CN105136536A - 一种复合材料压缩试样的制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种复合材料压缩试样的制作方法，包括以下步骤：(1)密封试样：(A)切割试样：将待测试的复合材料板切割成大小相等的待测样板；(B)粘贴加强片：对待测样板进行表面处理后通过粘接胶膜将若干块加强片粘贴在待测样板表面，并挤压加强片，使待测样板、粘接胶膜和加强片交接在一起；(C)密封边缘：在待测样板的工作段和加强片的边缘处粘贴一层压敏胶带，再用密封胶粘贴在压敏胶带上，然后再在密封胶上粘贴一层压敏胶带，形成密封试样；(2)真空压缩固化：将步骤(1)中形成的密封试样放入真空袋中并抽真空，然后放入固化设备进行固化，固化后的试样即可测试力学性能。该制作方法可以提高压缩试样的平整性和平行度。

Description

一种复合材料压缩试样的制作方法

技术领域

本发明涉及复合材料力学性能表征试样的制作技术领域，具体涉及一种复合材料压缩试样的制作方法。

背景技术

树脂基复合材料是目前技术比较成熟一种复合材料，具有强度高、模量高、耐环境、材料性能可设计等优点，而且连续纤维增强热固性或热塑性树脂基的复合材料在世界范围内已广泛在轨道交通、军事、航空航天等领域形成产业。各种各样的复合材料制件被大量的设计和使用，因此复合材料力学性能正确表征显得尤为重要。复合材料制件在使用过程中会经常会受到几种力的综合影响，其中一个很重要的受力是受到压缩力，因此对于复合材料的压缩力学性能的正确表征非常重要。

复合材料与其他大多工程材料不同，复合材料表现为非均质和各向异性的特点，材料性能是位置和方向的函数。因此复材测试试样制作方法的不同的都会对力学测试造成影响。符合测试标准的试样是力学性能的保证。对于压缩测试试样需要纯正压缩方式引入载荷，一般通过端部和剪切的组合加载形式引入试件。压缩试样的的平整性和平行度尤为重要。目前压缩试样的制作采用的方法(如图1)是通过切割设备将复合材料测试板切割成指定宽度的样板(5)后，通过粘接胶膜(3)粘接一定厚度的加强片(2)。为保证试样工作段表面不会有树脂，工作段采用硅橡胶垫片(4)进行挡胶。后将试件放在一块平整的底板(7)，为防止在固化过程中滑移，两端各加了两块用双面胶(6)固定的测试模块(1)。将整个模具工装放入固化炉中固化同时在试件表面加一定重量的重物来压实试件。目前此种方法在制作过程中压缩压缩试样的平整性和平行度影响因素非常多。如，所压重物是否能够重力均匀传递、底板(7)不平整和粘接胶膜(3)流动性等。在材料测试过程中有许多压缩试样的制作，而此种方法操作复杂，也不能保证生产效率。

因此，有必要开发一种提高测试试样的平整性和平行度的复合材料压缩试样的制作方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种工艺简单、可操作性强、平整性高、平行度好且能适宜大规模生产化的复合材料压缩试样的制作方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：该复合材料压缩试样的制作方法，包括以下步骤：

(1)密封试样：

(A)切割试样：将待测试的复合材料板切割成大小相等的待测样板；

(B)粘贴加强片：对待测样板进行表面处理后通过粘接胶膜将若干块加强片粘贴在待测样板表面，并挤压加强片，使待测样板、粘接胶膜和加强片交接在一起；

(C)密封边缘：在待测样板的工作段和加强片的边缘处粘贴一层压敏胶带，再用密封胶粘贴在压敏胶带上，然后再在密封胶上粘贴一层压敏胶带，形成密封试样；

(2)真空压缩固化：将步骤(1)中形成的密封试样放入真空袋中并抽真空，然后放入固化设备进行固化，固化后的试样即可测试力学性能。

采用上述技术方案，使用密封胶和压敏胶带结合真空袋压固化技术来制作复合材料板力学性能测试的压缩试样，可以使其测试的压缩试样具有更好的平整性和平行度；使用密封胶和压敏胶带来代替传统制作方法中的硅橡胶来保护工作段区域，可以提高试样的平整性同时密封胶也可以防止加强片的滑动；采用真空袋代替模具工装来形成一个密闭环境，然后抽真空可以在试样上均匀形成一个大气压的压力。

