ILSS试验目标和性能(符合ASTM D2344标准)
脆性基体层压板(如环氧树脂基体)的层间剪切强度通常采用短梁剪切试验(SBS)测定。 试验原理是在弯曲试验中会产生剪切应力。 如果支承跨距相对试样厚度来说较小,那么试验中产生的剪切应力就相对弯矩大得多。 通过该性质可以在脆性基体材料中产生剪切应力断裂,使测量材料剪切强度成为可能。
根据失效类型不同,可以表征基体材料的剪切强度或是材料中纤维-基体的结合强度。
可根据ASTM D2344、EN 2563或EN ISO 14130等不同的标准进行短梁剪切试验。 标称试样几何形状的试样长度、试样宽度和支承跨距是相对于试样厚度定义的,因此规定的比值在各标准中有所不同。 压头和支座的直径规格在每个工况下也会有所不同。
该试验方法相对容易实施,只需要一个简单并具有良好对中能力的试验工装以及精确对中的压头。 正因如此,该方法通常被用于质量控制,同时也适合于比较不同材料的性能。
然而,由于压缩应力通常集中在砧座上方并影响测量结果,上述方法仅适用于测定面内剪切性质。
用于测量层间剪切强度(ILSS)的试样和尺寸
标准层压板测试:
- 在材料研发过程中,通常对厚度2mm的标准层压板进行测试。 根据采用的标准,试样跨距为8或10mm,公差范围为±0.1 mm;EN 2563要求的公差范围非常小,为±0.02 mm。
- ZwickRoell试验工具能够简化试样对中以及跨距设置工作,同时能够对支撑头进行精确的平行度校正。
层压板成品测试:
- 层压板制作的型材、板材或部件通常没有标准厚度, 这种情况下,观察评估跨距/厚度比就非常重要了。 每次试验中,必须用最简便的方法,精确设定试样跨距,并且只进行一次对中。
- ZwickRoell的ILSS试验工装为了满足上述要求,专门配备了一个逆时钟转动导向臂。 试验砧座可以根据跨度要求进行调整,并且保持中心点位置。 砧座下的测量表面可以精确测量试样跨距。
用于测定层间剪切强度(ILSS)的试验工装
应用: 根据 ASTM D2344、EN 2563、ISO 14130、EN 2377 标准测定层间剪切强度 (ILSS)
功能说明: 该装置为 3 点弯曲试验工装。ILSS 试验是一种典型的质量控制方法,适合比较不同材料的性能。由于跨距小,压头与上砧座的精确对中尤为重要。这可通过压头臂来保证。压头臂可以固定,以便安装试样。此外,还可以在压头臂上连接一个温度传感器,靠近试样,以便在环境试验箱中进行测试。距离为 10 mm 时,砧座/厚度比非常小。因此,试样中会产生较高的剪切力和相对较低的弯矩。该方法提供的只是表观剪切特性,因为应力峰值发生的位置接近上砧座。
ZwickRoell ILSS试验工装的优势:
- 上压头相对于模具精确对中
- 上压头可轻松调整
- 夹持选件可使温度传感器靠近试样
- 最大试验力可达20 kN
- 上压头和模具更换快速
- 利用可选配的滚珠丝杠调节装置,可以快速、精确地调整上压头,以适应不断变化的层压板厚度