style="width:2.51324in;height:0.6666in" /> …………………… (1) 本文是学习GB-T 26749-2022 碳纤维 浸胶纱拉伸性能的测定. 而整理的学习笔记,分享出来希望更多人受益,如果存在侵权请及时联系我们
本文件规定了碳纤维浸胶纱拉伸强度、拉伸弹性模量和拉伸应变的测定方法。
本文件适用于碳纤维纱线。
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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/T 1040.1 塑料 拉伸性能的测定 第1部分：总则
GB/T 7690.1 增强材料 纱线试验方法 第1部分：线密度的测定
GB/T 29761 碳纤维 上浆剂含量的测定
GB/T 30019 碳纤维 密度的测定
GB/T 40724 碳纤维及其复合材料术语
GB/T 1040.1 和 GB/T 40724 界定的术语和定义适用于本文件。
下列符号适用于本文件。
A:: 纱线横截面积，单位为平方毫米(mm²)。
E::拉伸弹性模量，单位为吉帕(GPa)。
F: 最大拉伸载荷，单位为牛顿(N)。
Lo: 引伸计标距，单位为毫米(mm)。
Tu: 纱线的线密度，单位为特克斯(tex)。
T.: 浸胶纱的线密度，单位为特克斯(tex)。
σ:拉伸强度，单位为兆帕(MPa)。
Pr:纱线密度，单位为克每立方厘米(g/cm³)。
Ec:计算得到的最大载荷时拉伸应变。
Eg:引伸计测得的最大载荷时拉伸应变。
△F: 对应于标距间试样的变形量△L 的载荷变化值，单位为牛顿(N)。
△L: 标距间的试样对应于载荷变化△F 的变形量，单位为毫米(mm)。
纱线均匀浸胶并固化后，在适当的机械装置的匀速加载下，拉伸至断裂。根据拉伸应力-应变曲
GB/T 26749—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。
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1000 mPa · 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。
6.2.1 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。
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℃。
6.4.1
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50 mm, 推荐标距100 mm, 测量误差小于±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。
最小分度值不大于0.1 g。
量程不小于500 mm 的刻度尺或其他测量装置，最小分度值1 mm。
GB/T 26749—2022
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。
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250 mm;
带加强片的试样，加强片之
间的试样长度应为(150±5 )mm。
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。
7.3.3 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) 将树脂倒入浸胶槽(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) 将框架放入温控固化炉(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。
7.4.1 纱线线密度，按GB/T 7690.1 进行测定。
7.4.2 纱线上浆剂含量，按 GB/T 29761进行测定。
7.4.3 碳纤维密度，按GB/T 30019 进行测定。
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 按式(1)计算试样树脂含量：
style="width:2.51324in;height:0.6666in" /> …………………… (1)
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,— 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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在使用加强片的情况下，夹具长度应至少30 mm,
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。
试验前，将试样在(23±2)℃,相对湿度为(50±10)%的试验室环境中放置不少于24
h。 在同样环
境下测试。
9.1 设置试验速度，最大速度250 mm/min。 推荐加载速度为1 mm/min～20
mm/min,仲裁试验加载 速度为10 mm/min。
9.2 安装适合的夹具，调节夹具间的距离至(150±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
%
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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10 mm;
— 由引伸计引起的破坏。
style="width:8.40663in;height:2.17998in" />
a) 部分纤维断裂 b) 加强片处拔出 c) 夹具内破坏
图 1 无效断裂模式示意图
GB/T 26749—2022
按式(2)计算每个试样的拉伸强度，纱线的横截面积通过式(3)计算得出。
式中：
style="width:0.94007in;height:0.65904in" />
style="width:1.91333in;height:0.67342in" />
(
(3)
2)
——拉伸强度，单位为兆帕(MPa);
F₁— 最大拉伸载荷，单位为牛顿(N);
A₁- 纱线横截面积，单位为平方毫米(mm²);
Tu-- 按 GB/T7690. 1 测定不含上浆剂的纱线线密度，单位为特克斯(tex);
pr -— 按 GB/T 30019 测定的纱线密度，单位为克每立方厘米(g/cm³)。
若上浆剂含量很低，不引起显著差异，则纱线的线密度和密度可以采用不除去上浆剂的试样进行
测定。
以所有试样的拉伸强度算术平均值作为报告值；若产品规范或试验委托方要求时，计算标准差和变
异系数。
拉伸弹性模量(图2)按式(4)计算：
style="width:2.68662in;height:0.62656in" />
……………………
(4)
式中：
E:- 拉伸弹性模量，单位为吉帕(GPa);
△F- 对应于表2中给出的应变范围内的载荷增量，单位为牛顿(N);
A,- 纱线横截面积，单位为平方毫米(mm²) (见公式3);
Lo— 引伸计标距，单位为毫米(mm);
△L——
对应于表2中的应变范围，试样在引伸计标距范围内的长度变化量，单位为毫米(mm)。
表 2 纤维类别和应变极限的关系
%
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以所有试样拉伸弹性模量的算术平均值作为报告值；若产品规范或试验委托方要求时，计算标准差
和变异系数。
