ICS 59.100.20 Q36
中华人民共和国国家标准
GB/T29762-2013
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浙江中正检测技术服务有限公司
碳纤维 纤维直径和横截面积的测定
Carbon fibre--Determination of filament diameter and cross-section area
(ISO11567:1995,MOD)
2014-06-01实施
2013-09-18发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局
中国国家标准化管理委员会 发布 GB/T 29762—2013
前 言
本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草，本标准使用重新起草法修改采用ISO11567：1995《碳纤维长丝直径与横截面积的测定》。 本标准与ISO11567：1995相比，在结构上有较多调整，具体章条编号对照情况参见附录A。 本标准与ISO11567：1995相比，在技术上的差异及原因如下：
删除了ISO11567：1995第2章规范性引用文件”中ISO11566，用GB/T7690.1代替 ISO10120：1991，方便国内按照本标准进行试验时查阅；方法B光学显微镜法中增加了6.1.4.2不使用试样框”的方法，方便操作；方法B中增加了6.2"扫描电子显微镜法”；将方法C中的“拍照法”改为“图像分析法”，测试更为简捷；增加了方法A、方法B和方法C的精密度，完善标准。
本标准由中国建筑材料联合会提出。 本标准由全国玻璃纤维标准化技术委员会(SAC/TC245)归口。 本标准负责起草单位：南京玻璃纤维研究设计院有限公司、中简科技发展有限公司、安徽佳力奇航
天碳纤维有限公司、国家玻璃纤维产品质量监督检验中心、威海拓展纤维有限公司。
本标准参加起草单位：江苏天鸟高新技术股份有限公司、常州市宏发纵横新材料科技股份有限公司。
本标准主要起草人：许敏、王玉梅、陈尚、师卓、黄英、徐琪、方允伟、杨永岗、梁禹鑫、李书乡。 GB/T 29762—2013
碳纤维 纤维直径和横截面积的测定
1范围
本标准规定了四种可用于测定碳纤维纤维直径和横截面积的方法。本标准中“直径”这个术语适用于所有截面形状，包括圆形截面的“真”直径和非圆形截面的“表观”直径。
注：不同供应商的碳纤维单丝的横截面形状可能差异很大。 本标准适用于碳纤维丝束、碳纤维纱、碳纤维织物等。本标准所给出的某一种方法可能无法直接适
用于所有类型的纤维，参照产品规范选择合适的方法。如果没有产品规范，参照本标准中给出的细节作出合适的选择。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是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。
GB/T7690.1增强材料纱线试验方法第1部分：线密度的测定 ISO10119碳纤维密度的测定（Carbonfibre-—Determinationofdensity）
3原理
本标准给出了四种测定碳纤维纤维直径和横截面积的方法：
-方法A：通过计算测定纤维直径。 -方法B：用光学显微镜或扫描电子显微镜测定纤维直径。 方法C：用显微镜测定横向切割的纤维直径和横截面积。 -方法D：用激光衍射测定纤维直径。
注：方法A只能给出平均直径，可能在某些情况下已经足够。而方法B、方法C和方法D是实验方法，给出的是实
测值。
4试样
4.1总则
对于方法B、方法C和方法D，由于不同的单丝之间或者同一单丝的不同位置会存在差异，每个纱线样品应测量20根单丝，并给出测试数据的统计分析。
试样应取自同一纱线样品。 4.2方法A
取完整的纱束为测试试样，纱束的长度按GB/T7690.1和ISO10119的规定。 4.3方法B
从纱线上取长度约为50mm的单丝（使用试样框)或25mm的纤维束（不使用试样框）作为试样。
1 GB/T29762--2013
4.4方法C
取长度约为30mm的纱线作为试样。 4.5方法D
从纱线上取长度约为50mm的单丝作为试样。
5方法A：通过计算测定纤维直径
5.1过程
按纱线的线密度、密度和纱线中单丝的根数计算单丝的平均直径，其中，纱线线密度按 GB/T7690.1测定，密度按ISO10119测定，纱线中单丝的根数由制造商提供。
按式(1)计算单丝平均直径d，单位为微米(μm)：
4tX103 V-p.c
d=
·(1)
式中：
-纱线的线密度，单位为特克斯(tex)； β-纱线的密度，单位为克每立方厘米（g/cm");
2-
一纱线中单丝的根数。
-
c
5.2精密度
方法A的精密度通过9个实验室对四种样品进行的循环比对试验获得，见表1。
表1方法A测定碳纤维纤维直径的精密度
S. μm
纤维直径
SR μm
样品
R
r
μm
1-3K (含浸润剂)
7. 0
0
0. 05
0
0.15
1-3K (不含浸润剂）
6. 9
0. 15
0. 05
0. 05
0. 15
2-12K (含浸润剂) 2-12K (不含浸润剂）注： S.表示同一实验室测试结果的标准差； Se表示不同实验室测试结果的标准差； r表示同一实验室两个测试结果的临界差，即包含因子K×S，，这里K取3； R表示不同实验室两个测试结果的临界差，即包含因子K×SR，这里K取3。
6. 9
0. 03
0. 15
0. 05
0. 09
6. 9
0. 04
0.02
0.12
0.06
2 GB/T29762-2013
6方法B：用光学显微镜或扫描电子显微镜测定纤维直径
6.1光学显微镜法 6.1.1原理
通过光学显微镜测量单丝纵侧面两个边缘之间的距离得到单丝的表观直径。如果需要同时测量单丝的拉伸性能，建议使用试样框，否则可以不使用试样框。
注：该方法的准确度受限于衍射效应，当纤维直径小于10μm时不建议使用该方法。 6.1.2仪器 6.1.2.1显微镜，包括照明光源、调焦机构、载物台、物镜和特定的目镜（如6.1.5所述）。载物台应当保持水平，能向两个互相垂直的方向移动，并能旋转。
物镜和目镜至少要有100倍的放大倍率来找到纤维和1000倍的放大倍率来测试纤维直径。 6.1.2.2试样框，含有长孔，如图1所示。
单位为毫米
中线
胶粘剂
0
单丝试样
5 '0+
5
胶粘剂
10
1
图1试样框和粘结在试样框上的试样
6.1.3显微镜的校准
用一个台式测微计和分度为百分之一毫米的刻度目镜来校准显微镜。 6.1.4试样的制备 6.1.4.1使用试样框
将一根单丝置于试样框的长孔中线位置，先用胶带暂时地将单丝的一端粘住，轻轻地将单丝拉直，另一端也用胶带暂时粘住。
在试样框的长孔两端各滴一滴胶粘剂使单丝与试样框粘结牢固。 6.1.4.2不使用试样框
取长度不超过25mm的纤维束作为试样。
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