🔩 测定热塑性或热固性基体(包括预浸料)、以碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维或类似纤维单向增强的复合材料的拉伸强度、弹性模量、泊松比和应力-应变关系——按 ISO 527-1 原则,A 型试样(沿纤维方向,宽 15 mm、厚 1 mm)或 B 型试样(垂直于纤维,25 mm、2 mm),长度至少 250 mm,加强片间距 150 mm,加强片 0,5–2 mm,千分尺 0,01 mm,PN-EN ISO 527-5

材料与无损检测 PN-EN ISO 527-5

三句话速览

纤维单向排列的聚合物复合材料(粗纱、带材、单向织物、预浸料)静态拉伸试验的条件——按 ISO 527-1 的一般原则:强度、模量(应力-应变曲线在 0,05 % 与 0,25 % 之间的斜率)、泊松比。该检测依据 PN-EN ISO 527-5:2022-06;认可范围中的覆盖情况(读取于 03.10.2026):5 家实验室,数据库副本中 6 条记录,PCA 中 6 行;“实验室”标签页(“PN-EN ISO 527-5”)——生产服务器上 3 家,AB 005 和 AB 1490 位于“PN-EN ISO 527-1”之下。整个程序共 5 个步骤;主要用于:热塑性和热固性基体复合材料(包括预浸料),以碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维或类似纤维单向增强(1)、单向排列的纤维和粗纱、单向织物和带材;按 ISO 1268 制作的试验板试样及成品平整部位试样(1、6.2)、塑料、复合材料、塑料制品和电工材料——PCA 中 5 家实验室认可范围内的项目。

要点速览

  • 标准: PN-EN ISO 527-5:2022-06
  • 类别: 材料与无损检测
  • 操作步骤数: 5
  • 状态(截至 03.10.2026): PN-EN ISO 527-5:2022-06(英文版)无废止注明;取代 PN-EN ISO 527-5:2010(PKN 检索,03.10.2026);ISO 527-5:2021——“Published”,自 24.11.2021 起阶段 60.60(iTeh)
  • A 型试样(6.1.2): 沿纤维方向;宽 15 ± 0,5 mm,厚 1 ± 0,2 mm(纤维缠绕板 2 ± 0,2 mm),长 ≥ 250 mm
  • B 型试样(6.1.3): 垂直于纤维;宽 25 ± 0,5 mm,厚 2 ± 0,2 mm,长 ≥ 250 mm(纤维缠绕板可为 200 mm)

概述

本标准涵盖的内容。标准正文我们读的是 ISO 527-5:2021 的 iTeh 样本(英文文本):从标题页经目录、前言和第 1–5 章至第 7 页 6.4(试样检查)为止。样本之外的是试样数量(7)、状态调节(8)、试验程序(9:气氛、尺寸、夹持、预应力、引伸计和应变片、速度、记录)、计算(10)、精密度(11)、试验报告(12)以及附录 A(试样对中)、B(不粘贴加强片和无加强片试样)和 C(A 型和 B 型试样制备,规范性)。

