這是一個(gè)專(zhuān)業(yè)且具體的問(wèn)題。使用試驗(yàn)機(jī)測(cè)試鋁蜂窩板復(fù)合膠黏劑的拉伸強(qiáng)度,通常采用“拉伸剪切強(qiáng)度測(cè)試"方法,有時(shí)也俗稱為“搭接剪切測(cè)試"。這是因?yàn)槟z黏劑在實(shí)際應(yīng)用中主要承受剪切力。下面將詳細(xì)說(shuō)明測(cè)試的步驟、關(guān)鍵要點(diǎn)以及注意事項(xiàng)。
核心原理:
制備一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的、膠黏劑在中間的“夾心"式試樣,將其固定在萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)上,以恒定的速度施加拉伸力,直到膠層被破壞。通過(guò)記錄的最大載荷和膠黏劑的粘接面積,計(jì)算出拉伸剪切強(qiáng)度。
測(cè)試步驟詳解
第一步:試樣制備
這是測(cè)試成功最關(guān)鍵的一步。試樣制備的質(zhì)量直接決定測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性。
1.選擇基材:
必須與鋁蜂窩板實(shí)際使用的材料一致,通常是鋁合金板(例如6061或2024合金)。
基材的表面處理狀態(tài)(如陽(yáng)極氧化、噴砂、化學(xué)轉(zhuǎn)化等)也應(yīng)與實(shí)際生產(chǎn)一致。
2.試樣形狀和尺寸:
標(biāo)準(zhǔn)形狀為“單搭接"結(jié)構(gòu)。最常見(jiàn)的設(shè)計(jì)是兩個(gè)長(zhǎng)方形的金屬片,在一端通過(guò)膠黏劑重疊粘接在一起。
尺寸需遵循相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)(如ASTMD1002、ISO4587或GB/T7124)。一個(gè)典型的尺寸例子是:
金屬片長(zhǎng)度:100mm
金屬片寬度:25mm
金屬片厚度:1.5-2.0mm(厚度要足夠,確保測(cè)試中不變形)
搭接長(zhǎng)度:12.5mm(這是關(guān)鍵尺寸,必須精確控制)
膠層厚度:需要嚴(yán)格控制,通常使用直徑為0.1mm或0.2mm的金屬絲或玻璃微珠作為墊片,放在搭接區(qū)兩端,固化后取出。
3.制備過(guò)程:
表面清潔:使用丙酮、乙醇等溶劑清洗金屬片粘接區(qū)域,去除油污和灰塵。
涂膠:將混合均勻的膠黏劑均勻涂布在規(guī)定的搭接區(qū)域內(nèi)。
組裝:將另一片金屬片對(duì)齊壓上,確保搭接長(zhǎng)度精確。使用夾具固定,并擠壓出多余的膠瘤。注意:不能將膠擠干,要保證膠層完整。
固化:嚴(yán)格按照膠黏劑廠商推薦的固化條件(溫度、壓力、時(shí)間)進(jìn)行固化。
養(yǎng)護(hù):固化完成后,試樣應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室環(huán)境(如23±2°C,50±10%相對(duì)濕度)下放置一定時(shí)間(通常24小時(shí))再進(jìn)行測(cè)試。
數(shù)量:每組測(cè)試至少準(zhǔn)備5個(gè)有效試樣。
第二步:測(cè)試設(shè)備與設(shè)置
1.試驗(yàn)機(jī):萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī),量程選擇合適(通常1kN到10kN即可)。
2.夾具:使用專(zhuān)用的自緊式楔形夾具或液壓平推夾具。這能確保在拉伸過(guò)程中,試樣受力對(duì)齊,避免產(chǎn)生額外的彎矩。
3.設(shè)置參數(shù):
加載速度:根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定,通常為1-2mm/min的恒定速度。速度過(guò)快或過(guò)慢都會(huì)影響結(jié)果。
數(shù)據(jù)采集:設(shè)置好采集載荷和位移數(shù)據(jù)的頻率。
第三步:測(cè)試過(guò)程
1.測(cè)量試樣:精確測(cè)量每個(gè)試樣的搭接區(qū)域的寬度和長(zhǎng)度,計(jì)算粘接面積(A)。
2.裝夾試樣:將試樣對(duì)稱地裝入上下夾具中,確保試樣的縱軸與拉力方向保持一致,減少偏心加載。
3.開(kāi)始測(cè)試:?jiǎn)?dòng)試驗(yàn)機(jī),開(kāi)始勻速拉伸。設(shè)備會(huì)自動(dòng)記錄載荷-位移曲線。
4.破壞觀察:持續(xù)加載直至膠層發(fā)生破壞。記錄試樣的破壞模式(見(jiàn)下文)。
5.記錄最大載荷(Fmax):試驗(yàn)機(jī)軟件會(huì)直接給出破壞時(shí)的最大載荷值。
關(guān)鍵注意事項(xiàng)
對(duì)齊至關(guān)重要:任何微小的不對(duì)中都可能產(chǎn)生剝離應(yīng)力,導(dǎo)致結(jié)果偏低。
控制膠層厚度:膠層厚度對(duì)強(qiáng)度有顯著影響,必須保持一致。
表面處理一致性:所有試樣的表面處理工藝必須相同。
環(huán)境控制:溫度和濕度對(duì)高分子膠黏劑的性能有影響,測(cè)試應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)溫濕環(huán)境下進(jìn)行。
主營(yíng)高溫萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī),高溫拉伸試驗(yàn)機(jī),真空高溫拉伸試驗(yàn)機(jī),高低溫萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī),高低溫拉伸試驗(yàn)機(jī)等產(chǎn)品