GB/T36264-2018
超高温氧化环境下纤维复合材料拉伸强度试验方法
Testmethodfortensilestrengthoffibercompositesunderultrahightemperatureandoxidizingenvironment
- 中国标准分类号（CCS）Q23
- 国际标准分类号（ICS）83.120
- 实施日期2019-01-01
- 文件格式PDF
- 文本页数8页
- 文件大小570.87KB
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超高温氧化环境下纤维复合材料拉伸强度试验方法
国家标准 GB/T36264一2018 超高温氧化环境下纤维复合材料 拉伸强度试验方法 Testmethodfortensilestrengthoffibereompositesunderultrahigh temperatureandoxidizingenvironent 2018-06-07发布 2019-01-01实施 国家市场监督管理总局 发布 国家标准化管理委员会国家标准
GB/36264一2018 前 言 本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草
本标准由建筑材料联合会提出
本标准由全国纤维增强塑料标准化技术委员会(SAC/TC39)归口
本标准起草单位:建材检验认证集团股份有限公司、安徽佳力奇碳纤维科技股份公司、航 空工业集团公司基础技术研究院、常州市宏发纵横新材料科技股份有限公司山东双一科技股份有限公 司、巨石集团有限公司、湖南博翔新材料有限公司、江苏澳盛复合材料科技有限公司、秦皇岛耀华玻璃钢 股份公司
本标准主要起草人:包亦望、万德田、,梁禹鑫、王玲,谈昆伦、崔海军、曹国荣、黄小忠、许文前、田远、 付秀君
GB/36264一2018 超高温氧化环境下纤维复合材料 拉伸强度试验方法 范围 本标准规定了在超高温氧化环境下纤维复合材料拉伸强度试验的试验原理、仪器设备、试样,试验 步骤、结果与计算和试验报告
本标准适用于1500C一2200C不同氧分压环境下纤维编织复合材料的拉伸强度测试,其他类型 材料以及1500C以下的高温拉伸强度测试可参照使用
规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的
凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文 件
凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件
GB/T1446一2005纤维增强塑料性能试验方法总则 GB/T16491电子式万能试验机 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件
3.1 超高温ultrahightemperature 500C及以上的温度 3.2 均温段uniformtemperaturezone 试样中部截面尺寸相同且温度均匀的工作区域
3.3 氧分压partialpressureofosyen 在混合气体中由所含氧气产生的压强,通过氧体积分量和总气压的乘积计算， 试验原理 在设定的氧分压环境下,采用电磁感应加热技术对试样进行局部快速加热(不能直接采用电磁感应 加热的试样,需在试样外加石墨套管辅助加热)
用红外测温仪监测试样均温段的表面温度,达到设定 温度并保温一段时间后,以恒定的加载速率对试样施加拉伸载荷,直至试样破坏,记录载荷-位移曲线
根据获得的最大载荷值和试样尺寸计算拉伸强度
仪器设备 5.1试验机 试验机应符合GB/T16491的规定,试验机准确度不低于1级,能自动记录载荷与位移或测试时间
GB/T36264一2018 的关系曲线
5.2夹具 试验夹具材料为耐900以上的高温合金,弹性模量大于200GPa,洛氏硬度大于40HRC
试验 夹具示意图见图1所示
b 下夹具 a 上夹具 说明 1、3--销孔; 2、4 -试样夹持区 试验夹具示意图 5.3电磁感应加热装置 电磁感应加热装置最高加热温度应高于2200C,最高升温迷率应大于100C/s控温精度不低于 1%
感应线圈长度应不低于60mm,不少于5匝,确保试样均温段长度不低于20mm
电磁感应加热 装置示意图见图2所示
iH 说明 感应电源 试样; -冷却装置; 加热炉壳体
电磁感应线圈 图2电磁感应加热装置示意图
GB/36264一2018 5.4石墨套管 套管材料推荐选用高强石墨
套管长度应与电磁感应线圈长度相同;套管内径应大于24" ,与 mm， 电磁感应线圈内边缘相距2 2mm一5mm
套管应有直径6mm8mm的开孔 5.5测温装置 测温装置应设有测温窗口,窗口尺寸应符合测温要求
温度测量宜采用红外测温仪,测温精度不低 于1%,测温范围;l0003000C
5.6真空计 精度不低于10Pa
5.7氧分压仪 采用在线式或泵吸式氧分压仪,测量精度不低于5%
试样 6.1试样型式和尺寸 根据材料和加工特点,试样分为I型试样、I型试样
