一、標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)信息項(xiàng)目內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)號(hào)ISO 18352:2009中文名稱碳纖維增強(qiáng)塑料 在規(guī)定的沖擊能量水平下測(cè)定沖擊后壓縮性能英文名稱Carbon-fibre-reinforced plastics — Determination ofcompression-after-impact properties at a specified impact-energylevel發(fā)布日期2009-08-15標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)現(xiàn)行有效-1-4-7總頁數(shù)20頁-4-7技術(shù)委員會(huì)ISO/TC 61/SC 13(塑料技術(shù)委員會(huì)/復(fù)合材料增強(qiáng)塑料分委會(huì))-3-7發(fā)布單位guojibiaozhun化組織(ISO)ICS分類號(hào)83.120(增強(qiáng)塑料)-3-4國內(nèi)對(duì)應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)GB/T21239-2022《纖維增強(qiáng)塑料層合板沖擊后壓縮性能試驗(yàn)方法》(修改采用)-2適用范圍本guojibiaozhun規(guī)定了測(cè)定多向聚合物基復(fù)合材料層壓板在面內(nèi)壓縮加載前已受沖擊損傷的剩余壓縮強(qiáng)度的方法。適用于由單向預(yù)浸帶/織物或機(jī)織物制成的多向增強(qiáng)纖維增強(qiáng)塑料層壓板-3-4-7。該方法可稱為沖擊后壓縮(CAI)試驗(yàn),用于材料規(guī)范制定、材料評(píng)估、研究開發(fā)或復(fù)合材料數(shù)據(jù)庫建設(shè)-4-7-8。
二、檢測(cè)服務(wù)簡介
化學(xué)工業(yè)合成材料老化質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心是獲得CMA/CNAS雙資質(zhì)認(rèn)證的檢測(cè)機(jī)構(gòu)。本中心依據(jù)ISO18352:2009《碳纖維增強(qiáng)塑料在規(guī)定的沖擊能量水平下測(cè)定沖擊后壓縮性能》guojibiaozhun,提供各類碳纖維增強(qiáng)塑料層合板的沖擊后壓縮性能檢測(cè)服務(wù),出具國際互認(rèn)的檢測(cè)報(bào)告。
沖擊后壓縮性能(Compression AfterImpact,CAI)是評(píng)價(jià)碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料損傷容限的核心指標(biāo)。本標(biāo)準(zhǔn)模擬材料在遭受低能量沖擊(如工具跌落、冰雹撞擊、飛石沖擊)后,在壓縮載荷下的剩余承載能力,直接關(guān)系到飛機(jī)蒙皮、風(fēng)電葉片、汽車輕量化結(jié)構(gòu)等關(guān)鍵部件的安全性設(shè)計(jì)。
特別說明:根據(jù)客戶要求,本次檢測(cè)不包含無損檢測(cè)(NDT)環(huán)節(jié)(標(biāo)準(zhǔn)第8.4節(jié)),沖擊損傷引入后直接進(jìn)行壓縮性能測(cè)試。
適用材料典型產(chǎn)品碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料飛機(jī)蒙皮、機(jī)翼壁板、機(jī)身結(jié)構(gòu)、導(dǎo)彈殼體多向?qū)訅喊鍦?zhǔn)各向同性層壓板、[45/0/-45/90]ns鋪層預(yù)浸料層壓板航空航天結(jié)構(gòu)件、高性能復(fù)合材料制品
三、測(cè)試原理與流程
試驗(yàn)原理:CAI測(cè)試包含兩個(gè)連續(xù)階段:首先通過標(biāo)準(zhǔn)化落錘沖擊在層壓板上引入可控?fù)p傷,隨后對(duì)已損傷試樣進(jìn)行壓縮試驗(yàn)直至破壞,測(cè)定其壓縮殘余強(qiáng)度。
