纺织玻璃纤维 无捻粗纱 棒状复合材料弯曲强度 的测定
发布日期:1993-10-01
本标准参照采用国际标准ISO 3597-1977《纺织玻璃增强塑料一一纺织玻璃粗纱制
成棒状复合材料──弯曲(横向破坏)强度的测定》。
1 主题内容与适用范围
本标准规定了用三点弯曲法测定圆形截面的纺织玻璃纤维无捻粗纱(以下简称无捻粗
纱)棒状复合材料的弯曲强度。
本标准适用于无捻粗纱的检验和质量控制,试验结果不能作为设计数据。
2 引用标准
GB 1446纤维增强塑料性能试验方法总则
GB 2577玻璃纤维增强塑料树脂含量试验方法
3 装置和材料
3.1模具:最小长度为500mm,内径为6±0.1mm的刚性直管,如玻璃管等。若模具的内径
选择其他尺寸,则须经有关方协商一致,在4±0.1mm至10±0.1mm范围内选取。
3.2树脂:采用何种树脂由无捻粗纱制造厂确定,但应按树脂制造厂的详细说明,选取添
加剂、确定固化条件,如有异议,可有关方经协商一致,选择其他树脂系统,并以此树脂
系统作为试验依据。
3.3金属丝:用以牵引粗纱进入模具。
3.4烘箱:用于树脂的固化和后固化,具有可控的温度范围,控温精度为±2℃。
3.5千分尺:精度为0.0lmm。
3.6加热装置和玻璃容器:用于煮沸蒸馏水。
3.7试验机:除应符合GB1446第5章规定外,其加载压头和支座还应符合以下要求:
a.加载压头和支座的形状和尺寸如图1所示;
b.两支座间的跨距为试样直径的16倍。
试验用的直径为6mm的试样
4 试验环境
试验环境应符合GB1446第3章的规定。
5 试验步骤
5.1无捻粗钞的准备
5.1.1取一束平行排列的无捻粗纱,长为1m,对于内经为6mm的模具,质量约15g,使制
得的无捻粗纱棒状复合材料的玻璃纤维质量含量为(62±3)%。
5.1.2在无捻粗纱束中点处缚上一段合适的金属丝。
5.1.3将无捻粗纱束悬挂放置在第4章规定的试验环境中至少24h。注意不能污染无捻粗
纱。
5.2无捻粗钞棒状复合材料的制备
5.2.1将无捻粗纱束浸入3.2条规定的树脂系统里,待完全浸溃后,用金属丝将无捻粗
纱束向上垂直地牵引到3.1条规定的模具中,当无捻粗纱束的下端进入模具口几毫米后,
用塑料或软木塞封住模具口,以防树脂外溢。
5.2.2将未固化的无捻粗纱棒状复合材料连同模具垂直地放置在烘箱内,按树脂系统所
规定的固化条件进行固化及后固化。
5.2.3用以上方法制备足够数量的无捻粗纱棒状复合材料。
5.3弯曲试样的制备
5.3.1取6根同批制得的无捻粗纱捧状复合材料,从每根上切取3个试样,其长度为直径
的25倍。将试样分为A、B、C三组,每组6个试样,其分组方法见图2。
5.3.2按GB2577的规定,用每根无捻粗纱捧状复合材料的C试祥进行试验,若玻璃纤维质
量含量超出(62±3)%,则该棒试样作废,另取同批制得的无捻粗纱捧状复合材料,制备
试样代替之。
5.4弯曲试验
5.4.1试样状态调节按GB1446第3章规定,预处理按以下进行:
a.A组试样不经任何处理,进行干态下的弯曲试验;
b.B组试样在蒸馏水中煮沸。聚酯基试样至少煮2h;环氧基试样至少煮16h,待这些
试样在蒸馏水中冷却至室温后,在6h内完成湿态下的弯曲试验。
5.4.2进行弯曲试验前,在试样中部两个相互垂直的方向上测量试样直径,精确到0.01
mm,取其算术平均值。
5.4.3将试祥放在支座中心位置,试样的长度方向与支座和加载压头相垂直。
5.4.4以10mm/min的速度连续加载,直至试样破坏,记录破坏载荷。
5.4.5仲裁试验时,加载速度为D/2mm/min(D为试样直径)。
6 结果表示
6.1每个试祥的弯曲强度按下式计算:
8PL
δf=──── ……… (1)
πD[3]
式中:δf──弯曲强度,MPa;
P──破坏载荷,N;
L──跨距,mm;
D──试样直径,mm。
6.2以每组6个试祥弯曲强度的算术平均值作为无捻粗纱俸状复合材料(干态或湿态)的
弯曲强度。
7 试验报告
试验报告应包括下列各项:
a.说明试验按本标准进行;
b.无捻粗纱的型号、规格和生产厂家;
c.树脂的型号、规格和生产厂家;
d.树脂的固化和后固化条件;
e.试验环境;
f.干态下每个试佯弯曲强度和无捻粗纱棒状复合材料的弯曲强度;
g.湿态下每个试佯的弯曲强度和无捻粗纱律状复合材料的弯曲强度;
h.煮沸时间;
i.试样直径;
j.每根无捻粗纱棒状复合材料的玻璃纤维质量含量;
k.试验人员、日期。
附加说明:
本标准由国家建筑材料工业局提出,由全国纤维增强塑料标准化技术委员会归口。
本标准由国家建筑材料工业局玻璃钢研究设计院负责起草。
本标准主要起草人胡中永、高振荣、李君