苏州科准测控有限公司欢迎您!
技术文章
首页 > 技术文章 > 标准解读:基于ASTM D3039的复合材料高温(200℃)拉伸试验方法全析

标准解读:基于ASTM D3039的复合材料高温(200℃)拉伸试验方法全析

 更新时间:2025-09-12 点击量:58

随着航空航天、新能源汽车等高duan制造业的飞速发展,对材料在及端环境下的性能要求日益苛刻。复合材料因其优异的比强度和可设计性,在这些领域得到了广泛应用。然而,材料在常温下的优异性能并不能直接等同于其在高低温环境下的表现。因此,准确评估复合材料在高温环境下的力学行为,对于确保装备的结构安全、可靠性及寿命至关重要。

image.png 

通过模拟实际工况温度,我们可以获取材料在特定高温下的拉伸强度、弹性模量及断裂伸长率等核心参数,为产品设计、材料筛选及工艺优化提供重要的数据支撑。科准测控将依据标准,为您详细解析复合材料在200℃高温下的拉伸测试全方案

 

一、测试原理

高温拉伸测试的基本原理是:将复合材料试样置于可控的高温环境中,使其充分受热并达到热平衡状态后,对其施加轴向拉伸载荷,直至试样发生断裂。

在整个过程中,通过力传感器实时监测施加的载荷值,同时利用引伸计精确测量试样的标距段变形量。通过记录下的载荷-位移数据,经计算即可得到应力-应变曲线,从而精确测定出材料在该高温条件下的拉伸强度、弹性模量(通常取应变在0.1%0.3%之间的斜率)和断裂伸长率等关键性能指标。

二、测试标准

本次测试主要遵循 ASTM D3039《聚合物基复合材料拉伸性能的标准试验方法》。

三、检测设备与仪器

1万能材料试验机(搭配高低温箱)

image.png 

高低温环境箱:与试验机配套使用,用于包裹试样并提供高温环境。该环境箱应能快速、均匀地将内部空间加热并稳定在200℃(或所需温度),控温精度通常要求优于±2℃

2、高温拉伸夹具

image.png 

通常采用耐高温合金(如GH4169)制造。其结构需确保在高温下既能牢固夹持试样,防止打滑,又不会对试样造成意外的应力集中或夹伤。楔形夹具是常见的选择。

3、视频引伸计

image.png 

这是高温测试中的关键测量设备。与传统接触式引伸计不同,它通过非接触的光学方法追踪试样标距段上的特征点或散斑,实时测量变形。其优势在于:

1wan全非接触:避免了对薄或高温试样的接触干扰和潜在损伤。

耐高温:传感器在箱外,不受高温影响,稳定性好。

2高精度:可精确测量全场应变,数据更可靠。

四、测试流程

步骤一、试样制备:依据ASTM D3039标准,精确加工复合材料平板拉伸试样。试样工作区的尺寸、纤维取向和加强片粘贴需符合规范。

步骤二、设备准备

将高温环境箱安装到试验机上。

将高温拉伸夹具安装到试验机的上下夹头上。

安装并校准视频引伸计,调整焦距和镜头位置,确保能清晰捕捉到试样标距段的图像。在试样标距段表面制作适量的高温散斑。

装夹试样:小心地将试样装入高温夹具中,确保试样轴线与拉伸方向对齐,并施加适当的初始夹紧力。

步骤三、加热与保温

启动环境箱,以规定的速率(如10℃/min)升温至200℃

达到目标温度后,开始保温。保温时间需足够长(通常不少于15-20分钟),以确保试样从内到外wan全热透,温度均匀。

步骤四、进行测试

保温结束后,启动视频引伸计开始追踪测量。

以标准规定的加载速率(如2 mm/min)启动试验机,开始施加拉伸载荷。

试验系统同步自动记录载荷和引伸计测量的变形数据。

步骤五、测试结束与数据分析

当试样发生断裂时,试验机自动停止。

取出断裂的试样。

系统软件根据记录的载荷-位移数据自动计算并生成拉伸强度、弹性模量和断裂伸长率等结果报告。

 

以上就是小编介绍的有关于复合材料200℃高温拉伸测试相关内容了,希望可以给大家带来帮助!如果您还想了解更多关于复合材料200℃高温拉伸测试方法、测试标准和测试规范,金属高温拉伸测试方法、标准、试验方法及过程,高低温拉力试验机用途、厂家和操作流程,高低温拉伸试验机操作视频、使用方法和操作,万能材料试验机规格型号、使用说明、品牌和图片,高温拉力试验机厂家和作业指导书等问题,欢迎您关注我们,也可以给我们私信和留言,科准测控技术团队为您免费解答!