ICS59.100.20 CCS Q 53
C P
中华人民共和国国家标准
GB/T41709—2022/ISO30012:2016
碳纤维增强塑料 粉碎料尺寸和
长宽比的测定
Carbon-fibre-reinforced plastics--Determination of the size and
aspectratio of crushedobjects
(IS0O30012:2016，IDT)
2022-10-12实施
2022-10-12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/T417092022/IS030012:2016
前言
本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
本文件等同采用ISO30012：2016《碳纤维增强塑料粉碎料尺寸和长宽比的测定》。 本文件做了下列最小限度的编辑性改动：
纳入了ISO30012：2016/Amd.1：2018的修正内容，所涉及的条款的外侧页边空白位置用垂直双线（）进行了标示。
请注意本文件的某些内容有可能涉及专利，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、安徽冠廷科技有限公司、安徽金喜龙新型建
材有限公司、中国石化上海石油化工股份有限公司、常州达姆斯检测技术有限公司。
本文件主要起草人：徐琪、屈会力、王玉梅、康宜宇、程传昌、毕翠翠、马丹、陆遥、谈源、时慧娴、崔军。
I GB/T41709-2022/IS030012:2016
碳纤维增强塑料 粉碎料尺寸和
长宽比的测定
1范围
本文件规定了碳纤维增强塑料（CFRP)粉碎料的尺寸和长宽比的测定方法，主要适用于回收再利用的CFRP。本文件将CFRP粉碎料碎片的形状作为矩形来处理，并且规定了长和宽的测定方法。本文件适用于以下平均尺寸的碎片：
长度：5mm~50mm；宽度：1mm~10mm。
本文件提供了3种测量方法，两种是使用显微镜和比例尺的手动测试方法，第3种是使用测量仪器的自动测试方法。
本文件适用于以热固性树脂或者热塑性树脂为基体制成的CFRP粉碎料。 注：如果CFRP粉碎料含有大量的小碎片和细颗粒，建议在测量前用孔径1mm的筛子筛出。
2规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
ISO472塑料术语(Plastics—Vocabulary）注：GB/T2035--2008塑料术语及其定义（ISO472;1999，IDT)
3术语和定义
ISO472界定的术语和定义适用于本文件。
4符号
下列符号适用于本文件。 W：CFRP碎片的宽度，由矩形的短边表示。 L：CFRP碎片的长度，由矩形的长边表示。 W：CFRP碎片的平均宽度。 L：CFRP碎片的平均长度。 RA：CFRP碎片的长宽比，由CFRP碎片的长度与宽度之比计算所得。 a(L）：CFRP碎片长度的标准差。 α（W）：CFRP碎片宽度的标准差。
1 GB/T41709—2022/IS030012:2016
5原理
均匀抽样并测量从粉碎的CFRP层压板上取得的碎片。 将CFRP碎片的形状近似看成一个矩形，通过光学显微镜或者等效设备观察每个碎片，测量矩形
的长度和宽度。
至少需要测量100个碎片。记录CFRP碎片的尺寸和长宽比，用来计算W、L的平均值和标准差以及长宽比RA的平均值。
6仪器
6.1体视显微镜，包括光源、比例尺以及装载CFRP碎片的玻璃台板。放大倍数应达到10倍，比例尺读数应精确至0.1mm。（方法A） 6.2投影显微镜，包括投影仪、光源、比例尺以及放映CFRP碎片的幻灯片的平台。放大倍数应达到 10倍，比例尺读数应精确至0.1mm。（方法B）
注：电脑连着投影显微镜，通过软件测量碎片的长度和宽度，可以使测量方法（方法B)更快速，简单。 6.3尺寸和形状自动测量装置，例如带有放大功能的图像分析仪，能够半自动测量CFRP碎片的长度和宽度。(方法C) 6.4校准标尺或刻度尺，用于校准显微镜和投影设备上的比例尺。
7抽样
除非另有规定，否则应遵循以下抽样程序。
7.1从一堆CFRP粉碎料中抽取样品，装入体积为20L～50L的袋子中。
警示一一CFRP粉碎料取样时需谨慎。取试样时手如果未采取保护措施很容易由于CFRP碎裂的
薄片引起轻微刺激/损伤，应使用防渗材料制成的防护手套。 7.2从袋子中抽取3份试样。应避免抽取靠外约20%体积位置的试样，分别从靠内位置的上、中、下部位均匀抽取3份试样。
注：由于抽样或者运输等原因，袋内不同位置的CFRP碎片的尺寸或形状分布可能不相同。
7.3 3测量前将3份试样混合均匀，应至少测量100个碎片。
8测量
8.1总则
每个碎片的形状可以近似看成一个矩形，如图1所示。矩形形状的选择以W值最小为原则。 注：长度小于或等于2mm的短碎片在测量时可忽略，未测量碎片的总数可按百分比计数并记录。
2 GB/T41709—2022/IS030012:2016
标引符号说明： L 碎片的长度； W 碎片的宽度。
- -
图1CFRP碎片的长度和宽度
8.2方法A：手动方法（体视显微镜） 8.2.1每个碎片放在体视显微镜的台板上，显微镜的放大倍数根据碎片的平均尺寸进行适当调整。