依据 ISO 527-5:2021 文本(前言、第 1–6.4 章)。本标准由 ISO/TC 61“塑料”第 13 分委员会“复合材料和增强纤维”与 CEN/TC 249“塑料”合作制定(维也纳协议)。第三版作为技术修订取代第二版(ISO 527-5:2009);主要变化:调整了夹持力或压力(如根据夹持系统通过扭矩或压力表),并新增附录 B(不粘贴加强片以及使用细纹夹具面夹持无加强片试样的条件)。范围(1):在 ISO 527-1 一般原则基础上测定单向纤维增强塑料复合材料拉伸性能的条件;按注,各向同性和正交各向异性增强材料见 ISO 527-4;这些方法用于研究试样的拉伸行为并测定强度、弹性模量、泊松比及应力-应变关系的其他方面;本方法适用于满足本文件要求(包括破坏模式)的所有单向纤维增强聚合物基体体系;涵盖热塑性和热固性基体(包括预浸料)、碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维及类似纤维、单向排列的纤维和粗纱以及单向织物和带材;通常不适用于由不同角度单向层组成的多向材料(ISO 527-4)。引用文件(2):ISO 527-1:2019、ISO 1268(所有部分——试验板制作)、ISO 2818(机加工制备试样)、ISO 16012(试样线性尺寸)。术语(3,大多源自 ISO 527-1:2019):标距 L0、厚度 h、宽度 b1、试验速度(夹具分离速率,mm/min)、应力 σ(A 型试样为 σ1,B 型为 σ2)、强度 σm、应变 ε 及强度对应应变 εm、拉伸弹性模量——σ(ε) 曲线在 ε′ = 0,05 % 与 ε″ = 0,25 % 之间的斜率,按弦线模量或回归直线斜率计算(A 型为 E1,B 型为 E2;按注,该定义不适用于薄膜),泊松比 μ——曲线线性段内法向轴应变变化与拉伸方向应变变化之比的负值(μ12——主泊松比,用于 A 型试样;μ21——次泊松比,用于 B 型),试样坐标轴:“1”——平行于纤维(0°,纵向),“2”——在纤维平面内垂直于纤维(90°,横向)。原理(4):按 ISO 527-1:2019 第 4 章。仪器(5):按 ISO 527-1:2019 第 5 章,但千分尺(ISO 16012:2015,5.5)读数须达到 0,01 mm 或更高,不规则表面用球形测砧,平整表面用平测砧;夹具压力只须防止试样在加载至破坏前打滑,因这类材料横向强度低,压力过大可能压碎试样;优先采用可设定恒定夹持压力的液压夹具;使用粘贴在试样上的应变片时,各向异性复合材料横向应变片的横向效应误差通常远大于金属,准确测量泊松比须对此效应进行修正;建议按附录 A 检查试样和加载链的对中。试样(6):A 型——沿纤维方向试验,B 型——横向,两者均带加强片;两种类型也可使用不粘贴加强片,或在细纹夹具面并仔细控制夹持力的条件下不用加强片(附录 B);为决定是否使用粘贴加强片,先试验不带粘贴加强片的试样,只有当几乎所有试样都在夹具内断裂时,才改用粘贴加强片的试样;若材料因不可避免的原因(如面密度较高、拉挤成型)无法制成推荐厚度,则选择最接近的可行厚度。尺寸(图 3):总长 ≥ 250 mm,加强片间距 150 ± 1 mm,宽度 15 ± 0,5 mm(A 型)和 25 ± 0,5 mm(B 型),厚度 1 ± 0,2 mm(A 型;纤维缠绕板试样为 2 ± 0,2 mm)和 2 ± 0,2 mm(B 型),推荐引伸计标距 50 ± 1 mm,夹具名义间距 136 mm,加强片长度 > 50 mm,加强片厚度 0,5–2 mm;每个试样两侧平行度在 0,2 mm 以内;按 ISO 1268-5 制备的纤维缠绕板试样,可接受 200 mm 长度和 25 mm 加强片。制备(6.2):按 ISO 1268 相应部分或其他约定程序制作试验板,从中切取试样或试样组(附录 C);成品——从平整部位取样;试样轴线与平均纤维轴线偏差在 0,5° 以内;机加工参数按 ISO 2818;试样两端用加强片增强,优选纤维与试样轴线成 ±45° 的正交铺层或织物玻璃纤维/树脂层压板,厚度 0,5–2 mm,加强片角度 90°(不倒角);其他方案(用被测材料制成的加强片、机械固定的加强片、粗糙材料如砂纸制成的不粘贴加强片、无加强片的细纹夹具面)在使用前证明其强度至少相同且变异系数不更大时允许使用;无加强片试样的夹具间距须与带加强片试样的加强片间距相同,夹具面边缘处的接触须注意;加强片按附录 C 用高伸长率胶粘剂粘贴。标线(6.3)和试样检查(6.4)——按 ISO 527-1:2019。

状态(截至 03.10.2026)。PKN 检索(检索词“PN-EN ISO 527-5”,03.10.2026)显示 PN-EN ISO 527-5:2022-06(英文版,“引入:EN ISO 527-5:2021 [IDT]、ISO 527-5:2021 [IDT]”)无废止注明,以及已废止的 PN-EN ISO 527-5:2010(波兰文版,被 PN-EN ISO 527-5:2022-06 取代)、PN-EN ISO 527-5:2009(英文版)和 PN-EN ISO 527-5:2000(波兰文版)。在 iTeh 目录中(读取于 03.10.2026),ISO 527-5:2021 的状态为“Published”,自 24.11.2021 起处于阶段 60.60(标准已发布)。

实验室数量及形式(认可范围数据库副本,载入至 17.09.2026,读取于 03.10.2026)。编号 527-5 出现在 5 家实验室的 6 条记录中:AB 001、AB 005、AB 067、AB 163、AB 1490。在现行 PCA 文件中(读取于 03.10.2026,版次从 17.12.2025 至 27.07.2026),该编号出现在 6 行中:AB 001、AB 005、AB 067 和 AB 1490 各 1 行,AB 163 有 2 行(强度、屈服点和伸长率;弹性模量);五份文件中每份的页码标记数均等于 PDF 页数,无重复;检索 03.10.2026 从 BIP 下载的全部 1291 份 PCA 文件未发现数据库副本以外的实验室(名录中有 17 家实验室在 BIP 上没有认可范围文件链接)。写法为“PN-EN ISO 527-5:2022-06”(AB 001、AB 005、AB 067、AB 163)以及不带年份的“PN-EN ISO 527-5”(AB 1490);均与 PN-EN ISO 527 的其他部分位于同一单元格。这些项目均未暂停。“实验室”标签页(检索词“PN-EN ISO 527-5”)显示 3 家实验室:AB 001、AB 067 和 AB 163;AB 005 和 AB 1490 位于“PN-EN ISO 527-1”之下,因为该编号在它们那里排在首位——已于 03.10.2026 在生产服务器 labcoda.pl 上通过标签页查询核实。