測(cè)試流程示意圖:
階段步驟操作內(nèi)容關(guān)鍵參數(shù)沖擊損傷引入1. 試樣準(zhǔn)備制備符合標(biāo)準(zhǔn)要求的多向?qū)訅喊逶嚇油扑]鋪層[45/0/-45/90]ns
2. 狀態(tài)調(diào)節(jié)按ISO 291規(guī)定進(jìn)行狀態(tài)調(diào)節(jié)-7-823℃±2℃,50%±5%RH
3. 沖擊試驗(yàn)落錘沖擊器從規(guī)定高度釋放沖擊能量按客戶要求設(shè)定
4. 損傷評(píng)估不進(jìn)行無損檢測(cè)(NDT)-8按客戶要求省略壓縮性能測(cè)試5. 試樣安裝將損傷試樣置于壓縮夾具中-8專用支撐夾具,防止屈曲
6. 壓縮測(cè)試以恒定速率加載直至破壞記錄載荷-位移曲線
7. 結(jié)果計(jì)算計(jì)算沖擊后壓縮強(qiáng)度按標(biāo)準(zhǔn)公式計(jì)算
計(jì)算公式:
沖擊后壓縮強(qiáng)度(CAIStrength):σ_CAI = P_max / (b × h)
其中:
σ_CAI — 沖擊后壓縮強(qiáng)度,MPa
P_max — Zui大壓縮載荷,N
b — 試樣寬度,mm
h — 試樣厚度,mm
四、核心技術(shù)參數(shù)4.1 試樣要求項(xiàng)目要求依據(jù)鋪層方式多向增強(qiáng)層壓板,推薦準(zhǔn)各向同性鋪層標(biāo)準(zhǔn)正文-3-4-7增強(qiáng)形式單向預(yù)浸帶/織物或機(jī)織物-7-8標(biāo)準(zhǔn)正文試樣尺寸按標(biāo)準(zhǔn)要求制備第7節(jié)-8試樣數(shù)量每組至少5個(gè)有效試樣7.3-8狀態(tài)調(diào)節(jié)按ISO 291規(guī)定-7-85.1
4.2 沖擊試驗(yàn)設(shè)備要求設(shè)備名稱技術(shù)要求依據(jù)落錘沖擊試驗(yàn)機(jī)符合ISO 6603-2要求-7-86.2沖擊能量按客戶要求設(shè)定特定能量水平6.2沖擊器質(zhì)量可調(diào)節(jié),使沖擊速度約4.4 m/s6.2沖頭直徑16mm半球形6.2支撐夾具符合標(biāo)準(zhǔn)附錄A要求6.3
4.3 壓縮試驗(yàn)設(shè)備要求設(shè)備名稱技術(shù)要求依據(jù)wanneng材料試驗(yàn)機(jī)符合ISO 5893要求-7-86.5壓縮夾具符合附錄A要求,提供側(cè)向支撐防止屈曲6.6-8應(yīng)變測(cè)量裝置可粘貼應(yīng)變片測(cè)量應(yīng)變-86.8尺寸測(cè)量工具精度0.02mm/0.01mm8.2
4.4 試驗(yàn)參數(shù)檢測(cè)項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定參數(shù)本中心實(shí)測(cè)能力沖擊能量按客戶要求設(shè)定可自定義壓縮加載速率按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定0.1~50mm/min可調(diào)試驗(yàn)溫度23℃±2℃(標(biāo)準(zhǔn))-7-8-40℃~150℃可控相對(duì)濕度50%±5%-7-820%~90%RH可控試樣數(shù)量每組至少5個(gè)有效試樣嚴(yán)格執(zhí)行無損檢測(cè)不進(jìn)行按客戶要求省略-8檢測(cè)周期—7-10個(gè)工作日(含沖擊、壓縮測(cè)試)
五、引用標(biāo)準(zhǔn)體系標(biāo)準(zhǔn)號(hào)標(biāo)準(zhǔn)名稱用途ISO 291塑料 試樣狀態(tài)調(diào)節(jié)和試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境狀態(tài)調(diào)節(jié)依據(jù)-7-8ISO 5893橡膠和塑料試驗(yàn)設(shè)備 拉伸、彎曲和壓縮型規(guī)范試驗(yàn)機(jī)要求依據(jù)-7-8ISO 6603-2塑料 硬質(zhì)塑料穿刺沖擊性能的測(cè)定 第2部分:儀器沖擊試驗(yàn)沖擊試驗(yàn)方法依據(jù)-7-8ISO 1268-4纖維增強(qiáng)塑料 試驗(yàn)板的制備方法 第4部分:預(yù)浸料模塑試板制備依據(jù)-7-8ASTM D7136/D7136M聚合物基復(fù)合材料落錘沖擊損傷阻抗試驗(yàn)方法國際對(duì)應(yīng)沖擊方法-2ASTM D7137/D7137M含損傷聚合物基復(fù)合材料層壓板壓縮剩余強(qiáng)度性能試驗(yàn)方法國際對(duì)應(yīng)壓縮方法-2
