纤维增强塑料复合材料单向增强材料Ⅰ型层间断裂韧性GⅠC的测定GB/T28891-2012

一、引言

纤维增强塑料复合材料（Fiber Reinforced Polymer，FRP）具有重量轻、高强度、耐腐蚀等优良性能，已广泛应用于航空航天、汽车、建筑、电力等领域。FRP复合材料的性能取决于纤维和基体的特性以及它们之间的相互作用。

FRP复合材料中纤维的方向对其力学性能具有重要影响。为了获得最佳的性能，通常会使用单向增强材料。单向增强材料具有在一定方向上较高的强度和刚度，但其层间断裂韧性却比较差。

层间断裂韧性是指当复合材料中存在裂纹时，阻止裂纹扩展的能力。对于单向增强材料来说，由于其层间结构比较简单，其层间断裂韧性往往较低。因此，准确测定单向增强材料的层间断裂韧性对于评估其综合力学性能非常重要。

二、测定方法

GB/T28891-2012《纤维增强塑料复合材料单向增强材料Ⅰ型层间断裂韧性GⅠC的测定》是目前国内广泛采用的单向增强材料层间断裂韧性测试标准。

该标准采用剪切试验法，通过测定厚度方向裂纹在材料平面内扩展的贯穿应力，计算出层间断裂韧性GⅠC的值。该方法适用于纤维体积分数在40%以下、断裂模式为纤维断裂的单向增强材料。

三、实验步骤

1. 制备试样：根据标准要求制备试样，试样应具有一定的长度和宽度，在厚度方向上开一条切口形成初始裂纹。

2. 测量试样尺寸：使用游标卡尺测量试样的长度、宽度和厚度。

3. 安装试样：将试样夹紧在剪切试验机上。

4. 进行试验：按照标准规定的速度进行加载，直至试样断裂。

5.

处理数据：通过试验数据计算出层间断裂韧性GⅠC的值。

6. 计算结果：根据标准公式计算出层间断裂韧性GⅠC的值。

四、结论

通过GB/T28891-2012标准测定纤维增强塑料复合材料单向增强材料Ⅰ型层间断裂韧性GⅠC的方法，可以准确评估其断裂韧性。该方法适用于各种纤维增强塑料复合材料，能够为工程应用提供参考依据。

需要注意的是，在实验步骤中，试样的制备和尺寸测量应严格按照标准要求进行，否则可能会影响测试结果的准确性。

五、参考文献：

[1] GB/T28891-2012《纤维增强塑料复合材料单向增强材料Ⅰ型层间断裂韧性GⅠC的测定》