一種復(fù)合材料壓縮試樣的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及復(fù)合材料力學(xué)性能表征試樣的制作技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種復(fù)合材料 壓縮試樣的制作方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 樹脂基復(fù)合材料是目前技術(shù)比較成熟一種復(fù)合材料，具有強度高、模量高、耐環(huán) 境、材料性能可設(shè)計等優(yōu)點，而且連續(xù)纖維增強熱固性或熱塑性樹脂基的復(fù)合材料在世界 范圍內(nèi)已廣泛在軌道交通、軍事、航空航天等領(lǐng)域形成產(chǎn)業(yè)。各種各樣的復(fù)合材料制件被大 量的設(shè)計和使用，因此復(fù)合材料力學(xué)性能正確表征顯得尤為重要。復(fù)合材料制件在使用過 程中會經(jīng)常會受到幾種力的綜合影響，其中一個很重要的受力是受到壓縮力，因此對于復(fù) 合材料的壓縮力學(xué)性能的正確表征非常重要。
[0003] 復(fù)合材料與其他大多工程材料不同，復(fù)合材料表現(xiàn)為非均質(zhì)和各向異性的特點， 材料性能是位置和方向的函數(shù)。因此復(fù)材測試試樣制作方法的不同的都會對力學(xué)測試造成 影響。符合測試標(biāo)準(zhǔn)的試樣是力學(xué)性能的保證。對于壓縮測試試樣需要純正壓縮方式引入 載荷，一般通過端部和剪切的組合加載形式引入試件。壓縮試樣的的平整性和平行度尤為 重要。目前壓縮試樣的制作采用的方法（如圖1)是通過切割設(shè)備將復(fù)合材料測試板切割 成指定寬度的樣板（5)后，通過粘接膠膜（3)粘接一定厚度的加強片（2)。為保證試樣工 作段表面不會有樹脂，工作段采用硅橡膠墊片（4)進行擋膠。后將試件放在一塊平整的底 板（7)，為防止在固化過程中滑移，兩端各加了兩塊用雙面膠(6)固定的測試模塊（1)。將 整個模具工裝放入固化爐中固化同時在試件表面加一定重量的重物來壓實試件。目前此種 方法在制作過程中壓縮壓縮試樣的平整性和平行度影響因素非常多。如，所壓重物是否能 夠重力均勻傳遞、底板（7)不平整和粘接膠膜（3)流動性等。在材料測試過程中有許多壓 縮試樣的制作，而此種方法操作復(fù)雜，也不能保證生產(chǎn)效率。
[0004] 因此，有必要開發(fā)一種提高測試試樣的平整性和平行度的復(fù)合材料壓縮試樣的制 作方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種工藝簡單、可操作性強、平整性高、平行度好 且能適宜大規(guī)模生產(chǎn)化的復(fù)合材料壓縮試樣的制作方法。
[0006] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：該復(fù)合材料壓縮試樣的制作方 法，包括以下步驟：
[0007] (1)密封試樣：
[0008] (A)切割試樣：將待測試的復(fù)合材料板切割成大小相等的待測樣板；
[0009] (B)粘貼加強片：對待測樣板進行表面處理后通過粘接膠膜將若干塊加強片粘貼 在待測樣板表面，并擠壓加強片，使待測樣板、粘接膠膜和加強片交接在一起；
[0010] (C)密封邊緣：在待測樣板的工作段和加強片的邊緣處粘貼一層壓敏膠帶，再用 密封膠粘貼在壓敏膠帶上，然后再在密封膠上粘貼一層壓敏膠帶，形成密封試樣；
[0011] (2)真空壓縮固化：將步驟（1)中形成的密封試樣放入真空袋中并抽真空，然后放 入固化設(shè)備進行固化，固化后的試樣即可測試力學(xué)性能。
[0012] 采用上述技術(shù)方案，使用密封膠和壓敏膠帶結(jié)合真空袋壓固化技術(shù)來制作復(fù)合材 料板力學(xué)性能測試的壓縮試樣，可以使其測試的壓縮試樣具有更好的平整性和平行度；使 用密封膠和壓敏膠帶來代替?zhèn)鹘y(tǒng)制作方法中的硅橡膠來保護工作段區(qū)域，可以提高試樣的 平整性同時密封膠也可以防止加強片的滑動；采用真空袋代替模具工裝來形成一個密閉環(huán) 境，然后抽真空可以在試樣上均勻形成一個大氣壓的壓力。
