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干货!车用纤维复合材料测试标准!

来源:爱游戏APP下载ios 作者:爱体育app官方最新版下载 发布时间:2022-09-29 02:57:47 人气:7

  连续纤维复合材料的很多性能已经形成了测试标准,目前主要有ASTM、ISO、国标,还有一些企业自己制定的企标(企标甚至更为严格)。

  密度作为复合材料最基本的物理量,是量化轻量化效果的重要指标,从一定程度上也可反映复合材料性能的高低。

  目前非泡沫塑料和纤维增强复合材料的密度测试原理和方法基本一致,均采用浸渍法测量密度。常用的塑料密度测试标准为国际标准ISO 1183-1,为非泡沫塑料密度的测试标准,批量应用的复合材料应该做到基本没有孔隙、气泡等缺陷或者缺陷很少。

  拉伸强度为材料受拉直至断裂所受的最大拉伸应力,是复合材料力学性能中最重要的物理量,是衡量是否可替代钢结构的最重要的力学性能。拉伸模量表征材料受拉伸力时在弹性变形阶段抵抗变形的能力,是判断是否为先进复合材料的重要指标,也是衡量替代钢结构的重要力学性能。

  拉伸强度和拉伸模量测试标准推荐使用ASTM D3039,测试0°(沿纤维方向)和90°(垂直于纤维方向)两个方向。还有ISO标准:ISO 527-4(准各向同性和正交各向异性)和ISO 527-5(单向)纤维铺层类型,只限于单向0°、单向90°、准各向同性、正交各向异性四种,适用范围有一定局限性。

  压缩强度是材料受压直至断裂所受的最大压缩应力,是复合材料重要设计指标之一。压缩模量表征材料受压缩力时在弹性变形阶段抵抗变形的能力。压缩强度和压缩模量推荐测试标准ISO 14126,由于0°和90°压缩性能差异较大,故推荐测试0°和90°两个方向。

  ISO 14126有纯剪切和组合受力(剪切和受压)两种方式供选择测量压缩性能,而ASTM D6641只有组合受力方式(剪切和受压)。

  ASTM D6641中试样尺寸采用统一的标准,在压缩强度和压缩模量较大或者较小时,没有对试样尺寸加以区分。ISO 14126在测量方式和试样尺寸两个方面的规定更加全面,更适合用于测量压缩性能。

  弯曲强度是材料在受弯曲负荷作用下破裂或者达到规定挠度时能承受的最大应力;弯曲模量是材料在弹性极限内抵抗弯曲变形的能力。弯曲性能是防止汽车车身等结构溃缩的重要性能指标。

  弯曲强度和弯曲模量推荐测试标准ASTM D7264,同样由于两个方向性能差异巨大,需测试0°和90°两个方向性能。ISO 14125规定了单向和多向复合材料(对拉伸模量/剪切模量比值有一定要求)的试样尺寸和跨厚比,对织物复合材料的制样尺寸和跨厚比没有具体说明,在材料应用范围上有一定局限性。

  层间剪切强度是复合材料层与层之间受剪切作用产生相对位移所需最大应力,是复合材料作为层状材料独有的性能,也是复合材料性能中相对薄弱的一项。由于复合材料层与层之间主要由树脂连接,受剪切时易变形,复合材料的层间剪切强度远低于拉伸强度、压缩强度。

  还有一些如面内剪切强度和面内剪切模量、简支梁冲击强度、湿热性能、落锤冲击性能等,可参考下表。

  2015年6月,工信部正式发布《汽车有害物质和可回收利用率管理要求》,对汽车制件中存在的有毒有害物质,如铅、汞、镉、六价铬、多溴联苯和多溴联苯醚等六种物质提出了管理要求。

  汽车内外饰材料的阻燃性能直接影响到车辆及驾乘人员的安全性。2006年,我国修订了GB 8410形成最新版本的汽车内饰材料的燃烧标准。

  GB 8410-2006《汽车内饰材料的燃烧特性》是现行的汽车内饰材料燃烧测试强制性国家标准,规定了汽车内饰材料的水平燃烧特性测试方法,标准中要求内饰件的燃烧速度不大于100mm/min。

  碳纤维复合材料由碳纤维和树脂基体组成,碳纤维含碳量可达90%以上,燃点很高,而树脂基体一般是环氧树脂、酚醛树脂、双马树脂等高分子材料,燃点并不高较容易燃烧,故需要测定复合材料的燃烧速度。