膠粘劑拉伸強(qiáng)度試驗(yàn)方法

時(shí)間：2020-08-14作者：深圳萬(wàn)測(cè)試驗(yàn)設(shè)備有限公司瀏覽：59

 試驗(yàn)對(duì)于材料科學(xué)和工程的各個(gè)方面都十分重要，且對(duì)膠粘劑的重要性尤為**。試驗(yàn)不僅能測(cè)定膠粘劑的本身強(qiáng)度，還能評(píng)價(jià)粘接技術(shù)、表面清潔、表面處理的有效性、表面腐蝕、膠粘劑涂布、膠層厚度和固化條件等。膠粘劑常規(guī)檢驗(yàn)項(xiàng)目包括拉伸、剪切、剝離、彎曲、沖擊和劈裂強(qiáng)度，耐久性、疲勞、耐環(huán)境性和傳導(dǎo)性等，下面首先來(lái)介紹一下膠粘劑拉伸強(qiáng)度試驗(yàn)方法。
 
一、拉伸強(qiáng)度試驗(yàn)(條型和棒狀)
       拉伸強(qiáng)度試驗(yàn)又叫正拉強(qiáng)度試驗(yàn)或均勻扯離強(qiáng)度試驗(yàn)。當(dāng)拉伸應(yīng)力與膠接面互相垂直，并且通過(guò)膠接面中心均勻地分布在整個(gè)膠接面上，這一應(yīng)力均勻拉伸應(yīng)力，又稱(chēng)正拉伸應(yīng)力，根據(jù)ISO4587和GB/T7124-2008《膠粘劑拉伸剪切強(qiáng)度的測(cè)定（剛性材料對(duì)剛性材料）》規(guī)定，該試驗(yàn)方法如下：
1、原理
     由兩根棒狀被粘物對(duì)接構(gòu)成的接頭，其膠接面和試樣縱軸垂直，拉伸力通過(guò)試樣縱軸傳至膠接面直至破壞，以單位膠接面積所承受的較大載荷計(jì)算其拉伸強(qiáng)度。
2、制樣
（1）試樣粘結(jié)面長(zhǎng)度為12.5mm±0.25mm試片主軸方向應(yīng)與金屬膠接件的切割方向一致。
（2）試樣可用平板制備，也可單片制備。在選擇不同的制備方式時(shí)，應(yīng)考慮到機(jī)加工中，試樣是否會(huì)被機(jī)械破壞（包括加熱過(guò)度）。在單片制備試樣時(shí)應(yīng)特別小心，確保兩被粘接試片精確對(duì)齊，盡可能使膠層厚度均勻，一致。
（3）典型的膠層厚度為0.2mm。膠層厚度可用插入間隔導(dǎo)線(xiàn)或小玻璃球來(lái)控制。如果使用間隔導(dǎo)線(xiàn)，則導(dǎo)線(xiàn)應(yīng)該平行于施力方向，使導(dǎo)線(xiàn)對(duì)粘接部位的影響較小。
（4）膠接件表面應(yīng)適當(dāng)處理以適宜粘接。表面處理方法可遵照制造說(shuō)明或其他適用的標(biāo)準(zhǔn)（ISO17212）。膠粘劑的應(yīng)用和固化應(yīng)按其制造廠商的要求或其他適當(dāng)?shù)牟牧蠘?biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。在膠接過(guò)程中壓出來(lái)的溢膠需及時(shí)清理。
3、儀器設(shè)備
（1)試驗(yàn)機(jī)主機(jī)
     試驗(yàn)機(jī)應(yīng)能保證恒定的拉伸速度，破壞負(fù)荷應(yīng)在所選刻度盤(pán)容量的10%-80%范圍內(nèi)。拉力機(jī)的響應(yīng)時(shí)間應(yīng)短至不影響測(cè)量精度，應(yīng)能測(cè)得試樣斷裂時(shí)的破壞載荷，其測(cè)量誤差不大于1%，使用萬(wàn)測(cè)TSE104B微機(jī)控制電?**試驗(yàn)機(jī)可完成試驗(yàn)。
 
萬(wàn)測(cè)TSE104B微機(jī)控制電?**試驗(yàn)機(jī)
       TestStar?新秀?微機(jī)控制電子**試驗(yàn)機(jī)具有結(jié)構(gòu)緊湊、簡(jiǎn)單易用等特點(diǎn)，可應(yīng)用于較大載荷10kN的拉伸、壓縮、彎曲、剪切、剝離、撕裂等測(cè)力試驗(yàn)。主機(jī)采用高強(qiáng)度的立柱支撐，高精度滾珠絲桿傳動(dòng)，具有很高的剛性和良好的線(xiàn)性運(yùn)動(dòng)特性。選配不同量程的載荷傳感器，可以為小到微米級(jí)的纖維，大到滿(mǎn)載的結(jié)構(gòu)件等試樣提供精準(zhǔn)的測(cè)量數(shù)據(jù)。此外，豐富的夾具工裝、變形測(cè)量等附件，幾乎可以滿(mǎn)足客戶(hù)所有需求。配套的靈活易用的TestPilot軟件，使用戶(hù)試驗(yàn)過(guò)程較加輕松。試驗(yàn)解決方案涵蓋醫(yī)療設(shè)備、生物材料、紡織品、彈性體、食品、小型部件、線(xiàn)材、紙、塑料、薄膜等。

