紡織玻璃纖維無(wú)捻粗紗棒狀復(fù)合材料彎曲強(qiáng)度的測(cè)定
本標(biāo)準(zhǔn)參照采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO 3597-1977《紡織玻璃增強(qiáng)塑料一一紡織玻璃粗紗制成棒狀復(fù)合材料──彎曲(橫向破壞)強(qiáng)度的測(cè)定》。 1主題內(nèi)容與適用范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了用三點(diǎn)彎曲法測(cè)定圓形截面的紡織玻璃纖維無(wú)捻粗紗(以下簡(jiǎn)稱無(wú)捻粗紗)棒狀復(fù)合材料的彎曲強(qiáng)度。本標(biāo)準(zhǔn)適用于無(wú)捻粗紗的檢驗(yàn)和質(zhì)量控制,試驗(yàn)結(jié)果不能作為設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)。 2引用標(biāo)準(zhǔn) GB 1446纖維增強(qiáng)塑料性能試驗(yàn)方法總則 GB 2577玻璃纖維增強(qiáng)塑料樹(shù)脂含量試驗(yàn)方法 3裝置和材料 3.1模具:最小長(zhǎng)度為500mm,內(nèi)徑為6±0.1mm的剛性直管,如玻璃管等。若模具的內(nèi)徑選擇其他尺寸,則須經(jīng)有關(guān)方協(xié)商一致,在4±0.1mm至10±0.1mm范圍內(nèi)選齲 3.2樹(shù)脂:采用何種樹(shù)脂由無(wú)捻粗紗制造廠確定,但應(yīng)按樹(shù)脂制造廠的詳細(xì)說(shuō)明,選取添加劑、確定固化條件,如有異議,可有關(guān)方經(jīng)協(xié)商一致,選擇其他樹(shù)脂系統(tǒng),并以此樹(shù)脂系統(tǒng)作為試驗(yàn)依據(jù)。 3.3金屬絲:用以牽引粗紗進(jìn)入模具。 3.4烘箱:用于樹(shù)脂的固化和后固化,具有可控的溫度范圍,控溫精度為±2℃。 3.5千分尺:精度為0.0lmm。 3.6加熱裝置和玻璃容器:用于煮沸蒸餾水。 3.7試驗(yàn)機(jī):除應(yīng)符合GB1446第5章規(guī)定外,其加載壓頭和支座還應(yīng)符合以下要求: a.加載壓頭和支座的形狀和尺寸如圖1所示; b.兩支座間的跨距為試樣直徑的16倍。試驗(yàn)用的直徑為6mm的試樣 4試驗(yàn)環(huán)境試驗(yàn)環(huán)境應(yīng)符合GB1446第3章的規(guī)定。 5試驗(yàn)步驟 5.1無(wú)捻粗鈔的準(zhǔn)備 5.1.1取一束平行排列的無(wú)捻粗紗,長(zhǎng)為1m,對(duì)于內(nèi)經(jīng)為6mm的模具,質(zhì)量約15g,使制得的無(wú)捻粗紗棒狀復(fù)合材料的玻璃纖維質(zhì)量含量為(62±3)%。 5.1.2在無(wú)捻粗紗束中點(diǎn)處縛上一段合適的金屬絲。 5.1.3將無(wú)捻粗紗束懸掛放置在第4章規(guī)定的試驗(yàn)環(huán)境中至少24h。注意不能污染無(wú)捻粗紗。 5.2無(wú)捻粗鈔棒狀復(fù)合材料的制備 5.2.1將無(wú)捻粗紗束浸入3.2條規(guī)定的樹(shù)脂系統(tǒng)里,待完全浸潰后,用金屬絲將無(wú)捻粗紗束向上垂直地牽引到3.1條規(guī)定的模具中,當(dāng)無(wú)捻粗紗束的下端進(jìn)入模具口幾毫米后,用塑料或軟木塞封住模具口,以防樹(shù)脂外溢。 5.2.2將未固化的無(wú)捻粗紗棒狀復(fù)合材料連同模具垂直地放置在烘箱內(nèi),按樹(shù)脂系統(tǒng)所規(guī)定的固化條件進(jìn)行固化及后固化。 