在當(dāng)代科技迅猛發(fā)展的時(shí)代，材料科學(xué)作為科技領(lǐng)域的基石，不斷涌現(xiàn)出新的材料，以滿足人類對高性能、輕質(zhì)和可持續(xù)發(fā)展的不斷追求。在眾多材料中，復(fù)合材料因其卓越的性能和多樣的應(yīng)用領(lǐng)域而備受關(guān)注。其中，連續(xù)長絲碳纖維和石墨纖維絲束作為先進(jìn)復(fù)合材料的關(guān)鍵組成部分，正引領(lǐng)著材料科技的前沿。
ASTM D4018，作為連續(xù)長絲碳纖維和石墨纖維絲束性能測試的標(biāo)準(zhǔn)方法，提供了一套完整的測試流程，涵蓋了從樣品制備到拉伸測試的各個(gè)環(huán)節(jié)。通過該標(biāo)準(zhǔn)，我們可以獲得纖維絲束的拉伸性能參數(shù)，如強(qiáng)度、彈性模量等關(guān)鍵指標(biāo)，從而為材料設(shè)計(jì)與應(yīng)用提供重要參考依據(jù)。
本文將深入探討連續(xù)長絲碳纖維和石墨纖維絲束性能測試方法的原理和操作流程，以及其在連續(xù)長絲碳纖維和石墨纖維絲束性能評估中的應(yīng)用。我們將介紹纖維絲束的制備過程，并詳細(xì)解析拉伸性能測試的結(jié)果與數(shù)據(jù)分析。通過全面的數(shù)據(jù)展示和案例研究，我們將揭示連續(xù)長絲碳纖維和石墨纖維絲束在航空航天、汽車、工業(yè)等領(lǐng)域的卓越性能和廣泛應(yīng)用。
一、測試原理
1、參考標(biāo)準(zhǔn)ASTM D4018進(jìn)行試驗(yàn)。
2、連續(xù)長絲碳纖維和石墨纖維絲束性能測試的原理基于拉伸測試的基本概念，即在加載下施加拉伸力以測定材料在拉伸過程中的性能表現(xiàn)。
二、測試儀器
1、材料拉力試驗(yàn)機(jī)
2、氣動夾具
3、接觸式引伸計(jì)或視頻引伸計(jì)
4、試驗(yàn)條件
試驗(yàn)溫度：室溫
夾具：氣動側(cè)向夾具
樣品名稱：連續(xù)碳纖維長絲
試驗(yàn)類型：向上拉伸
三、測試流程
1、樣品的制備
在測試開始前，需要制備連續(xù)長絲碳纖維和石墨纖維絲束的樹脂浸漬和固結(jié)測試樣本。
a首先，從原始纖維中選取一定數(shù)量的絲束，并將其預(yù)處理以獲得適當(dāng)?shù)拈L度和形態(tài)。
b然后，在固定長度范圍內(nèi)，將這些纖維絲束浸漬于樹脂中，并確保樹脂充分浸潤纖維。
c接著，樣本將被固化，以保持纖維在樹脂中的位置和形態(tài)。
2、操作步驟
步驟一：測試設(shè)備準(zhǔn)備
a. 確保材料拉力試驗(yàn)機(jī)處于正常工作狀態(tài)，校準(zhǔn)和校驗(yàn)相關(guān)參數(shù)。
b. 安裝氣動側(cè)向夾具，將樣品固定在夾具中，并確保樣品位置穩(wěn)固。
步驟二：試驗(yàn)條件設(shè)定
a. 設(shè)置試驗(yàn)溫度為室溫，以符合標(biāo)準(zhǔn)測試條件。
b. 設(shè)定拉伸速率，確保測試過程的穩(wěn)定性和可控性。
步驟三：拉伸測試操作
a. 將制備好的樣品夾持在氣動側(cè)向夾具上，并確保夾具的固定。
b. 啟動材料拉力試驗(yàn)機(jī)，開始進(jìn)行拉伸測試。
c. 通過設(shè)定的拉伸速率，施加拉伸力并記錄加載施加的力和樣品的位移。
d. 同時(shí)，通過接觸式引伸計(jì)或視頻引伸計(jì)記錄和監(jiān)測樣品的形變情況。
步驟四：數(shù)據(jù)記錄與分析
a. 在拉伸過程中，材料拉力試驗(yàn)機(jī)會繪制出應(yīng)力-應(yīng)變曲線。
b. 分析曲線上的關(guān)鍵參數(shù)，如屈服強(qiáng)度、極限強(qiáng)度和彈性模量等。
c. 保存測試數(shù)據(jù)，并進(jìn)行后續(xù)數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計(jì)分析。
步驟五：結(jié)果與結(jié)論
a. 根據(jù)測試結(jié)果，評估連續(xù)碳纖維長絲在向上拉伸過程中的性能表現(xiàn)。
b. 根據(jù)數(shù)據(jù)分析得出結(jié)論，判斷其適用性和性能優(yōu)劣。