[0013] 本發(fā)明的進一步改進在于，所述步驟（2)中所采用的固化設(shè)備為固化爐或高壓 釜。采用固化爐或高壓釜能夠?qū)崿F(xiàn)大批量的生產(chǎn)，同時有利于提高生產(chǎn)效率。
[0014] 本發(fā)明的進一步改進在于，所述步驟（2)中使用真空栗對密封試樣進行抽真空。 采用真空栗抽真空可以更有利于在試樣上均勻形成一個大氣壓的壓力。
[0015] 作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述步驟（1)的步驟（A)中切割后形成的待測樣板為正 方形，其邊長為240~260mm。
[0016] 作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述步驟（1)的步驟⑶中粘接膠膜涂覆的面積為 70mm*240 ~260mm〇
[0017] 作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述步驟（1)的步驟（B)中加強片的數(shù)量為4塊，所述加 強塊的面積為70mm*240~26Ctam〇
[0018] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明提供了一種復(fù)合材料壓縮試樣的 制作方法，該制作方法工藝簡單，可操作性強，可以用來替代機械夾具工裝和固化爐固化方 法等，且適用于廣泛推廣使用，可以提高壓縮試樣的平整性和平行度，從而提高測試準(zhǔn)確度 和可信度。
【附圖說明】
[0019] 下面結(jié)合附圖和本發(fā)明的實施方式進一步詳細(xì)說明：
[0020] 圖1是傳統(tǒng)采用模具工裝來制作的壓縮試樣的結(jié)構(gòu)圖；
[0021] 圖2是本發(fā)明的制作方法制備的壓縮試樣的結(jié)構(gòu)圖；
【具體實施方式】 [0022] 實施例1 :
[0023] 該復(fù)合材料壓縮試樣的制作方法，包括以下步驟：
[0024] (1)密封試樣：
[0025] (A)切割試樣：將待測試的復(fù)合材料板切割成250mm*250mm正方形且大小相等的 待測樣板（5e);
[0026] ⑶粘貼加強片：對待測樣板（5e)進行表面處理后，在其表面先粘貼一層 70mm*250mm粘接膠膜（3c)，然后將四塊面積為70mm*250mm的加強片（4d)粘貼在粘接膠膜 (3c)上，同時用一定的壓力對加強并擠壓加強片（4d)，使待測樣板、粘接膠膜和加強片交 接在一起；
[0027] (C)密封邊緣：在待測樣板（5e)的工作段和加強片（4d)的邊緣處粘貼一層壓敏 膠帶（la)，再用密封膠（2b)粘貼在壓敏膠帶上，然后再在密封膠（2b)上覆蓋一層壓敏膠帶 (Ia)，形成密封試樣；
[0028] (2)真空壓縮固化：將步驟（1)中形成的密封試樣放入真空袋中并抽真空，然后放 入固化爐中進行固化，固化后即可測試試樣的力學(xué)性能如平行度和垂直度。
[0029] 實施例2 :
[0030] (1)密封試樣：
[0031] (A)切割試樣：將待測試的復(fù)合材料板切割成250mm*250mm正方形且大小相等的 待測樣板（5e);
[0032] (B)粘貼加強片：對待測樣板（5e)進行表面處理后，在其表面先粘貼一層 70mm*250mm粘接膠膜（3c)，然后將四塊面積為70mm*250mm的加強片（4d)粘貼在粘接膠膜 (3c)上，同時用一定的壓力對加強并擠壓加強片（4d)，使待測樣板、粘接膠膜和加強片交 接在一起；
[0033] (C)密封邊緣：在待測樣板（5e)的工作段和加強片（4d)的邊緣處粘貼一層壓敏 膠帶（Ia)，再用密封膠（2b)粘貼在壓敏膠帶上，然后再在密封膠（2b)上覆蓋一層壓敏膠帶 (Ia)，形成密封試樣；