5.2.3用以上方法制備足夠數(shù)量的無(wú)捻粗紗棒狀復(fù)合材料。 5.3彎曲試樣的制備 5.3.1取6根同批制得的無(wú)捻粗紗捧狀復(fù)合材料,從每根上切取3個(gè)試樣,其長(zhǎng)度為直徑的25倍。將試樣分為A、B、C三組,每組6個(gè)試樣,其分組方法見(jiàn)圖2。 5.3.2按GB2577的規(guī)定,用每根無(wú)捻粗紗捧狀復(fù)合材料的C試祥進(jìn)行試驗(yàn),若玻璃纖維質(zhì)量含量超出(62±3)%,則該棒試樣作廢,另取同批制得的無(wú)捻粗紗捧狀復(fù)合材料,制備試樣代替之。 5.4彎曲試驗(yàn) 5.4.1試樣狀態(tài)調(diào)節(jié)按GB1446第3章規(guī)定,預(yù)處理按以下進(jìn)行: a.A組試樣不經(jīng)任何處理,進(jìn)行干態(tài)下的彎曲試驗(yàn); b.B組試樣在蒸餾水中煮沸。聚酯基試樣至少煮2h;環(huán)氧基試樣至少煮16h,待這些試樣在蒸餾水中冷卻至室溫后,在6h內(nèi)完成濕態(tài)下的彎曲試驗(yàn)。 5.4.2進(jìn)行彎曲試驗(yàn)前,在試樣中部?jī)蓚€(gè)相互垂直的方向上測(cè)量試樣直徑,精確到0.01 mm,取其算術(shù)平均值。 5.4.3將試祥放在支座中心位置,試樣的長(zhǎng)度方向與支座和加載壓頭相垂直。 5.4.4以10mm/min的速度連續(xù)加載,直至試樣破壞,記錄破壞載荷。 5.4.5仲裁試驗(yàn)時(shí),加載速度為D/2mm/min(D為試樣直徑)。 6結(jié)果表示 6.1每個(gè)試祥的彎曲強(qiáng)度按下式計(jì)算: 8PLδf=────………(1)πD[3]式中:δf──彎曲強(qiáng)度,MPa; P──破壞載荷,N; L──跨距,mm; D──試樣直徑,mm。 6.2以每組6個(gè)試祥彎曲強(qiáng)度的算術(shù)平均值作為無(wú)捻粗紗俸狀復(fù)合材料(干態(tài)或濕態(tài))的彎曲強(qiáng)度。 7試驗(yàn)報(bào)告試驗(yàn)報(bào)告應(yīng)包括下列各項(xiàng): a.說(shuō)明試驗(yàn)按本標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行; b.無(wú)捻粗紗的型號(hào)、規(guī)格和生產(chǎn)廠家; c.樹(shù)脂的型號(hào)、規(guī)格和生產(chǎn)廠家; d.樹(shù)脂的固化和后固化條件; e.試驗(yàn)環(huán)境; f.干態(tài)下每個(gè)試佯彎曲強(qiáng)度和無(wú)捻粗紗棒狀復(fù)合材料的彎曲強(qiáng)度; g.濕態(tài)下每個(gè)試佯的彎曲強(qiáng)度和無(wú)捻粗紗律狀復(fù)合材料的彎曲強(qiáng)度; h.煮沸時(shí)間; i.試樣直徑; j.每根無(wú)捻粗紗棒狀復(fù)合材料的玻璃纖維質(zhì)量含量; k.試驗(yàn)人員、日期。附加說(shuō)明:本標(biāo)準(zhǔn)由國(guó)家建筑材料工業(yè)局提出,由全國(guó)纖維增強(qiáng)塑料標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)歸口。本標(biāo)準(zhǔn)由國(guó)家建筑材料工業(yè)局玻璃鋼研究設(shè)計(jì)院負(fù)責(zé)起草。本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人胡中永、高振榮、李君。
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