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复合材料层间剪切测试

原创
发布时间:2025-09-06 17:32:48
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检测项目

力学性能检测:

  • 层间剪切强度:失效强度值(MPa,参照ASTMD2344)、峰值载荷(N)
  • 剪切模量:弹性模量值(GPa)、剪切应变(%)
  • 失效模式分析:界面分层比例(%)、裂纹扩展路径
物理性能检测:
  • 密度:表观密度(g/cm³)、理论密度偏差(±0.05g/cm³)
  • 孔隙率:体积孔隙率(%)、孔径分布(μm)
热性能检测:
  • 玻璃化转变温度:Tg值(°C,DMA法)、热变形温度(HDT,°C)
  • 热膨胀系数:CTE值(ppm/°C,-50°C至200°C)
化学性能检测:
  • 树脂含量:质量分数(wt%,灼烧法)、固化度(%)
  • 纤维体积分数:Vf值(%)、界面结合剂含量(ppm)
环境性能检测:
  • 湿热老化性能:强度保留率(%,85°C/85%RH)、质量变化率(%)
  • 盐雾腐蚀性能:腐蚀后剪切强度(MPa)、表面退化等级
疲劳性能检测:
  • 循环剪切疲劳:疲劳寿命(cycles,R=0.1)、S-N曲线参数
  • 疲劳强度衰减:强度衰减系数(%/千周)、裂纹萌生时间(s)
动态力学分析:
  • 储能模量:E'值(MPa,1Hz)、损耗模量(E'',MPa)
  • 阻尼特性:tanδ峰值、玻璃化转变区宽度(°C)
微观结构检测:
  • 纤维取向分布:取向角(度)、取向度指数
  • 界面结合强度:脱粘力(N)、界面剪切强度(IFSS,MPa)
无损检测:
  • 超声检测:分层面积(mm²)、缺陷深度(mm)
  • X射线检测:孔隙密度(个/cm³)、夹杂物尺寸(μm)
尺寸稳定性检测:
  • 热蠕变性能:蠕变应变(%,1000h)、恢复率(%)
  • 湿膨胀系数:湿度膨胀率(%/RH)

检测范围

1.碳纤维增强聚合物复合材料:包括环氧基、酚醛基体系,检测重点为高温下的层间剪切强度和模量稳定性

2.玻璃纤维复合材料:涵盖不饱和聚酯和乙烯基酯树脂基材,侧重湿热老化和腐蚀环境下的性能衰减

3.芳纶纤维复合材料:主要用于防弹和冲击领域,检测重点为动态剪切性能和界面韧性

4.陶瓷基复合材料:如碳化硅纤维增强陶瓷,关注高温(>1000°C)层间剪切和氧化失效行为

5.金属基复合材料:包括铝基和钛基体系,检测重点为界面反应层对剪切强度的影响

6.热塑性复合材料:如PEEK和PA66基材,侧重熔融状态下的剪切流变行为和再固化性能

7.热固性复合材料:环氧和聚酰亚胺体系,检测重点为固化度与剪切性能的相关性

8.纳米复合材料:碳纳米管或石墨烯增强体系,关注纳米相分散性对层间强化的效应

9.生物基复合材料:天然纤维增强可降解聚合物,检测重点为环境湿度下的性能变化

10.混合复合材料:多纤维混杂层压结构,侧重层间应力分布和失效模式复杂性

检测方法

国际标准:

  • ASTMD2344-22聚合物基复合材料短梁法层间剪切强度测试
  • ISO14130:2021纤维增强塑料复合材料层间剪切强度测定
  • ASTMD5379-21复合材料V型缺口剪切试验方法
  • ISO15310:2023复合材料层间剪切疲劳测试
国家标准:
  • GB/T3354-2022定向纤维增强塑料层间剪切强度试验方法
  • GB/T1450.2-2020复合材料层间剪切性能双剪切试验方法
  • GB/T39299-2023复合材料湿热环境层间剪切测试
方法差异说明:ASTMD2344使用短梁三点弯曲试样,加载速率2mm/min,而ISO14130允许试样尺寸变异;GB/T3354与ASTM方法在支座半径和应变测量要求上存在差异,GB标准更强调环境预处理步骤。

检测设备

1.电子万能试验机:INSTRON5967型(载荷范围0.5kN-50kN,精度±0.5%)

2.短梁剪切夹具:定制符合ASTMD2344(支座半径3mm,跨厚比5:1)

3.动态力学分析仪:TAInstrumentsDMAQ800(温度范围-150°Cto600°C,频率0.01-200Hz)

4.热重分析仪:PerkinElmerTGA4000(称量精度0.1μg,温度范围室温-1000°C)

5.超声C扫描系统:OlympusEpoch650(频率范围0.5-30MHz,扫描精度0.1mm)

6.X射线CT扫描仪:NikonXTH225(分辨率0.5μm,电压10-225kV)

7.环境试验箱:ThermotronS-1.2(温度范围-70°Cto180°C,湿度控制10-98%RH)

8.金相显微镜:ZeissAxioObserver(放大倍数50-1000x,图像分析软件)

9.直读光谱仪:OBLFQSN750-II(元素检测限0.0001%,氩气纯度99.999%)

10.疲劳试验机:MTSLandmark370(载荷动态范围±100kN,频率0.01-100Hz)

11.蠕变试验机:SHIMADZUCREEP-1000(温度范围室温-1200°C,载荷精度±1%)

12.密度计:MettlerToledoXS204(精度0.0001g/cm³,浮力法)

13.孔隙率测定仪:MicromeriticsAutoPoreV(孔径范围0.003-360μm)

14.热膨胀仪:NETZSCHDIL402Expedis(温度范围-160°Cto1600°C,分辨率0.05μm)

15.盐雾试验箱:AscottS1200(盐雾沉降率1-2mL/80cm²/h,温度控制±1°C)

北京中科光析科学技术研究所【简称:中析研究所】

报告:可出具第三方检测报告(电子版/纸质版)。

检测周期:7~15工作日,可加急。

资质:旗下实验室可出具CMA/CNAS资质报告。

标准测试:严格按国标/行标/企标/国际标准检测。

非标测试:支持定制化试验方案。

售后:报告终身可查,工程师1v1服务。

注意:因业务调整,暂不接受个人委托测试,望谅解(高校、研究所等性质的个人除外).

CMA/CNAS等证书详情,因时间等不可抗拒因素会发生变更,请咨询在线工程师.

合作客户(部分)

1、自创办以来和政、企、军多方多次合作,并获得众多好评;

2、始终以"助力科学进步、推动社会发展"作为研究院纲领;

3、坚持科学发展道路,统筹实验建设与技术人才培养共同发展;

4、学习贯彻人大精神,努力发展自身科技实力。

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