測定在溫度、拉伸剪切應(yīng)力和時間的綜合影響下，粘接金屬與金屬用的環(huán)氧膠黏劑蠕變性能執(zhí)行GB/T 7750-1987標(biāo)準(zhǔn)。相當(dāng)?shù)膰鈽?biāo)準(zhǔn)為ASTM D2294-96。

    （1）試樣

    ①試樣的形狀和尺寸，見圖9-20。

 

 

    ②試樣上兩孔中心與試樣中心線間的不同軸度為0.05～0.10。

    ③試樣應(yīng)按GB/T 7124-1986《膠黏劑拉伸剪切強度測定方法（金屬對金屬）》規(guī)定制備。

    ④試樣制備

    a.用精度不低于0.02mm的量具測量試樣搭接面的長度和寬度。

    b.用精度不低于0.002mm的儀器測量膠層厚度，取3點測量結(jié)果的算術(shù)平均值。

    c.同一試驗條件的試樣數(shù)量不少于3個。

    （2）試驗條件

    ①室溫試驗在溫度為（23±2）℃、相對濕度為45%～55%的環(huán)境下進(jìn)行。

    ②高溫測試期間，試樣溫度應(yīng)保持穩(wěn)定，溫度波動不超過±1℃。偶然超出該波動范圍的情況應(yīng)予以記錄。

    ③測溫元件應(yīng)緊貼試樣搭接部位的中部，見圖9-21。

 

 

    ④試驗室內(nèi)嚴(yán)防震動。

    ⑤特殊條件試驗，可按商議后的技術(shù)條件規(guī)定的要求進(jìn)行，并在試驗報告中注明。

    （3）試驗設(shè)備

    ①試驗機(jī)力值的示值誤差應(yīng)不大于1%，不同心度按校正標(biāo)準(zhǔn)不大于15%。

    ②變形測量儀器的測量精度不低于0.002mm。

    ③引伸夾具的結(jié)構(gòu)和安裝應(yīng)能滿足準(zhǔn)確地測量試樣軸線方向上伸長的要求。

    （4）試驗步驟

    ①光學(xué)讀數(shù)測試法

    a.將試樣按圖9-22進(jìn)行刻線，刻線寬度不大于0.05mm。

    b.裝夾試樣，調(diào)整試驗機(jī)，并施加預(yù)載。預(yù)載不大于全部載荷的10%。

    c.安裝變形測量儀器，調(diào)節(jié)儀器的零點。

    d.逐漸地、平穩(wěn)地、迅速地施加全部載荷。待全部載荷施加后，同時記錄時間和變形值，并將其定為起始時間和變形起始點。該全過程需在1min內(nèi)完成。

    e.確定變形起始點之后，按一定時間間隔測量相應(yīng)的變形值。時間間隔確定原則是開始短，逐漸加長。測量點數(shù)以繪制蠕變曲線的需要而定。

    f.變形測量可根據(jù)要求協(xié)商確定為單側(cè)或雙側(cè)測量，同時確定單點、雙點或三點測量。見圖9-23。

 

 

    g.試驗進(jìn)行至規(guī)定時間后，保持試驗溫度，卸去主載荷（主載荷等于全部載荷減去預(yù)載荷）。1min后測量其瞬時恢復(fù)。

    ②引伸桿測試法

    a.裝夾試樣，安裝變形測量裝置。用適當(dāng)增量的載荷（盡量不使試樣產(chǎn)生塑性變形）檢查試樣的安裝質(zhì)量，使兩側(cè)測量值的偏差不大于20%。

    b.移動加熱爐，使試樣處于加熱爐恒溫區(qū)的中央。

    c.升溫前施加不大于全部載荷10%的預(yù)載荷。

    d.在適當(dāng)時間內(nèi)將溫度升至規(guī)定的溫度，并達(dá)到平穩(wěn)。記錄升溫時間，升溫時試樣上不允許有超過規(guī)定溫度3℃的溫度沖擊。

    e.保溫至規(guī)定時間后，調(diào)整并確定引伸計的起始讀數(shù)。

    f.按（4）試驗步驟①d.進(jìn)行。

    g.按（4）試驗步驟①e.進(jìn)行。

    h.變形值取兩側(cè)測量值的算術(shù)平均值。

    i.按（4）試驗步驟①g.進(jìn)行。

    ③試驗結(jié)果的處理和修正

    a.試驗結(jié)果應(yīng)包括：瞬時應(yīng)變、總應(yīng)變和瞬時恢復(fù)。

    b.試驗結(jié)果一般還需繪制成蠕變曲線。繪制蠕變曲線時，應(yīng)將記錄結(jié)果按時間間隔進(jìn)行歸納處理。時間（t）取作橫坐標(biāo)，變形量（δ^T_τ）取作縱坐標(biāo)。

    c.當(dāng)測量結(jié)果需進(jìn)行變形量修正時，膠層的實際變形量δ，按公式（9-1）進(jìn)行修正。

 

