ICS81.060.30 Q 32 JC 备案号：586272017 中华人民共和国建材行业标准 JC/T2404—2017 室温下连续纤维增强陶瓷基复合材料 拉伸性能试验方法 Test method for tensile behaviour of continuous fiber-reinforced ceramic compositesatroomtemperature 2017-04-12发布 2017-10-01实施 中华人民共和国工业和信息化部发布 JC/T2404—2017 前言 本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本标准修改采用IS015733:2015(E)Fineceramics（advancedceramics，advancedtechnical ceramics) - Mechanical properties of ceramic composites at ambient temperature in air atmospheric pressure-Determination oftensileproperties。 本标准与IS015733:2015(E)的技术性差异及其原因如下： 一简化了第1章的陈述并删除附注； 一修改了标准的适用范围； 关于规范性引用文件，本标准做了具有技术性差异的调整，以适应我国的技术条件，调整的情 况集中反映在第2章“规范性引用文件”中，具体调整如下： 1) 用GB/T16825.1代替了IS07500-1； 2） 删除了IS03611、IS014574:2014和IS017161:2014标准的引用； 增加了GB/T8170、GB/T17991和JJG623标准的引用。 3） 一一对试样尺寸进行了明确的规定； 一对加载速度进行了明确的规定； 一增加了泊松比的计算公式。 本标准由中国建筑材料联合会提出。 本标准由全国工业陶瓷标准化技术委员会（SAC/TC194)归口。 本标准起草单位：山东工业陶瓷研究设计院有限公司、中国建材检验认证集团股份有限公司、中材 高新材料股份有限公司、淄博高新技术产业开发区先进陶瓷研究院。 本标准主要起草人：吕艳红、李海舰、皆文娟、陈常祝、周长灵、包亦望、周明霞、夏卫亮、孙高 梅琳。 本标准为首次发布。 I JC/T2404—2017 室温下连续纤维增强陶瓷基复合材料拉伸性能试验方法 1范围 本标准规定了连续纤维增强陶瓷基复合材料拉伸性能的术语和定义、实验原理、试验设备、试样、 试验条件、试验步骤、计算方法和检测报告。 本标准适用于室温下连续纤维增强陶瓷基复合材料沿主轴方向的拉伸性能测试。 2规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。 凡是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/T8170数值修约规则与极限数值的表示与判定 GB/T12160单轴试验用引伸计的标定 GB/T16825.1静力单轴试验机的检验第1部分：拉力和(或)压力试验机测力系统的检验与校准 GB/T17991精细陶瓷术语 JJG623电阻应变仪检定规程 3术语和定义 GB/T17991界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3. 1 校准长度 calibratelength 试样具有相同最小横截面积区域的长度。 3. 2 标距长度 gaugelength 校准长度内，试样参考点间的原始长度。 3. 3 拉伸应力 tensilestress 在试样标距范围内，拉伸载荷与初始横截面积之比。 3. 4 拉伸强度 tensile strength 在拉伸试验中，试样断裂时的拉伸应力。 3.5 拉伸应变 tensilestrain 在拉伸载荷的作用下，试样标距范围内产生的长度变化率。 3.6 拉伸断裂应变 tensile strainatfracture 试样在拉伸载荷作用下，出现断裂时的拉伸应变 3.7 拉伸弹性模量 量tensilemodulus 应力-应变曲线线性区域的斜率。 JC/T2404—2017 实验原理 4 沿试样轴向匀速施加静态拉伸载荷，直至试样断裂，在整个过程中测量施加在试样上的载荷和试样 的伸长，通过试样的尺寸计算试样的拉伸强度、拉伸弹性模量、泊松比以及拉伸应力与应变的关系。 5试验设备 5.1试验机 试验机应符合GB/T16825.1的规定。 5.2静态应变仪 应变仪应满足JJG623的规定。 5.3引伸计 引伸计应满足GB/T12160的规定。引伸计精度级别≤2，标距范围≥25mm。 6试样 6.1 试样的形状与尺寸 6.1.1 标准试样 6.1.1.1 试样按形状分为哑铃型和直条型两种，见图1和图2。 