Prepreg Tack测试夹具（ASTM D8336）。

型号：WTF-PR (不锈钢)

图1

图1：ASTM D8336预浸料的粘性测试夹具

这种最近标准化的（2021年）测试方法主要是测量部分固化（B阶段）的热固性复合材料预浸料的表面附着力，或 "粘性"。ASTM D8336测试夹具（图1）包括两对对立的直径为25毫米的辊子，用低摩擦的轴承连接到夹具主体上。前面的一对辊子对准并支持预浸料试样，而后面的一对辊子则对预浸料试样进行压实，模拟铺设过程。压实力是由安装在后下部压实辊两端的两个弹簧施加的。压实力的大小可以通过旋转连接压实弹簧顶部和夹具主体的两个千斤顶螺丝来调整。该测试夹具连接到万能试验机的底座上。试样的上端被插入连接到夹具上方称重传感器的机械虎钳中。

有两种类型的预浸料试样可以进行测试（图2），取决于是在两个预浸料层之间（方法I）还是在一个预浸料层和一个刚性金属基材之间（方法II）进行粘性测量。在这两种情况下，预浸料条都是75毫米（3英寸）宽，至少215毫米（8.5英寸）长。刚性基材，通常是不锈钢板，是80毫米（3.15英寸）宽，至少140毫米（5.5英寸）长。

图2

图2：预浸料测试的预浸料试样。

在测试之前，需要进行校准程序，将顶升螺钉的转数与施加的压实力联系起来。校准的方法是将一个L形的钢制支架安装在上部握把上，并将支架的短法兰盘直接置于压实辊的下方（图3）。两个顶升螺钉以相同的转数逐步拧紧，由此产生的力由称重传感器测量，至少达到100N（22.5磅）。形成一条校准曲线，将顶升螺钉的转数与产生的压实力联系起来。

更新-图3-1

图3：安装了校准支架的预浸料搭接测试夹具。

为了进行预浸料粘性测试，将组装好的预浸料试样插入两组相对的辊子之间的测试夹具中，上面是延长的预浸料层。该预浸料层绕着弹簧压紧辊向上变形，并插入上层夹持器中（图4）。当试验机的十字头升起时，一个连续的应用和剥离过程发生了，预浸料在特定的力下被压在基材上，随后随着基材的水平平移而被剥离出来。测试机在测试的两个阶段测量施加的力和十字头位移。在第一阶段，预浸料被一层薄膜覆盖，只因预浸料的摩擦和弯曲而产生一个较小的力。第二阶段中较高的力水平还包括预浸料从第二层预浸料或金属基材上的剥落。每单位宽度的剥离力是通过从第一阶段的平均力中减去第二阶段的平均力得到的。

图4

图4：ASTM标准D8336预浸料粘性测试夹具，与预浸料试样一起显示。

测试结果有多种用途，包括在材料选择过程中对候选预浸材料进行定量比较。此外，预浸料的粘性往往会随着时间的推移而减少，但随着温度的升高和湿度的增加而增加。因此，由于影响层压的四个重要因素：压力、温度、湿度和离开冷冻室的时间，测试结果可用于调整固化工艺参数。

补充信息的来源。

1) ASTM标准D8336-21，"使用连续应用和剥离程序表征预浸料的标准测试方法"，ASTM国际，宾夕法尼亚州西康斯霍克恩（首次出版于2021年）。

 

2) Adams, D.O., "Composite Prepreg Tack Testing, " CompositesWorld, Vol. 8, No. 7, July 2022, pp.可在网上查阅 https://www.compositesworld.com/articles/composite-prepreg-tack-testing.

 

3) Endruweit, A., Choong G. Y. H., Ghose, S., Johnson, B. A., Younkin, D. R., Warrior, N. A., and De Focatiis, D. S. A., "Characterisation of Tack for Uni-directional Prepreg Tape Employing a Continuous Application and-peel Test Method, " Composites Part A, Vol 114, 2018, pp.

 

4) Crossley, R. J., Schubel, P. J., and Warrior, N. A., "The Experimental Determination of Prepreg Tack and Dynamic Stiffness, " Composites Part A, Vol 43, 2012, pp.423-434。