碳纤维布的层间剪切强度检测通常不直接适用于标准碳纤维布本身,因为碳纤维布是由多层碳纤维丝交织而成,没有明确的“层间”结构如在层压复合材料中。当碳纤维布被用于制造复合材料(如与树脂结合形成碳纤维复合材料板)时,其与树脂基体之间的界面性能就涉及到层间剪切强度的概念。以下是针对这种复合材料的层间剪切强度检测方法的概述:
测试方法
短梁剪切测试(Short Beam Shear Test, SBS)
适用性:适用于评估碳纤维布与树脂结合后的层间剪切性能。
试样制备:将碳纤维布与树脂固化成具有一定厚度的层压板,按照ASTM D2344或ISO14125标准准备试样,通常试样具有特定的长度、宽度和厚度。
测试设置:试样在支撑点之间施加剪切力,测量达到断裂时的力值。
微滴脱粘法(Microdroplet Debonding Technique)
创新性:这是一种较为先进的方法,用于评估微观尺度上的界面强度。
操作过程:通过在碳纤维与树脂界面处施加微小的负载,使用微滴作为加载点,记录剪切力与位移数据,需要精密的实验设备和数据分析软件。
三点弯曲测试
间接评估:主要用于评估弯曲强度,但通过分析裂纹扩展过程中的力-位移曲线,可以间接推断层间剪切特性。
数据处理与分析
计算ILSS:对于SBS测试,通过Zui大剪切力和试样的几何尺寸计算ILSS。
结果解释:分析断裂模式,了解是纤维断裂、树脂断裂还是界面脱粘,以评估碳纤维与树脂的结合质量。