CN104833573A - 一种聚丙烯腈基碳纤维布拉伸断裂强力检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能够在实验室进行，操作简单可行的聚丙烯腈基碳纤维布拉伸断裂强力检测方法，其包括如下步骤，步骤1，取样；以平行于经纱的方向为试样长度方向裁取多条经向试样，以平行于纬纱的方向为试样长度方向裁取多条纬向试样；步骤2，试样处理；分别对经向试样和纬向试样的夹持段进行强化处理；强化处理时采用胶粘剂均匀的涂布在试样的夹持段，涂胶处理过的试样在试验环境下放置调湿，并使胶料干燥；步骤3，拉伸试验；在万能试验机上使用平板夹具夹持试样涂胶部位，以恒定的速度拉伸试样直至断裂，记录使试样发生断裂时所施加的最大力；分别检测各个经向和纬向试样得到多组数据，取平均值后，分别作为碳纤维布的经、纬向拉伸断裂强力。

Description

一种聚丙烯腈基碳纤维布拉伸断裂强力检测方法

技术领域

本发明涉及碳纤维布的检测方法，具体为一种聚丙烯腈基碳纤维布拉伸断裂强力检测方法。

背景技术

碳纤维布广泛应用于建筑结构加固修复，近几年做为摩擦材料也越来越多地用于汽车工业。作为重要的入厂验收指标，其拉伸断裂强力性能的检测尚无国家标准。QJ2525-93《高模量平纹碳纤维布验收技术条件》中引用QJ2100《特种工业用碳纤维布断裂强力及断裂伸长率试验方法》，但该标准已作废，无处查找具体内容；碳纤维布生产企业与各自用户签署专用的技术协议，方法各异且保密。

为了保证碳纤维布产品的稳定性，解决拉伸断裂强力入厂验收的问题，现有的采用不同的试样制作方法和夹具，操作复杂，检测结果不准确。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种能够在实验室进行，操作简单可行的聚丙烯腈基碳纤维布拉伸断裂强力检测方法。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种聚丙烯腈基碳纤维布拉伸断裂强力检测方法，包括如下步骤，

步骤1，取样；以平行于经纱的方向为试样长度方向裁取多条经向试样，以平行于纬纱的方向为试样长度方向裁取多条纬向试样；

步骤2，试样处理；分别对经向试样和纬向试样的夹持段进行强化处理；强化处理时采用胶粘剂均匀的涂布在试样的夹持段，涂胶处理过的试样在试验环境下放置调湿，并使胶料干燥；

步骤3，拉伸试验；在万能试验机上使用平板夹具夹持试样涂胶部位，以恒定的速度拉伸试样直至断裂，记录使试样发生断裂时所施加的最大力；分别检测各个经向和纬向试样得到多组数据，取平均值后，分别作为碳纤维布的经、纬向拉伸断裂强力。

优选的，步骤1中裁取试样时，从距碳纤维布边十分之一幅宽处裁取；经、纬向试样均不少于5条。

优选的，步骤1中裁取的试样宽度大于试验机钳口，再根据试验机钳口确定固定宽度值，以及该固定宽度值内纱线的根数并取整数作为标准值，拆去试样宽度方向上多于标准值的纱线得到经向试样和纬向试样。

优选的，步骤2中夹持段外端设置有未涂胶部分；在胶料干燥时，用夹具夹持在未涂胶部分后拉伸展平。

进一步，在胶料干燥时后，将试样的未涂胶部分分别剪去，夹持段之间的部分为试样的有效长度。

优选的，步骤3中在夹持试样时夹持部分两侧分别垫衬有橡胶垫。与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

本发明通过对夹持段通过胶粘剂涂布进行夹持段的强化处理，将试样中的各纤维通过胶粘剂结合为一体，提高其整体性和受力状况，能够防止试样夹持时受力不均、扯偏、拔丝等现象的发生。通过夹持端加强，使夹持端强度大大高于有效长度段，所测断裂强力更趋于真值；并通过调湿处理能够使有效长度段适应试验环境，并保证胶粘剂的固化，满足夹持段和有效长度段的不同要求，使夹持段强度大幅提高，保证有效长度段与环境的一致性，提高了检测的真实性和可靠性。

