碳纤维增强复合材料力学性能测试

碳纤维增强复合材料的力学性能测试主要包括以下几种方法：

拉伸性能测试

1.测试标准：

GB/T 3362-2005《碳纤维增强塑料拉伸性能试验方法》。

ASTM D3039/D3039M《聚合物基复合材料拉伸性能的标准试验方法》。

2.步骤：

制备标准试样，通常为矩形截面或哑铃形。

使用wanneng材料试验机进行拉伸，记录应力-应变曲线。

计算拉伸强度、弹性模量、断裂伸长率等参数。

3.注意事项：

确保试样表面平整无缺陷。

控制试验环境的温度和湿度。

压缩性能测试

1.测试标准：

GB/T 7754-2005《碳纤维增强塑料压缩性能试验方法》。

ASTM D695《聚合物基复合材料压缩性能的标准试验方法》。

2.步骤：

制作圆柱形或矩形截面的压缩试样。

在专用压缩试验机上施加负荷直至破坏。

分析得到的应力-应变数据和破坏模式。

3.注意事项：

防止试样在加载过程中发生侧向弯曲。

使用合适的支撑装置以保证加载均匀。

弯曲性能测试

1.测试标准：

GB/T 1449-2005《纤维增强塑料弯曲性能试验方法》。

ASTM D790《聚合物基复合材料弯曲性能的标准试验方法》。

2.步骤：

制备矩形梁形试样。

在三点弯曲或四点弯曲试验机上施加载荷。

观察并记录试样的断裂情况和弯曲强度、模量等指标。

冲击性能测试

1.测试标准：

GB/T 1451-2005《纤维增强塑料冲击性能试验方法》。

ASTM D256《塑料和硬质塑料冲击性能的标准试验方法》。

2.步骤：

使用摆锤冲击试验机对标准试样进行冲击。

测量吸收的能量和观察破坏形态。

计算冲击强度。

剪切性能测试

1.测试标准：

GB/T 7124-2008《胶粘剂拉伸剪切强度的测定》。

对于复合材料本身，可采用GB/T 1455《纤维增强塑料层间剪切强度试验方法》。

2.步骤：

制作双悬臂梁式或端剪切试样。

施加垂直于试样表面的负荷直至断裂。

测定剪切强度和剪切模量。

界面性能测试

微观形貌观察：利用SEM（扫描电子显微镜）分析纤维与基体的结合情况。

单纤维拔出试验：评估界面粘结强度。

其他特殊测试

疲劳试验：模拟实际使用中的循环载荷作用，评估材料的耐久性。

热机械性能测试：研究温度变化对力学性能的影响。

数据处理与分析

利用Origin、Excel等软件绘制曲线图并计算相关参数。

对多次试验结果进行统计分析，得出可靠结论。

注意事项

所有测试前应仔细阅读并遵循相应标准的要求。

试验设备需定期校准以保证测量精度。

记录详细的实验条件和操作步骤以便复查。