一种纤维增强复合材料界面剪切强度测试台制造技术

本实用新型专利技术属于复合材料界面剪切强度测试领域，公开一种纤维增强复合材料界面剪切强度测试台。包括基座、左滑块、右滑块、左垫块和右垫块；基座上开设有截面为顶部开口的凸字形滑槽；左滑块和右滑块左右对称，左滑块包括竖直设立的支撑台，支撑台底部垂直向左固连有固定台，固定台上开设有第一竖直通孔；左垫块和右垫块结构相同，左垫块为与凸字形滑槽的槽底相适配的方形块体，左垫块的中部开设有第二竖直通孔，第一竖直通孔与第二竖直通孔的内径相同；左垫块和右垫块放置于凸字形滑槽的槽底，左滑块和右滑块则位于基座的上表面并且同侧的第一竖直通孔和第二竖直通孔上下正对贯穿插设有定位销。测试时本实用新型专利技术可以确定被顶出或压入的纤维根数。

An interface shear strength test rig for fiber reinforced composites

The utility model belongs to the field of interfacial shear strength testing of composite materials, and discloses an interface shear strength test bench for fiber reinforced composite materials. It includes base seat, left slide block, right slide block, left pad block and right pad block; the base is provided with a convex shaped groove on the top opening; the left slider and the right slider are symmetrical, the left slider includes a vertical support platform, the bottom of the support platform is vertically left fixed with a fixed platform, and the first vertical through hole is opened on the fixed platform; the left pad is opened. The block is the same as the right block structure, the left pad is a square block suitable for the bottom of the groove of the convex shaped groove. The middle of the left pad is opened with second vertical through holes, the first vertical through hole is the same as the inner diameter of the second vertical through hole; the left pad and the right pad are placed at the trough bottom of the convex shaped groove, the left slider and the right slider are located in the base. A positioning pin is inserted through the upper surface and the first vertical through hole on the same side and the second vertical through holes. When tested, the utility model can determine the number of fiber root being ejecting or pressing.

