GB T 1040.4-2006 塑料 拉伸性能的测定 第4部分 各向同性和正交各向异性纤维增强复合材料的试验条件.pdf

1、ICS 83.080.01 G 31 中华人民茸茸./飞、本目国国家标准G/T 1040.4一2006/ISO527-4: 1997 代替GB/T1040-1992 塑料拉伸性能的测定第4部分:备向同性和正交各向异性纤维增强复合材料的试验条件Plastics-Determination of tensiIe properties一Part 4: Test conditions for isotropic and orthotropic fibre-reinforced plastic composites CISO 527-4: 1997 ,IDT) 2006-09-01发布中华人民共和国国家

2、质量监督检验检茂总局中国国家标准化管理委员会2007-02圈。1实施发布GBjT 1040.4-2006jISO 527-4: 1997 目次前言. . . . . . . . . III 1 范围2 规范性引用文件3 原理4 定义5 设备.6 试样. 7 试样数量8 状态调节. 9 民验步骤10 结果计算和表示. . . . . . . . . . . . . 7 11 精密度12 试验报告7附录A(规范性附录)试样的制备A. l 机械加工制备试样A. 2 带有粘接端柄试样的制备. 附录B(资料性附录)试样的对中I GB/T 1040.4-2006/180 527-4: 1997 前GB/T

3、 1040(塑料拉伸性能的测定分为五部分:一一-第1部分:总则;一一第2部分=模塑和挤塑塑料的试验条件;一一第3部分:薄膜和薄片的试验条件;- = 在司一一第4部分:各向同性和正交各向异性纤维增强复合材料的试验条件;一一第5部分:单向纤维增强复合材料的试验条件。本部分为GB/T1040的第4部分，等同采用ISO527-4: 1997(塑料拉伸性能的测定第4部分:各向同性和正交各向异性纤维增强复合材料的试验条件)(英文版L本部分等同翻译ISO527-4: 1997 ，在技术内容上完全相同。为便于使用，本部分做了下列编辑性修改:a) 把本国际标准一词改为本标准或GB/T1040 ，把1SO527的

4、本部分改成GB/T1040 的本部分或本部分;b) 删除了ISO527-4 :1997的前育;c) 增加了国家标准的前言;d) 把规范性引用文件中的三个国际标准用对应的等同采用该文件的我国国家标准代替。本部分与其他四部分一起共同代替GB/T1040一1992(塑料拉伸性能试验方法儿本部分与GB/T10401992相比主要变化如下:一一句适用范围不同，本部分只适用于各向同性和正交各向异性纤维增强复合材料的试验;一一增加了规范性引用文件一章;一一-增加了定义和原理;一一增加了对纤维增强复合材料弹性模量、泊松比的测试内容;一一增加了附录A和附录B.本部分的附录A为规范性附录、附录B为资料性附录。本部

5、分由中国石油和化学工业协会提出。本部分由全国塑料标准化技术委员会方法和产品分会(TC15/SC 4)归口。本部分负责起草单位:国家合成树脂质量监督检验中心。本部分参加起草单位t北京燕化石油化工股份有限公司树脂应用研究所、国家石化有机原料合成树脂质量监督检验中心、国家化学建筑材料测试中心、中吴晨光化工研究院、中国兵器工业集团第五三研究所、广州金发科技股份有限公司、深圳新三思材料检测有限公司等。本部分主要起草人:黄正安、王永明。本部分为首次发布。E GB/T 1040.4-2006/1SO 527-4: 1997 塑料拉伸性能的测定第4部分:备向同性和正交各向异性纤维增强复合材料的试验条件1 范围

6、1. 1 GB/T 1040的本部分在第1料拉伸性能的试验条件。对单向增强复合材料1.2见GB/T1040.1 1.3 本部分适用于一-t昆人非单织物、无维或一一带有单压片一一由这涉及到的1. 4 本部分应工制成的试样。1.5见GB/T下列文件中的件，其随后所有的修协议的各方研究是否部分。GB/T 1040. 1-2006 GB/T 1040.2-2006 2: 1993 ,IDT) 和正交各向异性纤维增强复合材增强材料如毡片、机组2、短切或磨碎纤的1A型试样); 材料，所提供的层是控日期的引用文，鼓励根据本部分达成，其最新版本适用于本527-1: 1993. IDT) 挤塑塑料的试验条件OS

