【国家标准(GB)】 塑料 拉伸性能的测定 第4部分：各向同性和正交各向异性纤维增强复合材料的试验条件

ICS83.080.01
中华人民共和国国家标准
GB/T1040.4—2006/IS0527-4:1997代替GB/T1040—1992
拉伸性能的测定
第4部分：
各向同性和正交各向异性纤维增强复合材料的试验条件
Plastics-Determination of tensile properties-Part 4:Test conditions for isotropic and orthotropicfibre-reinforced plastic composites(ISO527-4:1997,IDT)
2006-09-01发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会
数码防花
2007-02-01实施
规范性引用文件
试样数量
状态调节
试验步骤
结果计算和表示，
精密度
12试验报告·
附录A（规范性附录）试样的制备A.1机械加工制备试样
A.2带有粘接端柄试样的制备
附录B（资料性附录）试样的对中具
GB/T1040.4—2006/ISO527-4:1997前言
GB/T1040《塑料拉伸性能的测定》分为五部分：第1部分：总则；
-第2部分：模塑和挤塑塑料的试验条件；一第3部分：薄膜和薄片的试验条件；GB/T1040.4—2006/ISO527-4:1997一第4部分：各向同性和正交各向异性纤维增强复合材料的试验条件；一第5部分：单向纤维增强复合材料的试验条件。本部分为GB/T1040的第4部分，等同采用ISO527-4：1997《塑料拉伸性能的测定第4部分：各向同性和正交各向异性纤维增强复合材料的试验条件》（英文版）。本部分等同翻译ISO527-4：1997，在技术内容上完全相同。为便于使用，本部分做了下列编辑性修改：把“本国际标准”一词改为“本标准”或“GB/T1040”，把“ISO527的本部分”改成GB/T1040a
的本部分”或“本部分”；
删除了ISO527-4：1997的前言；b)
增加了国家标准的前言：
d）把“规范性引用文件”中的三个国际标准用对应的等同采用该文件的我国国家标准代替。本部分与其他四部分一起共同代替GB/T1040一—1992《塑料拉伸性能试验方法》。本部分与GB/T1040—1992相比主要变化如下：一适用范围不同，本部分只适用于各向同性和正交各向异性纤维增强复合材料的试验；一增加了规范性引用文件一章；增加了定义和原理；
-增加了对纤维增强复合材料弹性模量、泊松比的测试内容；增加了附录A和附录B。
本部分的附录A为规范性附录、附录B为资料性附录。本部分由中国石油和化学工业协会提出。本部分由全国塑料标准化技术委员会方法和产品分会（TC15/SC4）归口。本部分负责起草单位：国家合成树脂质量监督检验中心。本部分参加起草单位：北京燕化石油化工股份有限公司树脂应用研究所、国家石化有机原料合成树脂质量监督检验中心、国家化学建筑材料测试中心、中昊展光化工研究院、中国兵器工业集团第五三研究所、广州金发科技股份有限公司、深圳新三思材料检测有限公司等。本部分主要起草人：黄正安、王永明。本部分为首次发布。
1范围
GB/T1040.4—2006/ISO527-4:1997塑料拉伸性能的测定第4部分：
各向同性和正交各向异性纤维增强复合材料的试验条件
1.1GB/T1040的本部分在第1部分基础上，规定了测定各向同性和正交各向异性纤维增强复合材料拉伸性能的试验条件。
对单向增强复合材料的规定见GB/T1040的第5部分。1.2见GB/T1040.1—2006中的1.2。1.3本部分适用于下列材料：
-混入非单向增强材料的纤维增强热固性和热塑性复合材料，所用的非单向增强材料如毡片、机织物、无捻粗纱织物、短切原丝及上述增强材料的组合物、混杂纤维、无抢粗纱、短切或磨碎纤维或预浸渍材料（预浸料）等（对于直接注塑试样，见GB/T1040.2—2006中的1A型试样）；带有单向增强材料的上述材料复合制品和用单向层压片材构成的多向增强材料，所提供的层压片材应是匀称的；
一由这些材料制作的成品。
