一种碳纤维多尺度增强体力学性能的检测方法

摘要

一种碳纤维多尺度增强体力学性能的检测方法是在薄片材料上平行贴上2条胶带，将碳纤维多尺度增强体材料试样拉直两端分别固定在2条胶带上，加载前将与试样垂直方向剪断薄片，在拉力试验机上进行样品测试。距离夹具在2mm以内断开的其结果不计，每组测试样品有效数据不少于20个，结果取其平均值。本发明具有方法操作简单，测试所需时间短，反馈数据及时等特点。

主权项

一种碳纤维多尺度增强体力学性能的检测方法，其特征在于包括如下步骤：(1)、制样在薄片材料上，选择间距为10‑30mm，平行贴上2条胶带，将碳纤维多尺度增强体材料试样拉直，两端分别固定在2条胶带上，试样间的距离为保证丝与丝之间不互相粘连，在试样的每一端上滴上胶粘剂，使试样与薄片牢固的结合在一起，加载前将与试样垂直方向剪断薄片，样品待测；(2)、试样测试设置拉力试验机夹具的夹持长度在10mm－30mm之间，将制好样品固定在夹具上，加载前试样与加载轴线同轴，拉力试验机的速度设定在0.5mm/min－3mm/min之间，启动拉力试验机，开始进行样品测试。距离夹具在2mm以内断开的其结果不计，每组测试样品有效数据不少于20个，结果取其平均值；(3)、结果计算在拉力机软件中输入多尺度增强体纤维的截面积，即可计算出碳纤维多尺度增强体材料的拉伸强度、表观拉伸模量、断裂伸长率；拉伸强度:δ＝F/A………………………(1)式中：δ－多尺度纤维拉伸强度(GPa)；F－拉伸的最大载荷(N)；A－多尺度纤维的截面积(um²)，通过光学显微镜测得直径计算得到。拉伸弹性模量按式计算:$E_t=\frac{\mathrm{\Delta F}}{A}\times \frac{L}{\mathrm{\Delta L}}\times {10}^9...\left(2\right)$式中:E_t一拉伸弹性模量，单位为千兆帕(GPa)；△F一由应力一应变曲线初始直线段上截取的载荷值，单位为牛(N)；A一同(1)式；L一加强片之间的试样长度，单位为毫米(mm)；△L一加强片之间的试样长度对应于△P的变形增量，单位为毫米(mm)。复丝的断裂伸长率按下式计算:${ϵ}_t=\frac{{\mathrm{\Delta L}}_b}{L}\times 100\%...\left(3\right)$式中:ε_t—断裂伸长率，％；L—同(2)式；△L_b—断裂伸长，单位为毫米(mm)。