[发明专利]陶瓷纤维增强树脂基复合材料界面结合强度的测试方法

摘要

陶瓷纤维增强树脂基复合材料界面结合强度的测试方法，涉及陶瓷纤维。利用速干胶将陶瓷纤维粘结于硬纸框上，使陶瓷纤维拉直固化；制备包埋模具，将纤维连同硬纸框放入模具中，再将树脂导入模具；树脂固化后将包埋端连同模具切割得试样，抛光；当试样包埋深度低于1mm时，在抛光后将包埋端与最初的被切割部分利用速干树脂粘结；未包埋端的纸框两侧用明火烧断，上端纸框根据纤维数量平均切割，而后再利用与切后纸框面积相当的硬纸板粘结加强。先将包埋端固定在试验机下夹具上，而后将加强段固定在试验机上夹具上；进行单丝拔出实验；记录试验机给出的每一次拔出力值；观察拔出端形貌，测量单纤维最大拔出长度；计算纤维与树脂的界面结合强度。

主权项

陶瓷纤维增强树脂基复合材料界面结合强度的测试方法，其特征在于包括以下步骤：A、利用速干胶将1～20根细直径陶瓷纤维平行粘结于印有刻度线的硬纸框上，使陶瓷纤维拉直，固化；所述陶瓷纤维选自碳纤维、碳化硅纤维、氮化硅纤维、氧化铝纤维中的一种；所述陶瓷纤维的直径为10μm量级；B、制备长方形包埋模具，将纤维连同硬纸框垂直放入模具中，再将树脂导入模具；C、待树脂完全固化后，根据测试要求的纤维包埋厚度，将包埋端连同模具一起进行切割，得试样；D、将试样抛光，去除表面微划痕；所述抛光先后采用粒度从大到小的金刚石抛光膏进行抛光，最后利用粒度小于0.1μm的金刚石抛光膏去除表面微划痕；E、当需要获得的试样包埋深度低于1mm时，在抛光后将包埋端与最初的被切割部分利用速干树脂粘结，以便于试验机的夹具夹持；F、未包埋端的纸框两侧用明火烧断，上端纸框根据纤维数量平均切割，而后再利用与切后纸框面积相当的硬纸板粘结加强；所述硬纸板上刻画至少10条等间距刻度，并平行粘结多根纤维；所述硬纸板的厚度≥1mm；G、先将包埋端固定在试验机下夹具上，而后将加强段固定在试验机上夹具上，固定过程利用铅垂线校正；固定完毕后，进行单丝拔出实验；H、记录试验机给出的每一次拔出力值P；I、利用光学显微镜，观察拔出端形貌，并利用光学显微镜匹配的计算机及软件精确测量单纤维最大拔出长度L；J、采用公式τ＝p/πdL，计算纤维与树脂的界面结合强度τ，其中，P为记录试验机给出的每一次拔出力值，d为单纤维的直径，L为单纤维最大拔出长度。