測(cè)定在溫度、拉伸剪切應(yīng)力和時(shí)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?guó)外標(biāo)準(zhǔn)為ASTM D2294-96。

    （1）試樣

    ①試樣的形狀和尺寸，見(jiàn)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(qiáng)度測(cè)定方法（金屬對(duì)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(cè)量試樣搭接面的長(zhǎng)度和寬度。

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

    c.同一試驗(yàn)條件的試樣數(shù)量不少于3個(gè)。

    （2）試驗(yàn)條件

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

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

    ③測(cè)溫元件應(yīng)緊貼試樣搭接部位的中部，見(jiàn)圖9-21。

 

 

    ④試驗(yàn)室內(nèi)嚴(yán)防震動(dòng)。

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

    （3）試驗(yàn)設(shè)備

    ①試驗(yàn)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(cè)量?jī)x器的測(cè)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(cè)量試樣軸線方向上伸長(zhǎng)的要求。

    （4）試驗(yàn)步驟

    ①光學(xué)讀數(shù)測(cè)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(yàn)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(cè)量?jī)x器，調(diào)節(jié)儀器的零點(diǎn)。

    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(shí)記錄時(shí)間和變形值，并將其定為起始時(shí)間和變形起始點(diǎn)。該全過(guò)程需在1min內(nèi)完成。

    e.確定變形起始點(diǎn)之后，按一定時(shí)間間隔測(cè)量相應(yīng)的變形值。時(shí)間間隔確定原則是開(kāi)始短，逐漸加長(zhǎng)。測(cè)量點(diǎn)數(shù)以繪制蠕變曲線的需要而定。

    f.變形測(cè)量可根據(jù)要求協(xié)商確定為單側(cè)或雙側(cè)測(cè)量，同時(shí)確定單點(diǎn)、雙點(diǎn)或三點(diǎn)測(cè)量。見(jiàn)圖9-23。

 

 

    g.試驗(yàn)進(jìn)行至規(guī)定時(shí)間后，保持試驗(yàn)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(cè)量其瞬時(shí)恢復(fù)。

    ②引伸桿測(cè)試法

    a.裝夾試樣，安裝變形測(cè)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(cè)量值的偏差不大于20%。

    b.移動(dòng)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(shí)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(shí)間，升溫時(shí)試樣上不允許有超過(guò)規(guī)定溫度3℃的溫度沖擊。

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

    f.按（4）試驗(yàn)步驟①d.進(jìn)行。

    g.按（4）試驗(yàn)步驟①e.進(jìn)行。

    h.變形值取兩側(cè)測(cè)量值的算術(shù)平均值。

    i.按（4）試驗(yàn)步驟①g.進(jìn)行。

    ③試驗(yàn)結(jié)果的處理和修正

    a.試驗(yàn)結(jié)果應(yīng)包括：瞬時(shí)應(yīng)變、總應(yīng)變和瞬時(shí)恢復(fù)。

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

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

 

 

    式中  δ———膠層的實(shí)際變形量，mm；

          δ^T_τ———試驗(yàn)測(cè)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(cè)量標(biāo)距值（見(jiàn)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(guò)在同樣溫度和載荷條件下進(jìn)行空白試驗(yàn)獲得。卒白試樣如圖9-24所示。

 

 

 

 

    疲勞試驗(yàn)時(shí)，對(duì)環(huán)氧膠黏劑系統(tǒng)重復(fù)施加指定負(fù)荷或形變，測(cè)量膠接試樣的抗疲勞能力，但并不測(cè)量其力學(xué)性能；若最初引入應(yīng)力時(shí)不致引起破壞，則可以使用其他幾種力學(xué)強(qiáng)度試驗(yàn)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(hào)，試樣及其安裝方法如圖9-25所示。試驗(yàn)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(jì)算相應(yīng)的應(yīng)力。一般來(lái)說(shuō)，試驗(yàn)要對(duì)相同的樣品，以不同的脈動(dòng)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(gè)負(fù)荷周期內(nèi)可能是同向的，也可能是反向的。

 

 

    疲勞試驗(yàn)的數(shù)據(jù)經(jīng)常用“應(yīng)力-周期的對(duì)數(shù)”圖來(lái)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(dòng)應(yīng)力。

    疲勞強(qiáng)度通常定義為在一定時(shí)間內(nèi)，即經(jīng)過(guò)一定數(shù)量（N）個(gè)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(qiáng)度測(cè)定可參照ASTM D3166-99標(biāo)準(zhǔn)。

 

 

    通常把在恒定溫度下，規(guī)定時(shí)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(qiáng)度（MPa）。持久強(qiáng)度試驗(yàn)是考核粘接接頭的強(qiáng)度穩(wěn)定性一種方法。它是在不考慮變形的情況下，測(cè)定溫度、時(shí)間、強(qiáng)度3者之間的關(guān)系。試驗(yàn)時(shí)溫度一般都恒定，主要測(cè)定時(shí)間與強(qiáng)度之間的關(guān)系。

    持久強(qiáng)度和蠕變?cè)囼?yàn)方法有許多方面是相同的，試驗(yàn)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(qiáng)度試驗(yàn)所用儀器設(shè)備比較簡(jiǎn)單，一般可自制。設(shè)備的機(jī)架要有堅(jiān)固的剛度和強(qiáng)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(shí)的保護(hù)裝置和時(shí)間記錄裝置。試驗(yàn)結(jié)果以持久強(qiáng)度表示。其符號(hào)τ^T_t或δ^T_t分別為剪切持久強(qiáng)度和拉伸持久強(qiáng)度，T為溫度，t為時(shí)間。

 

 

    剝離應(yīng)力粘接接頭耐久性的測(cè)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(cè)定參照ASTM D2919-01標(biāo)準(zhǔn)。