六、應(yīng)用領(lǐng)域
碳纖維增強(qiáng)塑料沖擊后壓縮性能檢測(cè)廣泛應(yīng)用于以下領(lǐng)域:
應(yīng)用領(lǐng)域檢測(cè)目的典型產(chǎn)品航空航天評(píng)估飛機(jī)結(jié)構(gòu)在低能量沖擊后的剩余強(qiáng)度飛機(jī)蒙皮、機(jī)翼壁板、機(jī)身結(jié)構(gòu)、尾翼風(fēng)電葉片模擬冰雹、飛鳥對(duì)葉片的沖擊影響風(fēng)電葉片主梁、蒙皮材料汽車輕量化驗(yàn)證CFRP部件在飛石撞擊下的安全性CFRP車身結(jié)構(gòu)、賽車單體殼軌道交通保證列車復(fù)合材料結(jié)構(gòu)在沖擊后的可靠性高鐵地板、車廂內(nèi)飾板材料研發(fā)研究鋪層順序?qū)p傷容限的影響新型預(yù)浸料、改性樹脂體系質(zhì)量控制監(jiān)控產(chǎn)品批次一致性,驗(yàn)證工藝穩(wěn)定性復(fù)合材料生產(chǎn)廠
七、常見問題解答Q1:ISO 18352:2009與GB/T 21239-2022有什么關(guān)系?
A:GB/T21239-2022《纖維增強(qiáng)塑料層合板沖擊后壓縮性能試驗(yàn)方法》修改采用ISO18352:2009,技術(shù)內(nèi)容與guojibiaozhun協(xié)調(diào)一致-2。本中心可同時(shí)提供guojibiaozhun和國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試服務(wù)。
Q2:本標(biāo)準(zhǔn)適用于哪些材料?
A:本標(biāo)準(zhǔn)適用于連續(xù)纖維增強(qiáng)聚合物基復(fù)合材料,特別是碳纖維增強(qiáng)塑料(CFRP)。jinxian于由單向預(yù)浸帶/織物或機(jī)織物制成的多向增強(qiáng)纖維增強(qiáng)塑料層壓板-3-4-7。
Q3:可測(cè)定的性能參數(shù)有哪些?
A:本標(biāo)準(zhǔn)可測(cè)定的性能參數(shù)包括-8:
沖擊后壓縮強(qiáng)度(CAIStrength):損傷試樣壓縮破壞時(shí)的Zui大應(yīng)力(MPa)
沖擊后壓縮模量(CAIModulus):載荷-應(yīng)變曲線線性段的斜率(GPa)(10.2)
Zui大沖擊后壓縮應(yīng)變(Maximum CAIStrain):試樣破壞時(shí)的極限應(yīng)變(%)(10.3)
Q4:為什么本次檢測(cè)不包含無損檢測(cè)?
A:根據(jù)客戶要求,本次檢測(cè)省略無損檢測(cè)(NDT)環(huán)節(jié)(標(biāo)準(zhǔn)第8.4節(jié))。標(biāo)準(zhǔn)中無損檢測(cè)主要用于量化沖擊損傷區(qū)域,如超聲C掃描等-8。在不需獲取損傷面積數(shù)據(jù)的情況下,可直接進(jìn)行壓縮測(cè)試。
Q5:沖擊試驗(yàn)的關(guān)鍵參數(shù)有哪些?
A:根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求-7-8:
沖擊能量:按客戶要求設(shè)定特定能量水平
沖擊器質(zhì)量:可調(diào)節(jié),使沖擊速度約4.4m/s
沖頭直徑:16mm半球形
支撐夾具:符合標(biāo)準(zhǔn)附錄A要求
Q6:如何判定試驗(yàn)結(jié)果是否有效?
A:壓縮測(cè)試中,試樣應(yīng)在損傷處發(fā)生失效(貫穿損傷失效)。若失效發(fā)生在夾具邊緣或非損傷區(qū)域,試驗(yàn)結(jié)果無效。需記錄失效模式-8。
Q7:本標(biāo)準(zhǔn)的當(dāng)前狀態(tài)如何?
