ASTM C1359-11
在高温下用实心矩形截面样件测试连续纤维增强高级陶瓷单一抗拉强度的标准试验方法
Standard Test Method for Monotonic Tensile Strength Testing of Continuous Fiber-Reinforced Advanced Ceramics With Solid Rectangular Cross-Section Test Specimens at Elevated Temperatures
- 标准号
- ASTM C1359-11
- 发布
- 2011年
- 发布单位
- 美国材料与试验协会
- 替代标准
- ASTM C1359-13
- 当前最新
- ASTM C1359-18e1
- 引用标准
- ASTM C1145 ASTM D3878 ASTM E1012 ASTM E21 ASTM E220 ASTM E337 ASTM E4 ASTM E6 ASTM E83
- 适用范围
- 该测试方法可用于材料开发、材料比较、质量保证、表征、可靠性评估和设计数据生成。连续纤维增强陶瓷基复合材料通常以结晶基体和陶瓷纤维增强体为特征，是需要高度耐磨性和耐腐蚀性以及高温固有损伤容限（即韧性）的结构应用的候选材料。此外，连续纤维增强玻璃（非晶）基复合材料是类似但可能要求较低的应用的候选材料。尽管弯曲测试方法通常用于评估整体式先进陶瓷的强度，但弯曲测试样本的不均匀应力分布以及 CFCC 的拉伸和压缩机械行为不同，导致弯曲测试获得的强度结果的解释不明确对于 CFCC。单轴加载拉伸强度测试提供有关均匀受力材料的机械行为和强度的信息。与因单一主要缺陷而发生灾难性断裂的整体式先进陶瓷不同，CFCC 通常会因累积损伤过程而经历“优雅”（即非灾难性、类似延性的应力应变行为）断裂。因此，在单次单轴加载拉伸试验中承受均匀拉伸应力的材料体积可能不是确定 CFCC 极限强度的重要因素。然而，并不能排除测试统计上显着数量的拉伸测试样本的需要。因此，由于CFCC脆性纤维和基体强度的概率性质，在每个测试条件下需要足够数量的测试样本进行统计分析和设计。确定测试样本体积或表面积对 CFCC 强度分布影响的研究尚未完成。应该注意的是，由于这些体积差异，使用不同的推荐拉伸测试样本几何形状以及标距部分中不同体积的材料获得的拉伸强度可能会有所不同。拉伸试验提供有关材料在单轴拉伸应力下的强度和变形的信息。需要均匀的应力状态来有效评估可能由于累积损伤过程（例如基体开裂、基体/纤维脱粘、纤维断裂、分层等）而产生的任何非线性应力应变行为。受测试模式、测试速率、加工效果或组成材料组合、环境影响或高温的影响。其中一些影响可能是应力腐蚀或亚临界（缓慢）裂纹扩展的结果，可以通过以足够快的速率进行测试（如本测试方法中所述）将其最小化。由特定材料或零件的选定部分或两者制成的标准化尺寸的测试样本的拉伸测试结果可能无法完全代表整个全尺寸最终产品或其使用中行为的强度和变形特性在不同的环境或不同的高温下。出于质量控制的目的，从标准化拉伸测试样本获得的结果可以被认为表明了材料在特定的初级加工条件和后加工热处理下的响应。 CFCC 的拉伸行为和强度取决于其固有的抗断裂性、缺陷的存在或损伤累积过程，或两者兼而有之。建议对断裂表面和断口分析进行分析，尽管超出了本测试方法的范围。