3.数值模拟：利用有限元分析等数值模拟方法，可以模拟和预测复合材料在不同载荷条件下的力学行为。
这种方法可以为设计和优化复合材料的结构提供重要的参考和指导。
4.性能参数评估：除了力学性能外，复合材料的其他性能参数，如导热性、耐化学性和耐磨性等也需要进行评估。
这些参数的评估可以通过标准测试方法进行，以确保复合材料在实际应用中的表现符合要求。
聚合物复合材料性能及测试标准
聚合物复合材料性能及测试标准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得拉伸性能,才能进行产品设计及检验.?对于不同得聚合物复合材料,拉伸性能试验方法就是不同.对于普通得，用国标ＧB/T1447进行测试；对于缠绕成型得，用国标GＢ／T1458进行测试；对于定向纤维增强得，用国标GB/T33541进行测试；对于拉挤成型得，用国标ＧB/T13０96—1进行测试。
使用最多得就是GB／T１447.?国标GＢ/T１４４7,对于不同成型工艺复合材料，又规定不同形状得拉伸试样，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得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.从测出得应力-—－—应变曲线得直线段得斜率则为弹性模量，试样横向应变与纵向应变比为泊松比。
破坏时得应变称为断裂伸长率。
?单位面积上得力,称为应力，通常用ＭＰａ(兆帕)表示，1MPa相当于１Ｎ/mm2得应力。
应变就是单位长度得伸长量，就是没有量刚（单位）得。
不同得现代复合材料其拉伸性能大不一样，以玻璃纤维增强得玻璃钢为例: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;单向纤维得玻璃钢（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,弯曲性能就是很重要得，同时，往往用弯曲性能来进行原弯曲性能，一般采用国标GB/T１44材料,成型工艺参数,产品使用条件因素等得选择。
?９进行测试;对于拉挤材料，用国标GＢ／T１309６、2进行测试;对于单向纤维增强得，用国标GＢ／T3356进行测试。
聚合物基复合材料的结构和性能
• ②层合板的力学性能
复 合
单向板有5个弹性常数：纵向弹性模量、横向弹性模量、纵 向剪切模量、纵向泊松比、横向泊松比（独立变量有四个）
材 料
单向板有5个强度参数：纵向拉伸强度、纵向压缩强度、横
工 程
向拉伸强度、横向压缩强度、纵横剪切强度
常
数
影响层合板的力学性能的因素：单向板的力学性能、铺层 角度、铺层比例及铺层的顺序（具体示例见教材196页表 12-5）
4.5 4.6
介电损耗 正切 0.004~0.0
09
0.002
0.008~0.0 1
⑥断裂性能 与纤维、基体、界面的物理性能密切相关
单向板纵向拉伸的三种破坏模式： ① 基体断裂； ② 界面脱粘； ③ 纤维断裂，
单向板横向拉伸的三种破坏模式： ① 基体破坏； ②界面脱粘； ③ 纤维破坏
⑧层合板的燃烧性能 层合板的燃烧性能与复合材料体系有关，
在强酸、强碱介质浸泡下，层合板弯曲强度下降明显
介质对层合板的影响顺序为： H2SO4<HCL<NH4OH<HNO3<NaOH<王水 层合板对盐类、苯、甲醇、乙醇、丙酮、各种燃油、润 滑剂、液压油、防水液有很好的耐腐蚀性能
冲击实验中的典型加载历程
• ③湿热综合作用 聚合物基体通过扩散方式吸收湿气，使得对纤维的支撑削 弱，从而导致复合材料的力学性能降低，同时传递剪切载 荷的能力降低
⑦ 层合板的电性能
材料
介电常数
玻璃/环氧 4.2~4.7 树脂
石英玻璃/ 环氧树脂
玻璃/双马 来酰亚胺
2.8~3.7 4.0~4.4
介电损耗 角正切 0.007~0.0
14
0.006~0.0 13
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。
树脂基复合材料胶接性能评价规范 复合材料-金属(第三部分试验方法)
树脂基复合材料胶接性能评价规范复合材料/金属第3部分：试验方法1 范围本标准规定了汽车用树脂基复合材料与金属胶接性能评价的试验原理、试样、试验装置、试验条件、试验步骤和试验数据处理方法。
2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。
凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。