GB/T 26749—2022
style="width:5.32668in;height:5.56006in" />
标引符号说明：
L 伸长；
F — 载荷；
△L ——弹性段的伸长增量；
△F— 弹性段的载荷增量。
图 2 拉伸试验过程中的载荷和位移曲线
10.3.1
最大载荷时拉伸应变由引伸计测得或由拉伸强度和拉伸弹性模量计算得到，用百分率表示。
10.3.2 由引伸计测得的最大载荷时拉伸应变按式(5)计算：
style="width:2.5134in;height:0.63998in" /> …………………… (5)
式 中 ：
Eg — 引伸计测得的最大载荷时拉伸应变，%;
Lu—— 最大载荷时引伸计的有效长度，单位为毫米(mm);
L 。—— 引伸计标距，单位为毫米(mm)。
10.3.3 由拉伸强度和拉伸弹性模量计算得到最大载荷时拉伸应变按式(6)计算：
style="width:1.6734in;height:0.59334in" /> (6)
式 中 ：
Ec ——计算得到的最大载荷时拉伸应变，%;
σ; — — 拉伸强度，单位为兆帕(MPa);
Ec— 拉伸弹性模量，单位为吉帕(GPa) (见10 .2)。
10.3.4
以所有试样最大载荷时拉伸应变的算术平均值作为报告值，若产品规范或试验委托方要求
时，计算标准差和变异系数。
试验报告包括以下各项内容：
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a) 本文件编号；
b) 所有有关试验用纱线的必要的详细资料；
c) 纱线线密度，以及是否去除上浆剂；
d) 纱线密度，以及是否去除上浆剂；
e) 最大载荷时的拉伸应变是计算得到的还是引伸计直接测定的；
f) 试样数量，包括废弃数量；
g) 试验速度；
h) 拉伸强度，拉伸弹性模量和最大载荷时拉伸应变，如要求，应给出单值；
i) 拉伸弹性模量计算方法；
j) 其他可影响试验结果的任何细节。
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(资料性)
热固性树脂体系及手工浸胶方法
A.1 热固性树脂体系
热固性树脂体系见表 A.1。
表 A.1 热固性树脂体系
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125℃ 1h或130℃30 min |
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10 h,100℃ 2 h再 150℃ 2 h |
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80℃2 h,200 ℃1 h或 80℃2 h,150℃4 h |
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80℃1 h,200℃2 h |
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200 ℃40 min |
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GB/T 26749—2022
A.2 手工浸胶方法
A.2.1 剪取一定长度的碳纤维，放入树脂胶液中浸泡2 min～4
min。浸过胶的纤维除去多余的树脂胶
液，固定在挂丝架上，使纤维拉直绷紧在框架上。也可以采用先固定复丝后浸渍胶液的方式。
A.2.2 将框架放入温控固化炉(见6.3)内。
A.2.3 按树脂制造商要求进行固化。
A.2.4 按7.2要求截取试样。
GB/T 26749—2022
(资料性)
浸胶设备示例
浸胶设备示例图见图 B.1。
style="width:5.20002in;height:3.03996in" />
a) 示 例 1
style="width:4.56015in;height:1.56002in" />
b) 示 例 2
style="width:4.89338in;height:1.68014in" />
style="width:5.17989in;height:1.4135in" />
d) 示 例 4
style="width:4.05999in;height:2.52456in" />
e) 示 例 5
图 B.1 浸 胶 设 备 示 例 图
GB/T 26749—2022
style="width:4.72661in;height:1.30658in" />
f) 示例6
标引序号说明：
1——纱筒固定装置；
2——浸胶槽；
3——辊轮；
4——钢模；
5——卷绕框架。
图 B.1 浸胶设备示例图 ( 续 )
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(资料性)
引伸计
推荐使用下列引伸计：
— 固定在拉伸试验机上的自动伺服引伸计；
— 通过安装托架固定在拉伸试验机上的引伸计，见图C.1;
— — 光学或激光应变仪。
style="width:7.02006in;height:7.38672in" />
标引序号说明：
2 — — 引伸计(通过4弹簧或橡皮圈固定在试样上);
4 — — 弹簧或橡皮圈； 5 — — 试样。
图 C.1 固定在拉伸试验机上的引伸计
12
GB/T 26749—2022
(资料性)
加强片和加强片制备装置
加强片和加强片制备装置见图 D.1～ 图 D.4。
推荐使用以下几种加强片材料：
- 纸 板 ；
——金属板；
— 树脂浸胶纺织纤维布；
——热固性树脂浇注体；
——热塑性材料。
在使用加强片的情况下，要保证试样平直。热塑性树脂加强片、热固性树脂加强片一般在模具内制
备，纸板加强片、金属加强片不需要特别的装置。
单位为毫米
style="width:4.10671in;height:2.1802in" />
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|---|
图 D.1 热塑性树脂加强片
单位为毫米
style="width:3.93333in;height:2.0933in" />
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|---|
图 D.2 热固性树脂加强片
style="width:4.0334in;height:2.10672in" />
style="width:2.90673in;height:2.33992in" />GB/T 26749—2022
单位为毫米
style="height:0.13332in" />
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|---|---|
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图 D.3 纸 板 加 强 片
单位为毫米
style="width:7.99332in;height:2.90664in" />
a) 金属加强片整体示意图
style="width:6.46671in;height:3.16668in" />
style="width:10.53331in;height:1.05996in" />
b) 固定片尺寸示意图 c) 下压片尺寸示意图 d) 上压片尺寸示意图
图 D.4 金 属 加 强 片
标引序号说明：
3——上压片。
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图 D.4 金 属 加 强 片 ( 续 )
GB/T 26749—2022
更多内容 可以 GB-T 26749-2022 碳纤维 浸胶纱拉伸性能的测定. 进一步学习
