【航空工业行业标准(HB)】 树脂基复合材料层合板湿热环境吸湿试验方法

中华人民共和国航空工业标准
HB 7401-96
树脂基复合材料层合板
湿热环境吸湿试验方法
1996-09-13发布
中国航空工业总公司下载标准就来标准下载网
1997-01-01实施
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本标准参照采用美国ASTMD570一81（塑料吸湿标准试验方法）及SRM11一88试验用复合材料层合板吸湿试验推荐方法》。我国对玻璃纤维增强塑料（通称玻璃钢）建立了（GB1462一78玻璃钢吸水性试验》、（GB257481玻璃钢湿热试验方法）、（GB2575一81玻璃钢水浸试验方法》，《JC291－81玻璃钢加速水浸试验方法》和《GB2573一81玻璃钢大气暴露试验方法》。这些标准均为81年以前制定的，受当时条件的限制，多为定性的试验方法，适用于评定湿热环境对玻璃钢性能的影响，不能反映近年来先进复合材料研究的进展，难以满足航空结构用碳纤维树脂基复合材料湿热环境试验要求。
因此，需要建立航空结构用树脂基复合材料湿热环境性能测试与性能研究的试验室加速干燥和湿热环境吸湿方法标准。本标准试验方法保证试验用树脂基复合材料层合板在工程能接受的较短时间内模拟其长期使用环境中可能达到的吸湿量，以便及时进行树脂基复合材料层合板湿热条件下力学性能测试与研究试验。本标准同样适用于玻璃纤维增强塑料等树脂基复合材料。本标准是我国航空用树脂基复合材料的基础标准。本标准自1997年01月01日起实施。自实施之日起，航空工业用纤维增强树脂基复合材料层合板湿热环境吸湿试验推荐按本标准进行。
本标准由中国航空工业总公司航空材料热工艺标准化技术归口单位提出并归口。
本标准由中国航空工业总公司第六二三研究所负责起草。本标准主要起草人：朱梅庄、和润忠、郑锡涛、杨乃宾、王全荣、翁蕴芳。
本标准于1996年09月首次发布。1范围
中华人民共和国航空工业标准
树脂基复合材料层合板
湿热环境吸湿试验方法
HB 7401-96
本标准规定了树脂基复合材料层合板湿热环境吸湿试验的定义、试样、吸湿量测定与力学性能试样吸湿的试验步骤和试验报告等。本标准适用于树脂基复合材料层合板吸湿量测定及湿热环境下力学性能试验。2定义
本标准采用下列定义。
2.1工程千态试样engineering dry specimen树脂基复合材料试样经70℃烘干处理达到脱湿速率稳定在每天质量损失不大于0.02%时为工程干态试样。
2.2平衡吸湿量equilibrium moisture content树脂基复合材料工程干态试样在给定温度、湿度条件下达到吸速率稳定在每天质量增加不大于0，05%时，试样质量增加的百分数为给定温度、湿度茶件下的苹衡吸湿量。2.3 饱和吸湿量 saturated moisture content树脂基复台材料工程干态的吸湿试样经70C浸泡吸湿达到吸湿速率稳定在每天质量增加不大于0.02%时，试样质量增加的百分数为饱和吸湿量。3试验设备
3.1烘箱，温度控制精度为土3C。3.2湿热环境箱（简称环境箱）。温度控制精度为土3七，温度场不均勾度为土3：相对湿度控制精度为±5%，相对湿度不均寸度为±5%。3.3分析天平，精度不低于0.5mg。4试样
本标准适用的试样有吸湿试样、力学性能试样和跟随件。跟随件是用于监测被测试验件吸湿量的试样。
4，1吸湿试样为几何形状与尺寸符合图1规定的多向层合板。中国航空工业总公司1996-09-13发布1997-01-01买施
HB 7401-96
4.2力学性能试样应符合有关试验方法标准规定。- KAONi KAca-
4.3跟随件的铺层形式及表面处理状态应根据实际结构铺层来确定。跟随件应与试验件炉或同批生产加工。跟随件可选用力学性能试样，吸湿试样或自行设计。4.4吸湿试样和力学性能试样有效试样数量不少于5个，跟随件应不少于3个。4.5所有试样均不能有边缘分层或表面划痕。50
图1吸湿试样
5试验过程
5.1工程干态处理
5.1.1将试样放入70的烘箱，烘干试样达到程于态。烘干期间每天对试样称量一次。对于玻璃化转变温度（T，）低于84七的材料，烘干温度应比T。低14七：对于玻璃化转变温度高120℃的材料，充许提高烘干温度，但烘干温度应不高于100七。5.1.2将试样放入干燥器内冷却到室温，并对试样称量。5.1.3在试验室条件下，干态试样应贮存在干燥器内。5.2吸湿处理
5.2.1吸湿方法
可根据试验要求选择下列方法之：浸泡吸湿法
将工程干态试样置于环境箱中，在70土3℃蒸馏水中浸泡。b)湿热吸湿法
将工程干态试样置于环境箱中，在70土3C、95土5%RH下吸湿。上述两种方法中，对于玻璃化转变温度（工）低于84℃的材料，吸湿温度应比T。低14七：2
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对于玻璃化转变温度（T）高于120℃的材料，充许采用提高吸湿温度达到所要求的吸湿量，佰温度应不高于100七。
5.2.2吸湿程序
将试样置于环境箱中，开始计时。前四天对试样每天称量一次；然后每三天称量一次；当吸湿速率接近每天质量增加0.05%时，每天称量一次。称量时从环境箱中取出试样，并用湿布包裹，冷却到室温后，再用干布擦干试样，立即称量，称量后立即将试样放回环境箱中，并记录称量时间。每次称量过程应不超过30min。当连续三次称量得到的吸湿速率均小于每天质量增加0.05%（或0.02%）时，则试样达到平衡（或饱和）吸湿状态，停止计时。吸湿时间计算时，应扣除称量时间。5.2.3吸湿试样的贮存
经吸湿的试样，应用湿布包好，置于密封容器内，贮存于室温环境中。如果吸湿试样贮存超过干天，则应在试验前对试样作吸湿量检查。对于吸湿量变化超过规定值5%以上的试样应再处理，使其吸湿量达到规定值。5.2.4力学性能试验吸湿量的控制室温，低温下吸湿试样的静强度试验和三天以下的疲劳试验可不考虑试验期间的吸湿量变化，三天以上的疲劳试验应采取补充试样吸湿量的措施。高温下、温载谱下的疲劳试验及高温静强度试验必须在环境箱内进行，并设置跟随件测定吸湿量的实际变化。尤其对于80亡以上的疲劳试验，要采取有效的补湿措施。5.3吸湿量计算
吸湿量按下式计算：
G:- Go × 100
式中：M，-—试样的吸湿量，%；G,一试样吸凝后的质量，g：
Gu—试样工程干态质量，g。
当吸湿条件符合2.3规定时，所得吸湿量为饱和吸湿量。6试验报告
6.1试验报告般包括以下内容：
a）试验项目名称与要求：
b）试样材料来源与制备、铺层、纤维体积含量：c）试样编号及尺于，外观质量与数量，制造合格证：d）试验设备、试验室温度与湿度：e）吸湿方法，吸湿时间：
f）试验结果；
g）试验人员，试验日期。
6.2湿热环境力学性能试验报告还需包括：3
HB7401-96
加载开始前湿热环境箱的温度及湿度，升温时间，保温时间。4
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