复合材料的热、物理和机械性能

使用复合原材料生产最终产品或零件的公司必须在使用前了解不同组成材料的每种特性. 这是除了在安装之前了解最终部件或产品的特性之外，还有几个原因是必要的, 不仅要确保每种材料都适合用途，并保证批次间的一致性. 

有一系列的测试方法可以帮助鉴定和量化材料的不同特性 复合材料，包括热、机械和物理测试.  这些试验也可用于预测可能受到各种环境条件影响的材料的寿命.  一种未知的物质通常也可以通过应用不同分析技术的组合来识别.

复合材料的热性能

一些用于制造复合材料的原材料会受到温度和湿度的负面影响. 因此，必须确保在使用前将它们储存在高度控制的环境条件下. 

当原材料从原材料制造商交付到产品或零部件制造商时, 必须进行强制性检查，以确保每种材料的批性能没有受到运输过程的负面影响. 这种检查过程在暖炉中尤其重要, 更潮湿的气候或在漫长的快递运输旅程. 从英国运往印尼的物资, 例如, 是否有可能暴露在外部温度下，从而加速材料固化或使材料吸收水分.  

差示扫描量热法(DSC) 是否有一种常用的测试用于检查固化和确认材料的热性能. DSC是讨论质量控制时最重要的测试类型之一, 特别是当供应商已经建立了一个足够大的数据库来与之前的结果进行比较时. DSC可以通过重要的热转变(如玻璃化转变温度(Tg))提供材料物理结构的信息[链接], 熔化温度(Tm), 结晶温度, 结晶度百分比, 熔化和结晶焓, 比热容(Cp)和氧化诱导时间(OIT).  

氧化诱导时间(OIT) 当材料保持在特定温度或在氧气环境中以恒定速率加热时，是否对聚合物中存在的抗氧化系统抑制氧化的时间进行评估.  通常在配方中添加抗氧化剂，以阻止氧气引起的老化，延长材料的使用寿命.  OIT可用于研究聚合物在材料的整个生命周期中由于暴露于热而老化的程度, 氧气, 光, 和辐射.

动态力学分析(直接存储器存取) 是否有一种技术可以通过材料的粘弹性力学性能来提供材料的物理结构信息. 该测试允许在温度或频率扫描期间获得材料对正弦力的响应.  直接存储器存取可用于确定复合材料的机械性能(机械模量或刚度和阻尼)和粘合剂的重要热转变, 如聚合物和复合材料的玻璃化转变温度和固化程度. 直接存储器存取和DSC测试也可以一起使用，以提供一个简单的, 快速测试程序，以比较提出的替代新原料. 

热重分析(矫正性大动脉转位) 是否可以通过热分解来提供材料的化学和物理结构信息. 矫正性大动脉转位提供了有关材料分解的温度和速率以及它们所含的挥发物和填料的数量的信息. 拥有先进的分析软件, 还可以评估熔点和分解温度等特征温度.

热力分析(蓝玉) 可以用来查看材料的热膨胀系数(CTE). 该技术能够测量材料在恒定载荷下的变形，同时材料处于受控温度程序中. 量化这一点很重要，因为材料在各种条件下的膨胀或收缩可能会在制造新零件或材料最终使用时引起问题. 在早期阶段的量化可以帮助解决任何可能的未来配合和组装问题.

复合材料力学性能

基本拉伸强度试验将提供复合材料基本机械性能的指示. 然后，这些结果可以用作快速测试，以检查材料完整性，并确保制造商符合“适合用途”的标准. 抗拉强度也可用于提供批次间材料质量的易于比较的指示.
爬鼓剥离试验可用于提供关于复合夹层材料中潜在原材料适用性的信息. 在这个测试中，薄的整体式面板被粘合到中央蜂窝核心. 将饰面板从芯上剥离，以确定粘合剂的抗剥离性. 理想情况下，该测试是寻找蜂窝中的故障，并证明粘合剂是最坚固的材料部分，因此适合进一步使用.

大多数热固性树脂, 粘合剂, 预浸料在冷藏条件下的保质期有限, 当温度升高到室温时，它会变得更短. 出于这个原因, 材料暴露的时间和温度被仔细地监测和记录. 然而, 即使是精心管理, 从供应商处采购时，对粘合剂批次的适用性进行量化是很重要的. 这可以通过圈速来实现 剪切测试, 这涉及到粘接两个复合或铝板在一起使用粘合剂和拉紧. 

根据搭接抗剪强度结果，可以接受或拒绝使用粘合剂批次, 样品的精心准备是至关重要的, 并且测试对准是正确的. 搭接剪切试验也可用于检查过期材料的性能, 潜在地提供数据来支持延长粘合剂的保质期.

复合材料物理性能

密度, 挥发性物质百分比, 树脂比例, 纤维的百分比, 而孔隙率或空隙率是复合材料重要的基本材料物理性能，在原料进入下一阶段生产前需要通过组分含量测试进行量化. 

有非常严格的限制, 通常由最终用户设置, 关于所需的结果, 哪些已被计算以提供优化的属性. 材料密度的量化是特别重要的，因为这可以提供有关现有结晶度水平的信息. 晶体中的分子比非晶态中的分子紧密地聚集在一起, 使材料具有更高的密度.

纤维面重和预浸料面重在新采购的原材料质量签字时经常需要检查. 这是为了确保预浸料中纤维和树脂之间的混合比例得到优化，以提供所需的最终性能，并避免在生产中使用时为最终组分增加任何不必要的重量. 

傅里叶变换红外光谱学 提供有关材料化学结构的信息. 这种技术被用来获得固体的红外光谱, 液体或气体, 哪些可以用来描述组件的特征. 原子之间不同的化学键发出不同的信号, 每种材料都有独特的红外光谱光谱. 红外光谱可以用作材料质量控制测试，以确保化学成分正确. 它还可以通过将未知样品光谱与存储的库光谱进行比较来研究未知物质.  使用这种技术可以检测到任何可疑的热损伤，因为材料的化学性质在暴露于高温后可能会发生变化. 

凝胶渗透色谱(GPC), 也称为粒径排除色谱法(SEC), 是否有一种技术可用于根据链长分离样品中的聚合物分子. 聚合物分子量分布(MWD)可用GPC法测定. 量化这种特殊的材料特性是很重要的，因为它关系到最终材料的物理特性, 如抗拉强度和裂纹扩展特性. 聚合物制造商将有一个优化的重量范围，其中理想的性能是平衡的. 这种特性的例子包括粘度，它对可加工性很重要, 样的力量, 韧性, 抗裂性.

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