7、O527-ISO01268川:1肌塑料试验用玻璃潜醺糊睛客苟低屈压层压板的制备ISO 2818: 1994塑料用机械加工方法制备试样ISO 3534-1: 1993 统计学词汇和符号第1部分:楠率和一般统计学术语3 原理见GB/T1040. 1-2006中的第3章。4 定义下列定义适用于GB/T1040的本部分。GB/T 1040.4-2006/IS0 527-4: 1997 4. 1 标距gauge length 见GB/T1040. 1-2006中的4.1。4.2 试验速度speed of testing 见GB/T1040.1-2006中的4.204.3 拉伸应力tensile stre

8、ss 除把对1方向试样的定义为l和把对2方向试样的定义为2以外(对这些方向的定义见4.的，其余见GB/T1040. 1-2006中的4.3 Q 4. 3. 1 拉伸强度tensile strength OM 除把对1方向试样的11M定义为Ml和把对2方向试样的内定义为MZ外，其余见GB/T1040.1-2006中的4.3. 30 4.4 拉伸应变tensile strain E 除把对1方向试样的定义为e:1和把对2方向试样的E定义为向外，其余见GB/T1040. 1-2006中的4.404.5 4.6 用比值或百分数表示。拉仰强度拉伸应变;断裂拉仰应变tensile strain at te

9、nsile strength; tensile failure strain 8M 在试样拉伸强度对应点处的拉伸应变。对1方向试样，M定义为e:Ml;对2方向试样，定义为e:MZ 用比值或百分数表示。拉伸弹性模量modulus of elasticity in tension E 除把对1方向试样的E定义为El和把对2方向试样的E定义为Ez以外，其余见GB/T1040. 1-2006中的4.60 使用的应变值在GB/T1040. 1-2006中的4.6中给出，即e:=0. 000 5和d=0.0025(见图1)，除非在材料或技术规范中已给出了可选择的值。2 4.7 GM b R 也泊松比Poi

10、sson s ratio o 斜率E. =O.OOO 511 =0. 002 5 CM 应变E圄1应力明应变曲线GB/T 1040.4-2006/IS0 527-4: 1997 E =.!.工二主r-. -e 除按照固2所示坐标把对1方向试样的问定义为12，向定义为13;把对2方向试样的A定义为的1，h定义为23外，其余见GB/T1040. 1-2006中的4.703 圄24.8 试样坐标轴specimen coordinate axes 通常根据与材料结构或生产工艺有关的特征来规定1方向(见图2)，把与1方向垂直的方向规定为2方向。注1:1方向又称为o.方向或纵向;14 2方向又称为90。方

11、向或横向回注2.本标准第5部分涉及的单向材料把平行于纤维的方向定义为1方向g把垂直于纤维方向在纤维所在平面内定义为2方向。5 设备除以下规定外，其余见GB/T1040.1-2006中的第5章。测微计或等效测量仪器的读数精度应达到0.01mm或更优。如果用在凹凸不平的表面上，仪器应带有尺寸合适，端部为球形的测量头;如果用在平整、光滑的(例如经过机械加工的表面上，则应带有平面测量头。GB/T 1040. 1-2006中的5.2.2不适用于本部分。注:推荐按附录B所述对试样和载荷系统的对中进行校核叼3 GB/T 1040.4-2006/180 527-4: 1997 6 试样6. 1 形状和尺寸GB

12、/T 1040的本部分规定了三种类型试样，如图3(1B型)和图4(2型和3型)所示。1B型试样用于试验纤维增强热塑性塑料。如果破坏发生在标距线内，1B型试样也可用于纤维增强热固性塑料。lB型试样不应用于多向性连续纤维增强材料。2型试样(为不带端柄的矩形试样)和3型试样(带有粘接端柄的矩形试样)用来试验纤维增强热固性和热塑性塑料。未粘接端柄的试样一般作为2型及3型试样的优选宽度为2假日在肿酷的增强材料，使其拉伸强度变得不高时，也可以使用宽度为50mm或置焚的试样。2型和3型试样的厚度为了确定使用2型嚼蜡V应首先使用2型试样进凶恶，如海法试验或结果不令人满意，例如试样在夹具中对于压塑材料，4 L，