涉及到的增强纤维包括玻璃纤维、碳纤维、聚芳酰胺纤维或其他类似纤维。1.4本部分应使用按ISO1268或其他等效方法制作的试板或从带有合适平面的成品或半成品经机加工制成的试样。
1.5见GB/T1040.1—2006中的1.5。2规范性引用文件
下列文件中的条款通过GB/T1040的本部分的引用而成为本部分的条款，凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本部分，然而，鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本部分。
GB/T1040.1—2006塑料拉伸性能的测定第1部分：总则（ISO527-1：1993,IDT）GB/T1040.2一2006塑料拉伸性能的测定第2部分：模塑和挤塑塑料的试验条件（ISO527-2:1993,IDT)
ISO1268:1974
塑料试验用玻璃纤维增强树脂胶合低压层压板的制备ISO2818.19942
塑料用机械加工方法制备试样
ISO3534-11993统计学词汇和符号第1部分：概率和一般统计学术语3原理
见GB/T1040.1--2006中的第3章。4定义
下列定义适用于GB/T1040的本部分。GB/T1040.4—2006/ISO527-4:19974.1
标距gauge length
见GB/T1040.1—2006中的4.1。
speed of testing
试验速度
见GB/T1040.1—2006中的4.2。
拉伸应力
Jtensile stress
除把对\1\方向试样的。定义为，和把对“2\方向试样的。定义为以外（对这些方向的定义见4.8)，其余见GB/T1040.1—2006中的4.3。4.3.1
拉伸强度tensilestrength
除把对\1\方向试样的M定义为m和把对\2”方向试样的cm定义为am外，其余见GB/T1040.1-2006中的4.3.3。
拉伸应变tensile strain
除把对\1\方向试样的e定义为E.和把对\2”方向试样的e定义为E2外，其余见GB/T1040.1-2006中的4.4。
用比值或百分数表示。
拉伸强度拉伸应变，断裂拉伸应变tensilestrainattensilestrength；tensilefailurestrainEM
在试样拉伸强度对应点处的拉伸应变。对\1\方向试样，EM定义为EM；对“2\方向试样，定义为EM2。用比值或百分数表示。
拉伸弹性模置modulusofelasticityintensionE
除把对1\方向试样的E定义为E和把对\2”方向试样的E定义为E，以外，其余见GB/T1040.1-2006中的4.6。
使用的应变值在GB/T1040.1—2006中的4.6中给出，即e-0.0005和=0.0025（见图1），除非在材料或技术规范中已给出了可选择的值。2
泊松比Poisson'sratio
斜率E
=0.0005*=0.0025
应变e
应力-应变曲线
GB/T1040.4—2006/IS0527-4:1997除按照图2所示坐标把对“1\方向试样的定义为i2定义为1把对“2”方向试样的定义为p21-而定义为23外，其余见GB/T1040.1--2006中的4.7。34
图2纤维增强复合材料的坐标轴
试样坐标轴specimen coordinateaxes通常根据与材料结构或生产工艺有关的特征来规定“1\方向（见图2)，把与“1\方向垂直的方向规定为\2”方向。
注1：“1方向又称为0°方向或纵向2\方向又称为90°方向或横向。注2：本标准第5部分涉及的单向材料把平行于纤维的方向定义为\1\方向；把垂直于纤维方向（在纤维所在平面内定义为\2”方向。
5设备
除以下规定外，其余见GB/T1040.1—2006中的第5章。测微计或等效测量仪器的读数精度应达到0.01mm或更优。如果用在凹凸不平的表面上，仪器应带有尺寸合适，端部为球形的测量头；如果用在平整、光滑的（例如经过机械加工的）表面上，则应带有平面测量头。
GB/T1040.1—2006中的5.2.2不适用于本部分。注：推荐按附录B所述对试样和载荷系统的对中进行校核。GB/T1040.4--2006/ISO527-4:19976试样
