【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及纤维增强复合材料领域，特别是细纤维在热塑性薄膜中界面剪切性能测定的实验方法。
技术介绍
1、界面广泛存在于材料和各种工程结构中，如复合材料增强相与基体相之间的界面。这些界面的性质对于材料和结构的整体性能起着至关重要的作用。因此，准确评估材料和结构性能，需要对界面损伤起始、演化和破坏的过程进行有效分析。
2、目前，常用的研究界面剪切性能的细观力学实验方法主要有四种：纤维断裂试验，纤维拔出试验、纤维压入试验和微珠脱粘试验。其中，纤维拔出试验是可最直接得到界面参数的方法之一，主要通过外荷载直接施加在纤维上，外力通过界面由纤维传递到基体，一次试验可以得到多种界面参数。
3、单纤维拔出试样制备过程如下：处理过的纤维或原丝单根垂直固定在一块模具中央。将热塑性材料加入模具，冷却固化后，取出热塑性塑料测量纤维包埋长度。在万能试验机上，以设定的速度拉伸试样，观察拔出单丝形貌。
4、单纤维微珠脱粘试样制备过程如下：处理过的纤维或原丝单个垂直固定在一块模具架中央。用注射器沿着纤维注一滴熔融的热塑性材料；冷却固化后测量纤维包埋长度。(由于部分热塑性材料有对纤维的浸润作用，从而有沿纤维向上爬的现象)在万能试验机上，以设定的速度拉伸试样，观察拔出单丝形貌。
5、目前，在测定细纤维在热塑性薄膜中界面剪切性能时，使用单纤维拔出试验或微珠脱粘的试验方法，都存在以下不足：
6、1、细纤维直径较小，界面剪切强度较低，使用单纤维拔出的试验方法，在拉伸过程中易出现纤维直接断裂的现象，很难控制细纤维
7、2、在单纤维拔出试验中制备样品时，细纤维在基体中难以保证平直，使测定的界面剪切强度不准确；
8、3、微珠脱粘的试验方法适用于能形成液滴的树脂(如环氧树脂等)，对于热塑性薄膜并不适用。
9、综上，有必要提供一种新的实验方法适合测定细纤维在热塑性薄膜中界面剪切性能。
技术实现思路
1、针对上述现有技术的不足，本专利技术提供了一种简单、快速有效的细纤维在热塑性薄膜中界面剪切性能的测试方法，该方法是一种介于纤维拔出和微珠脱粘实验的新实验方法，可有效结合以上两种试验方法的优点；该方法制样较为方便、测试简单可控，且可以根据具体需求，测量不同包埋长度、不同应变速率(拉伸速度)下细纤维与热塑性薄膜间的界面剪切强度。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
3、一种测定细纤维在热塑性薄膜中界面剪切强度的测试方法，所述测试方法包括：
4、1)将热塑性材料制作为标准试样薄膜；
5、热塑性材料可选自淀粉基塑料、聚乳酸、聚乙烯、聚丙烯、聚丁二酸丁二醇酯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚酰胺、聚丙烯酸类等塑料。
6、2)制备热压用塑料模具；
7、3)测量并计算细纤维的横截面积s；
8、所述细纤维，可选自聚乙烯醇纤维、醋酸纤维(纤维素醋酸酯)、苎麻纤维、碳纤维、石墨纤维、碳化硅纤维、氧化铝纤维、聚苯二甲酰对苯二胺纤维、聚酰胺纤维、聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维、再生纤维素纤维、超高分子量聚乙烯纤维等。
9、4)将细纤维夹在两层塑料模具中，外面夹两层热塑性薄膜试样，外层再夹两层聚四氟乙烯塑料膜，用热压机在融化温度下压制成型，裁剪成标准试样；
10、5)利用万能试验机对标准测试样进行拉伸测试，获得指定测试速度下、指定测试温度下经脱粘的最大载荷fmax；
11、6)计算细纤维与热塑性薄膜间的界面剪切强度
12、进一步地，所述1)中，将热塑性材料制作为标准测试样的过程为：
13、将热塑性材料称取1g，放置在两张聚四氟乙烯膜中间，在热压机上用热塑性材料的融化温度压制成膜。
14、进一步地，所述2)中，制备热压用塑料模具的过程为：
15、取两张耐高温热塑性塑料片，在塑料片中间裁剪出一个长为8mm，宽为2mm的矩形模孔作为热压模具，此模具长宽可按照实验要求更改，并可反复使用。
16、进一步地，所述3)中，测量细纤维横截面积s的过程为：
17、①.利用光学显微镜，对切割细纤维的横截面进行观察、拍摄照片并添加标尺；
