[發(fā)明專利]一種碳纖維織物拉伸斷裂強力的測試方法

有效

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• 申請日: 2020-12-29
• 公開（公告）號: CN112730064B
• 公開（公告）日: 2023-04-18
• 發(fā)明（設計）人: 尚武林;鄭慶磊;劉燕;張森林;趙菲
• 申請（專利權）人: 連云港神鷹復合材料科技有限公司
• 主分類號: G01N3/08
• 分類號: G01N3/08;G01N1/04;G01N1/28;G01N1/30
• 代理公司: 連云港潤知專利代理事務所 32255
• 代理人: 王彥明

一種碳纖維織物拉伸斷裂強力的測試方法，包括用透明膠帶粘貼框出待測試織物并沿膠帶中線將待測試織物裁剪下來進行取樣；取樣進行浸膠并固化，然后裁切出樣片，長度方向為纖維方向；在樣片兩端膠合加強片，每組測試至少要有5個有效數(shù)據(jù)，計算平均值作為織物的拉伸斷裂強力。既能保證測試樣條的一致性和織造時纖維張力的遺傳性，還能保證測試時纖維不易被夾斷和滑移，從而最大限度的體現(xiàn)織物的固有特性。該方法簡單易行，工具和材料易于獲得，具有較強的經濟性和可推廣性，非常適合于機織物、多軸向織物等多種結構形式碳纖維織物的拉伸斷裂強力測試。

技術領域

本發(fā)明涉及一種新材料檢測技術領域，特別是一種碳纖維織物拉伸斷裂強力的測試方法。

背景技術

由于碳纖維具有超高的比強度、比模量以及較光滑的纖維表面，所以導致其織物拉伸斷裂強度比較難以測試。例如GB/T3923.1介紹方法，直接測試時往往存在萬能試驗機測試夾頭夾持不住、或夾斷夾毛、或纖維滑移，纖維不能協(xié)同受力，導致測試數(shù)據(jù)偏低，不能真實反映織物的拉伸性能及纖維張力均勻性，所以該標準直接說明該方法不適用于碳纖維織物的測試。例如GB/T7689.5介紹方法，膠水對織物的浸潤性難以控制，假如膠水粘度高纖維浸潤性就差，難以保證每一根纖維都充分浸潤，測試時存在纖維滑移導致拉伸斷裂強力數(shù)據(jù)偏低；假如膠水粘度低纖維浸潤性就好，難以保證膠水浸潤不到不需要浸膠的織物區(qū)域，從而難以保證測試樣條狀態(tài)的一致性。

發(fā)明內容

本發(fā)明要解決的技術問題是針對現(xiàn)有技術的不足，提出了一種能盡可能體現(xiàn)織物拉伸強力和張力均勻性特性的碳纖維織物拉伸斷裂強力的測試方法。

本發(fā)明要解決的技術問題是通過以下技術方案來實現(xiàn)的，一種碳纖維織物拉伸斷裂強力的測試方法，其特點是：

1）取樣：在平整的臺面上將碳纖維織物從卷軸上自然放卷一定長度，放卷時盡量不讓織物受到外力作用而保持原有狀態(tài)，用5～30mm透明膠帶粘貼框出待測試織物，并用力按壓將膠帶充分貼合到織物上，然后用剪刀沿膠帶中線將待測試織物裁剪下來；

2）浸膠：準備一塊平板，平板尺寸大于待測試織物，自然翹曲度小于1mm，且在平板一側貼有脫模布，將取下來的待測試織物平鋪到平板貼有脫模布的一側，然后在待測試織物上面均勻刷涂一遍液態(tài)環(huán)氧樹脂膠；

3）固化：將浸膠的待測試織物連同平板一起放入烤箱中40～120℃固化30～90min，再冷卻到室溫后將硬化的織物取出；

4）裁切：在硬化后的待測試織物上截取長方形的樣片，長度方向為纖維方向；

5）膠合加強片：在樣片兩端分別粘貼加強片，使織物樣片的兩端部處于加強片中間呈被夾持狀態(tài)，粘接固化后保證加強片中間的有效樣片長度為不小于200mm；

6）測試：將膠合有加強片的硬化織物夾持到萬能試驗機測試夾頭中間并鎖緊，以恒定速度拉伸試樣至斷裂，記錄試樣斷裂時的最大力，每組測試至少要有5個有效數(shù)據(jù)，計算平均值作為織物的拉伸斷裂強力。

本發(fā)明要解決的技術問題還可以通過以下技術方案來進一步實現(xiàn)，步驟2）所述的液態(tài)環(huán)氧樹脂膠是E51與三乙烯四胺的組合物，其比例為E51：三乙烯四胺=10g:0.5～1.5g，使用前進行現(xiàn)配。

本發(fā)明要解決的技術問題還可以通過以下技術方案來進一步實現(xiàn)，步驟5）所述的加強片材質是鋁合金或玻璃鋼，厚度為1～3mm。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，采用取樣浸膠固化裁切和加強等工序，既能保證測試樣條的一致性和織造時纖維張力的遺傳性，還能保證測試時纖維不易被夾斷和滑移，從而最大限度的體現(xiàn)織物的固有特性。該方法簡單易行，工具和材料易于獲得，具有較強的經濟性和可推廣性，非常適合于機織物、多軸向織物等多種結構形式碳纖維織物的拉伸斷裂強力測試。

具體實施方式