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AB胶断裂韧性测试

因您的需求、实验方案、检测样品、测试过程不同,相应的参考标准请咨询在线工程师!

文章概述:AB胶断裂韧性测试的核心是评估双组分环氧树脂胶粘剂的裂纹扩展抗力。通过标准试验测定临界应力强度因子(KIC)和应变能释放率(GIC),量化材料在断裂前的能量吸收能力。关键项目包括预制裂纹试样的三点弯曲或紧凑拉伸测试,监测载荷-位移曲线以计算动态断裂参数。同时评估温度循环(-40°C至150°C)和湿度暴露(RH 95%)对韧性值的影响,确保胶黏剂在苛刻环境下的结构完整性。

检测项目

断裂韧性性能:

  • 临界应力强度因子(KIC):单位MPa√m(参照ASTMD5045)
  • 应变能释放率(GIC):单位J/m²(参照ISO13586)
  • 裂纹扩展阻力曲线:da/dNvsΔK关系
拉伸力学性能:
  • 抗拉强度:≥25MPa
  • 断裂伸长率:≥4%
  • 弹性模量:≥1.8GPa(参照GB/T1040.1)
剪切强度特性:
  • 搭接剪切强度:≥15MPa
  • 剥离强度:≥10N/mm
  • 扭转剪切模量:≥0.8GPa
疲劳裂纹扩展:
  • 疲劳阈值ΔKth:单位MPa√m
  • 裂纹扩展速率:da/dN值(参照ASTME647)
  • 循环寿命:Nf≥10^5次
环境耐久性评估:
  • 湿热老化后韧性保留率:≥80%
  • 化学介质暴露KIC衰减:≤15%(参照ISO175)
  • 紫外辐射稳定性:ΔGIC≤10%
热机械性能:
  • 玻璃化转变温度(Tg):≥120°C(参照ASTMD7028)
  • 热膨胀系数:≤60ppm/°C
  • 热循环疲劳韧性:ΔKIC≤5%
化学成分分析:
  • 环氧树脂含量:≥40wt%
  • 固化剂残留量:≤0.5%
  • 添加剂分布均匀性:CV≤5%
微观结构表征:
  • 裂纹尖端塑性区尺寸:单位μm
  • 孔隙率:≤1%(参照ASTMD2734)
  • 界面结合完整性:SEM图像评级
粘接界面强度:
  • 界面断裂韧性:GIC≥100J/m²
  • 粘接失效模式:内聚/界面比≥90%
  • 表面能:≥40mN/m
硬度与耐磨性:
  • 邵氏硬度:≥80D
  • 耐磨耗系数:≤0.01mm³/Nm
  • 压痕模量:≥2.5GPa

检测范围

1.金属结构粘接:用于钢、铝合金等材料的连接,重点检测粘接界面断裂韧性和热循环稳定性。

2.塑料组件修复:适用于ABS、PC等工程塑料,侧重评估疲劳裂纹扩展和环境腐蚀耐受性。

3.电子元件封装:针对PCB板及半导体封装,核心检测湿热老化后GIC值和粘接失效模式。

4.汽车部件固定:涵盖引擎盖、车身面板等,重点测试动态载荷下KIC衰减和振动疲劳。

5.航空航天粘接:用于复合材料机翼或机身,强调低温(-55°C)断裂韧性和热膨胀匹配。

6.建筑密封应用:涉及混凝土或玻璃粘接,核心检测湿气暴露下界面强度保留率。

7.医疗器械组装:针对植入物或设备外壳,重点评估生物兼容性介质中韧性变化。

8.木材家具粘合:用于实木或板材连接,侧重弯曲剪切强度和温湿度循环耐久性。

9.橡胶密封件修复:涵盖EPDM等弹性体,核心测试剥离韧性和压缩永久变形。

10.陶瓷修复应用:针对瓷器或工业陶瓷,重点检测微裂纹扩展抗力和热冲击韧性。

检测方法

国际标准:

  • ASTMD5045-14塑料拉伸断裂韧性标准试验方法
  • ISO13586:2000塑料断裂韧性测定方法
  • ASTME647-15疲劳裂纹扩展速率标准试验
国家标准:
  • GB/T1040.1-2018塑料拉伸性能试验方法
  • GB/T1843-2008塑料悬臂梁冲击强度测定
  • GB/T17393-2008胶粘剂湿热老化试验方法
(ASTM使用英制单位计算KIC,而GB/T采用公制系统;ISO13586允许更广的温度范围测试,GB/T1843则聚焦环境适应性差异)

检测设备

1.万能材料试验机:INSTRON5967型(载荷范围0.1kN-50kN,精度±0.5%)

2.断裂韧性测试夹具:CompactTensionFixture(适用试样厚度1mm-10mm)

3.三点弯曲装置:TPB-200型(跨距40mm,加载速率0.5mm/min)

4.冲击试验机:ZwickHIT5.5P型(冲击能量0.5J-50J)

5.环境模拟箱:ESPECPL-3KPH型(温度范围-70°C至180°C,湿度控制RH10%-98%)

6.热分析仪:NETZSCHDSC214Polyma型(升温速率0.1°C/min-50°C/min)

7.显微镜系统:KEYENCEVHX-7000型(放大倍数20x-5000x,分辨率0.1μm)

8.疲劳测试机:MTSLandmark型(频率范围0.01Hz-100Hz,循环次数10^7次)

9.硬度计:MitutoyoHR-530型(邵氏/洛氏硬度范围,精度±1%)

10.光谱分析仪:ThermoScientificNicoletiS50型(波长范围400nm-25μm,检测限0.01%)

11.紫外老化箱:Q-LABQUV/spray型(辐照强度0.35W/m²,波长340nm)

12.粘接强度测试仪:ADMETeXpert2600型(载荷10N-20kN,位移分辨率0.001mm)

13.热膨胀仪:TAInstrumentsDIL805A型(温度精度±0.1°C,膨胀系数范围5-100ppm/°C)

14.磨损试验机:TaberAbraser5135型(载荷250g-1000g,转速60rpm)

15.电化学工作站:GamryInterface1010E型(电位范围±10V,电流分辨率1nA)

北京中科光析科学技术研究所【简称:中析研究所】

报告:可出具第三方检测报告(电子版/纸质版)。

检测周期:7~15工作日,可加急。

资质:旗下实验室可出具CMA/CNAS资质报告。

标准测试:严格按国标/行标/企标/国际标准检测。

非标测试:支持定制化试验方案。

售后:报告终身可查,工程师1v1服务。

AB胶断裂韧性测试
中析研究所

北京中科光析科学技术研究所(简称中析研究所),隶属于北京前沿科学技术研究院,为集体所有制单位,是以科研检测为主的科学技术研究机构。中析研究所坚持基础研究与应用研究并重、应用研究和技术转化相结合,发展为以“任务带学科”为主要特色的综合性研究所。经国家有关部门批准,成为第三方分析测试技术服务单位,旗下实验室机构获得CMA资质认证。开展了研发设计、分析检测、试验验证、共性加工、信息及知识产权等服务,为科技型企业创新提供公共服务。本所得到政府创新基金的支持,被评为国家高新技术企业。

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