[發明專利]連續纖維增強陶瓷基復合材料室溫壓縮性能的檢測方法

在審

• 申請號: 201810479436.1
• 申請日: 2018-05-18
• 公開（公告）號: CN108760490A
• 公開（公告）日: 2018-11-06
• 發明（設計）人: 呂艷紅;翟萍;李伶;李東升;周明霞;夏衛亮;訾文娟;孫高梅琳;張磊
• 申請（專利權）人: 山東工業陶瓷研究設計院有限公司
• 主分類號: G01N3/08
• 分類號: G01N3/08;G01N1/28;G01N1/44
• 代理公司: 北京志霖恒遠知識產權代理事務所(普通合伙) 11435
• 代理人: 趙奕

本發明涉及一種連續纖維增強陶瓷基復合材料室溫壓縮性能的檢測方法，按照連續纖維增強陶瓷復合材料的主要方向切割取樣，對準確評價該材料的性能具有十分積極的效果，該尺寸的試樣即保證測試方便、靈活，又可以確保材料受力的均勻性，且加工便捷。然后將所述試樣放置在測試機的承壓盤上；對試樣進行加載至試樣破壞或達到預定變形量，并采集檢測數據，以供經數據處理得到復合材料相應的壓縮性能數據。整個操作方法科學合理，簡單易行，快速有效，實測值準確度高，確保可以準確評價所述材料的性能，進而精確評估產品存在的質量風險，便于企業出臺規避該風險的相應措施，避免由于產品質量評價不當，導致對企業的毀滅性影響。

技術領域

本發明涉及陶瓷力學檢測技術領域，具體涉及一種連續纖維增強陶瓷基復合材料室溫壓縮性能的檢測方法。

背景技術

目前針對連續纖維增強陶瓷基復合材料室溫壓縮性能的測試方法和標準有多種，按照不同標準得到的數據存在差異，尺寸越大，不均勻性的風險就越大，測試結果誤差就越大，同時纖維增強陶瓷基復合材料中的纖維增強體有針刺、縫合、2.5D、三維等不同結構，不同的結構和不同的纖維編織走向性能差異巨大，如2.5D編織結構預制體，徑向壓縮強度僅有40MPa，而緯向壓縮強度高達160MPa，不分辨主要方向，勢必會對準確評價材料性能造成極不利的后果。故上述這些現象對準確詳實地表征材料的性能均存在弊端，進而易給產品帶來質量風險，急需改進。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種連續纖維增強陶瓷基復合材料室溫壓縮性能的檢測方法。

根據本發明的一個方面，提供了一種連續纖維增強陶瓷基復合材料室溫壓縮性能的檢測方法，包括以下步驟：

根據連續纖維增強陶瓷基復合材料纖維增強體的編織方向確定取樣時的切割方向，對連續纖維增強陶瓷基復合材料進行切割、加工制得試樣，試樣為圓柱狀或長方體狀，圓柱狀試樣尺寸直徑×高＝10(±0.2)mm×25(±0.5)mm，長方體狀試樣尺寸長×寬×厚＝10(±0.2)mm×10(±0.2)mm×25(±0.5)mm，平行度和垂直度均為≤0.01mm；

將所述試樣放置在測試機的承壓盤上；

對試樣進行加載至試樣破壞或達到預定變形量，并采集檢測數據，以供經數據處理得到連續纖維增強陶瓷基復合材料相應的壓縮性能數據。

纖維增強陶瓷基復合材料中的纖維增強體有針刺、縫合、2.5D、三維等不同結構，不同的結構和不同的纖維編織走向測試出來的性能也差異巨大。如2.5D編織結構預制體，徑向壓縮強度僅有40MPa，而緯向壓縮強度高達160MPa。因此加工試樣時不分辨主要方向對準確評價材料性能存在很大的弊端。故本發明根據連續纖維增強陶瓷基復合材料纖維增強體的編織方向確定取樣時的切割方向。該切割方向具體包括軸向、徑向、法向中的至少一種。

制樣時嚴格按照連續纖維增強陶瓷復合材料的主要方向(軸向、徑向、法向等)切割，且纖維方向和鋪層方向與試驗要求相符。

本發明試樣尺寸是根據測試儀器、夾具和測試情況三方面來共同決定的，尺寸小于本發明所述的尺寸，會導致測試無法開展，尺寸大于本發明所述的尺寸，會造成所述復合材料的浪費，進而增加測試成本，且無形中增大了加工難度及工作量，最主要的是，隨著纖維增強陶瓷基復合材料尺寸的增大，不均勻性的風險也隨之增大，測試結果出現誤差的概率也隨之增大，通過大量實驗得出的本發明試樣所述尺寸不但可以保證材料的均勻性，而且加工便捷，可有效節約成本。

進一步的，試樣在測試前，經烘干至恒重。烘干溫度為120±5℃，在恒溫恒濕干燥箱中進行。

對試樣進行加載之前，還包括校準測試機。

其中，還包括：

將試樣按預定的壓縮方向平放于承壓盤中央；

將上壓頭移動至試樣表面；