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試驗(yàn)機(jī)對膠粘劑的不均勻拉伸試驗(yàn)
由一塊剛性金屬厚塊與一塊撓性金屬薄片被粘物對接組成的膠接接頭，在承受不均勻拉伸載荷時，直至試樣破壞。以單位膠接面積所承受的大載荷計(jì)算其拉伸強(qiáng)度。試驗(yàn)機(jī)對膠粘劑的不均勻拉伸試驗(yàn)其特征是拉伸應(yīng)力的作用線雖然通過試樣中心，但受力時膠接面上的應(yīng)力分布是不均勻的。 試驗(yàn)步驟 (1)試棒與試樣 試棒為具有規(guī)定形狀，尺寸的棒狀被粘物。試樣為將兩個試棒通過一定工藝條件膠接而成的被測件。其試樣尺寸的選擇視待測膠黏劑的強(qiáng)度，試驗(yàn)機(jī)的滿量程，試棒本身材質(zhì)的強(qiáng)度以及試驗(yàn)時環(huán)境因素而定。用于試棒加工的金屬材料有45號鋼，LY12CZ鋁合金，銅，H62黃銅等。非金屬材料有層壓塑料等。層壓制品試棒，其層壓平面應(yīng)與試棒一個側(cè)面平行，試棒上的銷孔應(yīng)與層壓平面垂直。試棒的表面處理，涂膠及試樣制備工藝，應(yīng)符合產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。膠接好試樣，以周圍略有一圈細(xì)膠梗為宜，此時不必清除，若需清除余膠，則應(yīng)在固化后進(jìn)行。 (2)試驗(yàn) 在正常狀態(tài)下，金屬試樣從試樣制備完畢到測試之間，短停放時間為16h，長為1個月，非金屬試樣至少停放40h。試樣應(yīng)在試驗(yàn)環(huán)境下停放30min以上，將它安裝在拉力試驗(yàn)機(jī)夾具上，測試其破壞負(fù)荷，對試驗(yàn)機(jī)應(yīng)使試樣在(60±20)s內(nèi)破壞;有時對機(jī)械式試驗(yàn)機(jī)則采用10mm/min拉伸速度。 總結(jié)：粘接接頭在受到垂直于粘接面應(yīng)力作用時，應(yīng)力分布比受剪切應(yīng)力要均勻得多，但根據(jù)理論推測與應(yīng)力分布試驗(yàn)證實(shí)，在拉伸接頭邊緣也存在應(yīng)力集中。因而可以表明膠接試件的尺寸與模量，膠層的厚度，膠黏劑的模量都影響接頭邊緣的應(yīng)力分布系數(shù)大小，因此也必然會影響它的強(qiáng)度值。與拉伸剪切試樣一樣，加載速度與試樣溫度也影響拉伸強(qiáng)度。另外不同的試樣直徑的拉伸強(qiáng)度測試值不一，而且離散大，同一直徑試樣其大值比小值高50%以上。對方形試樣，由于邊緣到中心點(diǎn)距離不同，那應(yīng)力分布更不均勻，因此用方形試樣只能測到“近似”的拉伸強(qiáng)度值。其次，對拉伸強(qiáng)度，隨著膠層厚度增加，它的粘接接頭強(qiáng)度降低。膠層越薄，強(qiáng)度越大。 試驗(yàn)機(jī)在膠粘劑的劈裂試驗(yàn)： 膠粘劑用試驗(yàn)機(jī)做不對稱拉伸試驗(yàn)又稱為劈裂試驗(yàn)，它所測試出的強(qiáng)度叫劈裂強(qiáng)度。試驗(yàn)機(jī)不均勻拉伸強(qiáng)度的測定在一定程度下反映了膠黏劑的韌性，因此也能反映出各種膠接材料對膠縫應(yīng)力集中的敏感程度。
原理：試樣為對接結(jié)構(gòu)。在試樣的膠接面邊緣施加與膠接面垂直的拉力，測定試樣被分離時所承受的大負(fù)荷，以每單位膠接寬度上所需的分離力表示它的劈裂強(qiáng)度。
試驗(yàn)步驟 1、試樣制備按膠黏劑技術(shù)條件規(guī)定。金屬塊膠接面應(yīng)平整，不應(yīng)有彎曲，歪斜等變形。膠接面應(yīng)無毛口，邊緣保持直角。材質(zhì)為LY12CZ鋁合金或45號鋼。夾持試樣的夾具應(yīng)帶有自動調(diào)節(jié)裝置，以使加載時使受力作用線與試樣膠接面垂直試樣制備到試驗(yàn)短時間為16h，長為1個月。
2、試驗(yàn)應(yīng)在(23±2)標(biāo)準(zhǔn)溫度下進(jìn)行，若試驗(yàn)對溫，濕度要求嚴(yán)格或仲裁試驗(yàn)，則應(yīng)在溫度(23±2)，相對濕度45%-55%下試驗(yàn)，若只要求溫度，則試樣在標(biāo)準(zhǔn)溫度下停放0.5h，若要求標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)環(huán)境，則應(yīng)在溫度(23±2)，相對濕度45%-55%的范圍內(nèi)停放不少于16h。
3、開動試驗(yàn)機(jī)，以(5±1)mm/min加荷速度加載，記錄試樣劈裂破壞的大載荷與膠件破壞類型與百分率。
4、 每種膠黏劑至少取5個試樣進(jìn)行測試，以小值，大值與平均值作為試驗(yàn)結(jié)果，其值取3位有效數(shù)字。
5、測試前用卡尺測量膠層搭接面長度與寬度。而后將試樣裝在拉力試驗(yàn)機(jī)具中，進(jìn)行拉伸試驗(yàn)，拉伸速度為10mm/min，直至膠層破壞為止。 每組試樣不應(yīng)少于5個，取算術(shù)平均值作為試驗(yàn)結(jié)果，允許偏差(±15%)，保留3位有效數(shù)字。
總結(jié)：加工試塊用的金屬可為半硬回火黃銅，硬回火紫銅磷銅，回火鋁合金與冷軋鋼。對不對稱拉伸強(qiáng)度，由于試樣的搭接長度，對它有十分明顯的影響。試樣長度L越短，不對稱拉伸強(qiáng)度就越小。像溫度，膠層厚度，膠黏劑性質(zhì)的影響與玻璃強(qiáng)度相同。交叉搭接拉伸強(qiáng)度試驗(yàn) 試樣采用交叉搭接試樣，又稱十字形試樣，它所測試的拉伸強(qiáng)度為均勻拉伸強(qiáng)度。試件采用金屬板與條狀。
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