 

    式中  δ———膠層的實際變形量，mm；

          δ^T_τ———試驗測量到的變形量，mm；

          δ₀———試片金屬材料的變形量，mm。

    d.試片金屬材料的變形量δ₀，可按公式（9-2）進(jìn)行修正。

 

 

    式中  S⁰———測量標(biāo)距值（見圖9-22），mm；

          σ^m———金屬（剪板）材料的應(yīng)力值，MPa；

          E^m———金屬（剪板）材料的拉伸彈性模量，MPa。

    e.δ⁰也可通過在同樣溫度和載荷條件下進(jìn)行空白試驗獲得。卒白試樣如圖9-24所示。

 

 

 

 

    疲勞試驗時，對環(huán)氧膠黏劑系統(tǒng)重復(fù)施加指定負(fù)荷或形變，測量膠接試樣的抗疲勞能力，但并不測量其力學(xué)性能；若最初引入應(yīng)力時不致引起破壞，則可以使用其他幾種力學(xué)強度試驗試樣，例如單面搭接剪切試樣等。

    根據(jù)美聯(lián)邦標(biāo)準(zhǔn)方法1061號，試樣及其安裝方法如圖9-25所示。試驗機(jī)應(yīng)能以每分鐘1000～3600周的速率施加周期性負(fù)荷。負(fù)荷的波形為正弦波如圖9-26所示。加在樣品上的有一恒定的平均負(fù)荷（可以為零）及一交變負(fù)荷。記錄下引起破壞所需的周期數(shù)，即疲勞壽命，并計算相應(yīng)的應(yīng)力。一般來說，試驗要對相同的樣品，以不同的脈動負(fù)荷重復(fù)進(jìn)行。加荷的方式可以是軸向扭轉(zhuǎn)或撓曲。根據(jù)平均負(fù)荷或周期性負(fù)荷的大小，樣品中的凈應(yīng)力在同一個負(fù)荷周期內(nèi)可能是同向的，也可能是反向的。

 

 

    疲勞試驗的數(shù)據(jù)經(jīng)常用“應(yīng)力-周期的對數(shù)”圖來表示。堡簍此圖：可確定疲勞耐久極限，即在一定數(shù)量的周期內(nèi)，試樣能承受的最大脈動應(yīng)力。

    疲勞強度通常定義為在一定時間內(nèi)，即經(jīng)過一定數(shù)量（N）個周期負(fù)荷后，引起接頭破壞所加的最大應(yīng)力。N等于10⁷，或根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)DIN 53285，N=2×10⁷。

    疲勞強度測定可參照ASTM D3166-99標(biāo)準(zhǔn)。

 

 

    通常把在恒定溫度下，規(guī)定時間內(nèi)膠黏劑單位粘接面所能持續(xù)承受的大高靜負(fù)荷稱為持久強度（MPa）。持久強度試驗是考核粘接接頭的強度穩(wěn)定性一種方法。它是在不考慮變形的情況下，測定溫度、時間、強度3者之間的關(guān)系。試驗時溫度一般都恒定，主要測定時間與強度之間的關(guān)系。

    持久強度和蠕變試驗方法有許多方面是相同的，試驗設(shè)備有些也相同。

    ASTM D2919-01所采用的試樣如圖9-27所示。持久強度試驗所用儀器設(shè)備比較簡單，一般可自制。設(shè)備的機(jī)架要有堅固的剛度和強度，加載機(jī)構(gòu)的負(fù)荷誤差要小于±1%，負(fù)荷的中心線與試樣的中心線要保持一致。還要有試樣破壞時的保護(hù)裝置和時間記錄裝置。試驗結(jié)果以持久強度表示。其符號τ^T_t或δ^T_t分別為剪切持久強度和拉伸持久強度，T為溫度，t為時間。

 

 

    剝離應(yīng)力粘接接頭耐久性的測定參照ASTM D2918-99標(biāo)準(zhǔn)；拉伸剪切應(yīng)力粘接接頭耐久性的測定參照ASTM D2919-01標(biāo)準(zhǔn)。