碳纤维复丝拉伸性能检验方法.doc

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1、碳纤维复丝拉伸性能检验方法中华人民共和国国家标准GB/T3362—1982碳纤维复丝拉伸性能检验方法本方法适用于将碳纤维复丝浸胶后测定其拉伸强度、拉伸弹性模量和断裂伸长率。1试样1.1试样形状及尺寸测定碳纤维复丝拉伸能用的试样形状及尺寸如图1所示。1.2试样制备1.2.1试样由碳纤维复丝浸渍环氧基树脂胶液制成。供参考的胶液配方见附录A。1.2.2碳纤维复丝在浸胶前应预先在31规定的条件下至少放置24h。1.2.3纤维复丝可用手工或机器法浸胶。手工浸胶法参考附录B。1.2.4试样按图1要求的尺寸，在两端用02～04mm厚的纸片胶固。可用任何

2、室温固化的胶粘剂。1.3试样外观和含胶量1.3.1试样应浸胶均匀，光滑，平直，无缺陷。1.3.2由复丝浸胶制成的试样，含胶量应控制在35%～50%的范围内。2试验设备2.1采用无惯性拉力机。载荷相对误差不超过±1%。备有自动记录负荷-变形曲线的装置。记录仪装置走纸速度误差不超过±1%。3试验条件3.1试验标准环境条件，温度为23±2℃，空气相对湿度为50±5%。3.2在其他条件下进行试验时，应将试验环境温度和空气相对湿度在试验报告中注明。4试验步骤4.1检查试样外观。测量试样标距，精确到05mm。4.2调整试验机恶化头移动速度，可在1～20m

3、m/min范围内任选一档速度。4.3调整记录仪走纸速度，使其不小于夹具移动速度的40倍。4.4装夹试样，要求复丝和上下夹具的加载轴线相重合。5试验结果及计算5.1试样数目每组试验测10个试样。如试样断在夹具处，该试样试验结果无效。每组试验有效试样应不少于6个。有效试样不足6个时，应进行重复试验。5.2拉伸强度、拉伸弹性模量和断裂伸长率的计算5.2.1从负荷-变形曲线计算拉伸强度〓表观拉伸弹性模量和断袭伸长率。Pσt=-----……………………………………………(1)A式中：σt——拉伸强度，kgf/cm[2](MPa);P——破坏载荷，kgf(

4、N);A——复丝截面积，mm[2](m[2])。注：复丝截面积测定法见附录C。5.2.1.2表观拉伸弹性模量Ea按式(2)计算：△PLEa=-----×-----………………………………………(2)A△i式中：Ea——表观拉伸弹性模量，kgf/mm[2](MPa)；△P——由负荷-变形曲线初始直线段上截取的负荷值，kgf(N)；L——试样标距，mm；△i——标距内对应于△P的变形增量，mm。5.2.1.3断裂伸长率(%)按式(3)计算：△L=-----×100…………………………………………(3)L式中：——断裂伸长率，%；△L——表观断

5、裂伸长，mm(见图2)。5.2.2按附录D“拉伸弹性模量修正计算方法”从表观拉伸弹性模量Ea计算拉伸弹性模量Et。5.3算术平均值、标准误差和离散系数的计算根据需要计算每组试样试验结果的算术平均值、标准误差和离散系数。-5.3.1每组试样试验结果的算术平均值X按式(4)计算，取三位有效数字。nXi-i=1X=-------…………………………………………………………(4)n式中：Xi——单个有效试样测得的值；n——有效试样个数。5.3.2每组试样的标准误差S按式(5)计算，取两位有效数字。n-(Xi-X)[2]i=1S=-------………

6、…………………………………………………(5)n-15.3.3每组试样的离散系数CV(%)按式(6)计算，取两位有效数字。SCV=-----×100……………………………………………………(6)X6试验报告试验报告应包括下列内容：a纤维生产厂名；b纤维类型和牌号；c试验方法标准；d浸渍复丝用胶粘剂，浸胶方法和含胶量；e试验机型号和夹头移动速度；f试验环境条件；g试验结果，包括每组试样的算术平均值、标准误差和离散系数；h试验人员、试验日期及其他需要说明的情况。附录A(参考件)浸渍碳纤维复丝胶液推荐使用下列配方之一：A.1648酚醛环

7、氧树脂每10g加三氟化硼-单乙胺固化剂03g，以丙酮作溶剂。晾干后，于170±2℃固化，时间不少于30min。A.26101环氧树脂每10g加三乙烯四胺固化剂1g，以丙酮作溶剂。晾干后，于120±2℃固化，时间不少于30min。A.3618环氧树脂每10g加三乙烯四胺固化剂1g，以丙酮作溶剂。晾干后，于120±2℃固化，时间不少于30min。附录B碳纤维复丝手工浸胶法(参考件)B.1剪取约500mm长的一根复丝，用手拿住两端使其在浸胶槽内匀速往返一次。B.2浸过胶的复丝放在框架上，加一定的张力，使复丝横向拉直绷紧在框架上，然后把框架放在烘箱内

8、进行固化。固化后从烘箱内取出框架，按图1尺寸剪下复丝。附录C复丝截面积测定法(参考件)C.1方法原理复丝截面积由复丝的线密除以纤维密度求得。C.2样品