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胶黏剂拉伸剪切强度的试验方法
发布者:东莞宏拓仪器时间:2019-7-17浏览量:54

胶黏剂拉伸剪切强度的试验方法

胶黏剂是通过界面的黏附和内聚等作用,能使两种或两种以上的制件或材料连接在一起的天然的或合成的、有机的或无机的一类物质,统称为胶黏剂,又叫黏合剂,习惯上简称为胶。简而言之,胶黏剂就是通过黏合作用,能使被黏物结合在一起的物质。“胶黏剂”是通用的标准术语,亦包括其他一些胶水、胶泥、胶浆、胶膏等。


一、实验原理
试样为单搭接结构,在试样的搭接面上施加纵向拉伸剪切力,测定试样能承受的最大负荷。搭接面上的平均剪应力为胶粘剂的金属对金属搭接的拉伸剪切强度,单位为 MPa。


二、实验装置及试样
1)试验机:使用的试验机应使试样的破坏负荷在满标负荷的(15~85)%之间。试验机的力值示值误差不应大于1%。试验机应配备一副自动调心的试样夹持器,使力线与试样中心线保持一致。试验机应保证试样夹持器的移动速度在 (5±1) mm/min 内保持稳定。
2)量具:测量试样搭接面长度和宽度的量具精度不低于 0.05 mm。
3)夹具:胶接试样的夹具应能保证胶接的试样符合要求,在保证金属片不破坏的情况下,试样与试样夹持器也可用销、孔连接的方法,但不能用于仲裁试验。
4)标准试样的搭接长度是(12.5±0.5)mm,金属片的厚度是 (2.0± 0.1 ) mm,试样的搭接长度或金属片的厚度不同对试验结果会有影响。
5)建议使用 LY12-CZ 铝合金、1Cr18Ni9Ti不锈钢、45 碳钢、T2 铜等金属材料。
6)试样数量不应少于 5 个,仲裁试验试样数量不应少于 10 个;对于高强度胶粘剂,测试时如出现金属材料屈服或破坏的情况,则可适当增加金属片厚度或减少搭接长度,两者中选择前者较好。
测试时金属片所受的应力不要超过其屈服强度 σS ,金属片的厚度  δ可按式( 11-12)计算:
δ=( L·τ) /σ S (11-12)式中:

δ——金属片厚度;
L——试样搭接长度;
τ——胶粘剂拉伸剪切强度;
σS ——金属材料屈服强度(MPa)。


三、试样制备
1)试样可用不带槽或带槽的平板制备,也可单片制备。
2)胶接用的金属片表面应平整,不应有弯曲、翘曲、歪斜等变形。金属片应无毛刺,边缘保持直角。
3)胶接时,金属片的表面处理、胶粘剂的配比、涂胶量、涂胶次数、晾置时间等胶接工艺以及胶粘剂的固化温度、压力、时间等均按胶粘剂的使用要求进行。
4)制备试样都应使用夹具,以保证试样正确地搭接和精确地定位。
5)切割已胶接的平板时,要防止试样过热,应尽量避免损伤胶接缝。

四、试验条件
试样的停放时间和试验环境应符合下列要求:
1)试样制备后到试验的最短时间为 16 h,最长时间为 30 d。
2)试验应在温度为( 23±2)℃ 、相对湿度为( 45~55)%的环境中进行。
3)对仅有温度要求的测试,测试前试样在试验温度下停放时间不应少于 0.5 h;对有温度、湿度要求的测试,测试前试样在试验温度下停放时间一般不应少于 16 h。


五、实验步骤
1)用量具测量试样搭接面的长度和宽度,精确到 0.05 mm。
2)把试样对称地夹在上下夹持器中,夹持处到搭接端的距离为( 50± 1)mm
3)开动试验机,在 (5±1) mm/min 内,以稳定速度加载。记录试样剪切破坏的最大负荷,记录胶接破坏的类型(内聚破坏、粘附破坏、金属破坏)。


六、试验结果
对金属搭接的胶粘剂拉伸剪切强度 τ按式( 11-13)计算,单位为 MPa。
τ= F /(b·l)   (11-13)式中: 

F——试样剪切破坏的最大负荷;
b——试样搭接面宽度;
l——试样搭接面长度;
试验结果以剪切强度的算术平均值、最高值、最低值表示。取 3 位有效数字


胶黏剂拉伸剪切强度试验机是电子技术配合软件技术与机械传动相结合的新型材料试验机,采用单空间结构,主要用于负荷低于10kN的材料试验,结构牢固,操作方便,维护简单,是各工厂,企业进行力学检测的理想试验仪器。

胶黏剂拉伸剪切强度试验机具有宽广准确的加载速度和测力范围,对载荷、变形、位移的测量和控制有较高的精度和灵敏度,具有应力、应变、位移方式,可求出最大力值、抗拉强度、弯曲强度、压缩强度、弹性模量、断裂延伸率、屈服强度等参数,适用于拉伸、压缩、剥离、撕裂、剪切…等力学性能试验及分析。

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