路径: 主页 > GB/T > 第126页 > GB/T 45461-2025 | 标准编号 | GB/T 45461-2025 (GB/T45461-2025) | | 中文名称 | 碳纤维复合材料 测试试样用加强片粘贴规程 | | 英文名称 | Carbon fiber composite materials - Code of practice for test specimen tabbing | | 行业 | 国家标准 (推荐) | | 中标分类 | Q53 | | 国际标准分类 | 59.100.20 | | 字数估计 | 14,155 | | 发布日期 | 2025-03-28 | | 实施日期 | 10/1/2025 | | 发布机构 | 国家市场监督管理总局、中国国家标准化管理委员会 | GB/T 45461-2025: 碳纤维复合材料 测试试样用加强片粘贴规程
ICS 59.100.20
CCSQ53
中华人民共和国国家标准
碳纤维复合材料 测试试样用加强片
粘贴规程
2025-03-28发布
2025-10-01实施
国 家 市 场 监 督 管 理 总 局
国 家 标 准 化 管 理 委 员 会 发 布
前言
本文件按照GB/T 1.1-2020《标准化工作导则 第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定
起草。
请注意本文件的某些内容有可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。
本文件由全国碳纤维标准化技术委员会(SAC/TC572)提出并归口。
本文件起草单位:上海飞机制造有限公司、南京玻璃纤维研究设计院有限公司、江苏恒神股份有限
公司、中国石化上海石油化工股份有限公司、航天海鹰(镇江)特种材料有限公司、中复神鹰碳纤维股份
有限公司、北京航空航天大学、航天材料及工艺研究所、广东中威复合材料有限公司、江苏澳盛复合材料
科技股份有限公司、北京玻钢院复合材料有限公司、力试(上海)科学仪器有限公司、常州新创航空科技
有限公司、成都泰格尔航天航空科技股份有限公司、上海艾柯检测科技有限公司、威海宝威新材料科技
有限公司、天津爱思达航天科技股份有限公司、威海茗跃新材料有限公司、重庆胜科检测技术有限公司、
陕西天策新材料科技有限公司、上海神添实业有限公司、重庆成飞新材料股份公司、中建海龙科技有限
公司、江苏亨睿航空工业有限公司、江苏亨睿碳纤维科技有限公司、哈尔滨新科锐复合材料制造有限公
司、沈阳西子航空产业有限公司、西安驰达飞机零部件制造股份有限公司、安徽赢碳新材料科技有限公
司、山东鼎晟复合材料科技股份有限公司、陕西黄河新兴新材料科技股份有限公司、长盛(廊坊)科技有
限公司、南京中材标准认证有限公司。
本文件主要起草人:原崇新、马丹、赵新福、贾艳荣、祝孟泽、田杨、李志远、陈秋飞、冯煜博、颜世博、
潘月秀、张传媛、王飞翔、宋楠、肖茵茨、廖勇、王萌、王斌、党磊、向薇、谈源、彭建、谢伟民、姜波、张毅、
冷喜波、曹东普、孙海成、李骏光、杨斌、李松、赵宝军、裘健全、顾勇涛、王金伟、廖俊杰、周静、徐琪、陈宇航、
袁天雨、姜敬前、董彬。
碳纤维复合材料 测试试样用加强片
粘贴规程
1 范围
本文件确立了碳纤维复合材料测试试样用加强片的粘贴程序,规定了碳纤维复合材料测试试样用
加强片粘贴的设备及材料、加强片及胶粘剂的要求,以及试样/试板检查、加强片准备、胶接面处理、胶粘
剂准备、粘贴加强片、胶粘剂固化和试样分切的过程,描述了加强片粘贴后的测试试样质量要求的证实
方法。
本文件适用于碳纤维复合材料拉伸和压缩测试试样用加强片的粘贴。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文
件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于
本文件。
GB/T 2943 胶粘剂术语
GB/T 40724 碳纤维及其复合材料术语
3 术语和定义
GB/T 2943和GB/T 40724界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
试板 testpanel
完成固化脱膜后,用于试样加工的复合材料平板。
3.2
剥离层 peelply
与复合材料表面共固化,用于保护复合材料胶接面,不含可迁移化学脱模剂的织物。
注:胶接操作前将其剥离,得到具有清晰织纹的清洁胶接面。
[来源:GB/T 40724-2021,5.79]