图2a)和图2b)分别是显微镜台板上单向纤维(UD)类的CFRP和织物类的CFRP的示例图。 8.2.2 用校准标尺或刻度尺来校准比例尺。 8.2.3 使碎片的长边与比例尺平行。 8.2.4 测量碎片长边的长度记为长度L，短边的长度记为宽度W，长度和宽度的测量精确至0.1mm。 8.2.5 重复测量至少100个碎片。
深
a）粉碎的UD类CFRP示例图2CFRP粉碎料碎片示例 GB/T41709—2022/ISO30012:2016
2 000. 00 μm
b）粉碎的织物类CFRP示例图2CFRP粉碎料碎片示例（续）
8.3方法B：投影显微镜
8.3.1 将一定数量的碎片放在载物台上，并将它们分开，避免接触和重叠。 8.3.2 设置显微镜的玻璃台板与电脑连接。 8.3.3用校准标尺来校准电脑的测量刻度。 8.3.4 显微镜的放大倍数根据碎片的平均尺寸进行适当调整。 8.3.5 所观察的碎片投影在显示器上，碎片长度L和宽度W的测量精确至0.1mm。 8.3.6 重复测量至少100个碎片。 8.4方法C：形状和尺寸自动测量装置 8.4.1将一定数量的碎片放在装置的载物台上，并将它们分开，避免接触和重叠， 8.4.2所观察的碎片投影在显示器上。 8.4.3所有的CFRP碎片都近似看成矩形，如图3中构造线所示。每个碎片长度L和宽度W的测量精确至0.1mm，并自动记录。 8.4.4重复测量至少100个碎片。
图3方法C中近似为矩形（如构造线所示）的CFRP粉碎料碎片示例 GB/T41709—2022/IS030012:2016
9结果计算和表示
9.1 碎片长度的平均值L和宽度的平均值W分别按式(1)和式(2)计算：
L= ZL. "(n=1,2,,N)
·(1)
N ZW. N
w:
...(2)
(n=1,2,,N)
式中： L 碎片的平均长度； w 碎片的平均宽度；
测量编号；测量碎片的总数；
n N L.- 第n个碎片的测量长度； W. 一第n个碎片的测量宽度。 注：L和W也可用对数或者自然对数表示。
9.2碎片长度L和宽度W的标准差α(L)和α(W）分别按式(3)和式(4)计算：
『(L,)21/2
g(L) =
·(3)
(n=1,2,,N)
N - 1 [Z(W,-w)21/2
(W) =
(n=1,2,*,N)
(4)
N-1
式中： g(L) 长度L的标准差； o(W) 宽度W的标准差。 注：工和W也可用对数或者自然对数表示。
-
9.3每个碎片的长宽比R及其平均值分别按式(5)和式(6)计算：
L,
RAn =
.(5)
W.
ZR(. = , ,,.N)
R=
·（6)
N
式中： RA 第n个碎片的长宽比； RA.碎片长宽比的平均值。
10精密度
表1给出了三种材料在同一实验室测试的重复性数据，分别从每一堆CFRP粉碎料中选取四个样本。每个样本试验结果是使用方法B测量100个单值的平均值。
5 GB/T41709—2022/IS030012:2016
表1均值和重复性(方法B)
材料
参数 L W RA L W RA L w RA
单位 mm mm 一 mm mm - mm mm 一
均值 7.8 1.4 7.4 5.8 3.1 2.1 6.0 1.9 4.9
S, 0.47 0.07 0.66 0.40 0.11 0.07 0.99 0.33 .0.34
r 1.31 0.19 1.83 1.12 0.32 0.18 2.76 0.94 0.95
UD类CFRP
织物类CFRP
混合CFRP
S，表示样本间平均值的标准差； r表示样本间重复性限值（=2.8S，，95%的置信区间）。
表2给出了三种材料在同一个实验室分别使用三种测试方法测试的结果比对，分别从每一堆 CFRP粉碎料中选取一个样本。每个样本都是用相同的100个碎片进行测试，每个结果分别是使用方法A、B和C测量100个单值的平均值。
表2 三种测试方法的均值和比对
均值
算术平均值 Sm 14.8
材料 参数 单位
C. 3.1% 1.8% 5.0% 1.3% 0.5% 4.4% 3.1% 4.3% 1.9%
方法A 方法B 方法C 15.0
15.2 2.7 8.3 12.3 5.8 2.7 6.6 4.0 1.8
14.3 2.6 7.5 12.0 5.8 2.5 7.0 4.4 1.7
UD类 W L
0.46 0.05 0.40 0.16 0.03 0.11 0.21 0.18 0.03
mm mm
2.6 7.9 12.2 5.8 2.7
2.6 7.9 12.2 5.8 2.6 6.8 4.2 1.8
CFRP-1
Ra L W RA L mm 6.8
mm mm -
UD类 CFRP-2
织物类 CFRP
4.1 1.7
W RA
mm
S.表示测试方法间平均值的标准差； C,表示变异系数。
表3给出了三种材料在四个实验室进行试验的实验室间再现性数据，分别从每一堆CFRP粉碎料中选取一个样本。每个样本都是用相同的100个碎片进行测试，每个结果分别是两个实验室使用方法 A、B和C测量100个单值的平均值。
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