CN112730064B - 一种碳纤维织物拉伸断裂强力的测试方法 - Google Patents
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Abstract
一种碳纤维织物拉伸断裂强力的测试方法，包括用透明胶带粘贴框出待测试织物并沿胶带中线将待测试织物裁剪下来进行取样；取样进行浸胶并固化，然后裁切出样片，长度方向为纤维方向；在样片两端胶合加强片，每组测试至少要有5个有效数据，计算平均值作为织物的拉伸断裂强力。既能保证测试样条的一致性和织造时纤维张力的遗传性，还能保证测试时纤维不易被夹断和滑移，从而最大限度的体现织物的固有特性。该方法简单易行，工具和材料易于获得，具有较强的经济性和可推广性，非常适合于机织物、多轴向织物等多种结构形式碳纤维织物的拉伸断裂强力测试。
Description
技术领域
本发明涉及一种新材料检测技术领域，特别是一种碳纤维织物拉伸断裂强力的测试方法。
背景技术
由于碳纤维具有超高的比强度、比模量以及较光滑的纤维表面，所以导致其织物拉伸断裂强度比较难以测试。例如GB/T3923.1介绍方法，直接测试时往往存在万能试验机测试夹头夹持不住、或夹断夹毛、或纤维滑移，纤维不能协同受力，导致测试数据偏低，不能真实反映织物的拉伸性能及纤维张力均匀性，所以该标准直接说明该方法不适用于碳纤维织物的测试。例如GB/T7689.5介绍方法，胶水对织物的浸润性难以控制，假如胶水粘度高纤维浸润性就差，难以保证每一根纤维都充分浸润，测试时存在纤维滑移导致拉伸断裂强力数据偏低；假如胶水粘度低纤维浸润性就好，难以保证胶水浸润不到不需要浸胶的织物区域，从而难以保证测试样条状态的一致性。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提出了一种能尽可能体现织物拉伸强力和张力均匀性特性的碳纤维织物拉伸断裂强力的测试方法。
本发明要解决的技术问题是通过以下技术方案来实现的，一种碳纤维织物拉伸断裂强力的测试方法，其特点是：
1）取样：在平整的台面上将碳纤维织物从卷轴上自然放卷一定长度，放卷时尽量不让织物受到外力作用而保持原有状态，用5～30mm透明胶带粘贴框出待测试织物，并用力按压将胶带充分贴合到织物上，然后用剪刀沿胶带中线将待测试织物裁剪下来；
2）浸胶：准备一块平板，平板尺寸大于待测试织物，自然翘曲度小于1mm，且在平板一侧贴有脱模布，将取下来的待测试织物平铺到平板贴有脱模布的一侧，然后在待测试织物上面均匀刷涂一遍液态环氧树脂胶；
3）固化：将浸胶的待测试织物连同平板一起放入烤箱中40～120℃固化30～90min，再冷却到室温后将硬化的织物取出；
4）裁切：在硬化后的待测试织物上截取长方形的样片，长度方向为纤维方向；
5）胶合加强片：在样片两端分别粘贴加强片，使织物样片的两端部处于加强片中间呈被夹持状态，粘接固化后保证加强片中间的有效样片长度为不小于200mm；
6）测试：将胶合有加强片的硬化织物夹持到万能试验机测试夹头中间并锁紧，以恒定速度拉伸试样至断裂，记录试样断裂时的最大力，每组测试至少要有5个有效数据，计算平均值作为织物的拉伸断裂强力。
本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，步骤2）所述的液态环氧树脂胶是E51与三乙烯四胺的组合物，其比例为E51：三乙烯四胺=10g:0.5～1.5g，使用前进行现配。
本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，步骤5）所述的加强片材质是铝合金或玻璃钢，厚度为1～3mm。
本发明与现有技术相比，采用取样浸胶固化裁切和加强等工序，既能保证测试样条的一致性和织造时纤维张力的遗传性，还能保证测试时纤维不易被夹断和滑移，从而最大限度的体现织物的固有特性。该方法简单易行，工具和材料易于获得，具有较强的经济性和可推广性，非常适合于机织物、多轴向织物等多种结构形式碳纤维织物的拉伸断裂强力测试。
具体实施方式
以下进一步描述本发明的具体技术方案，为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，以便于本领域的技术人员进一步地理解本发明，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，而不构成对其权利的限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
