[发明专利]考虑老化效应的复合材料层合板拉伸试样及其制备方法

说明书

本发明公开了考虑老化效应的复合材料层合板拉伸试样及其制备方法，包括：在复合材料铺层过程中，在两端嵌入多层金属板，层合板的最底层和最上层是复合材料铺层，中间实现复合材料与金属板交替铺层，对复合材料切割成哑铃试件，一次性加工多个哑铃试件，在进行湿热老化的时候，对两端进行密封处理，避免了两端老化，从而在拉伸测试过程中避免了两端夹持部分的脱落，还提升了样件加工效率。

技术领域

本发明涉及考虑老化效应的复合材料层合板拉伸试样及其制备方法，属于拉伸试样制备领域。

背景技术

复合材料具有比强度高、比刚度高、可设计性强且耐疲劳，在航天、军事、汽车和工业等多领域得到了广泛的应用。因此，对复合材料的力学性能进行测试，是复合材料应用的前提。目前对于复合材料的拉伸性能测试过程中，为了防止复合材料层合板两端在拉伸过程中被拉伸机夹具压碎，大多数采用的是在复合材料层合板两端外面粘接金属片，金属片因粘接不牢固容易脱落，特别是复合材料老化后表面粘附性下降，铝合金粘接更容易脱离，而且粘接的工艺流程复杂。

发明内容

本发明设计开发了考虑老化效应的复合材料层合板拉伸试样，将金属板材预埋进复合材料层合板的两端，保持拉伸试样居中，避免了金属片与拉伸机夹头直接接触而导致脱落，减少湿热老化对两端的影响。

本发明还设计开发了考虑老化效应的复合材料层合板拉伸试样的制备方法，将金属片预埋进复合材料，一次性能够加工多个样件，简化了流程，提升了效率和数据测试的一致性，克服了现有复合材料层合板拉伸试样在拉伸过程中金属板脱落的缺陷，避免数据错误导致试验失败的问题。

本发明提供的技术方案为：

考虑老化效应的复合材料层合板拉伸试样，包括：

底层复合材料，其设置在所述试样的最底层；

两个下层金属板，其分别粘接在所述底层复合材料的两端；

中层复合材料，其设置在所述金属板上；

两个上层金属板，其分别粘接在所述中层复合材料的两端；

上层复合材料，其设置在所述上层金属板上；

其中，所述底层复合材料、所述下层金属板、所述中层复合材料、所述上层金属板以及所述上层复合材料形成了哑铃型试样，中间部分为复合材料，两端的金属板和中间部分之间的过渡区域充满了胶粘剂；

其中，所述底层复合材料呈水平设置，所述拉伸试样两端的高度大于中间的高度，两端的宽度大于中间的宽度，所有过渡区域呈圆弧过渡。

优选的是，所述底层复合材料和所述上层复合材料的层数为2-3层。

考虑老化效应的复合材料层合板拉伸试样的制备方法，包括：

步骤一、设定复合材料拉伸试样的尺寸，包括：

试样长度为a，试样宽度为b，试样厚度为c，铺层层数为n；

当一次制作N个拉伸试样时，裁剪n片长度为a，宽度为b*N的单层预浸布；

步骤二、切割厚度为t、长度为d、宽度为b*N的金属板，数量为m片，金属板表面经过表面粗糙度处理，采用砂纸打磨或者喷砂；

其中，m为偶数；

步骤三、将钢化玻璃表面清洗干净并涂抹脱模剂，自下而上依次进行铺层，将n₁层复合材料铺在玻璃板上作为第1层复合材料，并在其上两端铺涂有胶粘剂的金属板作为第1层金属板，并将n₂层复合材料铺在在金属板上作为第2层复合材料，然后交替铺设涂有胶粘剂的金属板和复合材料，最终使复合材料层合板的最外面都是复合材料，中间交替填入m/2层金属板，得到初步成型的复合材料层合板；