Стандарт ASTM D3039 описывает стандартный метод испытания на растяжение матричных полимерных композитов. Он охватывает методы испытания для широкого ряда образцов, а также различные испытательные комплектации. В данном случае проводились испытания образцов углеродных волокон. Образцы были подготовлены с выступающими концами, что позволило осуществить безопасный захват образца, а также способствовало тому, что разрушения происходили в пределах длины измерительной базы, а не на поверхности зажимных губок. Эти испытания проводились для заказчика, который хотел получить результаты испытания образцов, как при высокой (85° C), так и при низкой (-60° C) температуре.
Для данного испытания была применена напольная система серии 5980 для испытаний на растяжение. Для испытания образцов при заданной температуре использовалась климатическая камера с диапазоном температур от -100° C to 350° C. Камера позволила нам провести испытание при 85° C с помощью внутреннего нагревательного элемента, а затем при -60° C в результате охлаждения жидким азотом. До начала испытания образец размещается в механических клиновых захватах, рассчитанных на нагрузку 30 кН, прикрепляется пристяжной экстензометр, мы ждем, пока климатическая камера достигнет заданной температуры. При испытаниях с очень высокой или очень низкой температурой полимерные композиты часто расширяются или сужаются, образец подвергается растяжению или сжатию при изменении температуры. Системы серии 5900, работающие на программном обеспечении Bluehill 3, оснащены функцией защиты образца, которая позволяет задать порог нагрузки, который не будет превышен до начала испытания. Кроме того, мы использовали дополнительное устройство для выравнивания образца для оптимального выравнивания образца в зажимных губках, поскольку отклонение нагрузки может сильно повлиять на результаты испытания.
Были проведены успешные испытания образцов углеродных волокон с использованием климатической камеры для поддержания желаемой температуры. Результаты, полученные с помощью программного обеспечения Bluehill включают прочность при растяжении, деформациюпри разрушении и модуль упругости. Другие результаты, включенные в ASTM D3039, это коэффициент Пуассона и промежуточная деформация.
Из-за сложности и объемности стандарта ASTM D3039 мы рекомендуем ознакомиться с ним в полном объеме для понимания его требований.