一种碳纤维织物拉伸断裂强力的测试方法，
1）取样：在平整的台面上将碳纤维织物从卷轴上自然放卷一定长度，放卷时尽量不让织物受到外力作用而保持原有状态，用5～30mm透明胶带粘贴框出待测试织物，并用力按压将胶带充分贴合到织物上，然后用剪刀沿胶带中线将待测试织物裁剪下来；
2）浸胶：准备一块平板，平板尺寸大于待测试织物，自然翘曲度小于1mm，且在平板一侧贴有脱模布，将取下来的待测试织物平铺到平板贴有脱模布的一侧，然后在待测试织物上面均匀刷涂一遍液态环氧树脂胶；
3）固化：将浸胶的待测试织物连同平板一起放入烤箱中40～120℃固化30～90min，再冷却到室温后将硬化的织物取出；
4）裁切：在硬化后的待测试织物上截取长方形的样片，长度方向为纤维方向；
5）胶合加强片：在样片两端分别粘贴加强片，使织物样片的两端部处于加强片中间呈被夹持状态，粘接固化后保证加强片中间的有效样片长度为不小于200mm；
6）测试：将胶合有加强片的硬化织物夹持到万能试验机测试夹头中间并锁紧，以恒定速度拉伸试样至断裂，记录试样断裂时的最大力，每组测试至少要有5个有效数据，计算平均值作为织物的拉伸断裂强力。
实施例
一种碳纤维织物拉伸断裂强力的测试方法，
1）取样：在平整的台面上将碳纤维织物从卷轴上自然放卷一定长度，放卷时尽量不让织物受到外力作用而保持原有状态，用5～30mm透明胶带粘贴框出400*400mm的织物面积，并用力按压将胶带充分贴合到织物上，然后用剪刀沿胶带中线将织物裁剪下来；
2）浸胶：准备一块平板，平板尺寸为长宽450*450mm，自然翘曲度小于1mm，且一侧贴有脱模布，将取下来的单层碳纤维织物平铺到贴平板有脱模布的一侧，然后在织物上面均匀刷涂一遍液态环氧树脂胶；
3）固化：将浸胶的织物连同平板一起放入烤箱中40～120℃固化30～90min，再冷却到室温后将硬化的织物取出；
4）裁切：在硬化后的织物上截取长宽300mm* 50mm的样片，长度方向为纤维方向；
5）胶合加强片：在样片两端分别粘贴2个长*宽50*50mm的加强片，使织物样片处于加强片中间呈被夹持状态，粘接固化后保证加强片中间的有效样片长度为200±1mm；
6）测试：将胶合有加强片的硬化织物夹持到万能试验机测试夹头中间并锁紧，以恒定速度拉伸试样至断裂，记录试样断裂时的最大力，每组测试要有5个有效数据，计算平均值作为织物的拉伸断裂强力。
步骤2）所述的液态环氧树脂胶是E51与三乙烯四胺的组合物，其比例为E51：三乙烯四胺=10g:0.5～1.5g，使用前进行现配。
步骤5）所述的加强片材质是铝合金或玻璃钢，厚度为1～3mm。
测试后碳纤维织物的断裂状态如下表：
表中为拉伸断裂强力数据对比
。
Claims (3)
1.一种碳纤维织物拉伸断裂强力的测试方法，其特征在于：
1）取样：在平整的台面上将碳纤维织物从卷轴上自然放卷一定长度，放卷时尽量不让织物受到外力作用而保持原有状态，用透明胶带粘贴框出待测试织物，并用力按压将胶带充分贴合到织物上，然后用剪刀沿胶带中线将待测试织物裁剪下来；
2）浸胶：准备一块平板，平板尺寸大于待测试织物，自然翘曲度小于1mm，且在平板一侧贴有脱模布，将取下来的待测试织物平铺到平板贴有脱模布的一侧，然后在待测试织物上面均匀刷涂一遍液态环氧树脂胶；
3）固化：将浸胶的待测试织物连同平板一起放入烤箱中40～120℃固化30～90min，再冷却到室温后将硬化的织物取出；
4）裁切：在硬化后的待测试织物上截取长方形的样片，长度方向为纤维方向；
5）胶合加强片：在样片两端分别粘贴加强片，使织物样片的两端部处于加强片中间呈被夹持状态，粘接固化后保证加强片中间的有效样片长度为不小于200mm；所述的加强片材质是铝合金或玻璃钢，
6）测试：将胶合有加强片的硬化织物夹持到万能试验机测试夹头中间并锁紧，以恒定速度拉伸试样至断裂，记录试样断裂时的最大力，每组测试至少要有5个有效数据，计算平均值作为织物的拉伸断裂强力。
2.根据权利要求1所述的碳纤维织物拉伸断裂强力的测试方法，其特征在于：步骤2）所述的液态环氧树脂胶是E51与三乙烯四胺的组合物，其比例为E51：三乙烯四胺=10g:0.5～1.5g，使用前进行现配。
3.根据权利要求1所述的碳纤维织物拉伸断裂强力的测试方法，其特征在于：步骤5）所述的加强片厚度为1～3mm。
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| GR01 | Patent grant | ||
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