90°剥离强度试验

一、90°剥离强度试验原理

用 90°剥离方法施加应力，使挠性金属试片对刚性金属板胶接件的胶接处产生特定的破裂速率所需的力。

二、90°剥离强度试验仪器设备

拉力试验机符合标准要求，应优先采用电子拉力试验机，并带自动记录剥离负荷的记录装置。剥离试验应在专用夹具上进行。高,低温装置应有恒温装置与自动控温两部分等组成.装置的控温精度及达到试验温度的平衡时间应满足表8-9要求.测温装置可由热电偶与测量仪表组成,控温精度不大于 0.5℃。

试样的试验温度及平衡时间

三、90°剥离强度试验试样制备

90°剥离强度试样试板胶按胶黏剂所规定的有关胶接工艺进行。试板固化后在室温条件下放置 24h 后才可分割成试样，铣切分割时应防止试样过热，并尽量避免胶接缝承受剥离性切削力。每组试样个数应不少于 5 个。分割后试样在试验前最短停放时间为 16h，最长为1 个月。

四、90°剥离强度试验步骤

1、用卡尺测量 3-5 个宽度值，精确到 0.1mm，取其平均值作为试样宽度。

2、将校正温度用试样装好后；若要测高，低温剥离强度，则用热电偶紧密接触试样胶接区中部金属的表面温度。

3、按标准要求使之达到试验温度。取下校正试样，装入正式待测试样，当试样胶接区中部金属表面的温度达试验温度后计时，保温 10min。若采用靠近试样胶接取中部热电偶间接测量方法，则必须进行温度和平衡时间的修正。

4、以（100±5）mm/min 速度连续加载，自动记录剥离曲线。若用读数法测定胶接剥离强度，应在有效剥离长度内划出等距离读数标线，标线的总数不应少于 10 条。
 

试验注意事项：夹具应完好，两滚轮运转自如。

五、90°剥离强度试验结果评定

剥离强度可按求积仪法与等高线法两种方法计算。采用等高线法计算时，剥离长度至少要 100mm，但不包括起始的 25mm，划出一条估计的等高线力的平均值。代表同一性能的试样个数不少于 5 个，试验结果一最小值，最大值与算术平均值表示，取值小数点后一位，并注明破坏类型与数量。

六、90°剥离强度试验影响因素

（1）剥离强度计算方法

关于剥离强度计算方法 GB2791-81 中规定了求积仪法与划等高线法。另外还有读数法与峰值法。对剥离力波动不是很大的曲线,这四种方法可以的得到相同的试验结果.但是若曲线变动大,则应采用求积仪法处理。在计算剥离强度时，均应将剥离曲线上的第一个峰值去掉。

（2）剥离力的波动性

在理想状态下，于一定的剥离速度下，剥离力应是恒定的，也就是说反映在剥离符合曲线图上的剥离力是一条水平直线。然而实际测试表明，剥离力是波动的，它呈两种图象，一为随机的无规方式，一为滑动黏附方式。按无规方式波动，波动力遵循高斯分布，剥离力的平均值与中间值是一样的，而且意义明确。由于试样无规的不完整性造成的剥离力波动。在无规波动中，破裂是连续发生，并以与试验速率一样的速率传播。按滑动黏附方式波动，最大最小值之间的距离与试验速度无关。在滑动黏附破裂时，当剥离力达到最大值，则引起胶接失效，存储能量消耗在裂缝传播上，其速度比试验速度还快，当它的能量耗尽，则剥离力停在最小处。紧接着剥离力再次增大时，它又重复下 1 次破裂循环，如此反复出现在剥离负荷曲线上则是一条清晰的锯齿状剥离力曲线。

（3）剥离角度

剥离角度不同，致使对胶接接头垂直于胶接面上的作用力大小不同，因此它的剥离强度也就不同。

（4）被粘物的性质与厚度

被粘物的模量高或厚度大，胶接接头在同样受力时，应力分布就宽，应力集中程度也就比被粘物模量低或厚度薄的要小些，所以它的强度也要高一些。这一影响对不均匀拉伸影响也是如此。

（5）接头尺寸

线应力接头的宽度对剥离强度没什么影响。而试样长度则不一样，当剥离试样的胶接长度为试样厚度的 10 倍以上，测试强度应和试样长度无关，但当试样比较短时，试样长度必然会对测试强度有影响。另外，如果挠性材料不是金属，而是黏弹性（如聚酯等），由于弯曲引起被粘体的塑性变形，则可能使剥离力和破坏能量增加。

（6）胶黏剂性质

胶黏剂的力学性能对线应力接头强度有决定性影响。不同胶黏剂，由于它们的模量，拉伸强度与断裂伸长率等不同，那么在剥离接头中的应力分布及应力集中情况也不相同。为了寻求一种剥离强度高的胶，希望降低它的应力集中程度，那么就加入增韧剂如橡胶之类似组分，以降低它的模量，增加胶的伸长率。但这样一来，由于模量降低，又使胶黏剂的内聚强度降低了。我们有时还经常遇到这种的情况，当我们使热固化胶黏剂的交联密度增加，亦模量增加，在一定范围内，它的剥离强度呈上升趋势，但达到一定模量之后，反而使剥离强度迅速降低。即使有机硅橡胶有好的弹性，它剥离接头的应力分布又比较均匀，但是由于它的内聚强度太差（即本身的弹性模量太小），它不是一种好的抗剥离的胶黏剂。事实上这种胶用手都很容易地将它剥开。从上看出减少应力集中与提高内聚强度是研究抗剥离胶黏剂的一对矛盾，如能恰到好处搭配，那就会出现一理想的最高剥离强度。

（7）胶层厚度

试验证明，在胶层薄时，剥离力随胶层厚度增加而上升。厚度达到一定值时，则剥离力不再上升，这是由于厚度再增加，在胶层中出现缺陷的概率加大之故。

（8）试验温度和拉伸速度

由于剥离力的多次跳跃性变化，试验温度与拉伸速度影响是十分复杂的。温度变化，由于胶黏剂的模量变化致使应力发生变化；另外温度改变，也使胶黏剂本身的内聚强度发生变化。关于温度与加载速度对剥离强度的影响原因与拉伸剪切强度相同。温度的改变造成强度的变化是和胶黏剂的玻璃化转变紧密相连的，在玻璃态各种胶黏剂的剥离强度都是极低的，在玻璃化转变区域达最高值，之后又下降。

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