凡是不注日期引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T 16997—1997 胶粘剂主要破坏类型的表示法GB/T 7124—2008 胶粘剂拉伸剪切强度的测定（刚性材料对刚性材料）GB/T 6329—1996 胶粘剂对接接头拉伸强度的测定HB 7402—1996 碳纤维复合材料层合板Ⅰ型层间断裂韧性G IC试验方法HB 7403—1996 碳纤维复合材料层合板Ⅱ型层间断裂韧性G IIC试验方法GJB 3383-1998 胶接耐久性试验方法ISO 4587-2003 胶粘剂—刚性材料对刚性材料粘接拉伸剪切强度测试GB/T 7122-1996 高强度胶粘剂剥离强度的测定浮辊法ISO 19095-3-2015塑料类—塑料/金属组合体界面粘附性能评价标准第3部分试验方法T/CSAE XX-2—201X 聚合物基复合材料胶接性能评价规范复合材料/金属第1部分：试样T/CSAE XX-3—201X 聚合物基复合材料胶接性能评价规范复合材料/金属第2部分：试验方法T/CSAE XX-4—201X 聚合物基复合材料胶接性能评价规范复合材料/金属第4部分：耐久性试验3 试样条件试样应无扭曲，并应具有相互垂直的平行表面对。
表面和边缘应无划痕，凸起，凹痕和毛刺。
通过目视和游标卡尺测量，试样的直边、直角和平面应满足一致性要求。
目视或测量结果显示的不满足要求试样应该在试验前被去除或者再次对其形状和尺寸进行加工以满足要求。
4 试验步骤4.1 拉伸剪切试验4.1.1 试验设备电子万能试验机，参照T/CSAE XX-1的5.1节规定。
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。
复合材料胶接工艺
复合材料胶接工艺
复合材料胶接工艺是一种常见的连接方法，它利用胶粘剂将两个或多个复合材料部件粘合在一起，形成牢固的接头。
该工艺通常包括以下步骤：
1. 表面处理：对要粘合的复合材料表面进行清洁和处理，以提高胶粘剂的附着力。
2. 涂胶：将胶粘剂均匀地涂敷在一个或多个复合材料表面上。
3. 粘接：将涂有胶粘剂的复合材料部件按要求进行粘接，并施加适当的压力，以确保胶粘剂与复合材料之间的紧密接触。
4. 固化：让胶粘剂在一定的温度和时间条件下固化，形成坚固的接头。
复合材料胶接工艺具有许多优点，如接头强度高、密封性好、耐腐蚀性强、疲劳寿命长等。
它广泛应用于航空航天、汽车、船舶、风能等领域。
复合材料胶接工艺也存在一些挑战，如胶粘剂的选择、表面处理的要求、粘接过程中的温度和压力控制等。
为了获得最佳的粘接效果，需要对这些因素进行仔细考虑和控制。
总之，复合材料胶接工艺是一种重要的复合材料连接技术，它为复合材料结构的设计和制造提供了更多的选择和灵活性。
pu膜复合剥离强力标准
pu膜复合剥离强力标准
PU膜复合剥离强力标准是指在复合材料中使用的PU膜与其
他材料的粘合强度评定标准。
具体标准可能因生产厂家和产品类型而不同，一般由相关行业标准或客户需求决定。
为了评定PU膜复合剥离强力，可以采用一些测试方法，如剥
离试验。
这种试验中，将PU膜与其他材料复合后，通过施加
力量，以测量两种材料之间的粘合强度。
通常，PU膜复合剥离强力标准的要求会根据具体的应用场景
和要求来确定。
例如，对于汽车内饰材料，一般要求PU膜与
基材之间的粘合强力高，能够在各种环境下保持稳定。
而对于服装材料，PU膜复合剥离强力标准可能会有更为严格的要求，以确保PU膜不会在使用中剥离。
综上所述，PU膜复合剥离强力标准是根据产品需求和行业要
求来确定的，通过剥离试验等方法来评定PU膜与其他材料之
间的粘合强度。
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《汽车用聚合物基复合材料胶接性能评价规范复合材料/复合材料》编制说明
一、工作简况
1.1 任务来源
《聚合物基复合材料胶接性能评价规范复合材料/复合材料》团体标准是由中国汽车工程学会批准立项，任务号为2018-52。
本标准由中国汽车轻量化技术创新战略联盟提出，由北京航空航天大学、国汽（北京）汽车轻量化技术研究院有限公司、湖北回天新材料股份有限公司、东风汽车公司技术中心、北京航数车辆数据研究所有限公司、上汽泛亚汽车技术中心有限公司、奇瑞汽车股份有限公司、北京汽车研究总院有限公司、重庆长安汽车股份有限公司、中国商用飞机有限责任公司北京民用飞机技术研究中心、康得复合材料有限责任公司、江苏恒神股份有限公司、中国中车集团株洲时代新材料科技股份有限公司、汉腾汽车有限公司、北京中材汽车复合材料有限公司、中航复材（北京）科技有限公司共同起草。