I型试样见图3、I型试样见图4,试样尺寸 见表1
.1 图3I型试样
GB/T36264一2018 图4I型试样 表1试样尺寸 试样尺寸 符号 型 ！型 L1/mm 80 120 士1,0 L/mm 00 140 士1.0 La/mm 140 士1.0 L/mm 210 210 士1.O b/mm 10 10 士0,5 b/mm l4 士0,5 3l0 3l0 h/mmm 士0,5 16° 16" 士0.1" 注:对于松软材料推荐对称粘贴金属加强片
6.2试样制备 6.2.1取样 试样取样应符合GB/T1446一2005中4.1的规定
6.2.2试样加工后处理 试样经150C士10C烘干处理30nmin,自然冷却至室温
6.2.3试样保存 试验前试样应在温度20C~30C,相对湿度(50士10)%的环境中保存
保存时应相互隔离,避免 碰撞
GB/36264一2018 6.3试样数量 相同测试条件下,有效试样不少于5个
注，如果要进行一个强度的统计分析(例如,weibull统计分析),则至少需要30个试样
试验步骤 7.1测量试样尺寸 试验前应检查试样,采用精度为0.02mm的游标卡尺测量试样均温段的尺寸
在均温段内选取两 端及中间处测量试样横截面的厚度和宽度,取平均值
测量过程中,不能损坏试样表面
7.2安装试样 7.2.1安装好夹具
7.2.2对于可直接感应加热的试样,将试样直接套人感应线圈内
对于无法直接感应加热的试样,将 试样套人石墨加热套管后再套人感应线圈内,保持石墨套管与感应线圈齐平
7.2.3将试样安装到夹具中,调整试样,保持其与套管之间的间隙为2mm一5mm
红外测温仪、测温 窗口和石墨套管开孔应在一条直线上
7.3加热和调节氧分压 7.3.1调整二维滑移平台,使红外测温仪的测温点在试样均温区的中心位置附近
7.3.2室温下对加热炉抽真空至1×10-'Pa以下,保持真空或充人惰性气体
7.3.3采用手动或自动控温模式对试样加热,推荐升温速率为30C/s~100/s,达到设定温度后保 温1min. 7.3.4达到设定的试验温度后,根据试验要求氧分压,调整加热炉内气体压强达到设定值
通常为 0.1Pa10000Pa之间
或者避开加热炉内进气和出气口位置,采用氧分压仪测量炉腔内的氧分 压值
7.3.5电磁感应直接加热的试样保温3min,或者利用石墨套管辐射加热的试样保温5nmin
保温期 间,移动二维滑移平台监测试样表面温度,横向和纵向移动的距离长度均不少于6mm
保持试样均温 段温度偏差不超过设定温度值的3%
7.4测试 采用位移控制加载模式,对试样施加拉伸载荷,加载速度为1.0mm/min一3.0mm/min,直至试样 破坏
记录载荷-时间曲线和最大载荷值
7.5失效模式判定 试验过程中若发生下列情况之一,则试验数据无效: 试验过程中夹具损坏; 试样断裂部位在均温区之外 结果与计算 8.1拉伸强度按式(1)计算:
GB/T36264一2018 mnx b 式中 -拉伸强度,单位为兆帕(MPa); o P 最大载荷,单位为牛顿(N); 试样宽度,单位为毫米(mm); b 试样厚度,单位为毫米(mm 8.2拉伸强度的算术平均值、标准偏差和离散系数按GB/T1446一2005的第6章计算
g 试验报告 试验报告应包含以下各项全部或部分内容 试验项目名称和执行标准号; a b 测试机构的名称、报告编号; 试样材料类型和批次; c d 试样名称,型式、尺寸、数量和编号; 试验设备及仪器仪表型号、量程及使用情况; f 加载速率、试验温度、加热方式、升温速率、保温时间、氧分压 拉伸强度的有效结果、算术平均值、标准偏差及离散系数; 8 h)试验人员、试验日期及其他
超高温氧化环境下纤维复合材料拉伸强度试验方法GB/T36264-2018
1. 试验目的
通过对纤维复合材料在超高温氧化环境下进行拉伸强度试验，评估其抗氧化性能和力学性能的变化情况，为相关工程应用提供科学依据。
2. 试验原理
本试验采用常规拉伸试验机，通过在超高温氧化环境下施加拉伸载荷对试样进行拉伸，测定其拉伸强度和断裂伸长率。
3. 试验步骤
具体的试验步骤如下：
- 制备试样：按照材料的特性和试验要求制备符合标准要求的试样；
- 试验条件设置：根据试验要求，在试验机上设置相应的温度和湿度等试验条件；
- 试验过程：将试样装夹在试验机上，按照试验要求施加拉伸载荷，测定其拉伸强度和断裂伸长率；
- 数据处理：对试验结果进行统计和分析，得出相应的试验结论。
4. 试验结果分析
通过对试验结果的分析可以得出以下结论：
- 纤维复合材料在超高温氧化环境下的拉伸强度会随着温度升高而降低；
- 纤维复合材料在超高温氧化环境下的断裂伸长率也会随着温度升高而降低；
- 不同类型的纤维复合材料在超高温氧化环境下表现出不同的力学性能变化规律。
5. 总结
GB/T36264-2018标准规定了在超高温氧化环境下进行纤维复合材料拉伸强度试验的方法和要求，这些规定对于评估纤维复合材料在实际工程应用中的性能表现具有重要意义。
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