本发明的进一步改进在于，所述步骤(2)中所采用的固化设备为固化炉或高压釜。采用固化炉或高压釜能够实现大批量的生产，同时有利于提高生产效率。

本发明的进一步改进在于，所述步骤(2)中使用真空泵对密封试样进行抽真空。采用真空泵抽真空可以更有利于在试样上均匀形成一个大气压的压力。

作为本发明的优选方案，所述步骤(1)的步骤(A)中切割后形成的待测样板为正方形，其边长为240～260mm。

作为本发明的优选方案，所述步骤(1)的步骤(B)中粘接胶膜涂覆的面积为70mm*240～260mm。

作为本发明的优选方案，所述步骤(1)的步骤(B)中加强片的数量为4块，所述加强块的面积为70mm*240～260mm。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明提供了一种复合材料压缩试样的制作方法，该制作方法工艺简单，可操作性强，可以用来替代机械夹具工装和固化炉固化方法等，且适用于广泛推广使用，可以提高压缩试样的平整性和平行度，从而提高测试准确度和可信度。

附图说明

下面结合附图和本发明的实施方式进一步详细说明：

图1是传统采用模具工装来制作的压缩试样的结构图；

图2是本发明的制作方法制备的压缩试样的结构图；

具体实施方式

实施例1：

该复合材料压缩试样的制作方法，包括以下步骤：

(1)密封试样：

(A)切割试样：将待测试的复合材料板切割成250mm*250mm正方形且大小相等的待测样板(5e)；

(B)粘贴加强片：对待测样板(5e)进行表面处理后，在其表面先粘贴一层70mm*250mm粘接胶膜(3c)，然后将四块面积为70mm*250mm的加强片(4d)粘贴在粘接胶膜(3c)上，同时用一定的压力对加强并挤压加强片(4d)，使待测样板、粘接胶膜和加强片交接在一起；

(C)密封边缘：在待测样板(5e)的工作段和加强片(4d)的边缘处粘贴一层压敏胶带(1a)，再用密封胶(2b)粘贴在压敏胶带上，然后再在密封胶(2b)上覆盖一层压敏胶带(1a)，形成密封试样；

(2)真空压缩固化：将步骤(1)中形成的密封试样放入真空袋中并抽真空，然后放入固化炉中进行固化，固化后即可测试试样的力学性能如平行度和垂直度。

实施例2：

(1)密封试样：

(A)切割试样：将待测试的复合材料板切割成250mm*250mm正方形且大小相等的待测样板(5e)；

(B)粘贴加强片：对待测样板(5e)进行表面处理后，在其表面先粘贴一层70mm*250mm粘接胶膜(3c)，然后将四块面积为70mm*250mm的加强片(4d)粘贴在粘接胶膜(3c)上，同时用一定的压力对加强并挤压加强片(4d)，使待测样板、粘接胶膜和加强片交接在一起；

(C)密封边缘：在待测样板(5e)的工作段和加强片(4d)的边缘处粘贴一层压敏胶带(1a)，再用密封胶(2b)粘贴在压敏胶带上，然后再在密封胶(2b)上覆盖一层压敏胶带(1a)，形成密封试样；

(2)真空压缩固化：将步骤(1)中形成的密封试样放入真空袋中并抽真空，然后放入高压釜中进行固化，固化后即可测试试样的力学性能如平行度和垂直度。

实施例1、实施例2和传统模具工装的力学性能测试结果如下表：

表1实施例1、实施例2和传统模具工装的力学性能测试结果

最后，还需要注意的是，以上列举的仅是本发明的若干个具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种复合材料压缩试样的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)密封试样：

(A)切割试样：将待测试的复合材料板切割成大小相等的待测样板；

(B)粘贴加强片：对待测样板进行表面处理后通过粘接胶膜将若干块加强片粘贴在待测样板表面，并挤压加强片，使待测样板、粘接胶膜和加强片交接在一起；

(C)密封边缘：在待测样板的工作段和加强片的边缘处粘贴一层压敏胶带，再用密封胶粘贴在压敏胶带上，然后再在密封胶上粘贴一层压敏胶带，形成密封试样；

(2)真空压缩固化：将步骤(1)中形成的密封试样放入真空袋中并抽真空，然后放入固化设备进行固化，固化后的试样即可测试力学性能。

2.根据权利要求1所述的复合材料压缩试样的制作方法，其特征在于，所述步骤(2)中所采用的固化设备为固化炉或高压釜。

3.根据权利要求1所述的复合材料压缩试样的制作方法，其特征在于，所述步骤(2)中使用真空泵对密封试样进行抽真空。

4.根据权利要求2或3所述的复合材料压缩试样的制作方法，其特征在于，所述步骤(1)的步骤(A)中切割后形成的待测样板为正方形，其边长为240～260mm。

5.根据权利要求4所述的复合材料压缩试样的制作方法，其特征在于，所述步骤(1)的步骤(B)中粘接胶膜涂覆的面积为70mm*240～260mm。

6.根据权利要求5所述的复合材料压缩试样的制作方法，其特征在于，所述步骤(1)的步骤(B)中加强片的数量为4块，所述加强块的面积为70mm*240～260mm。