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碳纤维拉伸强度的测试方法

发布时间:2020-03-18   点击次数:322次

      随着碳纤维应用领域(体育器材、航天军工、风力叶片、汽车等行业)日益广泛,机械性能为使用者较为关注的关键点。碳纤维为束丝状纤维,一束碳纤维往往由数千根甚至上万根单丝组成,因此碳纤维的拉伸强度测试方法包括复丝拉伸强度和单丝拉伸强度。Ametek LLOYD材料试验机源自英国,已有近百年历史,在碳纤维行业拥有众多的使用单位。北京创恒科捷科技有限公司为LLOYD授权经销商,为广大行业内同仁提供定制化解决方案,并负责仪器的安装调试和售后工作。

 

碳纤维单丝拉伸强度

      碳纤维单丝拉伸强度参照《GB/T 31290 碳纤维 单丝拉伸性能的测定》,该标准等同采用 ISO 11566,测得碳纤维单丝的拉伸强度和弹性模量。 检测过程包括分丝、制样、检测三个步骤,首先分丝,纤维直径仅仅几微米,因此很难分辨是一根还是两根;第二步选用试样衬和胶黏剂材料并制备试样 ;最后将试样的两端夹持在LLOYD材料试验机辅助治具上,一定要避免斜拉(样品拉伸轴线与上下夹头中心线一致),采用恒定的拉伸速度拉伸试样,直至试样断裂。软件记录单次值的断裂强力和断裂伸长等技术指标,便于分析技术数据。

试样制备:

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                                                                01/4398 气动夹头                              YLC 5N 高精度传感器

 

碳纤维复丝拉伸强度

     碳纤维单丝拉伸强度测试往往需要进行30根单丝甚至更多,才能获得有效值,碳纤维由成千上万根单丝组成,因此单丝拉伸强度很难反映碳纤维拉伸强度真实值,但单丝拉伸强度测试后可以通过单丝强度分度区间对纤维离散性进行综合分析。参照《GB/T 3362 碳纤维复丝拉伸性能试验方法》,可测得碳纤维复丝的拉伸强度、弹性模量和断裂伸长率。其具体测试流程如下:首先,将复丝在一定浓度的树脂固化体系溶液中浸胶(注意张力的控制),取出后放在机械架上固定;然后,将机械架放在烘箱内固化处理,取出固化后样条,按照尺寸规定做成加强片;最后,利用LLOYD材料机进行拉伸测试,测试前需测试复丝线密度和体密度,部分应用需在恒温恒湿想在中测试,确保材料性能准确测试。

    傲游浏览器截图20190618102802.jpg

                                              01/4354 气动夹头                                                       OLC 10kN 高精度传感器

 

碳纤维长丝拉伸强度

    参照《GB/T 19975 高强化纤长丝拉伸性能试验方法》。 该标准主要针对聚乙烯纤维、芳香族聚酰胺纤维、碳纤维及其他高强度化纤长丝的断裂强度、断裂伸长率、初始模量和拉伸蠕变性能等指标。 测试要点:自动斜率计算功能,试验机测试软件具有自动线性回归能力,给出碳纤维试样的初始斜率数据。  傲游浏览器截图20190618102821.jpg

                                    曲线样例                                            线束拉伸夹头                      YLC 5kN 高精度传感器

 

      碳纤维的力学测试还包括其他力学测试,如三点弯曲测试(复合层压板结构力学)和层间剪切强度测试(孔隙率对于复合层压板的影响因素)。LLOYD材料试验为专业的静态材料力学测试仪器,最大负载为100KN,单双柱各型号选择,北京创恒科捷科技有限公司为授权经销商,服务于广大科研单位和企业,为产品研发和质量控制的高性能仪器。

 

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