L2 Li 图1 哑铃型试样 d L 图2 2直条型试样 2 JC/T2404-2017 6.1.1.2标准试样的尺寸见表1和表2。 表1 哑铃型试样尺寸 单位为毫米 项目 总长度L1 校准长度L2 厚度d 校准宽度W 夹持宽度W2 转接半径R 平行度 尺寸 80 15. 0 20. 0 35 0. 05 150 10. 0 公差 0. 5 0. 2 0. 2 0. 2 0. 2 ±2 - 表2 直条型试样尺寸 单位为毫米 项目 长度L 厚度d 宽度W 平行度 尺寸 150 10. 0 20. 0 0. 05 公差 0. 5 0. 2 0. 2 - 6.1.2其他尺寸试样 无法使用标准试样的情况下，试样应符合以下条件： b）试样总长度为150mm； c）试样的宽度以及厚度要与标准试样同等比率，即W=2d。 6.2试样制备 6.2.1测试样品应从整板块上切下，试样应在距板材边缘10mm以上（已切去毛边）切取，若板材存在 明显的缺料、气泡、褶皱、分层、孔洞等缺陷，则应避开。 6.2.2若对取样区有要求或者需要从产品中取样时，应按照有关技术要求规定，并在试验报告中注明。 6.2.3连续纤维增强复合材料一般为各向异性，应该按照各向异性材料的主要方向（轴向，经向，法向 等)切割试样，且严格保证纤维方向和铺层方向与实验要求相符。 6.2.4连续纤维增强复合材料在加工时，为防止试样分层、刻痕等机械损伤，应该采用150目以上的 砂纸进行粗磨。 6.2.5采用300目以上的砂纸打磨试样表面，然后采用丙酮清洗干净后烘干，用环氧胶粘贴加强片， 加强片采用与试样宽度相同，厚度为1.0mm～2.0mm的铝合金片；或者采用玻璃布增强环氧材料等弹性 模量与试样弹性模量相近的材料。 6.3试样数量 每组有效试样不少于5个。 7 试验条件 7.1试验环境条件 温度：（23±2)℃：相对湿度：（50±10)%。 7.2加载模式 3 JC/T2404—2017 7.2.1测定拉伸弹性模量、泊松比、断裂伸长率和绘制应力-应变曲线时，加载速度一般为0.5mm/min。 测定拉伸弹性模量、泊松比时，采用分级加载方式，一般应记录500N、1000N、1500N、2000N、 2500N时的纵向和横向应变值。特殊情况时，应根据具体材质进行均匀取值，取值不少于5个。 7.2.2测定拉伸强度时，加载速度为2.0mm/min。 8 试验步骤 8.1测量试样标距范围内三等分位置的宽度和厚度并记录数值，各自取算术平均值，测量精度为 0.02mm。 8.2在试验机上安装拉伸夹具，并进行校准。 8.3夹持试样，使试样的中心线与上下夹具的对准中心线一致。陶瓷基复合材料一般较脆，因此，夹 持试样时应防止夹紧力过大造成试样夹持部分局部损伤。 8.4沿试样的轴向安装引伸计，校准，调零。 8.5测定泊松比时，将应变片按轴向和横向分别粘贴到试样标距的中间部位，并将试样上的应变片与 静态应变仪相连接。 8.6按7.2的规定进行加载。 8.7加载直至试样破坏，记录载荷与位移的变化关系。 8.8若试验中出现以下情况，结果作废： 试样破坏处有明显的内部缺陷； b) 试样在夹持位置发生破坏： d) 试样滑动； 应变片滑动。 9计算方法 9.1拉伸应力(拉伸断裂应力或拉伸强度） 拉伸应力(拉伸断裂应力或拉伸强度)按公式(1)计算： F (1) A 式中： の,一一拉伸应力（拉伸断裂应力或拉伸强度），单位为兆帕(MPa)； F一一破坏载荷或最大载荷，单位为牛顿(N)； A一一试样的原始截面积，单位为平方毫米（mm"）。 对式中的原始面积A规定如下： 1）直条型试样的原始面积A按公式（2)计算： A=Wd.. (2) 式中： W一一直条型试样的宽度，单位为毫米(mm)； d一一试样的厚度，单位为毫米（mm）。 2）哑铃型试样的原始面积A按公式(3)计算： 4 JC/T2404—2017 A=Wd (3) 式中： Wi一一哑铃型试样的宽度，单位为毫米(mm)： -试样的厚度，单位为毫米（mm）。 9.2试样断裂伸长率 试样断裂伸长率按公式(4)计算： AL, × 100% (4) L. 式中： &一一试样断裂伸长率： △Lb一一试样拉伸断裂时标距Lo内的伸长量，单位为毫米（mm)； Lo一一测量的标距长度，单位为毫米（mm）。 9.3拉伸弹性模量 拉伸弹性模量采用分级加载时按公式(5)计算： L(△F) (5) A(△L) 式中： E,一一拉伸弹性模量，单位为兆帕(MPa)； △F一一载荷-形变曲线上直线段的载荷增量，单位为牛顿(N)； AL- -与载荷增量△F对应的标距Lo内的变形增量，单位为毫米(mm）。 9.4泊松比 泊松比按公式(6)计算： (6) 式中： 一泊松比； 81——与载荷增量△F对应的轴向应变； 一与载荷增量AF对应的横向应变。 2 9.