3.3
试样 specimen
按试验方法要求加工的用于试验的样品。
[来源:GB/T 40724-2021,7.50,有修改]
4 设备及材料
4.1 切割设备
试板或试样分切用切割设备选用见附录A。
4.2 烘箱
具有能满足固化要求的温度测量和控制装置,温度控制精度为±3℃。
4.3 压机
加压方式能够按照规定的“力-时间”曲线进行加压,整个加压过程的压力控制精度为5%。具有能
满足固化要求的温度测量和控制装置,温度控制精度为±3℃。
4.4 热压罐
具有能满足固化制度的控温系统和控压系统。温度控制精度为±3℃,压力控制精度为±0.02MPa。
4.5 干式喷砂机
最大工作压力不小于0.8MPa。
4.6 加强片粘贴用工装
加强片粘贴用工装见附录B。
4.7 量具
分度值不小于0.01mm。
4.8 清洗剂
乙醇或丙酮。
4.9 胶带
耐温温度比胶粘剂固化温度高20℃以上。
4.10 金刚砂砂纸
目数为120目~220目。
5 加强片及胶粘剂要求
5.1 加强片
5.1.1 加强片材料
常用加强片材料如下:
a) 玻璃纤维层合板;
b) 碳纤维层合板;
c) 金属加强片。
5.1.2 加强片厚度
加强片的厚度应大于0.5mm。常用的加强片厚度为1mm~2mm,若试样本体厚度较厚,加强片
的厚度可适当增加。
5.1.3 加强片铺层
加强片宜采用0/90°正交铺层,且加强片纤维方向与载荷方向成45°。若加强片在较大端部载荷下
发生破坏,可将加强片角度调整为0/90°。
5.2 胶粘剂
5.2.1 通则
胶粘剂主要分为胶膜和糊状胶粘剂。
胶粘剂应满足试样环境测试要求且具有较高伸长率(断裂伸长率宜大于5%),强度应满足将施加
的载荷通过剪切传递给试样且承受夹持端施加的压缩应力。
5.2.2 胶膜
胶膜厚度应不大于0.3mm,且胶膜固化温度应低于试样树脂基体玻璃化转变温度。
5.2.3 糊状胶粘剂
糊状胶粘剂符合下列要求:
a) 室温下,糊状胶粘剂的黏度具有良好的可涂覆性;
b) 糊状胶粘剂的适用期应大于30min;
c) 应保证固化后糊状胶粘剂层厚度的均匀性,且厚度宜小于0.5mm;
d) 糊状胶粘剂固化温度应低于试样树脂基体玻璃化转变温度。
6 加强片粘贴程序
加强片可对试样单独粘贴,也可与试板粘贴好再切割成试样。加强片粘贴流程如图1所示,其中,
试样分切步骤只适用于试板粘贴流程。加强片宜与试板粘贴后再切割成试样,如图2所示。
图1 加强片粘贴流程
标引序号说明:
1---试板;
2---加强片;
3---试样;
4---切割路径。
图2 试板粘贴加强片及分切示意图
7 加强片粘贴
7.1 试样/试板检查
在粘贴加强片前,目视检查试样/试板表面应无纤维损伤,并确认试板的纤维方向已标识清楚。
7.2 加强片准备
若试样粘贴加强片,加强片尺寸应与粘贴区尺寸一致。若试板粘贴加强片,加强片的尺寸应大于粘
贴区尺寸。
用于同一个试样或同一块试板粘贴的四块加强片之间的厚度变化应小于加强片标称厚度的8%。
宜选用直角加强片,若试样厚度较厚或预估破坏载荷较大,可对加强片进行斜削角加工,斜削角度
为7°~30°。
7.3 胶接面处理
7.3.1 试样/试板在与加强片粘贴前,应对试样/试板和加强片胶接面进行表面处理。
7.3.2 若胶接面使用了剥离层,则胶接面无需打磨。剥离层在胶接前进行去除,以防止胶接面污染。
推荐剥离层去除后12h内完成粘贴操作,否则应按照未使用剥离层进行打磨处理。
7.3.3 若胶接面没有使用剥离层,应采用喷砂打磨或砂纸打磨的方式进行处理。操作步骤如下。
a) 打磨前使用胶带对非胶接区域进行标记和保护。
b) 胶接面处理:
---喷砂处理:使用干式喷砂机,选用180目~300目的砂粒,控制气压在0.45MPa~0.8MPa;
---砂纸处理:使用金刚砂砂纸对胶接面进行打磨。若试板采用单向带制造,应沿纤维方向
打磨。
c) 用清洁的白色棉布沾湿清洗剂对处理过的胶接面进行清理,以白色棉布未沾有碳纤维复合材
料灰尘为准。
d) 目视检查,打磨面应泛白且分布均匀。
7.3.4 打磨过程若使用水减少灰尘,则打磨后应进行干燥处理。
7.3.5 若不能12h内完成加强片粘贴,则应将处理过的试样/试板放入密封袋中保存。
7.4 胶粘剂准备
若选用胶膜,应根据胶接区尺寸裁剪胶膜。
若选用糊状胶粘剂,应根据粘贴区尺寸和糊状胶粘剂层厚度准备用量,使用前充分混合至颜色
均匀。
7.5 粘贴加强片
宜使用工装设定非胶接区长度和定位加强片,粘贴工装见附录B。粘贴要求如下。
a) 加强片粘贴前可用胶带对非胶接区表面进行保护。