实验室检测什么(PCA 中的项目)。对象:塑料、塑料复合材料(AB 001),塑料、聚合物复合材料、橡胶、塑料管(AB 005),电工材料和制品(AB 067),塑料管材、管件及其他塑料制品(AB 163),复合材料(AB 1490,灵活认可范围内的项目)。特性:屈服点、断裂应力、拉伸强度、屈服和断裂相对伸长率、弹性模量,载荷范围 (0,02–400) kN(AB 001);拉伸强度和断裂相对伸长率、拉伸弹性模量,最大载荷 300 kN,伸长至 800 %(AB 005);(20–250) °C 下的拉伸、压缩和弯曲机械强度,拉伸和压缩至 100 kN(AB 067);拉伸强度、屈服点、相对伸长率和拉伸弹性模量,最大载荷 100 kN(AB 163);拉伸强度、杨氏模量、泊松比,力范围 (0–200) kN,温度 −55 °C 至 +149 °C,静态拉伸试验,也包括开孔试样(AB 1490,与 ASTM D3039/D3039M 和 ASTM D5766/D5766M 并列)。

容易得到看似正确结果的环节。试样选择方面:A 型仅沿纤维方向,B 型仅横向;试样轴线与纤维轴线偏差在 0,5° 以内(6.1、6.2)。夹持方面:夹具压力过大压碎试样,过小导致打滑(5)。加强片方面:先做不带粘贴加强片的试验,替代加强片须证明强度相同且离散性不更大后方可使用(6.1.1、6.2)。厚度方面:A 型 1 mm,B 型及纤维缠绕板试样 2 mm(6.1)。泊松比方面:粘贴式应变片须修正横向效应(5)。模量方面:应变区间 0,05–0,25 %(3.7)。材料方面:由单向层组成的多向层压板按 ISO 527-4 试验,而非本部分(1)。

我们不提供的内容。试样数量、状态调节、试验过程(包括速度)、公式、精密度以及报告内容我们未阅读(第 7–12 章),附录 A–C 也未阅读。我们不提供具体复合材料的强度值。

方法原理

单向纤维复合材料矩形试样——沿纤维切取的 A 型或横向切取的 B 型,两端用加强片增强——按 ISO 527-1 原则在拉伸试验机上拉伸,记录力和应变。由应力-应变曲线求得强度、强度对应应变、弹性模量(0,05 % 与 0,25 % 之间的斜率),在测量横向应变时求得泊松比 μ12 或 μ21。

应用领域

关键参数

参数数值
状态(截至 03.10.2026)PN-EN ISO 527-5:2022-06(英文版)无废止注明;取代 PN-EN ISO 527-5:2010(PKN 检索,03.10.2026);ISO 527-5:2021——“Published”,自 24.11.2021 起阶段 60.60(iTeh)
A 型试样(6.1.2)沿纤维方向;宽 15 ± 0,5 mm,厚 1 ± 0,2 mm(纤维缠绕板 2 ± 0,2 mm),长 ≥ 250 mm
B 型试样(6.1.3)垂直于纤维;宽 25 ± 0,5 mm,厚 2 ± 0,2 mm,长 ≥ 250 mm(纤维缠绕板可为 200 mm)
共同尺寸(图 3)加强片间距 150 ± 1 mm,引伸计标距 50 ± 1 mm,夹具间距 136 mm,加强片 > 50 mm 且 0,5–2 mm,两侧平行度 0,2 mm
加强片(6.2.2)纤维 ±45° 的玻璃纤维/树脂层压板,角度 90°;替代方案须证明强度相同且变异系数不更大
模量和泊松比(3.7、3.8)σ(ε) 在 0,05 % 与 0,25 % 之间的斜率(弦线或回归);A 型为 μ12,B 型为 μ21
仪器(5)按 ISO 527-1;千分尺 0,01 mm;优先采用恒压液压夹具;按附录 A 对中
认可范围中的覆盖情况(读取于 03.10.2026)5 家实验室,数据库副本中 6 条记录,PCA 中 6 行;“实验室”标签页(“PN-EN ISO 527-5”)——生产服务器上 3 家,AB 005 和 AB 1490 位于“PN-EN ISO 527-1”之下