18、②.基于照片，测量截面的半径记为r，计算截面面积s＝2πrh。(h为模具宽度)
19、进一步地，所述4)中，制备标准试样的过程为：
20、①.将细纤维以竖直方向放置在两片热塑性塑料模具中，取两片1)中制备好的热塑性薄膜，置于模具两侧，以此确保细纤维被包裹的长度为2mm，且两端都有细纤维在外；
21、②.将热塑性薄膜和被包裹的细纤维一并放置在两张聚四氟乙烯膜中间，在热压机上用热塑性材料的融化温度热压，保证矩形模孔两片热塑性薄膜熔融结合在一起；
22、③.将试样取出冷却固化，沿着模具孔洞裁剪热塑性薄膜，得到测试用标准试样。
23、进一步地，所述5)中，拉伸测试的过程为：
24、①.将样品一端在外的细纤维用上夹夹持，夹持距离1.5-5cm，控制未握持区域薄膜在模具凹槽内；
25、②.设定拉伸速度并调节测试温度，进行拉伸测试；
26、③.记录位移-载荷数据，获得试样中细纤维脱粘瞬间的最大载荷fmax。
27、本专利技术的优点在于：
28、1)本专利技术中提出介于纤维拔出和微珠脱粘实验的新实验方法；
29、2)本专利技术制样较为方便、测试简单可控，纤维在膜中能保存垂直状态；
30、3)本专利技术可以根据具体需求，测量不同包埋长度、不同应变率(测试速度)下细纤维与热塑性薄膜间的界面剪切强度；
31、4)本专利技术中通过最大载荷和横截面积计算得到的界面剪切强度更加精准，与实际值误差较小。
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1.一种测定细纤维在热塑性薄膜中界面剪切性能的实验方法，其特征在于：所述试验方法可以是按照下列步骤测定的：
2.根据权利要求1所述的测定细纤维在热塑性薄膜中界面剪切性能的实验方法，其特征在于：所用的热塑性材料可选自淀粉基塑料、聚乳酸、聚乙烯、聚丙烯、聚丁二酸丁二醇酯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚酰胺、聚丙烯酸类等塑料。
3.根据权利要求1所述的测定细纤维在热塑性薄膜中界面剪切性能的实验方法，其特征在于：所述细纤维，可选自聚乙烯醇纤维、醋酸纤维、苎麻纤维、碳纤维、石墨纤维、碳化硅纤维、氧化铝纤维、聚苯二甲酰对苯二胺纤维、聚酰胺纤维、聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维、再生纤维素纤维、超高分子量聚乙烯纤维等。
4.根据权利要求1所述的测定细纤维在热塑性薄膜中界面剪切性能的实验方法，其特征在于：所述1)中，将热塑性材料制作为标准测试样的过程为：
5.根据权利要求1所述的测定细纤维在热塑性薄膜中界面剪切性能的实验方法，其特征在于：所述2)中，制备热压用塑料模具的过程为：
6.根据权利要求1所述的测定细纤维在热塑性薄膜中界面剪切性能的实验方法，其
7.根据权利要求1所述的测定细纤维在热塑性薄膜中界面剪切性能的实验方法，其特征在于：所述4)中，制备标准试样的过程为：
8.根据权利要求1所述的测定细纤维在热塑性薄膜中界面剪切性能的实验方法，其特征在于：所述5)中，拉伸测试的过程为：
...【技术特征摘要】
1.一种测定细纤维在热塑性薄膜中界面剪切性能的实验方法，其特征在于：所述试验方法可以是按照下列步骤测定的：
2.根据权利要求1所述的测定细纤维在热塑性薄膜中界面剪切性能的实验方法，其特征在于：所用的热塑性材料可选自淀粉基塑料、聚乳酸、聚乙烯、聚丙烯、聚丁二酸丁二醇酯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚酰胺、聚丙烯酸类等塑料。
3.根据权利要求1所述的测定细纤维在热塑性薄膜中界面剪切性能的实验方法，其特征在于：所述细纤维，可选自聚乙烯醇纤维、醋酸纤维、苎麻纤维、碳纤维、石墨纤维、碳化硅纤维、氧化铝纤维、聚苯二甲酰对苯二胺纤维、聚酰胺纤维、聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维、再生纤维素纤维、超高分子量聚乙烯纤维等。
4.根据权利要求1所...
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