13、一一总长度L1一一窄平行部分的R一一一半径b2-一一端部宽度b1-一狭窄部分的宽度h一一-厚度L。一一-标距(为使用引伸计推荐)L一-夹具间的初始距离注:第6章已给出关于试样质量和平行度的要求。单位为毫米注15060士o.5 二到Ob20土0.210士O.2 210 50土O.5 115土1a对某些材料，端柄民度可能需要延长(如可使L3=200 mm)，以防止试祥在夹具内破坏或滑动。b注意:厚度为4mm的试样，与GB/T1040. 2-2006规定的1B型试样及在IS03167: 1993(塑料多用途试样中的B型试样相同。图31B型试样钳口L3-一一总长度Lz一一两端柄间的bJ-一-宽度h一一

14、厚度飞Lo -标距为使用引伸计L-一一夹具间的初始距离LT一一端柄长度hT一一端柄厚度D一一对中孔直径L Lo 对中孔位置随意冲D注:第5章巳给出关于出样质量和平行度的要求。6.2 试样的制备6.2. 1 概述固42型和3型试样GB/T 1040.4一2006/180527-4:1997 3士0.25单位为毫米3型注250150士125士0.5或50土0.52-10 50士1136(标称50 13 3土0.25对于模塑及层压材料，应按照ISQ1268: 1974或其他规定/商定的方法制备试板。对于3型试样(见附录A)，应从上述试板上切取单个或成组试样。当要求从最终产品制备试样时(如为了在生产过

15、程中或交货时进行质量控制)，则应从平面部分制5 GB/T 1040.4-2006/ISO 527田4:1997 取试样。在IS02818: 1994中规定了机加工制备试样的参数，附录A中给出关于切削试样时的其他要求。6.2.2 端柄(对于3型试样)试样的两端应进行增强，最好使用与试样长轴成450角的纤维多层交叉层压或玻纤织物/树脂层压的方式制成端柄，柄厚应为1mm3 mm，柄角为900(即不是渐缩的)。允许选用其他的柄形装置，但使用前应得到证明其强度至少能与推荐的端柄相等，而其变异系数(见GB/T1040.1中的10.5及IS03534-1:1993)，则不大于推荐的端柄。可供选择的端柄包括:

16、由受试材料制成的端柄、机械紧固端柄及由粗糙材料制造的非粘结端柄(例如金刚砂纸、普通砂纸以及使用粗糙的夹具表面等)。6.2.3 端柄的柏接(对于3型试样)使用高韧性结合剂把端柄粘接到试样上，见附录Ao注:单个试祥和成组试样的粘接步骤相同。6.3 标结见GB/T1040.1一2006中的6.3。6.4 试样的检查见GB/T1040. 1-2006中的6.406.5 各向异性纤维增强复合材料的性能常随着片材板面的方向不同而变化(各向异性)。因此，推荐分别按与主轴平行和垂直两个方向制备两组试样，以测定从材料结构或从其生产工艺知识所推断的一些特性的方向性。7 试样数量见GB/T1040. 1-2006中

17、的第7章。8 枚恋调节见GB/T1040.1-2006中的第8章。9 试验步骤9. 1 试验环境见GB/T1040.12006中的9.109.2 试样尺寸测噩见GB/T1040.1-2006中的9.209.3 夹持见GB/T1040.1-2006中的9.309.4预应力见GB/T1040. 1-2006中的9.409.5 引伸计和应变仪的安装和标线的定位见GB/T1040.1-2006中的9.5。测量标距长度应精确至1%或更优。9.6 试验速度使用下列试验速度。9.6. 1 1B型试样a) 常规质量控制时，为10mm/min; 6 GB/T 1040.4-2006/180527-4: 1997

