[發明專利]一種聚丙烯腈基碳纖維原絲及預氧絲的力學性能檢測方法

在審

• 申請號: 202211032386.5
• 申請日: 2022-08-26
• 公開（公告）號: CN115372142A
• 公開（公告）日: 2022-11-22
• 發明（設計）人: 劉納新;雷愛民;李旭東;李學剛;周國十;張赟;武建鵬
• 申請（專利權）人: 山西鋼科碳材料有限公司
• 主分類號: G01N3/08
• 分類號: G01N3/08;G01N3/04
• 代理公司: 北京煦潤律師事務所 11522
• 代理人: 梁永芳

1.一種聚丙烯腈基碳纖維原絲及預氧絲的力學性能檢測方法，采用力學性能試驗機對待測束絲進行力學性能檢測；其中，待測束絲為聚丙烯腈基碳纖維原絲束絲或聚丙烯腈基碳纖維預氧絲束絲，其特征在于，包括如下步驟：

建立拉伸試驗方法步驟：根據待測束絲的特點設置檢測參數，建立出待測束絲的拉伸試驗方法；其中，所述檢測參數包括：力學性能試驗機的拉伸速度、模量算法、模量取值點范圍、數據采集速度、試驗次數、力學性能指標及離散系數的計算公式；其中，拉伸速度設置為80-100mm/min、模量算法選擇為楊氏模量、模量取值點范圍設置為應變取值范圍的0.1-1.0％、數據采集速度設置為8-10ms；

儀器調整和準備步驟：調整力學性能試驗機上的兩個夾具之間的間距，并將力學性能試驗機的載荷和位移調整到零點；

夾裝試樣及拉伸步驟：將試樣夾裝在兩個夾具上，然后，使力學性能試驗機進入拉伸測試過程，直至試樣斷裂；

重復試驗步驟：按照以上步驟，對每個待測絲束重復拉伸多個試樣，去除無效試樣，保留有效試樣，取平均值作為檢測結果。

2.根據權利要求1所述的聚丙烯腈基碳纖維原絲及預氧絲的力學性能檢測方法，其特征在于，

在所述建立拉伸試驗方法步驟中：力學性能指標及離散系數的計算公式按照GB/T3362-2005和GB/T1446的規定進行設置；優選的，力學性能指標包括拉伸強力、拉伸強度、斷裂伸長率、拉伸模量；和/或

在所述儀器調整和準備步驟中：輸入待測絲束的編號及截面積；和/或

在所述重復試驗步驟中：對每個待測絲束重復拉伸8-10個試樣。

3.根據權利要求1或2所述的聚丙烯腈基碳纖維原絲及預氧絲的力學性能檢測方法，其特征在于，在所述儀器調整和準備步驟中：

所述力學性能試驗機上的夾具的最大力值為1-2KN；

優選的，若所述力學性能試驗機上的夾具的最大力值為1KN，則將力學性能試驗機上的兩個夾具之間的距離設置為100-200mm，有效的試樣拉伸長度為200-300mm；

若所述力學性能試驗機上的夾具的最大力值為2KN，為便于與1KN夾具拉伸的試驗數據比較，則將力學性能試驗機上的兩個夾具之間的設置為20-120mm，以保證有效的試樣拉伸長度為200-300mm。

4.根據權利要求1-3任一項所述的聚丙烯腈基碳纖維原絲及預氧絲的力學性能檢測方法，其特征在于，

若待測束絲的K數小于等于12K，則使用最大力值為1KN的夾具；

若待測束絲為24K，則使用最大力值為1-2KN的夾具；

若待測束絲的K數大于24K，則使用最大力值大于等于2KN的夾具。

5.根據權利要求1-4任一項所述的聚丙烯腈基碳纖維原絲及預氧絲的力學性能檢測方法，其特征在于，所述夾具選用氣動夾具；

優選的，在所述儀器調整和準備步驟中：所述力學性能試驗機用壓縮空氣的壓力設定為0.45-0.60MPa。

6.根據權利要求1-5任一項所述的聚丙烯腈基碳纖維原絲及預氧絲的力學性能檢測方法，其特征在于，所述夾具包括：

第一夾塊；

第二夾塊，所述第一夾塊和第二夾塊之間用于夾持試樣；所述第二夾塊上還設置有溝槽，以使試樣可以繞在所述第二夾塊上；

其中，所述第二夾塊為牛角狀夾塊；所述溝槽位于所述牛角狀夾塊上，且所述溝槽與所述牛角狀夾塊的夾持面相背設置。

7.根據權利要求6所述的聚丙烯腈基碳纖維原絲及預氧絲的力學性能檢測方法，其特征在于，所述第一夾塊、第二夾塊的夾持面上設有垂直于載荷方向的磨痕，以保證試樣在夾持后有足夠的摩擦力不會發生打滑現象，又不會造成試樣在夾持中發生斷絲現象；優選的，所述磨痕的深度不超過0.2mm。