【技术实现步骤摘要】
一种纤维增强复合材料界面剪切强度测试台
本技术属于复合材料界面剪切强度测试领域，具体涉及一种纤维增强复合材料界面剪切强度测试台。
技术介绍
复合材料界面结构极为复杂，需要从纤维增强体的表面性质、形态、纤维增强体与基体间的相互作用、界面反应等方面探索界面的微观结构、界面性能与复合材料综合性能之间的关系，从而为复合材料性能优化、界面设计提供基础支撑。在影响复合材料综合性能的众多因素中，纤维-基体间的界面结合情况的影响最为突出，因此界面结合强度的定量表征显得十分重要。根据复合材料试样类型和测量尺度，测量纤维增强复合材料界面强度的方法可分为宏观方法和细观方法两类。与宏观方法对比，细观方法更直接和精确，更适合于表征复合材料的界面剪切强度。目前测定纤维和基体间界面强度的细观试验方法有很多种，其中应用最多的主要有：纤维拔出试验、微珠脱粘试验、纤维压入试验和纤维顶出试验。纤维拔出试验是一种直接测定界面参数的方法，可测定界面强度及界面摩擦系数。但是，该方法中，试样中的应力分布比剪滞分析复杂，计算的界面强度误差较大。其次，测试时，载荷直接作用在纤维上，而不是作用在基体上，与实际情况差别较大。第三，该方法只能用于纤维直径比较大的纤维，对于直径较小的纤维，则无能为力。微珠脱粘试验是对单纤维拔出试验难以奏效时的补充，但是微珠脱粘试验只适合树脂基复合材料的测试。纤维拔出试验和微珠脱粘试验主要用于实验室制作的模型试样的测试。复合材料制备工艺过程对纤维-基体间界面的形成有很大影响，这使得实验室制作的复合材料模型试样与实际应用的复合材料有较大差别。纤维顶出试验和压入试验既可以使用实验室制作的试样，还可以直接使用从实际复合材料中截取试样。因而，这两种测试方法可用于纤维增强陶瓷基界面剪切强度的测试，尤其是获得的结果可以直接用来指导实际复合材料的设计。纤维顶出和压入试验的原理是在光学显微镜下借助于精密定位机构，由金刚石微小探针对复合材料试样中选定的单根纤维施加轴向压力，从而得到受压纤维与基体发生界面脱粘时的轴向载荷，计算出界面剪切强度。在整个界面剪切强度的测试过程中，纤维顶出和压入试验的测试台起到了关键作用。在实现纤维增强复合材料界面剪切强度测试的过程中，以下因素对测试结果有较大影响：（1）纤维增强复合材料薄片的固定：纤维顶出和压入试验过程中，整个试样四周必须处于完全固定的状态；（2）测试台窄缝的控制：测试台窄缝的大小主要用来控制试验中有多少根纤维可以被顶出或压入。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种测试时可确定被顶出或压入的纤维根数的纤维增强复合材料界面剪切强度测试台。为实现上述目的，本技术采取的技术方案如下：一种纤维增强复合材料界面剪切强度测试台：包括基座、左滑块、右滑块、左垫块、右垫块；基座上由左端至右端开设有截面为顶部开口的凸字形滑槽；左滑块和右滑块为左右对称结构，左滑块包括竖直设立的支撑台，支撑台底部垂直向左固定连接有固定台，固定台上由上至下开设有第一竖直通孔；左垫块和右垫块的结构相同，左垫块为与凸字形滑槽的槽底相适配的方形块体，左垫块的中部开设有第二竖直通孔，第一竖直通孔与第二竖直通孔的内径相同；左垫块和右垫块分别放置于凸字形滑槽的槽底，左滑块和右滑块则分别位于基座的上表面并且同侧的第一竖直通孔和第二竖直通孔上下正对设置，由第一竖直通孔向第二竖直通孔贯穿插设有定位销。较好地，基座为圆柱形。较好地，支撑台与固定台一体成型。较好地，固定台的底部由左端至右端开设有与凸字形滑槽的槽顶相适配的凹槽，第一竖直通孔与底部凹槽相连通。较好地，定位销为螺栓，第一竖直通孔和第二竖直通孔均设置有与螺栓相配合的内螺纹。进一步地，为方便纤维增强复合材料薄片的固定，基座、左滑块、右滑块、左垫块和右垫块的材质均为316不锈钢，316不锈钢的导热性好，测试时，将本技术纤维增强复合材料界面剪切强度测试台置于加热台上，用石蜡即可将待测试样粘接固定在左滑块和右滑块上。本技术具有以下积极效果：1、本技术中左滑块、右滑块的支撑台之间的缝隙宽度即为测试台窄缝宽度，窄缝宽度可根据需要加工、调整，窄缝宽度为0-30mm，精度为0.002mm，它能够配合螺旋测微计、游标卡尺，精确确定测试台的窄缝宽度，进而确定每次测试可被顶出或压入的纤维根数；2、待测试样粘贴于左滑块、右滑块的支撑台上，有效解决了测试过程中试样的固定问题；3、本技术结构简单，价格低，能够长时间使用，具有很好的经济效益。