ASTM D5868-01 纖維增強塑膠 (FRP) 接頭搭接剪切黏合力標準測試方法

美國材料與試驗協會 (ASTM) 制定的ASTM D5868-01《纖維增強塑料 (FRP) 粘接搭接剪切粘接強度標準試驗方法》描述了一種搭接剪切試驗方法，用於測量纖維增強塑料與自身以及與金屬粘接的粘合劑的粘接性能。此方法適用於隨機取向和纖維取向的纖維增強塑料。

本試驗方法旨在補充ASTM D1002-10標準試驗方法（金屬試樣採用單層黏合劑透過拉伸載荷（金屬對金屬）連接時的表觀剪切強度），並將其應用範圍擴展至纖維增強塑膠黏接劑的單搭接剪切接頭。本試驗方法可用於產生一系列纖維增強塑膠材料接頭的表觀剪切強度對比數據，並提供了一種比較不同纖維增強塑膠表面處理方法的工具。

此測試方法的黏合劑術語和定義在「ASTM D907-12 黏合劑標準術語」標準中討論。

該測試方法包括使用複合材料（例如纖維增強塑料）測試搭接剪切粘合強度的程序，該程序在“ASTM D3163-01 用於確定粘合硬質塑料搭接的拉伸載荷剪切強度的標準測試方法”中不建議。剪切接頭”標準。

由於黏合接頭相對於機械緊固接頭具有固有的優勢（特別是減輕應力集中和應力裂縫），因此越來越多地使用黏合纖維增強塑料，因此需要進行測試，其中各種接頭纖維增強塑料基材和黏合劑可以進行比較。本測試方法就是為了滿足這樣的需求而設計的。有關重要性和用途的更多資訊包含在「ASTM D4896-01 使用黏合劑單搭接接頭樣本測試結果的標準指南」中。

表觀剪切強度可能會受到基材製程（例如吸濕性和強度）的影響。

這些測試中使用的試驗機必須具有自對準夾具，該夾具符合「ASTM E4-20試驗機力驗證標準實務」標準中定義的機器要求，並且可以牢固地夾緊樣品而不會在整個過程中滑動。

測試基材、纖維增強塑膠金屬成分（熱處理、回火和調節）和粗糙度應符合標準中的規定。纖維增強塑膠件必須切割成尺寸為 25,4 毫米 x 100 毫米、標稱厚度為 2,5 毫米的扁平試樣。在纖維增強塑膠-金屬黏合的情況下，應使用標稱厚度為 1,5 毫米的金屬。建議使用鑽石刀頭水冷鋸片或能產生鋒利切割刃的切割方法。

進行表面準備時，纖維增強塑膠表面按照「ASTM D2093-03 黏合劑黏合前塑膠表面準備的標準做法」或按照黏合劑製造商的建議進行準備。表面粗糙化、溶劑清洗和表面底漆是可以接受的，只要它們不降低 FRP 的體積特性。使用適合實際生產條件的表面處理。金屬表面經過處理以消除毛邊或斜角。在黏合之前，使用黏合劑製造商規定的程序進行清潔、乾燥或表面處理。

準備測試接頭時，根據黏合劑供應商的建議或測試報告中的記錄使用黏合劑。如果是兩部分黏合劑，則按照供應商建議的程序進行混合。黏合劑使用黏合劑供應商確定的規定條件在室溫或高溫下固化。透過使用玻璃珠或其他合適的工具進行適當固定來控制接縫幾何形狀，以控制 0,76 毫米的黏合接縫線厚度。在黏合線中使用維持接縫線厚度所需的最小數量的玻璃珠。允許固定壓力。搭接切割重疊應為 25,4 毫米 x 25,4 毫米。

如果使用高溫固化，則讓黏合部件冷卻至室溫至少 1 小時。如果黏合劑已在室溫下固化，請等待完全固化時間加上 10%，然後再進行測試。

初始夾具間距測試夾具中固定的每個樣品尖端至少 25,4 毫米至 75 毫米。樣本加載速度為13毫米/分鐘。與其他 ASTM 標準相比，0,5 的加載速率具有顯著差異。在每種情況下，至少製備並測試五個堆疊剪切樣品。

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