
ICS 59.100.20 CCS Q53
GB
中华人民共和国国家标准
GB/T26749—2022 代替GB/T26749—2011
碳纤维 浸胶纱拉伸性能的测定
Carbon fibre--Determinationof tensileproperties of resin-impregnatedyarn
2023-02-01实施
2022-07-11.发布
国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会
发布
GB/T26749—2022
目 次
前言
范围规范性引用文件术语和定义符号
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3
5 原理
仪器设备和材料试样试验条件 9 试验步骤 10 试验数据处理 11 试验报告· 附录A(资料性) 热固性树脂体系及手工浸胶方法附录B(资料性) 浸胶设备示例附录C(资料性) 引伸计附录D(资料性) 加强片和加强片
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GB/T26749-—2022
前言
本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则 厂第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定
起草。
本文件代替GB/T26749—2011《碳纤维浸胶纱拉伸性能的测定》,与GB/T26749—2011相比,除结构调整和编辑性改动外,主要技术变化如下:
a) 更改了适用范围(见第1章,2011年版的第1章); b) 更改了术语和定义(见第3章,2011年版的第3章);
增加了最大载荷时应变的符号(见第4章);
c) d) 删除了方法B(见.2011年版的第5章、10.2.2);
e) 增加了固化炉控温精度要求(见6.3); f) 增加了夹具要求(见6.4.3); g) 更改了试样数量(见7.1,2011年版的7.1); h) 更改了试样长度要求(见7.2,2011年版的7.2); i) 更改了树脂含量要求(见7.5.3,2011年版的7.5.2); j) 增加了树脂含量样品测定数量要求(见7.5.3); k) 更改了试验速度相关内容(见9.1,2011年版的9.1); 1) 增加了试验预载荷相关要求(见9.4); m)增加了试样破坏形式、无效试验判定相关规定和示意图(见9.7); n) 增加了试验报告中试验速度、是否去除上浆剂等记录要求(见第11章);请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由全国碳纤维标准化技术委员会(SAC/TC572)提出并归口。 本文件起草单位:南京玻璃纤维研究设计院有限公司、南京国材检测有限公司、安徽佳力奇先进复
合材料科技股份公司、中国石化上海石油化工股份有限公司、常州启赋安泰复合材料科技有限公司、江苏集萃碳纤维及复合材料应用技术研究院。
本文件主要起草人:郝郑涛、马丹、崔军、黄英、孙闪闪、师卓、方允伟、路强、陈博武、侯伟、张晋华、 周妍、文治天、李俊、陈建明、冯冠铭、铁建成。
本文件于2011年首次发布,本次为第一次修订。
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GB/T26749—2022
线,计算拉伸强度,拉伸弹性模量和最大载荷时拉伸应变。
拉伸弹性模量是应力变化量与对应的应变变化量之比。碳纤维纱的应力-应变呈非线性关系,因此
应定义割线模量。通常用两个应变点来定义。线密度和上浆剂含量应单独测得。
6仪器设备和材料
6.1树脂
树脂黏度应满足纱线能充分且均匀地浸渍。树脂固化后的断裂应变应至少是纤维的两倍。推荐在
浸渍过程中黏度低于1000mPa·s的热固性环氧树脂系统(见附录A)。树脂配方应有详细的规定,并取得生产方和使用方的一致同意。 6.2浸胶设备 6.2.1 可采用手工法或机械法制备试样,机械法浸胶设备(见附录B)应包括6.2.2~6.2.5中的装置。 6.2.2 纱筒固定装置:带有纱线张力调节器。 6.2.3 浸胶槽:带有温控器、浸胶辊或纱线张力棒。 6.2.4 外表包覆织物、纸或毡的辊轮,或钢模,以便除去纱线上多余的树脂。 6.2.5 浸胶纱卷绕装置:最好是木制的或金属材质包覆橡胶制成。 6.3温控固化炉
带有鼓风的温控固化炉,以便使树脂均匀固化。固化炉温度应能满足树脂固化温度要求,且控温精度不低于士3℃。 6.4拉伸试验机 6.4.1有恒定速率的拉伸试验机,配有载荷和伸长曲线的记录装置。载荷读数的精度应高于测定值的 1%。夹具系统应确保试样中心线与试验机中心一致。 6.4.2拉伸试验机应配有引伸计,与一个连续装置相连接,以自动记录标距内试样的伸长。引伸计宜轻,以使其施加给试样的应力可忽略不计。