进一步的，通过在碳纤维布的中间进行试样的裁取，能够使得到的试样具有代表性，避免了布边材料的不一致带来的检测误差，使得所测数据结果一致性高。

进一步的，保证试样在试验机钳口的宽度内，使其宽度能够适用现有试验机钳口，纤维的完整性可保持试样规格统一，所测数据有可比性。

进一步的，通过在夹持部分外部设置未涂胶部分，并且在干燥时进行夹持，使其处于紧绷的平展状态，能够防止试样在整个胶料干燥过程中皱缩，保证了试样稳定性和检测的准确性。

进一步的，通过橡胶垫的设置，避免了夹持时对碳纤维布的损坏，保证了检测出准确的拉伸断裂强力，避免了夹持时的损伤带来的精度影响。

附图说明

图1为本发明实例中所述的裁剪取样时的取样操作示意图。

图2为本发明实例中所述的涂胶处理时的操作示意图。

图中：T为经向试样；W为纬向试样，L为试样至布边的裁剪距离。

具体实施方式

下面结合具体的实施例对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。

本发明所述的聚丙烯腈基碳纤维布拉伸断裂强力检测方法包括取样、试样处理和拉伸试验三个步骤。本优选实施例中通过分别裁取经、纬向试样各5条，按照GB/T7689.2《增强材料、机织物试验方法(第2部分)经、纬密度的测定》确定试验机钳口宽度内纱线的根数，拆去试样上多余的纱线，试样两端涂胶做加强处理用做夹持段，在万能试验机上使用平钳口，同时在夹持段两侧衬橡胶垫，以恒定的速度拉伸试样，记录使试样发生断裂时所施加的最大力，取5组试验结果的平均值即为拉伸断裂强力。具体步骤如下。

(1)取样。

试样距布边十分之一幅宽处裁取，裁剪方法如图1所示，在织物的幅宽方向上，两侧分别留裁剪距离L后开始裁取宽度略大于试验机钳口的试样。按照GB/T7689.2《增强材料、机织物试验方法(第2部分)经、纬密度的测定》确定试验机钳口宽度内纱线的根数并取整数作为标准值，拆去试样宽度方向上多余的纱线，使试样宽度尽可能的接近标准值。试样长度方向平行于经纱的为经向试样T，试样长度方向平行于纬纱的为纬向试样W，经、纬向有效试样各不得少于5条；本优选实例中的经向试样为T1～T5；纬向试样为W1～W5。

(2)试样处理。

试样裁剪好后应立即对夹持端进行加强处理。加强处理的方法是采用合适的胶粘剂涂覆样品两夹持段，涂胶处理时的涂胶部分如图2所示，其中，两端深色部分为涂胶部分，即试样的夹持段；其余部分不涂胶，两端为干燥时的夹持作用部分，中间为检测的有效部分。所涂胶液应薄而均匀。在涂胶时，对两端不涂胶部分用夹具稍用力拉伸展平，使试样在整个胶料干燥过程中处于紧绷状态以防试样皱缩。

将干燥后的试样分别剪去两端不涂胶部分，中间部分为试样有效长度。涂胶处理过的试样应在试验环境下放置调湿，并使胶料干燥不黏手。

(3)拉伸试验。

在万能试验机上使用平板夹具夹持试样涂胶部位，在夹持试样时夹持段两侧衬硬的橡胶垫，以恒定的速度拉伸试样直至断裂，记录使试样发生断裂时所施加的最大力。经向和纬向试样各测5组，取平均值，分别作为碳布经、纬向拉伸断裂强力。

Claims (6)

1.一种聚丙烯腈基碳纤维布拉伸断裂强力检测方法，其特征在于，包括如下步骤，

步骤1，取样；以平行于经纱的方向为试样长度方向裁取多条经向试样，以平行于纬纱的方向为试样长度方向裁取多条纬向试样；

步骤2，试样处理；分别对经向试样和纬向试样的夹持段进行强化处理；强化处理时采用胶粘剂均匀的涂布在试样的夹持段，涂胶处理过的试样在试验环境下放置调湿，并使胶料干燥；

步骤3，拉伸试验；在万能试验机上使用平板夹具夹持试样涂胶部位，以恒定的速度拉伸试样直至断裂，记录使试样发生断裂时所施加的最大力；分别检测各个经向和纬向试样得到多组数据，取平均值后，分别作为碳纤维布的经、纬向拉伸断裂强力。

2.根据权利要求1所述的一种聚丙烯腈基碳纤维布拉伸断裂强力检测方法，其特征在于，步骤1中裁取试样时，从距碳纤维布边十分之一幅宽处裁取；经、纬向试样均不少于5条。

3.根据权利要求1所述的一种聚丙烯腈基碳纤维布拉伸断裂强力检测方法，其特征在于，步骤1中裁取的试样宽度大于试验机钳口，再根据试验机钳口确定固定宽度值，以及该固定宽度值内纱线的根数并取整数作为标准值，拆去试样宽度方向上多于标准值的纱线得到经向试样和纬向试样。

4.根据权利要求1所述的一种聚丙烯腈基碳纤维布拉伸断裂强力检测方法，其特征在于，步骤2中夹持段外端设置有未涂胶部分；在胶料干燥时，用夹具夹持在未涂胶部分后拉伸展平。

5.根据权利要求4所述的一种聚丙烯腈基碳纤维布拉伸断裂强力检测方法，其特征在于，在胶料干燥时后，将试样的未涂胶部分分别剪去，夹持段之间的部分为试样的有效长度。

6.根据权利要求1所述的一种聚丙烯腈基碳纤维布拉伸断裂强力检测方法，其特征在于，步骤3中在夹持试样时夹持部分两侧分别垫衬有橡胶垫。