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碳纤维材料力学测试标准解析

发布时间:2022-09-27      点击次数:166

                                随着碳纤维应用领域(体育、航天、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,本文结合碳纤维材料力学测试标准,重点介绍单丝、复丝和长丝的力学测试的方法,供大家参考备用。

◆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。



测试要点
单丝横截面积的测定;
试样衬和胶黏剂材料的选择以及试样的制备;
避免斜拉,样品拉伸轴线与上下夹头中心线一致;


◆碳纤维复丝拉伸强度
   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。



测试要点
复丝横截面积通过线密度除以密度得到;
以环氧树脂将复丝与纸质加强片,配合专用工具粘合,确保得到标准的样品;
避免斜拉,样品拉伸轴线与上下夹头中心线一致;



◆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。



由于碳纤维拉伸强度测试,需要纤维线密度、体密度等指标,在上述标准中有明确说明。从1986年起,日本发布了碳纤维力学性能测试标准JISR7601-1986《碳纤维试验方法》,标准中涵盖了单丝、束丝的力学性能测试方法,后续有修订版本,该标准也有很大参考意义。


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