碳纤维复合材料抗拉性能测试结果的影响因素探讨.pdf

《碳纤维复合材料抗拉性能测试结果的影响因素探讨.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、经验交流碳纤维复合材料抗拉性能测试结果的影响因素探讨朱志伟（江苏房城建设工程质量检测有限公司，江苏泰州225300）摘要：在使用碳纤维复合材料时，通常需要对材料进行抗拉性能测试，以确保材料的力学性能符合要求。但从测试结果来看，测试得到的数据往往低于厂家提供的参数。基于这种情况，本文通过试验对影响碳纤维复合材料抗拉性能测试结果的因素展开了分析。而分析测试结果发现，材料缺陷、测试设备和试样尺寸等因素都会影响碳纤维复合材料的测试结果。关键词：碳纤维复合材料；抗拉性能；测试结果；影响因素中图分类号：TB302.3文献标识码：A文章编号：1674—3024（2016）18—165—01

2、[1]前言而在整个制造过程中，很多环节都会导致碳纤维产生缺陷，导致复合材料的局部强度的降低。而试验使用的材料制造方法作为具有高比强度和模量的材料，碳纤维复合材料具有耐就是手工加固补强法，所以得到的试样强度不高。酸碱、质量轻和耐疲劳等优点，在交通运输、航空航天和建筑2.2测试设备对测试结果的影响建设等方面得到了广泛应用。但一直以来，碳纤维复合材料的在对碳纤维复合材料的抗拉性能进行测试时，需要确保应抗拉性能测试都存在着一定的困难，以至于影响了材料的安全力能够均匀分布。一旦产生未对中和弯曲变形，则会导致局部使用。因此，相关人员有必要对影响材料测试的因素展开分析，应力增加，继而导致试

3、样因强度下降而遭到提前破坏。但就目以便更好的进行材料的应用推广。前来看，试验使用的拉伸试验机并不是“轴向的”，所以容易1碳纤维复合材料的抗拉性能测试试验导致得到的拉伸性能数据不准。其次，使用不合适的夹头进行1.1试验条件及过程试样夹装，也将导致试样未对中，继而导致试样局部应力增加。在对碳纤维复合材料的抗拉性能进行测试时，可以选用厚此外，在对试样进行切割时，其纤维取向与试验轴线之间将存度为0.111mm，宽度为20cm和单位面积重量为200g/㎡的碳纤在偏差。而试样轴线取向不良，也将导致试样的有效宽度减小。维布。而该种纤维布的抗拉强度超过了3500MPa，弹性模量为在这种情况下

4、进行试样加载，将导致试样夹持不对中，继而导[2]220GPa，断裂延伸率不小于1.8%。同时，需要使用拉伸强度致试样出现弯曲变形。所以，想要获得准确的测量结果，还为40MPa的环氧树脂粘结剂进行试验材料制备。为符合工程要使用高精确标准的设备。但实际上，试验使用的设备已经过实际需求，需要将预浸料制备成8个单层碳纤维布试样，而这了长时间服役，其精确性很难得到保证。同时，考虑到设备承些试样均未浸胶。与此同时，需要制备5个浸胶的试样。最后，受荷载较高的问题，通常会使用液压或手动方式进行试样夹装，可以使用环氧树脂在试样两端黏贴加强片，然后使试样固化7d因此也很难确保试样取向能够与机器对

5、中。后进行测试。在测试过程中，需要利用微机控制电子万能试验2.3试样尺寸对测试结果的影响机，并且以1mm/min速度进行拉伸力加载。作为一种脆性材料，碳纤维复合材料在受力状态下对尺寸1.2试验结果效应比较敏感。如果试样较厚，只有在其横截面增大或出现缺从试验结果来看，浸胶试样的树脂和碳纤维丝的平均质量陷的情况下才会出现拉伸强度减小的问题。如果试样较薄，表比为1.13：2.27，体积分数比为0.37：0.63。而两种试样的应面损伤或连续介质条件遭到破坏都会导致试样强度降低。而在力-应变曲线均服从虎克定律，在破断时呈现出明显脆性，并开展试验时，较厚试样的端部承受的夹持力较大，所以试

6、样的且破断面平齐，所以材料为完全弹性材料。对试验数据进行处应力相对集中。理，则能够得到浸胶试样的抗拉强度和拉伸纵向弹性模量分别在破坏时，试样夹持部分或标距外的过渡区经常会出现断为2220MPa和140GPa。相较给定的碳纤维布的抗拉强度，未裂。此外，碳纤维复合材料的拉伸强度也会受到试样幅宽的影浸胶试样的抗拉强度平均降低了33.6%，而浸胶试样测试值平响。在试样的幅宽较大的情况下，试样的拉伸强度将随之降低。均降低了52%。因此，处于加固补强状态的碳纤维布的力学性在幅宽较小的情况下，试样的拉伸强度则会增加。因此在进行能要低于市面上的增强纤维的抗拉性能。混凝土结构加固补强时，通常会

7、使用分条加固的方法，以便使碳纤维布的拉伸强度得到提高。2影响碳纤维复合材料的抗拉性能测试结果的因素3结论2.1材料缺陷对测试结果的影响从结构组成上来看，条带状石墨微晶构成的原纤是碳纤维总之，通过试验可以发现，使用碳纤维复合材料进行加固的基本组成单元。对碳碳键的密度和键能进行计算，则能够得补强时，测试得到的材料拉伸强度明显低于厂家提供的指标。到单晶石墨的模量和强度，分别为1000GPa和180GPa。但实之所以出现该情况，与材料缺陷、测试设备和试样尺寸都有一际上，碳纤维的强度和模量却比计算得到的理论值要低