Page 57 - 理化检验-物理分册2019年第六期

贾仕君, 等: 纤维增强聚合物基复合材料弯曲性能试验国标与美标的对比解析

图 ５ 依据不同标准测得的复合材料弯曲强度
Fi g 敭５ Flexuralstren g thofcom p ositesmeasured
accordin g todifferentstandards
测得的弯曲强度都十分稳定, 波动幅度较小.但是
依据 ASTM D７２６４ 测得的弯曲强度基本大于依据
GB / T１４４９ 测得 的.主 要 原 因 在 于 GB / T１４４９ 推
荐的跨距较小, 容易使试样在试验过程中伴随产生

层间剪切破坏, 因而测得的弯曲强度较小.
图 ６ 依据 ASTM D７２６４ 试验弯曲试样显微形貌
通过 对 比 可 见, 依 据 GB / T １４４９ 和 ASTM
Fi g 敭６ Micro g ra p hofs p ecimenmeasuredaccordin g toASTM D７２６４
D７２６４ 进行弯曲试验均可以得到破坏有效、 数据稳
定的试验结果, 但由于 GB / T１４４９ 推荐的跨厚比为
１６∶１ , 容易使试样在弯曲过程中伴随产生层间剪切
破坏, 导致试验测得的弯曲强度偏低, 这一结果与陈
永 乐 等 [ １２ ] 对 T３００BＧ３K / QY８９１１ 和 T３００BＧ３K /
QY８９１１ＧⅡ 纤维增强复合材料的弯曲试验结果相吻
合.所以 对 于 碳 纤 维 增 强 的 热 固 性 塑 料, 宜 依 据

ASTM D７２６４ 进 行 弯 曲 性 能 试 验, 或 依 据 GB / T
１４４９ 重新选择跨厚比.
采用 ZEISSAxioObseverZIm 体 视 显 微 镜 对
试样厚度 方 向 断 口 形 貌 进 行 观 察, 结 果 如 图 ６ 和
图 ７ 所示, 图中下方为试样受压面, 上方为试样受

拉 面. 在 放 大 ５０ 倍 下 观 察 可 见: 依 据 ASTM
D７２６４ 试验弯曲试样受拉表面出现了明显的破坏
和分层; 依 据 GB / T１４４９ 试 验 弯 曲 试 样 内 部 产 生
了纵向裂 纹 和 分 层, 而 其 外 表 面 并 未 破 坏. 在 放
大 １００ 倍下观 察 可 见: 依 据 ASTM D７２６４ 试 验 弯 图 ７ 依据 GB / T１４４９ 试验弯曲试样显微形貌
曲试样内 部 并 未 发 生 明 显 破 坏, 说 明 其 破 坏 先 产 Fi g 敭７ Micro g ra p hofs p ecimenmeasuredaccordin g toGB T１４４９
生在试样受拉表面, 这符合弯曲试验的破坏机理; D７２６４M－１５ 对纤维增强聚合物基复合材料进行弯
而依据 GB / T１４４９ 试验弯曲试样内部产生了大量 曲性能试验, 都可以得到数据稳定、 破坏模式有效的
的分层和 纵 向 裂 纹, 说 明 在 其 弯 曲 破 坏 过 程 中 产 弯曲性能, 但由于 GB / T１４４９－２００５ 推荐的跨厚比
生了大量的层间剪切破坏.这一现象与其力学性 为 １６∶１ , 跨距过短容易使试样在弯曲过程中伴随产
能表现相吻合. 生层间剪切破坏, 导致试验测得的弯曲强度偏低.
( ２ )相 比 GB / T１４４９－２００５ , ASTM D７２６４ /
３ 结束语
D７２６４M－１５ 对试样跨距、 支座半径及失效性判断
( １ )依据 GB / T１４４９－２００５ 和 ASTM D７２６４ / 的规定要更为合理、 细致.
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