18、 b) 合格鉴定试验，测定最大伸长和拉伸弹性模量时，为2mm/min. 9.6.2 2型和3捏试样a) 常规质量控制时，为5rnm/min; b) 合格鉴定试验，测定最大伸t圭和拉伸弹性模量时，为2mm/mino 9. 7 数据的记录见GB/T1040. 1-2006中的9.70 10 结果计算和表示除了采用本部分第4章中给出的定义且应变值应报告到三位有效数字以外，其余见GB/T1040. 1-2006中的第10章。如要求计算泊松比，则应在4.6中给出的应变值附近计算。11 精密度因为未得到实验室间试验数据，所以本试验方法的精密度尚未知道。如获得实验室间数据后，将在下次修订时补充精密度的说明。

19、精密度数据将会对纤维和母料类型的具体组合予以规定。12 试验报告试验报告应包括以下内容:a) 注明引用GBjT1040的本部分，包括试样类型和试验速度，按以下格式书写:拉伸试验GB/T 1040.4/2/5 试样类型试验速度mm/minb)q)项见GB/T1040. 1-2006第12章中的b)q)项。在12章b)项中应包括纤维类型、纤维含量和纤维几何形状(例如z毡)等。7 GB/T 1040.4-2006/1S0 527-4: 1997 附录A(规范性附录)t样的制备A.l 机械加工制备试样在任何情况下，都要采取以下措施:一一避免造成试样中热量大量累秧建议。如果使用液体冷却剂，在机加工后，应

20、立即擦干试样。一一检查试样所有切削表面，A.2 带有粘接端柄试样的推荐方法如下:从受试材料上切取应。在该片材上标切取制作端柄按下述步骤把8 a) 如果需要b) 消除c) 严格按互平行，的，d) 按甜合剂巳)把上述片(见图A.l军古合剂是柔韧修剪下来的废料圈A.1制备试样GB/T 1040.4-2006/ISO 527-4: 1997 附录B(资料性附录)试样的对中推荐使用带有应变片的试样在标距中心位置校核拉力试验机和试样的对中情况，制作该试样的材料与被试材料相同。使用某种装置或方法，以保证该试样用可重复的方式定位在夹具中。带有应变片试样如图B.1所示。把两个应变片CSG1、SG2)粘贴到试样的

21、同一个面上，距试样边缘距离大约为试样宽度的1/80把第三个应变片CSG3)粘贴到试样的背面中线与前面的二个应变片中点连线的交点位置上。把各应变片的输出值与在4.6给出测量拉伸模量应变范围中点值，即0.0015，进行比较。用式(B.1)和式CB.2)分别计算在宽度方向上的弯曲应变(Bb)和在厚度方向的弯曲应变(Bh)，以百分数表示。B. = i:|马-E1 I b内X100 Bh=国三_3I x 100 ( B.1 ) . ( B. 2 ) 式中:E1、2和3分别为应变片SG1、SG2和SG3所记录的应变值;E.v由右式计算Eav=旦+E:+旦4 4 2 最后，确保弯曲应变满足不等式CB.3)给

22、出的条件:Bb十Bh 3. 0% . . . . . ( B. 3 ) 注1，为全面检查出不对中的所有可能来源，必须在靠近夹具处使用更多的应变片。注2，在试样的每个侧面夹上一个带有纵向应变输出的引伸计，能检查单独试祥在宽度方向上的对中情况。bl bl/2 NN叫SGl SGl和SG211IIsG3 凹叶SG2 bd8 a)正视图b)侧视图图B.1用于对中校核系统应变片(SG1、SG2和SG3)的位置h白白户JthNmo自CON-寸.O寸OFH闰中华人民共和国国家标准塑料拉伸性能的测定第4部分:备向同性和正交备向异性纤维增强复合材料的试验条件GB/T 1040. 4-2006/ISO 527-4: 1997 4峰中国标准出版社出版发行北京复兴门外三里河北衔16号邮政编码:100045 网址电话:6852394668517548 中国标准出版社秦皇岛印刷厂印刷各地新华书店经销9峰开本880X 1230 1/16 印张1字数22千字2007年2月第一版2007年2月第一次印刷* 书号，155066 1-28813 定价12.00元G8/T 1040. 如有印装差错由本社发行中心调换版权专有侵权必究举报电话，(010)68533533