（2）夾具
       除了能滿(mǎn)足加載時(shí)可與試樣的軸線(xiàn)和加載方向保持一致的試驗(yàn)機(jī)，能夠自動(dòng)對(duì)中的萬(wàn)測(cè)WZTC103A 粘接劑拉伸夾具也是**的。
 
萬(wàn)測(cè)WZTC103A 粘接劑拉伸夾具
       該夾具較大載荷1kN，是通過(guò)拉伸載荷測(cè)試粘接劑的強(qiáng)度，上夾具帶有萬(wàn)向結(jié)構(gòu)，這樣可以使扭轉(zhuǎn)錯(cuò)位降低到較小化；夾具通過(guò)臺(tái)肩的方式夾持，可以快速的插入粘接塊和進(jìn)行拉伸測(cè)試試驗(yàn)。設(shè)計(jì)堅(jiān)固耐用，低維護(hù)。

4、試驗(yàn)步驟
（1）試驗(yàn)在正常狀態(tài)下，金屬試樣從試樣制備完畢到測(cè)試之間，較短停放時(shí)間為16h，較長(zhǎng)為1個(gè)月，非金屬試樣至少停放40h，試樣應(yīng)在試驗(yàn)環(huán)境下停放30min以上。
（2）將試樣對(duì)稱(chēng)地夾在夾具上，夾持處至距離較近的粘接端的距離為50mm±1mm。夾具中可使用墊片，以保證作用力在粘接面內(nèi)。

（3）拉力試驗(yàn)機(jī)以恒定的測(cè)試速度進(jìn)行試驗(yàn)，使一般破壞時(shí)間介于65s±20 s。
（4）若拉力機(jī)可以恒定速率加載，將剪切力變化速率定在每分鐘8.3MPa～9.7MPa之間。記錄試樣剪切破壞的較大負(fù)荷作為破壞載荷。按GB/T 16997中的規(guī)定記錄破壞類(lèi)型。
5、結(jié)果評(píng)定
     試驗(yàn)結(jié)果以5個(gè)試樣拉伸強(qiáng)度算術(shù)平均值表示，取3位有效數(shù)字。
     同時(shí)應(yīng)記下每個(gè)試樣的破壞類(lèi)型，如界面破壞，膠層內(nèi)聚破壞，被粘物破壞與混合破壞。
 
二、不均勻拉伸試驗(yàn)
       不均勻拉伸試驗(yàn)其特征是拉伸應(yīng)力的作用線(xiàn)雖然通過(guò)試樣中心，但受力時(shí)膠接面上的應(yīng)力分布是不均勻的。不均勻拉伸接頭是航空工業(yè)中常采用的一種膠接結(jié)構(gòu)，如飛機(jī)機(jī)翼蒙皮和翼肋，長(zhǎng)珩的膠接，直升飛機(jī)旋翼的膠接等工作狀態(tài)主要承受拉伸應(yīng)力作用，而且在大多情況下是在不均勻拉伸應(yīng)力的條件下工作的，因此測(cè)定膠接接頭的不均勻拉伸強(qiáng)度有一定的實(shí)際意義。不均勻拉伸強(qiáng)度的測(cè)定在一定程度下反映了膠粘劑的韌性，因此也能反映出各種膠接材料對(duì)膠縫應(yīng)力集中的敏感程度。本方法參照GJB94-1986。
1、原理 
     由一塊剛性金屬厚塊與一塊撓性金屬薄片被粘物對(duì)接組成的膠接接頭，在承受不均勻拉伸載荷時(shí)，直至試樣破壞。以單位長(zhǎng)度上所承受的較大負(fù)荷計(jì)算不均勻拉伸強(qiáng)度。
 
2、儀器設(shè)備
      萬(wàn)測(cè)TSE104B微機(jī)控制電?**試驗(yàn)機(jī)和WZTC103A 粘接劑拉伸夾具。
3、試驗(yàn)步驟
(1）試件與試樣制備按膠粘劑技術(shù)條件中規(guī)定將試件膠接，形成試樣。試樣固化后，在(23±2)℃至少放置16h后，才進(jìn)行拉伸。拉伸前必須清除余膠。

(2）試驗(yàn)在(23±2)℃下進(jìn)行，空氣中相對(duì)濕度為(50±5)%。
(3）若不能滿(mǎn)足上述條件，則應(yīng)在報(bào)告中注明。測(cè)量膠接處試片寬度，精確到0.01mm，取兩側(cè)測(cè)量結(jié)果平均值。將試樣裝入拉力機(jī)夾具，其兩端夾緊處之間的距離為(200±1)mm，并保證試樣厚塊邊緣分別至兩端夾緊處的距離差值不大于0.5mm。以5-15mm/min的速度加載，直至破壞。
4、結(jié)果評(píng)定
     試驗(yàn)結(jié)果計(jì)算到3位有效數(shù)字。以5個(gè)試樣的測(cè)試結(jié)果的算術(shù)平均值作為試驗(yàn)結(jié)果，取三位有效數(shù)字。
     其標(biāo)準(zhǔn)誤差S，離散系數(shù)CV也應(yīng)同時(shí)報(bào)告。標(biāo)準(zhǔn)誤差與離散系數(shù)取兩位有效數(shù)字。
 


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