附图说明图1：本技术的总体结构示意图；图2：基座的结构示意图；图3：左滑块的的结构示意图；图4：左垫块的的结构示意图；其中，附图标记为：1-基座，11-凸字形滑槽，2-左滑块，21-支撑台，22-固定台，23-凹槽，24-第一竖直通孔，3-右滑块，4-左垫块，41-第二竖直通孔，5-螺栓，6-待测试样。具体实施方式以下结合具体实施例，对本技术做进一步说明。应理解，以下实施例仅用于说明本技术而非用于限制本技术的范围。实施例1如图1~4所示，一种纤维增强复合材料界面剪切强度测试台：包括圆柱形基座1、左滑块2、右滑块3、左垫块4和右垫块；基座1上由左端至右端开设有截面为顶部开口的凸字形滑槽11；左滑块2和右滑块3为左右对称结构，左滑块2包括竖直设立的支撑台21，支撑台21底部垂直向左一体成型有固定台22，固定台22的底部由左端至右端开设有与凸字形滑槽11的槽顶相适配的凹槽23，固定台22上由上至下开设有与底部凹槽23相连通的第一竖直通孔24；左垫块4和右垫块的结构相同，左垫块4为与凸字形滑槽11的槽底相适配的方形块体，左垫块4的中部开设有第二竖直通孔41；第一竖直通孔24和第二竖直通孔41均设置有内螺纹，第一竖直通孔24与第二竖直通孔41的内径相同；左垫块4和右垫块均放置于凸字形滑槽11的槽底，左滑块2和右滑块3则分别位于基座1的上表面并且同侧的第一竖直通孔24和第二竖直通孔41上下正对设置，由第一竖直通孔24向第二竖直通孔41贯穿插设有螺栓5；基座1、左滑块2、右滑块3、左垫块4和右垫块的材质均为316不锈钢。测试时，先左右移动左垫块4和右垫块在凸字形滑槽11内的位置，调整好左滑块2和右滑块3之间窄缝的宽度，然后将整个测试台放置于加热台上，用石蜡将待测试样6固定在左滑块2和右滑块3上，并用橡胶垫轻轻压平；关闭加热台的电源，待装有待测试样6的测试台冷却后放置于纳米压痕仪操作台上，按照纳米压痕仪的操作规程设置测试参数、选取测试纤维，即可顺利完成纤维增强复合材料界面剪切强度的测试。以上所述，仅是本技术的优先实施例而已，并未对本技术作任何形式上的限制，凡是依据本技术的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本技术技术方案的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种纤维增强复合材料界面剪切强度测试台，其特征在于：包括基座、左滑块、右滑块、左垫块、右垫块；基座上由左端至右端开设有截面为顶部开口的凸字形滑槽；左滑块和右滑块为左右对称结构，左滑块包括竖直设立的支撑台，支撑台底部垂直向左固定连接有固定台，固定台上由上至下开设有第一竖直通孔；左垫块和右垫块的结构相同，左垫块为与凸字形滑槽的槽底相适配的方形块体，左垫块的中部开设有第二竖直通孔，第一竖直通孔与第二竖直通孔的内径相同；左垫块和右垫块分别放置于凸字形滑槽的槽底，左滑块和右滑块则分别位于基座的上表面并且同侧的第一竖直通孔和第二竖直通孔上下正对设置，由第一竖直通孔向第二竖直通孔贯穿插设有定位销。

【技术特征摘要】
1.一种纤维增强复合材料界面剪切强度测试台，其特征在于：包括基座、左滑块、右滑块、左垫块、右垫块；基座上由左端至右端开设有截面为顶部开口的凸字形滑槽；左滑块和右滑块为左右对称结构，左滑块包括竖直设立的支撑台，支撑台底部垂直向左固定连接有固定台，固定台上由上至下开设有第一竖直通孔；左垫块和右垫块的结构相同，左垫块为与凸字形滑槽的槽底相适配的方形块体，左垫块的中部开设有第二竖直通孔，第一竖直通孔与第二竖直通孔的内径相同；左垫块和右垫块分别放置于凸字形滑槽的槽底，左滑块和右滑块则分别位于基座的上表面并且同侧的第一竖直通孔和第二竖直通孔上下正对设置，由第一竖直通孔向第二竖直通孔贯穿插设有定位销。2.如权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：方璐，董会娜，郭杰，姚栋嘉，肖丹，王建敏，
申请(专利权)人：西安锐思博创应用材料科技有限公司，
类型：新型
国别省市：陕西,61