ICS83.120 CCSQ23 中华人民共和国国家标准 GB/T47083—2026 碳纤维增强复合材料薄壁管件热膨胀率 测试方法 Testmethodforthermalexpansionrateofthin-walledtubeof carbonfiberreinforcedcomposite 2026-01-28发布 2026-08-01实施 国家市场监督管理总局 国家标准化管理委员会发布前 言 本文件按照GB/T1.1—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。 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)和全国宇航技术及其应用标准化技术委员 会(SAC/TC425)共同提出并归口。 本文件起草单位:北京卫星制造厂有限公司、安徽梦克斯航空科技有限公司、兰州空间技术物理研 究所、中国航天标准化研究所、大连理工大学、航天材料及工艺研究所、西安航天复合材料研究所、上海 复合材料科技有限公司、陕西天翌科技股份有限公司、北京电子工程总体研究所、广东海鸥飞行汽车集 团有限公司、浙江理工大学。 本文件主要起草人:唐小军、辛亮、刘云彦、回天力、田阔、刘丽霞、何楠、王博1)、杨凤龙、蒋明霞、 孙子杰、陈栋康康、李秀杰、李懿、刘洋、罗锦涛、刘强、王甜甜、顾栩涵、王博2)、杨阳、霍丽霞、曾金芳、 盛涛、霍书林、侯磊、靳武刚、王锋、董文岳、潘云锋。 1) 北京卫星制造厂有限公司 2) 大连理工大学 ⅠGB/T47083—2026碳纤维增强复合材料薄壁管件热膨胀率 测试方法 1 范围 本文件规定了碳纤维增强复合材料薄壁管件(以下简称“管件”)热膨胀率测试的测试原理、试件、测 试条件、仪器设备及工装、测试步骤、数据处理和测试报告。 本文件适用于测定壁厚不大于1mm、公称外径小于50mm的碳纤维增强复合材料薄壁管件的轴 向热膨胀率。 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。 GB/T1446 纤维增强塑料性能试验方法总则 GB/T4339—2008 金属材料热膨胀特征参数的测定 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 热膨胀率 thermalexpansionrate 在一定温度范围内,试件轴向长度随温度变化的相对变化率。 3.2 平均热膨胀率 averagethermalexpansionrate 在某个温度区间内,随温度升高试件的轴向长度平均变化量与初始长度和温差的比值。 3.3 瞬时热膨胀率 instantaneousthermalexpansionrate 在某一特定温度下,单位温度变化引起的试件轴向长度的即时变化率。 4 测试原理 将管件试件放置于控温设备中进行升降温,达到规定的条件后,利用光学膨胀量测试设备测定管件 试件不同母线上光学特征标志点在不同温度环境下的间距变化量,通过计算管件试件长度随温度变化 的相对变化率,从而获得管件试件的轴向热膨胀率,测试系统示意图如图1所示。 1GB/T47083—2026 标引序号说明: 1———控温箱; 2———管件试件; 3———试件支撑工装; 4———测量支撑工装; 5———膨胀量测试设备; 6———光学窗口; 7———光学特征标志点; 8———温度采集系统; 9———温度传感器。 图1 碳纤维增强复合材料薄壁管件热膨胀率测试系统示意图 5 试件 5.1 试件型式 5.1.1 试件型式按图2规定进行,试件两端端面平行度不应大于0.1mm,端面与轴线垂直度不应大于 0.1mm。 2GB/T47083—2026 标引序号说明: B———基准面; D1———试件外径; D2———试件内径; L1———试件有效测试段长度; L2———试件总长度。 图2 试件型式 5.1.2 试件有效测试段长度(L1)不应小于300mm±0.5mm,热膨胀率较小时宜采用更长试件。 5.1.3 试件端面应平整,表面无可见机械损伤。 5.2 试件数量 每组有效试件数量不应少于3件。 6 测试条件 6.1 实验室环境条件 实验室环境条件按GB/T1446的规定执行。 6.2 测试控温条件 试件的热膨胀率测试控温阶梯宜为10℃,每个控温阶梯保温时间不应低于10min;若测定试件的 瞬时热膨胀率,则控温阶梯宜为1℃,每个控温阶梯保温时间不应低于2min;其他特殊控温条件按实 际需要而定。 7 仪器设备及工装 7.1 控温设备 7.1.1 控温设备包括控温箱、温度传感器和温度采集系统,宜使用配置均匀加热源及制冷源的密闭常 压控温设备,且控温设备应具备除湿功能。 7.1.2 控温设备温控范围不应小于测试温度范围,控温精度不应低于1℃。 7.1.3 控温设备内部温度均匀性应在±1℃以内。 7.1.4 控温设备温度传感器测量精度不应低于0.1℃。 7.1.5 控温设备应具有满足光学测试设备测量要求的光学视窗。 3GB/T47083—20267.2 膨胀量测试设备 7.2.1 膨胀量测试设备宜采用视频引伸计、数字图像相关测量设备等光学测试设备。 7.2.2 光学特征标志点应具备温变环境下稳定工作能力。 7.2.3 膨胀量测试设备测量精度应满足热膨胀性能测试要求,测量精度宜为膨胀量的1/10~1/3,如膨 胀量为30μm时,设备测量精度在3μm~10μm范围内。 7.2.4 膨胀量测试设备应具备在温变环境下精度保持稳定能力。 7.3 支撑工装 7.3.1 试件支撑工装应为刚性结构,确保测试过程稳定,宜采用圆管、方管等结构形式。 7.3.2 试件支撑工装宜采用V形槽支架,V形槽支架型式按图3规定进行。V形槽支架高度(H1)不 宜小于试件外径(D1)的2倍,V形槽深度(H2)宜为试件外径(D1)的0.5倍~1倍,V形槽支架长度 (H3)宜为试件外径(D1)的2.5倍~3倍,支撑面夹角(θ)宜为120°±30°。 7.3.3 试件支撑工装应采用低热膨胀系数材料,宜采用殷钢、刚玉等。 7.3.4 试件支撑工装支撑面应为光滑平面,平面度应优于0.02mm,粗糙度(Ra)应小于3.2。 标引序号说明: 1———管件试件; 2———支撑面; 3———固支面; H1———V形槽支架高度; H2———V形槽深度; H3———V形槽支架长度; θ———支撑面夹角。 图3 V形槽支架型式 8 测试步骤 8.1 测试准备 8.1.1 外观检查。对试件进行外观检查,并对其进行编号。 8.1.2 试件安装。将试件放置在控温设备中,采用试件支撑工装安装试件,试件支撑工装应等高、对中 安装,间距不应大于140mm且不小于80mm,试件支撑工装数量不应小于3个。 8.1.3 布置光学特征标志点。在试件外表面等间隔母线的两端分别布置光学特征标志点,等间隔母线 数m不应少于3条,3条等间隔母线布点示意图如图4所示。 4GB/T47083—2026