粘接剂拉伸剪切强度测试方法、步骤及关键注意事项

　　粘接剂的拉伸剪切强度(Tensile Shear Strength)是衡量其承受剪切应力能力的重要指标，广泛应用于胶粘剂的质量控制、研发和工程应用评估。

　　一、测试标准

　　常见的国际和国内标准包括：

　　ASTM D1002：金属对金属粘接的拉伸剪切强度测试(常用)。

　　ISO 4587：胶粘剂拉伸剪切强度的测定(通用标准)。

　　GB/T 7124：中国国家标准，等效于ISO 4587。

　　ASTM D3164：塑料粘接拉伸剪切强度测试。

　　二、试样制备

　　1. 基材选择

　　金属(如铝合金Al 2024-T3、不锈钢、钢等)。

　　塑料(如ABS、PC、PP等，需符合ASTM D3164)。

　　复合材料(如碳纤维、玻璃纤维增强材料)。

　　2. 试样尺寸

　　单搭接接头(Single Lap Joint)(常用)：

　　基材尺寸：100 mm × 25 mm × 1.5–3 mm(长×宽×厚)。

　　搭接长度：12.5 mm(ASTM D1002)或按标准调整。

　　粘接面积：25 mm × 12.5 mm = 312.5 mm²(示例)。

　　3. 表面处理

　　机械打磨：用砂纸(如180–400目)打磨粘接面，增加粗糙度。

　　溶剂清洗：用丙酮或酒精擦拭，去除油污和氧化层。

　　特殊处理(可选)：

　　等离子处理(提高塑料粘接性)。

　　化学处理(如铝合金的酸蚀处理)。

　　4. 涂胶与固化

　　涂胶量：均匀涂布，胶层厚度通常控制在0.1–0.2 mm。

　　固化条件：按胶粘剂要求进行(室温固化、加热固化或UV固化)。

　　固化压力：部分胶粘剂需施加压力(如夹具夹紧)。

　　三、测试设备与条件

　　1. 试验机

　　万能材料试验机(如Instron、Zwick、MTS等)。

　　夹具：专用拉伸剪切夹具(避免试样偏斜)。

　　2. 测试参数

　　加载速率：1.3 mm/min(ASTM D1002)或按标准调整。

　　环境条件：

　　温度：23±2°C(标准实验室条件)。

　　湿度：50±5% RH(如无特殊要求)。

　　四、测试步骤

　　试样安装：

　　将试样对称夹持在试验机夹具上，确保受力方向与粘接面平行。

　　避免试样偏斜，否则可能导致数据偏差。

　　开始测试：

　　以恒定速率加载，直至试样破坏。

　　记录z大载荷和破坏模式。

　　数据记录：

　　测量实际粘接面积(长×宽，单位mm²)。

　　计算拉伸剪切强度：

　　五、破坏模式分析

　　理想情况：内聚破坏 > 混合破坏 > 界面破坏(界面破坏表明粘接不良)。

　　六、关键影响因素

　　表面处理：

　　清洁度、粗糙度、化学活化程度直接影响粘接强度。

　　胶层厚度：

　　过厚(>0.3 mm)可能降低强度，过薄(<0.05 mm)可能导致缺胶。

　　固化条件：

　　温度、压力、时间需严格按胶粘剂要求控制。

　　加载速率：

　　过快可能导致脆性断裂，过慢可能影响数据可比性。

　　七、常见问题与解决方案

　　八、应用领域

　　汽车制造：结构胶、车身粘接测试。

　　航空航天：复合材料粘接性能评估。

　　电子行业：芯片封装胶的可靠性测试。

　　建筑行业：结构胶的承载能力验证。

来源：网络