EN 2563 單向層壓板-表觀層間剪切強度的測定

歐洲標準「EN 2563 航空航太系列 - 碳纖維增強塑膠 - 單向層壓板 - 表觀層間剪切強度的測定」描述了一種透過彎曲試驗測定單向層壓板形式的碳纖維增強塑膠的表觀層間剪切強度的方法。

此方法適用於長度與纖維方向平行的樣品。此方法也適用於編織織物形式的碳纖維增強塑膠。對於由不同方向取向的層組成的正交層壓板，使用本標準公式得出的結果只能用於比較具有相同層結構的層壓板。

就本標準而言，表觀層間剪切強度是指在初始斷裂時在試樣厚度的一半計算的最大剪切應力。

此方法主要涉及測定在平行於層壓板層的剪切力作用下，試樣的抗分層性能。為此，將一個矩形試樣置於兩個支撐架上進行彎曲試驗。載重透過位於支撐架之間的加載頭施加到試樣中心。該試驗可提供有關樹脂纖維黏結品質的資訊。

測試樣品取自 EN 2655 標準製備的面板。

調節依下列條件進行：

• 根據 EN 2743 標準進行初始狀態測試
• 根據 EN 2489 標準進行後浸測試
• 根據 EN 2823 標準進行潮濕環境暴露後的測試

試驗過程中，在試樣中心測量寬度，精確到0,01毫米。高度是透過沿寬度方向在試樣中心測量三次厚度，取其算術平均值計算得出，精確到0,01毫米。支撐點之間的距離測量精確到0,1毫米。

對於資格測試和出現爭議的情況，應根據標準中給出的公式調整支撐之間的距離：

對於在環境溫度以外的溫度下進行的測試，調節和測試開始之間的時間必須滿足以下條件：

• 對於未經老化或浸泡的樣品，應透過初步試驗確定試驗溫度下的暴露時間。
• 對於需要浸泡的樣品，適用 EN 2489 標準。
• 對於處於潮濕環境的樣品，適用 EN 2823 標準。

將試樣放置在試驗夾具上，確保其軸線垂直於支撐。試樣均勻受力。記錄載重隨時間或載重頭位移的變化。記錄斷裂時的負荷。

如果試樣沿著中性纖維軸剪切斷裂，則使用本標準給出的公式計算層間剪切強度。如果試樣在彎曲或塑性變形過程中斷裂，則使用本標準給出的公式計算的結果並非真實的斷裂剪應力。此結果僅可用於與同一對象的一系列試驗結果進行比較。

EN 2563 標準為歐洲標準，規定了使用短梁法測定纖維增強塑膠複合材料表觀層間剪切強度的方法。

本標準提供了以下方面的標準測試程序：

• 評估複合材料的層間剪切性能

• 確保不同實驗室和產業測試結果的一致性和可比性
• 協助複合材料結構的材料選擇、品質控制和設計驗證

層間剪切強度表示材料抵抗層間剪切的能力。對於碳纖維或玻璃纖維複合材料等層狀材料而言，層間剪切強度尤其重要，因為分層可能是嚴重的破壞模式。

由於以下原因，該標準被認為是必要的：

• 設計保證：幫助工程師確保航空航太、汽車、船舶和建築應用中使用的複合材料能夠承受剪切負荷而不會分層。
• 品質控制：製造商使用 EN 2563 標準方法來驗證其複合零件是否符合性能規格。
• 標準化：如果沒有像 EN 2563 這樣的標準，不同的測試方法可能會產生無法比較的結果，從而難以可靠地評估材料品質或性能。
• 法規遵循：許多行業要求材料必須符合某些標準才能用於安全關鍵型應用。

碳纖維增強塑膠是一種複合材料，由聚合物基質（通常為環氧樹脂）製成，並以碳纖維增強。碳纖維具有出色的強度和剛度，而聚合物基質則將纖維粘合並分散負載。這種組合造就了一種輕盈、堅固且耐用的材料，使其成為高性能應用的理想選擇。

碳纖維增強塑膠的主要性能有：

• 高強度重量比：比鋼更堅固但更輕，非常適合對重量敏感的應用。
• 硬度：高彈性模量可抵抗負載下的變形。
• 耐腐蝕：與金屬不同，碳纖維增強塑膠不會腐蝕，從而增加了在惡劣環境下的耐用性。
• 抗疲勞性：在循環載荷下的優異性能使其適用於動態應用。
• 熱穩定性：熱膨脹率低，在較寬的溫度範圍內表現良好。
• 設計靈活性：可以塑造成複雜的形狀，允許客製化結構設計。

單向層壓板是一種複合材料，其中所有增強纖維在基質（通常是環氧樹脂等聚合物）內沿單一方向排列。這種排列方式使層壓板沿著纖維方向具有較高的強度和剛度，但垂直於纖維方向的性能則要低得多。它們用於航空航天、汽車或體育用品等需要特定方向強度的應用，例如梁或結構部件。纖維（通常是碳纖維或玻璃纖維）嵌入基質中，將基質連接在一起並傳遞負載。

多年來，我們透過廣泛的測試、測量、分析和評估活動，為各行各業的企業提供支援。我們擁有一支強大的團隊，密切關注全球科技發展，並不斷提升自我。此外，我們還提供符合 EN 2563 航空航太系列 - 碳纖維增強塑膠 - 單向層壓板 - 表觀層間剪切強度測定標準的測試服務。