1.2编制背景与目标
随着汽车轻量化的发展，各种聚合物基复合材料在汽车中的应用越来越广泛，胶接是这类复合材料的主要连接方式之一，其复合材料与复合材料胶接接头的性能直接影响汽车的安全性和可靠性。
但是，目前国内在车用聚合物基复合材料与复合材料胶接结构的性能试验评价方法和标准方面几乎空白。
因此，需要制定一个适用于汽车行业的聚合物基复合材料与复合材料胶接结构性能综合评价的标准。
1.3主要工作过程
2018 年1月-5月，开展标准的国内外现状调研，收集相关数据；
2018 年5月-6月，标准研讨，完成标准立项；
2018 年6月-9月，开展标准的初稿撰写工作；
2019 年9月-12月，进行标准的修改工作；
2018年12月12日，汇报了本标准的草稿内容，听取专家意见，根据专家意见进行修改；
2019 年1月10日，在汽车轻量化联盟单位内部，进行了标准的汇报和宣讲工作；
2019年1月-2月，开展标准的意见征询和试用工作。
二、标准编制原则和主要内容
本标准制定的复合材料胶接接头性能评价方法，充分调研和听取了国内多家整车企业、胶粘剂生产企业、胶接性能研究院所和高校的研究成果和意见，本着科学性、通用性、指导性的原则进行标准的编制。
科学性原则，以复合材料胶接试验数据和科学研究成果为基础，采用科学的试验原理，合理的评价手段，开展多组试验，对胶接接头的剪切强度、法向拉伸强度、开裂性能、弯曲性能等进行综合和系统的评价。
实用性原则，本标准的编制过程中充分借鉴了胶接应用的工程实践经验，而且编制成员中有多名来自于汽车整车企业和胶粘剂生产企业的一线工程师，充分考虑了标准的实用性原则。
指导性原则，本标准可以指导乘用车、商用车、特种车辆等所有汽车中聚合物基复合材料与聚合物基复合材料胶接接头的静态力学性能和耐久性性能的试验评价，同时也可以推广到整个工程领域中的复合材料之间胶接的性能评价。
本标准的主要内容由四个部分组成，分别为总则、试样、试验方法和耐久性试验，具体如下：
第一部分：总则（范围、引用文件、术语、原理、试验设备、评价步骤等）；
第二部分：试样（范围、引用文件、试样制备、试样种类、试验报告等）；
第三部分：试验方法（范围、引用文件、试样条件、试验步骤、试验报告等）；
第四部分：耐久性试验（范围、引用文件、试样、试验步骤、试验报告等）。
本标准界定了18条术语，选用5种典型胶接接头试验，即拉伸剪切试验、十字拉伸试验、I型开裂试验、II型开裂试验、弯曲试验、耐久性试验，分别阐述了试验原理、试验设备、试验步骤、试验数据处理等，编写了资料性附录，介绍了胶接仿真中常用的内聚力本构模型，编写了规范性附录，介绍了胶接试样的制备工装和试验夹具。
三、主要试验（或验证）情况分析
开展了多种多批次的胶接接头性能测试和评价，结果表明本标准的试验方法合理，结果准确可靠。
四、标准中涉及专利的情况
尚无。
五、预期达到的社会效益、对产业发展的作用的情况
通过此标准的制定和推广，规范汽车行业中复合材料胶接结构的性能评价方法，为复合材料胶接性能试验数据共享奠定基础，同时为整车性能CAE分析提供参数获
取方法，推动复合材料在汽车产业中的应用和发展，提高我国汽车轻量化水平。
可以解决以下问题：①车用复合材料胶接试样的制备、测试条件、测试方法、测试程序、性能计算的标准化和规范化；②胶粘剂性能测试与复合材料胶接结构性能测试的区分；③国内不同车企之间，复合材料胶接结构的性能比较和数据共享；④汽车整车及零部件企业的CAE工程师在进行复合材料胶接结构分析时，模型参数的获取和验证。
六、采用国际标准和国外先进标准情况，与国际、国外同类标准水平的对比情况，国内外关键指标对比分析或与测试的国外样品、样机的相关数据对比情况尚无。
七、在标准体系中的位置，与现行相关法律、法规、规章及相关标准，特别是强制性标准的协调性
本标准符合国家有关法律、法规和相关强制性标准的要求，与现行的国家标准、行业标准相协调。
八、重大分歧意见的处理经过和依据
尚无。
九、标准性质的建议说明
本标准为中国汽车工程学会标准，属于团体标准，供团体内部会员、行业和国内外自愿使用。
十、贯彻标准的要求和措施建议
严格按照本标准提出的试验方法对聚合物基复合材料与聚合物基复合材料胶接接头进行性能评价，对试验人员进行理论学习和操作培训，保证测试评价方法操作的规范性和准确性。
十一、废止现行相关标准的建议
无。
十二、其他应予说明的事项
无。
标准起草工作组
2019年1月21日（注：具体内容可以结合项目本身撰写，如不涉及的可填写无）。