聚合物基復(fù)合材料：結(jié)構(gòu)材料的表征指南
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- 作者：Wichita State University /National Insitiute for Aviation Research
- 出版時(shí)間：2014/12/1
- ISBN：9787313114938
- 出 版 社：上海交通大學(xué)出版社
- 中圖法分類：TB33-62
- 頁(yè)碼：640
- 紙張：膠版紙
- 版次：1
- 開本：小16開
《復(fù)合材料手冊(cè)·聚合物基復(fù)合材料（第1卷）：結(jié)構(gòu)材料的表征指南》是《復(fù)合材料手冊(cè)》（以下簡(jiǎn)稱CMH—17）的第1卷，主要包括用于確定聚合物基復(fù)合材料體系及其組分，以及～般結(jié)構(gòu)元件性能的指南。即試驗(yàn)計(jì)劃、試驗(yàn)矩陣、取樣、浸潤(rùn)處理、選取試驗(yàn)方法、數(shù)據(jù)報(bào)告、數(shù)據(jù)處理、統(tǒng)計(jì)分析以及其他相關(guān)的專題，并對(duì)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)處理和分析給予了特別的關(guān)注，還包括了產(chǎn)生材料表征數(shù)據(jù)的一般指南，以及將相關(guān)材料數(shù)據(jù)在CMH—17中發(fā)布的特殊要求。
《復(fù)合材料手冊(cè)·聚合物基復(fù)合材料（第1卷）：結(jié)構(gòu)材料的表征指南》可供材料領(lǐng)域及其相關(guān)行業(yè)的工程技術(shù)人員、研發(fā)人員、管理人員，以及高等院校相關(guān)專業(yè)師生參考使用。
第1章 總論
1.1 手冊(cè)介紹
1.2 手冊(cè)內(nèi)容概述
1.3 第1卷的目的和范圍
1.4 文件的使用與限制
1.4.1 使用第1～3卷的路線圖
1.4.2 信息的來(lái)源
1.4.3 數(shù)據(jù)的使用及應(yīng)用指南
1.4.4 強(qiáng)度性能及許用值的術(shù)語(yǔ)
1.4.5 參考文獻(xiàn)的應(yīng)用
1.4.6 商標(biāo)及產(chǎn)品名的使用
1.4.7 毒性、健康危害和安全
1.4.8 消耗臭氧的化學(xué)物質(zhì)
1.5 批準(zhǔn)步驟
1.6 材料取向編碼
1.6.1 層壓板取向編碼
1.6.1.1 鋪層順序記號(hào)
1.6.1.2 鋪層百分比記號(hào)
1.6.2 編織物取向編碼
1.7 符號(hào)、縮寫，及單位制
1.7.1 符號(hào)及縮寫
1.7.1.1 組分的性能
1.7.1.2 單層與層壓板
1.7.1.3 下標(biāo)
1.7.1.4 上標(biāo)
1.7.1.5 縮寫詞
1.7.2 單位制
1.8 定義
參考文獻(xiàn)
第2章 復(fù)合材料性能測(cè)試指南
2.1 引言
2.1.1 復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的積木式方法
2.1.2 試驗(yàn)級(jí)別與數(shù)據(jù)的使用
2.1.2.1 結(jié)構(gòu)復(fù)雜性等級(jí)
2.1.2.2 數(shù)據(jù)應(yīng)用分類
2.1.2.3 試驗(yàn)計(jì)劃的詳細(xì)說(shuō)明
2.2 試驗(yàn)計(jì)劃的編制
2.2.1 概述
2.2.2 對(duì)以統(tǒng)計(jì)為基礎(chǔ)的性能的基準(zhǔn)方法與可選方法
2.2.3 數(shù)據(jù)等同性問(wèn)題
2.2.4 試驗(yàn)方法的選取
2.2.5 母體的取樣和大小
2.2.5.1 樣本大小的選取
2.2.5.2 批次數(shù)量對(duì)ANOVA的影響
2.2.6 材料與工藝變異、試件制備和NDE
2.2.6.1 材料和材料工藝
2.2.6.2 試件制備和無(wú)損評(píng)定（NDE）
2.2.7 吸濕和浸潤(rùn)處理因素
2.2.7.1 濕擴(kuò)散率
2.2.7.2 平衡吸濕量
2.2.7.3 浸潤(rùn)處理與試驗(yàn)環(huán)境
2.2.8 材料工作極限（MO1）
2.2.8.1 蒸汽壓力分層
2.2.8.2 高溫復(fù)合材料體系的MO1考慮
2.2.8.3 濕熱試驗(yàn)一報(bào)告破壞時(shí)的吸濕量
2.2.9 非大氣條件的試驗(yàn)
2.2.10 空間環(huán)境對(duì)材料性能的影響
2.2.10.1 引言
2.2.10.2 原子氧
2.2.10.3 微流星體碎片
2.2.10.4 紫外線輻射
2.2.10.5 帶電粒子
2.2.11 由層壓板獲得單向?qū)拥男阅?br />
2.2.12 數(shù)據(jù)正則化
2.2.13 數(shù)據(jù)文件的編制
2.2.14 針對(duì)應(yīng)用的特殊試驗(yàn)要求
2.3 推薦的試驗(yàn)矩陣
2.3.1 篩選材料的試驗(yàn)矩陣