A:ISO年8月發(fā)布,目前為現(xiàn)行有效狀態(tài)-1-4-7。根據(jù)ISO/TC61/SC 13信息,該標(biāo)準(zhǔn)是碳纖維增強(qiáng)塑料CAI性能測(cè)定的guojibiaozhun。
八、為什么選擇我們?
資質(zhì):CMA/CNAS雙資質(zhì)認(rèn)可,檢測(cè)報(bào)告國際互認(rèn),可用于國際項(xiàng)目招投標(biāo)、材料認(rèn)證、質(zhì)量仲裁
設(shè)備先進(jìn):配備符合ISO18352:2009標(biāo)準(zhǔn)要求的全套CAI測(cè)試系統(tǒng),具備:
落錘沖擊試驗(yàn)機(jī)(符合ISO6603-2要求,沖頭直徑16mm半球形-7-8)
高精度wanneng材料試驗(yàn)機(jī)(符合ISO5893要求,載荷精度±1%-7-8)
專用壓縮夾具(符合附錄A要求,側(cè)向支撐防止屈曲-8)
高精度應(yīng)變測(cè)量系統(tǒng)
環(huán)境箱(溫濕度控制,溫度精度±1℃)
專業(yè)團(tuán)隊(duì):長期從事碳纖維復(fù)合材料損傷容限測(cè)試研究,熟悉CAI性能測(cè)試特性
標(biāo)準(zhǔn)理解:深刻理解ISO18352:2009與GB/T 21239-2022的技術(shù)對(duì)應(yīng)關(guān)系,以及與ASTMD7136/D7137的關(guān)聯(lián)-2
靈活定制:可根據(jù)客戶要求調(diào)整測(cè)試方案,按需省略無損檢測(cè)環(huán)節(jié)
多參數(shù)測(cè)定:可同時(shí)測(cè)定沖擊后壓縮強(qiáng)度、壓縮模量、極限壓縮應(yīng)變等完整性能參數(shù)
配套服務(wù):可同時(shí)提供拉伸性能、彎曲性能、層間剪切強(qiáng)度等全套復(fù)合材料力學(xué)性能測(cè)試服務(wù)
國際互認(rèn):測(cè)試結(jié)果符合ISO標(biāo)準(zhǔn)要求,可直接用于國際項(xiàng)目認(rèn)證和材料出口
一站式服務(wù):從樣品準(zhǔn)備指導(dǎo)到報(bào)告出具,流程完整無外包
九、送樣要求項(xiàng)目要求樣品類型碳纖維增強(qiáng)塑料層壓板(多向鋪層)鋪層要求準(zhǔn)各向同性鋪層,推薦[45/0/-45/90]ns試樣尺寸按標(biāo)準(zhǔn)要求制備試樣數(shù)量每組至少5個(gè)有效試樣,建議提供8-10個(gè)樣品狀態(tài)表面平整、無缺陷、無污染材料信息提供材料類型、纖維類型、樹脂體系、鋪層信息、纖維體積含量、生產(chǎn)日期沖擊能量明確所需沖擊能量水平無損檢測(cè)本次不進(jìn)行無損檢測(cè)狀態(tài)調(diào)節(jié)本中心按ISO 291要求進(jìn)行狀態(tài)調(diào)節(jié)檢測(cè)周期7-10個(gè)工作日(含沖擊、壓縮測(cè)試)
十、聯(lián)系方式
化學(xué)工業(yè)合成材料老化質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心
如需咨詢或送檢,歡迎聯(lián)系本中心技術(shù)團(tuán)隊(duì)。我們將根據(jù)您的材料特性和應(yīng)用需求,設(shè)計(jì)專業(yè)的CAI性能測(cè)試方案。
溫馨提示:ISO年8月發(fā)布,是目前碳纖維增強(qiáng)塑料沖擊后壓縮性能測(cè)定的guojibiaozhun。本中心可根據(jù)客戶要求省略無損檢測(cè)環(huán)節(jié),按需定制測(cè)試方案。CAI性能是評(píng)價(jià)碳纖維復(fù)合材料損傷容限的核心指標(biāo),廣泛應(yīng)用于航空航天、風(fēng)電葉片、汽車輕量化等領(lǐng)域。歡迎來電咨詢!