6.1形状和尺寸
GB/T1040的本部分规定了三种类型试样，如图3(1B型）和图4(2型和3型）所示。1B型试样用于试验纤维增强热塑性塑料。如果破坏发生在标距线内，1B型试样也可用于纤维增强热固性塑料。1B型试样不应用于多向性连续纤维增强材料。2型试样（为不带端柄的矩形试样）和3型试样（带有粘接端柄的矩形试样）用来试验纤维增强热固性和热塑性塑料。未粘接端柄的试样一般作为2型试样。2型及3型试样的优选宽度为25mm，如果由于使用了特殊的增强材料，使其拉伸强度变得不高时，也可以使用宽度为50mm或更大的试样。2型和3型试样的厚度应为2mm~10mm。为了确定使用2型还是3型试样，应首先使用2型试样进行试验，如果无法试验或结果不令人满意，例如试样在夹具中打滑或在夹具中破坏（GB/T1040.1一2006中的5.1)，则使用3型试样。对于压塑材料，各类试样两端片之间不应有厚度偏离平均值超过2%的点。Ls
单位为毫米
一总长度
案平行部分的长度
端部宽度
获窄部分的宽度
标距(为使用引伸计推荐）
夹具间的初始距离
注：第6章已给出关于试样质量和平行度的要求。≥150*
≥606
115±1
a对某些材料，端橘长度可能需要延长（如可使L。=200mm），以防止试样在夹具内破坏或滑动。b注意：厚度为4mm的试样，与GB/T1040.2—2006规定的1B型试样及在IS03167:1993《塑料多用途试样》中的B型试样相同。
图31B型试样
总长度
一两端柄间的距离
一厚度
标距（为使用引伸计推荐）
夹具间的初始距离
端柄长度
端柄厚度
对中孔直径
对中孔（位置随意）D
a）2型试样
对中孔（位置随意）D
b)3型试样
GB/T1040.4--2006/1S0527-4：1997单位为毫米
≥250
25±0.5或50±0.5
150±1
注：第6章已给出关于试样质量和平行度的要求。图42型和3型试样
6.2试样的制备
6.2.1概述
150±1
25±0.5或50±0.5
136（标称）
对于模塑及层压材料，应按照ISO1268：1974或其他规定/商定的方法制备试板。对于3型试样（见附录A)，应从上述试板上切取单个或成组试样。当要求从最终产品制备试样时（如为了在生产过程中或交货时进行质量控制），则应从平面部分制5
GB/T1040.4—2006/IS0527-4:1997取试样。
在ISO2818：1994中规定了机加工制备试样的参数，附录A中给出关于切削试样时的其他要求。6.2.2端柄（对于3型试样）
试样的两端应进行增强，最好使用与试样长轴成45°角的纤维多层交叉层压或玻纤织物/树脂层压的方式制成端柄，柄厚应为1mm～3mm，柄角为90（即不是渐缩的）。允许选用其他的柄形装置，但使用前应得到证明其强度至少能与推荐的端柄相等，而其变异系数（见GB/T1040.1中的10.5及ISO3534-1.1993），则不大于推荐的端柄。可供选择的端柄包括：由受试材料制成的端柄、机械紧固端柄及由粗糙材料制造的非粘结端柄（例如金刚砂纸、普通砂纸以及使用粗糙的夹具表面等）。
6.2.3端柄的粘接（对于3型试样）使用高韧性黏合剂把端柄粘接到试样上，见附录A。注：单个试样和成组试样的粘接步骤相同。6.3标线
见GB/T1040.1-2006中的6.3。
6.4试样的检查
见GB/T1040.1—2006中的6.4。
6.5各向异性
纤维增强复合材料的性能常随着片材板面的方向不同而变化（各向异性）。因此，推荐分别按与主轴平行和垂直两个方向制备两组试样，以测定从材料结构或从其生产工艺知识所推断的一些特性的方向性。
7试样数量
见GB/T1040.1—2006中的第7章。8状态调节
见GB/T1040.1—2006中的第8章。9试验步骤
9.1试验环境
见GB/T1040.1-2006中的9.1。
9.2试样尺寸测量
见GB/T1040.1—2006中的9.2。
9.3夹持
见GB/T1040.1—2006中的9.3。
9.4预应力
见GB/T1040.1—2006中的9.4。
9.5引伸计和应变仪的安装和标线的定位见GB/T1040.1—2006中的9.5。