引伸计的标距应大于或等于50mm,推荐标距100mm,测量误差小于士1%。 在规定的测量范围内,引伸计的线性度偏离允差不超过0.1%。 推荐的引伸计见附录C。可用其他应变测试仪,如光学或激光应变仪
6.4.3夹具应适合夹持试样(带加强片或不带加强片),宜采用气动或液压夹具。对于不带加强片的试样,夹具的夹持面应选择粘贴弹性适度,摩擦系数高的片材,例如硬质橡胶板;对于带加强片试样,通常选用锯齿状钳口。 6.5天平
最小分度值不大于0.1g。 6.6直尺
量程不小于500mm的刻度尺或其他测量装置,最小分度值1mm。
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GB/T 26749—2022
7试样 7.1试样数量
应制备足够的试样,以确保6个有效数据。若试样在夹具或加强片内破坏,或由引伸计引起的破坏,应予以作废,重新取样进行试验。 7.2 2试样长度
试样可带加强片或不带加强片进行试验。试样长度应不小于250mm;带加强片的试样,加强片之间的试样长度应为(150士5)mm。 7.3试样漫胶 7.3.1为控制树脂含量且不损坏纤维,可采用手工法和机械法浸胶,推荐使用机械法。 7.3.2 手工法浸胶参见附录A。 7.3.3 机械法浸胶按下列步骤使用6.2中的浸胶装置:
a) 将纱筒置于纱筒固定装置(见6.2.2)上; b) 将树脂倒人浸胶槽(见6.2.3)中,调节温度和黏度至规定值; c) 将纱线通过浸胶槽和辊轮或钢模(见6.2.4),保证充分浸胶; d) 调节卷绕张力,卷绕张力取决于每个实验室的经验,推荐张力不大于纱线断裂强力的1%; e) 将浸胶纱依次间隔卷绕在框架(见6.2.5)上; f) 将框架放人温控固化炉(见6.3)内; g) 按树脂制造商要求进行固化; h) 树脂固化后,从温控固化炉中取出框架,剪取足够数量的浸胶纱试样; i) 按7.5的规定选择试样。
7.4 同卷纱线线密度和密度的测定 7.4.1 纱线线密度,按GB/T7690.1进行测定。 7.4.2 纱线上浆剂含量,按GB/T29761进行测定。 7.4.3 碳纤维密度,按GB/T30019进行测定。 7.5试样选择 7.5.1 使用适合的器具检查每个试样,试样应平直、光滑均匀,没有断纱、树脂脱落和纤维错位等缺陷。 7.5.2 用直尺(见6.6)测量试样的长度,在剪取规定长度的试样后及粘贴加强片前,用天平(见6.5)称取试样质量,通过质量除以长度计算浸胶纱试样线密度。 7.5.3 3按式(1)计算试样树脂含量:
T-Tu ×100
W-
...(1 )
Tri
式中: W. 试样树脂含量,%; T 浸胶纱试样线密度,单位为特克斯(tex); T 一纱线线密度,单位为特克斯(tex)。 每组试样数量不少于3个,计算树脂含量平均值。试样的树脂质量含量应为35%~60%,如果树
脂含量在接受范围限外,则应核实该组所有试样的树脂含量。
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GB/T26749—2022
7.6带加强片试样的制备
在使用加强片的情况下,夹具长度应至少30mm,加强片及加强片制备装置参见附录D。推荐使用纸板作用加强片,用室温固化的环氧类胶黏剂粘贴。
8试验条件
试验前,将试样在(23士2)℃,相对湿度为(50士10)%的试验室环境中放置不少于24h。在同样环境下测试。
9试验步骤
9.1设置试验速度,最大速度250mm/min。推荐加载速度为1mm/min~20mm/min,仲裁试验加载速度为10mm/min。 9.2安装适合的夹具,调节夹具间的距离至(150土5)mm;对不带加强片的试样如试验中发现试样滑移,可在试样和夹具间加入砂纸。 9.3将试样放入夹具内装夹,使试样与上下夹头的加载轴线重合。 9.4检查并调整试样,对试样施加预载荷。依据表1,通过预估模量和横截面积来确定预载荷范围。
表1最大预加载荷
%
纤维最大载荷时拉伸应变典型值。
最大预载荷对应应变
0.02 0.01
≥1.2 <1.2
9.5测试拉伸弹性模量和应变时,应小心将引伸计固定在试样上。 9.6、启动试验机和记录仪,对试样持续加载,直至试样破坏。如试验过程中需摘除引伸计,摘除时不应对试样造成损伤。 9.7记录试样破坏模式。若出现以下破坏情况(见图1)应判定无效,重新取样进行试验:
试样部分纤维断裂;试样在加强片处拔出;试样破坏在夹具内或试样断裂处离夹紧处的距离小于10mm;由引伸计引起的破坏。
口
日
中
山 a) 部分纤维断裂
中
中 b)加强片处拔出
c)夹具内破坏
图1无效断裂模式示意图