[發(fā)明專利]一種用于碳纖維力學(xué)性能測(cè)試的制樣方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010283903.7
• 申請(qǐng)日: 2010-09-16
• 公開（公告）號(hào): CN101949791A
• 公開（公告）日: 2011-01-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王浩靜;劉福杰;范立東;程璐;王紅飛;劉歡
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院西安光學(xué)精密機(jī)械研究所
• 主分類號(hào): G01N1/28
• 分類號(hào): G01N1/28;G01N1/30;G01N3/00
• 代理公司: 西安智邦專利商標(biāo)代理有限公司 61211
• 代理人: 王少文

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于材料測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及到一種用于碳纖維力學(xué)性能測(cè)試的制樣方法。

背景技術(shù)

碳纖維是上世紀(jì)60年代興起的一種新型炭材料，它具有高比強(qiáng)度、高比模量、高導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性、低熱膨脹系數(shù)、低密度、耐高溫、耐疲勞、抗蠕變、自潤(rùn)滑等一系列的優(yōu)異性能，是一種理想的功能材料和結(jié)構(gòu)材料，廣泛應(yīng)用于航天、民用航空、文體以及運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域，并具有廣闊的應(yīng)用前景。

碳纖維的力學(xué)性能包括抗拉強(qiáng)度、抗拉模量、斷裂伸長(zhǎng)率、體密度、線密度等項(xiàng)目。碳纖維力學(xué)性能的測(cè)試方法已有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，如碳纖維復(fù)絲拉伸性能試驗(yàn)方法(GB/T?3362-1982)，后來又被GB/T?3362-2005所代替。新標(biāo)準(zhǔn)更完善一些，對(duì)測(cè)試樣品的尺寸、所用浸膠樹脂及固化劑、含膠量、固化溫度及時(shí)間都有較為清楚的規(guī)定，對(duì)于樣品制備說到了用手工法或機(jī)器法浸膠，并對(duì)手工法進(jìn)行了詳細(xì)的定義和描述。然而在具體測(cè)試中，要求每組樣品要測(cè)試10個(gè)試樣，如果用上述的手工法進(jìn)行浸膠的話，那將要進(jìn)行大量非常繁瑣麻煩的工作，且不同次數(shù)樣品的浸膠量也不能保證完全相同，從而影響最終的測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有的用于碳纖維力學(xué)性能測(cè)試的制樣方法繁瑣、無法保證測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性的技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種用于碳纖維力學(xué)性能測(cè)試的制樣方法。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：

一種用于碳纖維力學(xué)性能測(cè)試的制樣方法，其特殊之處在于：包括以下步驟：

1】將待測(cè)碳纖維以一定張力纏繞在支架1上，所述支架1包括兩個(gè)底桿4以及垂直設(shè)置在兩個(gè)底桿4之間的兩個(gè)支撐桿5，將待測(cè)碳纖維3纏繞在兩個(gè)底桿4之間，并將待測(cè)碳纖維3的兩端分別固定在底桿4上；

2】將纏繞好待測(cè)碳纖維3的支架1放到盛有環(huán)氧樹脂膠液的容器中，并將待測(cè)碳纖維完全浸漬在環(huán)氧樹脂膠液中，浸漬1～8min，取出，輕輕振蕩支架；

3】將浸過膠的待測(cè)碳纖維3進(jìn)行干燥；

4】將干燥后的待測(cè)碳纖維3進(jìn)行冷卻，冷卻后剪下兩個(gè)底桿4之間的待測(cè)碳纖維，得到制樣。

上述將浸過膠的待測(cè)碳纖維3進(jìn)行干燥的具體步驟為：將浸過膠的支架1放置5～10min，而后將其放入鼓風(fēng)干燥箱中干燥，在110～130℃下干燥30～50min。

上述步驟2】中的容器為不銹鋼板焊制的長(zhǎng)方形帶蓋盒子。

上述待測(cè)碳纖維3兩端分別用膠布固定在底桿4上。

上述兩個(gè)底桿4之間設(shè)置有平行于支撐桿5的加強(qiáng)桿3。

上述底桿4、支撐桿5和加強(qiáng)桿3均為不銹鋼管。

上述不銹鋼管的直徑為3mm～10mm。

上述不銹鋼管的直徑為5mm～8mm。

本發(fā)明所具有的優(yōu)點(diǎn)：

本發(fā)明在通過以一定的張力在兩個(gè)支撐桿之間纏繞待測(cè)碳纖維碳纖維，然后將纏繞好碳纖維的支架放置在盛有環(huán)氧樹脂膠液的容器中浸漬，保證了所有經(jīng)過浸漬的碳纖維具有相同的浸膠量，而且同時(shí)可以做很多樣品，提高了用于碳纖維力學(xué)性能測(cè)試制樣的效率和樣品浸膠量的均勻性。

附圖說明

圖1纏繞有待測(cè)碳纖維的的不銹鋼管焊制的支架；

其中附圖標(biāo)記為：1-支架；2-加強(qiáng)桿；3-待測(cè)碳纖維；4-底桿；5-支撐桿。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明提供一種用于碳纖維力學(xué)性能測(cè)試的制樣方法，具體方法如下：

1)將待測(cè)碳纖維以定張力纏繞到不銹鋼管焊制的長(zhǎng)方形支架上，長(zhǎng)方形支架由兩個(gè)底桿和兩個(gè)支撐桿端部焊接而成，如圖1所示，待測(cè)碳纖維兩端需用醫(yī)用膠布固定在支架的底桿上；要求至少纏繞5圈以上。不銹鋼管的直徑為一般為3mm～10mm，優(yōu)選5mm～8mm。為了加強(qiáng)兩個(gè)支撐桿之間的穩(wěn)定性，兩個(gè)支撐桿之間設(shè)置有平行于低桿的加強(qiáng)桿3。

2)將纏繞好待測(cè)碳纖維的支架放到盛有環(huán)氧樹脂膠液的不銹鋼板焊制的長(zhǎng)方帶蓋盤子中，浸漬1～8min，取出，輕輕振蕩支架，將待測(cè)碳纖維上的膠珠去除；盤子帶蓋，可防止由于環(huán)氧樹脂膠液中的揮發(fā)性物質(zhì)揮發(fā)導(dǎo)致膠液濃度變化過大，同時(shí)保護(hù)環(huán)氧樹脂膠液不被污染。

3)將浸過膠的框子放置5～10min晾干，而后將其放入鼓風(fēng)干燥箱中110～130℃下干燥30～50min；

4)從鼓風(fēng)干燥箱中取出框子，冷卻后用剪刀剪下兩個(gè)底桿4之間的待測(cè)碳纖維，即可得到至少10個(gè)制樣。