测量标距长度应精确至1%或更优。9.6试验速度
使用下列试验速度。
9.6.11B型试样
a）常规质量控制时，为10mm/min；6
GB/T1040.4—2006/IS0527-4:1997b）合格鉴定试验，测定最大伸长和拉伸弹性模量时，为2mm/min。9.6.22型和3型试样
a）常规质量控制时，为5mm/min；b）合格鉴定试验，测定最大伸长和拉伸弹性模量时，为2mm/min。9.7数据的记录
见GB/T1040.1—2006中的9.7。
结果计算和表示
除了采用本部分第4章中给出的定义且应变值应报告到三位有效数字以外，其余见GB/T1040.1-2006中的第10章。
如要求计算泊松比，则应在4.6中给出的应变值附近计算。11精密度
因为未得到实验室间试验数据，所以本试验方法的精密度尚未知道。如获得实验室间数据后，将在下次修订时补充精密度的说明。精密度数据将会对纤维和母料类型的具体组合予以规定。12试验报告
试验报告应包括以下内容：
a）注明引用GB/T1040的本部分，包括试样类型和试验速度，按以下格式书写：拉伸试验
试样类型
试验速度mm/min
GB/T1040.4/2/5
b)～q)项见GB/T1040.1—2006第12章中的b)~q)项。在12章b)项中应包括纤维类型、纤维含量和纤维儿何形状（例如：毡）等。GB/T1040.4—2006/ISO527-4:1997A.1机械加工制备试样
在任何情况下，都要采取以下措施：附录A
（规范性附录）
试样的制备
一避免造成试样中热量大量累积（建议使用冷却剂）。如果使用液体冷却剂，在机加工后，应立即擦干试样。
检查试样所有切削表面，应没有由机加工造成的缺陷。A.2带有粘接端柄试样的制备
推荐方法如下：
从受试材料上切取一块片材，该片材具有指定试样的长度，而其宽度应与切取所需的试样数目相适应。在该片材上标识材料的“1”方向。切取制作端柄所需长度和宽度的矩形条。按下述步骤把上述矩形条粘贴到制好的试样片材上：如果需要，对即将进行粘贴的所有表面都用细砂纸打磨处理或使用合适砂子进行喷砂处理。a
消除上述表面灰尘并使用合适溶剂清洁表面。严格按照黏合剂使用说明，用高韧性黏合剂把矩形条沿片材两端粘贴到片材上，矩形条间应相互平行，且垂直于试样的长度方向，如图A.1所示。注：推荐使用带有薄型载体的薄膜黏合剂。该黏合剂的剪切强度应大于30MPa，并希望所使用的黏合剂是柔韧的，其断裂应变应大于受试材料。按黏合剂使用说明推荐的温度、压力和保持时间进行粘接。d)
把上述片材切割成试样，切割时应把构成端柄的矩形条与片材结合在一起作为一个整体切割(见图A.1)。
修剪下来的废料
图A1制备试样
附录B
（资料性附录）
试样的对中
GB/T1040.4—2006/ISO527-4:1997推荐使用带有应变片的试样在标距中心位置校核拉力试验机和试样的对中情况，制作该试样的材料与被试材料相同。使用某种装置或方法，以保证该试样用可重复的方式定位在夹具中。带有应变片试样如图B.1所示。把两个应变片(SG1、SG2)粘贴到试样的同一个面上，距试样边缘距离大约为试样宽度的1/8。把第三个应变片（SG3)粘贴到试样的背面中线与前面的二个应变片中点连线的交点位置上。把各应变片的输出值与在4.6给出测量拉伸模量应变范围中点值，即0.0015，进行比较。用式(B.1)和式（B.2)分别计算在宽度方向上的弯曲应变（B,）和在厚度方向的弯曲应变（B），以百分数表示。4 [ — |
式中：下载标准就来标准下载网
T ew e3
E1、E?和E3分别为应变片SG1、SG2和SG3所记录的应变值；c.=毫+%+%
E由右式计算：
最后，确保弯曲应变满足不等式(B.3)给出的条件：B,+B≤3.0%
注1：为全面检查出不对中的所有可能来源，必须在靠近夹具处使用更多的应变片。(B.1)
注2：在试样的每个侧面夹上一个带有纵向应变输出的引伸计，能检查单独试样在宽度方向上的对中情况。b
a）正视图
SG1和SG2
b）侧视图
图B.1用于对中校核系统应变片(SG1、SG2和SG3)的位置SG3
小提示：此标准内容仅展示完整标准里的部分截取内容，若需要完整标准请到上方自行免费下载完整标准文档。