b) 使用双组分胶粘剂粘贴加强片时,涂胶时应朝一个方向,避免产生气泡。应采用措施控制胶粘
剂层厚度和均匀性,并及时清理胶接处溢出的胶粘剂。
7.6 胶粘剂固化
加强片与试样/试板粘贴后应进行固化,固化要求如下。
a) 若使用中、高温固化的胶粘剂,应放置于压机下或制袋后再放置于热压罐或烘箱中进行固化,
固化过程中对温度、压力和固化时间进行监控并记录。
b) 对于室温固化的胶粘剂,固化时采用重物加压等方式施加均匀的力,以便形成溢胶并排除
气泡。
7.7 试样分切
试样分切仅适用于试板粘贴加强片流程,且应符合下列要求。
a) 以试板基准边为加工基准,选用符合加工精度要求的切割设备,分切成规定尺寸的试样,并测
量记录尺寸。
注:试板基准边为试板分切中用于定位的边缘。
b) 目视检查,若试样的非粘贴区有溢胶,则测量并记录溢胶长度。
8 质量要求
完成加强片粘贴后的试样,按以下要求进行检查。
a) 应对试样胶接区域进行检测,胶接区域应无脱粘。
b) 粘贴加强片的试样应相对试样的中心线对称(a1 和a2、b1 和b2 之间的差值小于0.5mm),如
图3所示。试样的中心线可由试样的两条长边拟合生成。
标引符号说明:
a1,a2,b1,b2---加强片外侧表面与试样中心线的距离。
图3 粘贴加强片的试样两侧厚度偏差的测量方法
c) 试样非胶接区的树脂胶瘤应不影响试样的尺寸测量和测试结果。胶接线2mm以内的树脂胶
瘤可不做处理。压缩试样的非胶接区不应有溢胶。
d) 试样粘贴加强片区域的厚度测量点数量沿长度方向不少于3个,沿宽度方向不少于2个。
e) 试样的尺寸和公差测量结果应满足测试标准或测试方法中要求。
附 录 A
(资料性)
试样和试板分切用切割设备
试样或试板的分切可使用不同的切割设备,表A.1给出了常用的切割设备。
表A.1 常用的试样和试板分切用切割设备
设备名称
和试样或试板
接触部分
使用说明 速度/压力要求 加工限制及精度
磨床 砂轮
每次磨削的深度不
宜超过0.5mm,磨
削过程宜进行冷却
2000r/min
1)可用于试样和试板的分切;
2)加工端面为平面,表面粗糙度Ra可达0.4μm
或更好;
3)切割精度约为±0.05mm,平行度和垂直度
可达0.02mm
铣床
硬质合金等铣
削刀具
进给速度不宜过高,
不使刀具过载或被
切件发生过热即可。
铣 削 过 程 宜 进 行
冷却
转速不低于
16000r/min
1)可用于试样和试板的分切,脆性基体加工会
产生微裂纹;
2)加工端面表面粗糙度Ra约为1.6μm;
3)切割精度约为±0.3mm,平行度和垂直度
可达0.1mm
砂轮机 研磨用砂粒
进给速度不宜过高,
不使砂轮片过载或
者被切件发生过热
即可。加工过程宜
进行冷却
手动或电动
1)可用于试板的分切;
2)宜选用金刚石砂轮片,粒度为40目~80目
超高压水
切割机
水流
(有磨料)
磨料宜采用80目的
金刚砂
最大喷嘴前水压
不低于400MPa
1)可用于试板的分切;
2)切割精度为±0.1mm,切断面的斜度误差
不大于0.05mm;
3)切断面表面粗糙度Ra不高于10.0μm
附 录 B
(资料性)
加强片粘贴工装
B.1 加强片粘贴工装要求
用于加强片粘贴的工装宜符合下列要求:
a) 工装能保证四个加强片和试板胶接的相对位置;
b) 工装材质为钢质,具有足够的刚度,厚度不小于12mm,加热时具有良好的传热均匀性;
c) 试板接触面无目视可见的铣刀痕迹,无砂眼、裂缝、划痕等缺陷;
d) 试板接触面的表面粗糙度Ra不大于1.6μm,其他区域Ra不大于6.3μm;
e) 试板接触面精度±0.1mm,波纹度不大于0.0025。
B.2 加强片粘贴工装(适用于胶膜)
使用图B.1所示粘贴工装粘贴加强片的操作步骤如下:
a) 使用胶带对试板的非胶接区进行保护;
b) 将4块胶膜分别粘贴于4块加强片的胶接面;
c) 将其中的2块加强片放置于图B.1所示工装的凹槽中,胶膜侧朝上;
d) 依次放置试板和剩余2块加强片;
e) 上盖板通过定位销与下底板组合;通过拧紧侧面的螺丝使加强片挡板向凸台方向挤压加强片,
保证加强片与凸台紧密接触以防止树脂溢出到试样上;加强片挡板外侧的试板挡板用以保证
试板在固化过程中不发生移动。
标引序号说明:
1---试板;
2---加强片;
3---下底板,上盖板为对称结构,图中未显示;
4---加强片挡板;
5---试板挡板;
6---定位销;
7---螺钉。
图B......
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