2.3.1.1 力學(xué)性能篩選
2.3.1.2 對(duì)高溫材料體系的力學(xué)性能篩選
2.3.1.3 液體敏感性的篩選
2.3.2 材料鑒定和單層基準(zhǔn)值試驗(yàn)矩陣
2.3.2.1 組分試驗(yàn)矩陣
2.3.2.2 預(yù)浸料試驗(yàn)矩陣
2.3.2.3 單層試驗(yàn)矩陣
2.3.2.4 用于單層級(jí)基準(zhǔn)值的替代方法
2.3.2.5 纖維纏繞材料試驗(yàn)矩陣
2.3.3 材料驗(yàn)收試驗(yàn)矩陣
2.3.4 替代材料等同性試驗(yàn)矩陣
2.3.4.1 替代來(lái)源復(fù)合材料的鑒定
2.3.4.2 對(duì)已獲鑒定材料所作變化的評(píng)定
2.3.5 一般層壓板／結(jié)構(gòu)元件的試驗(yàn)矩陣
2.3.5.1 引言
2.3.5.2 建議的無(wú)缺口層壓板強(qiáng)度試驗(yàn)矩陣
2.3.5.3 建議的開孔層壓板強(qiáng)度試驗(yàn)矩陣
2.3.5.4 建議的充填孔層壓板強(qiáng)度試驗(yàn)矩陣
2.3.5.5 機(jī)械緊固件連接試驗(yàn)概述
2.3.5.6 建議的機(jī)械緊固件連接試驗(yàn)矩陣
2.3.5.7 建議的膠接連接試驗(yàn)矩陣
2.3.5.8 建議的損傷表征試驗(yàn)矩陣
2.3.6 對(duì)基準(zhǔn)值的替代方法
2.3.7 對(duì)使用取自CMH-17或其他大數(shù)據(jù)庫(kù)基準(zhǔn)值的數(shù)據(jù)驗(yàn)證
2.4 數(shù)據(jù)處理與文件編制
2.4.1 引言
2.4.2 由層壓板得到單層的性能
2.4.2.1 方法
2.4.2.2 拉伸強(qiáng)度試驗(yàn)
2.4.2.3 壓縮強(qiáng)度試驗(yàn)
2.4.2.4 其他性能
……
第3章 增強(qiáng)纖維的評(píng)定
第4章 基體表征
第5章 預(yù)浸料材料表征
第6章 單層、層壓板和特殊形式結(jié)構(gòu)的表征
第7章 結(jié)構(gòu)元件表征
第8章 統(tǒng)計(jì)方法
參考文獻(xiàn)
ASTM C613測(cè)試方法測(cè)定復(fù)合材料預(yù)浸料的樹脂含量、纖維含量和填料含量。這種測(cè)試方法著重于采用熱固性樹脂為基體的預(yù)浸料，這種預(yù)浸料的樹脂基體可以被有機(jī)溶劑萃取出來(lái)。所選的萃取溶劑不會(huì)溶解纖維和填料，而且用過(guò)濾的方法可以把填料與纖維分離。使用不同填料和／或纖維的混合型預(yù)浸料則不能用這種方法區(qū)分。相對(duì)于其他溶劑萃取法測(cè)試樹脂含量的方法，ASTM C613法測(cè)定預(yù)浸料樹脂含量和纖維含量最準(zhǔn)確。當(dāng)然，該測(cè)試法也要求Soxhlet萃取設(shè)備和較長(zhǎng)的操作時(shí)問(wèn)來(lái)確定預(yù)浸料的樹脂含量。這種方法不適用于預(yù)浸料生產(chǎn)商的在線測(cè)試，因?yàn)闀r(shí)間非常長(zhǎng)，數(shù)量級(jí)以小時(shí)計(jì)而非分鐘。
把預(yù)浸料試樣切得小一點(diǎn)，使試樣的暴露面積增加。然后稱試樣重量，再用Soxhlet萃取法去除樹脂基體。將萃取后的剩余物烘干并稱重。如果在剩余物中除了增強(qiáng)體外還發(fā)現(xiàn)填料，則用過(guò)濾方式把兩種殘留物分離。用測(cè)定的初始試樣重量，和不同階段得到的殘留物的重量，可按重量百分比計(jì)算出預(yù)浸料樹脂含量、纖維含量和填料含量。
ASTM D2584、ASTM I）3171和SACMA SRM 23試驗(yàn)方法B（見文獻(xiàn)5.4.1.1.1（b）～（d））是用燃燒樹脂法來(lái)確定預(yù)浸料樹脂含量和纖維含量。這種試驗(yàn)方法適用于那些樹脂基體可以被燒掉，而燃燒溫度對(duì)增強(qiáng)體沒(méi)有影響的預(yù)浸料。有些樹脂會(huì)被燒結(jié)，在試樣加熱后殘留在纖維上。這個(gè)試驗(yàn)方法不適合用于這些材料。含不同填料和／或纖維的混合預(yù)浸料體系無(wú)法用這種方法分別。
這些方法是對(duì)含玻璃纖維，石英或陶瓷纖維以及環(huán)氧、酰亞胺、酚醛和聚乙烯樹脂的預(yù)浸料用得最為廣泛的方法。將馬弗爐設(shè)定到570°C±10°C（1050°F±50°F），就可以用燃燒樹脂法輕松測(cè)得玻璃纖維／石英／陶瓷纖維增強(qiáng)預(yù)浸材料的樹脂含量。必須注意將測(cè)試溫度控制在590°C（1100°F）以下，以防將玻璃原絲熔化，造成樹脂含量值偏低的現(xiàn)象。這種試驗(yàn)方法成本比溶劑萃取法低，而且不使用溶劑，但燃燒時(shí)可能產(chǎn)生有害的氣體和／或煙霧的副產(chǎn)品。用戶在采用這種方法前，必須閱讀預(yù)浸料的材料安全數(shù)據(jù)單（MSDS）來(lái)了解預(yù)浸料的降解材料成分。
……
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