标准

标准编号
PN-EN ISO 527-5:2022-06
标准名称(波兰语)
Tworzywa sztuczne — Oznaczanie właściwości przy rozciąganiu — Część 5: Warunki badania kompozytów tworzywowych wzmocnionych jednokierunkowo włóknem
标准名称(英语)
Plastics — Determination of tensile properties — Part 5: Test conditions for unidirectional fibre-reinforced plastic composites

分步操作程序

  1. 试验板和试样

    按 ISO 1268 或约定程序制板;切取 A 型或 B 型试样,轴线与纤维偏差在 0,5° 以内(6.2)。PN-EN ISO 527-5:2022-06 无废止注明(03.10.2026)。

  2. 加强片

    先做不带粘贴加强片的试验;若几乎所有试样在夹具内断裂——按附录 C 粘贴加强片(6.1.1、6.2.3)。

  3. 测量和检查

    用 0,01 mm 千分尺测量尺寸,按 ISO 527-1 做标线和检查试样(5、6.3、6.4)。

  4. 拉伸加载

    夹持既不打滑也不压碎,记录力和应变;过程按第 9 章(未阅读)。

  5. 结果

    强度、应变、0,05–0,25 % 区间的模量、泊松比;计算和报告按第 10–12 章(未阅读)。

所需设备与仪器

设备示例参考价格
带夹具的拉伸试验机按 ISO 527-1;压力仅防止打滑,优选恒压液压夹具(5)—
引伸计或应变片推荐标距 50 mm;使用应变片时——泊松比须修正横向效应(5、图 3)—
千分尺读数 0,01 mm 或更高;按表面选用球形或平测砧(5)—
试样切割设备按 ISO 2818 机加工,试样轴线与纤维轴线偏差在 0,5° 以内(6.2)—

试剂、培养基与耗材

试剂CAS详情
加强片和胶粘剂—±45° 玻璃纤维/树脂层压板,0,5–2 mm;按附录 C 使用高伸长率胶粘剂(6.2.2、6.2.3)

职业健康与安全

常见问题

该检测依据哪项标准?

该检测依据的标准为 PN-EN ISO 527-5:2022-06 — 《Plastics — Determination of tensile properties — Part 5: Test conditions for unidirectional fibre-reinforced plastic composites》。

该方法的原理是什么?

单向纤维复合材料矩形试样——沿纤维切取的 A 型或横向切取的 B 型,两端用加强片增强——按 ISO 527-1 原则在拉伸试验机上拉伸,记录力和应变。由应力-应变曲线求得强度、强度对应应变、弹性模量(0,05 % 与 0,25 % 之间的斜率),在测量横向应变时求得泊松比 μ12 或 μ21。

测量范围和准确度是多少?

状态(截至 03.10.2026):PN-EN ISO 527-5:2022-06(英文版)无废止注明;取代 PN-EN ISO 527-5:2010(PKN 检索,03.10.2026);ISO 527-5:2021——“Published”,自 24.11.2021 起阶段 60.60(iTeh);A 型试样(6.1.2):沿纤维方向;宽 15 ± 0,5 mm,厚 1 ± 0,2 mm(纤维缠绕板 2 ± 0,2 mm),长 ≥ 250 mm;B 型试样(6.1.3):垂直于纤维;宽 25 ± 0,5 mm,厚 2 ± 0,2 mm,长 ≥ 250 mm(纤维缠绕板可为 200 mm);共同尺寸(图 3):加强片间距 150 ± 1 mm,引伸计标距 50 ± 1 mm,夹具间距 136 mm,加强片 > 50 mm 且 0,5–2 mm,两侧平行度 0,2 mm。

完成检测需要多长时间?

整个程序共 5 个步骤。标准未对每个步骤给出时长——实际用时取决于实验室自身的操作程序。

需要哪些设备?

带夹具的拉伸试验机、引伸计或应变片、千分尺、试样切割设备。

该检测用于哪些场景?

热塑性和热固性基体复合材料(包括预浸料),以碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维或类似纤维单向增强(1);单向排列的纤维和粗纱、单向织物和带材;按 ISO 1268 制作的试验板试样及成品平整部位试样(1、6.2);塑料、复合材料、塑料制品和电工材料——PCA 中 5 家实验室认可范围内的项目。

需要采取哪些安全防护措施?

复合材料在载荷下脆性破坏——碎片和纤维;设置防护并佩戴护目镜;切割和打磨复合材料——纤维粉尘;抽风并做好呼吸防护。

哪家实验室可以开展此项检测?

该检测由通过 ISO/IEC 17025 认可的实验室开展。在 LabCoda 上可按标准编号检索 PN-EN ISO 527-5。

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