[0034] (2)真空壓縮固化：將步驟（1)中形成的密封試樣放入真空袋中并抽真空，然后放 入高壓釜中進行固化，固化后即可測試試樣的力學(xué)性能如平行度和垂直度。
[0035] 實施例1、實施例2和傳統(tǒng)模具工裝的力學(xué)性能測試結(jié)果如下表：
[0036] 表1實施例1、實施例2和傳統(tǒng)模具工裝的力學(xué)性能測試結(jié)果
[0037]
[0038] 最后，還需要注意的是，以上列舉的僅是本發(fā)明的若干個具體實施例。顯然，本發(fā) 明不限于以上實施例，還可以有許多變形。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能從本發(fā)明公開的內(nèi)容 直接導(dǎo)出或聯(lián)想到的所有變形，均應(yīng)認(rèn)為是本發(fā)明的保護范圍。
【主權(quán)項】
1. 一種復(fù)合材料壓縮試樣的制作方法，其特征在于，包括以下步驟： (1) 密封試樣： (A) 切割試樣：將待測試的復(fù)合材料板切割成大小相等的待測樣板； (B) 粘貼加強片：對待測樣板進行表面處理后通過粘接膠膜將若干塊加強片粘貼在待 測樣板表面，并擠壓加強片，使待測樣板、粘接膠膜和加強片交接在一起； (C) 密封邊緣：在待測樣板的工作段和加強片的邊緣處粘貼一層壓敏膠帶，再用密封 膠粘貼在壓敏膠帶上，然后再在密封膠上粘貼一層壓敏膠帶，形成密封試樣； (2) 真空壓縮固化：將步驟（1)中形成的密封試樣放入真空袋中并抽真空，然后放入固 化設(shè)備進行固化，固化后的試樣即可測試力學(xué)性能。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合材料壓縮試樣的制作方法，其特征在于，所述步驟（2)中 所采用的固化設(shè)備為固化爐或高壓釜。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合材料壓縮試樣的制作方法，其特征在于，所述步驟（2)中 使用真空栗對密封試樣進行抽真空。4. 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的復(fù)合材料壓縮試樣的制作方法，其特征在于，所述步驟 (1)的步驟（A)中切割后形成的待測樣板為正方形，其邊長為240~260mm。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的復(fù)合材料壓縮試樣的制作方法，其特征在于，所述步驟（1)的 步驟（B)中粘接膠膜涂覆的面積為70mm*240~260mm。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的復(fù)合材料壓縮試樣的制作方法，其特征在于，所述步驟（1)的 步驟（B)中加強片的數(shù)量為4塊，所述加強塊的面積為70mm*240~260mm。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種復(fù)合材料壓縮試樣的制作方法，包括以下步驟：(1)密封試樣：(A)切割試樣：將待測試的復(fù)合材料板切割成大小相等的待測樣板；(B)粘貼加強片：對待測樣板進行表面處理后通過粘接膠膜將若干塊加強片粘貼在待測樣板表面，并擠壓加強片，使待測樣板、粘接膠膜和加強片交接在一起；(C)密封邊緣：在待測樣板的工作段和加強片的邊緣處粘貼一層壓敏膠帶，再用密封膠粘貼在壓敏膠帶上，然后再在密封膠上粘貼一層壓敏膠帶，形成密封試樣；(2)真空壓縮固化：將步驟(1)中形成的密封試樣放入真空袋中并抽真空，然后放入固化設(shè)備進行固化，固化后的試樣即可測試力學(xué)性能。該制作方法可以提高壓縮試樣的平整性和平行度。
【IPC分類】G01N1/28
【公開號】CN105136536
【申請?zhí)枴緾N201510500019
【發(fā)明人】黎海波, 梁軍輝, 吳小元
【申請人】江蘇恒神股份有限公司
【公開日】2015年12月9日
【申請日】2015年8月14日