style="width:10.27324in;height:2.25346in" /> 本文是学习GB-T 3362-2017 碳纤维复丝拉伸性能试验方法. 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
本标准规定了碳纤维复丝拉伸性能试验方法的仪器和设备、试样、试验条件、试验步骤、试验结果计
算和试验报告。
本标准适用于1 K～24K
碳纤维复丝浸胶固化后拉伸强度、拉伸弹性模量、断裂伸长率的测定。
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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/T 1446 纤维增强塑料性能试验方法总则
GB/T 30019 碳纤维 密度的测定
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
复丝 multifilament
长丝的一种，由多孔喷丝板纺出细丝或并合而成的有捻或无捻丝束。
4.1 试验机：应符合GB/T 1446 的规定，并能自动记录载荷-位移曲线。
4.2 引伸计：引伸计的重量不影响测量精度，其测量精度应符合GB/T 1446
的规定。
4.3
夹具：与试验机相连时，应确保试样受拉时对中；夹具应适合于夹持纸质加强片的试样，宜采用气
动夹具。
4.4 烘箱：温度满足试样固化要求，控温精度不低于±2℃。
5.1.1 每组试验测10个试样。每组测试有效试样应不少于6个。
GB/T 3362—2017
单位为毫米
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说明：
2——加强片。
图 1 试样的形状及尺寸示意图
5.2.1 试样由碳纤维复丝浸渍环氧树脂胶液制成，树脂胶液的配方参见附录 A。
5.2.2 碳纤维复丝可用手工法或机器法浸胶，手工法浸胶参见附录 A。
5.2.3
碳纤维复丝浸胶固化后，按试样尺寸裁剪。试样应浸胶均匀、光滑、平直、无缺陷。复丝浸胶制
成的试样，树脂含量应控制在35%～50%的范围内。
5.2.4 用纸片或纸板作为加强片粘结在试样两端。对6 K
以下的碳纤维复丝试样，可选用0.2 mm~ 0.5mm 厚的纸片或纸板；6 K
及以上碳纤维复丝试样，可选用0.3 mm～1.0 mm 厚的纸片或纸板。可
用室温固化的环氧类胶粘剂粘贴加强片。
6.1 试验环境应符合GB/T 1446 中的规定。
6.2 加载速率为1 mm/min～20 mm/min。 仲裁试验加载速率为10 mm/min。
7.1 按5.2.3的规定检查试样外观。
7.2 设置试验机测量模式、参数，可在1 mm/min～20
mm/min范围内选择试验机加载速率；设置数据
采集和记录模式、参数。检查并调整设备，确保系统处于正常工作状态。
7.3 装夹试样，使复丝与上下夹头的加载轴线重合。
7.4 对试样施加初始载荷(约为破坏载荷的5%),检查并调整试样。
7.5
测试拉伸弹性模量时，在试样上装载引伸计，接触式卡口不应对试样造成损伤。
7.6
启动试验机和数据采集设备，当试样应变达到表1应变取值范围上限时，卸载引伸计，卸载时不应
对试样造成损伤，测试试样直至破坏。记录破坏载荷(或最大载荷),以及试样的破坏形式。若试样破坏
出现以下情况应判定无效：
a) 试样部分断裂；
b) 试样在加强片处拔出；
c) 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。
7.7 同批有效试样不足6个时，应重新进行试验。
GB/T 3362—2017
表 1 弹性模量测量时应变取值范围
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拉伸强度按式(1)计算：
style="width:0.96005in;height:0.62678in" /> ………………………… (1)
式中：
σ— 拉伸强度，单位为兆帕(MPa);
P— 破坏载荷，单位为牛顿(N);
A—— 碳纤维复丝截面积，单位为平方毫米(mm²), 按式(2)计算：
style="width:0.96005in;height:0.59994in" /> (2)
式中：
t ——复丝的线密度，按附录 B 测定，单位为克每米(g/m);
Pr— 复丝的密度，按 GB/T 30019 测定，单位为克每立方厘米(g/cm³)。
拉伸弹性模量按式(3)计算：
style="width:2.36661in;height:0.60676in" /> (3)
式中：
E,— 拉伸弹性模量，单位为吉帕(GPa);
E₁—— 弹性模量测量时应变取值范围的应变下限，%,取值见表1;
E₂— 弹性模量测量时应变取值范围的应变上限，%,取值见表1;
σ1- 应力-应变曲线上 对应的应力，单位为兆帕(MPa), 按式(4)计算：
σ₂— 应力-应变曲线上ε₂对应的应力，单位为兆帕(MPa), 按式(5)计算：
style="width:0.9934in;height:0.66682in" /> (4)
式中：
P₁— 应力-应变曲线上e 对应的载荷，单位为牛顿(N);
A;— 碳纤维复丝截面积，单位为平方毫米(mm²);
style="width:0.9934in;height:0.6468in" /> …… ………… …… (5)
GB/T 3362—2017
式中：
P:— 应力-应变曲线上ε2 对应的载荷，单位为牛顿(N);
A;— 碳纤维复丝截面积，单位为平方毫米(mm²)。
断裂伸长率由拉伸强度和拉伸弹性模量计算得到，按式(6)计算：
style="width:1.62006in;height:0.59334in" /> (6)
式中：
e;— 断裂伸长率，%;
σ,——应力-应变曲线上 对应的应力，单位为兆帕(MPa);
E.— 拉伸弹性模量，单位为吉帕(GPa)。
按 GB/T1446 的规定计算算术平均值、标准差和离散系数。
试验报告中应至少包括以下内容：
a) 本标准编号；
b) 纤维的生产厂、类型和牌号；
c) 试验环境条件；
d) 加载速率；
e)
试验结果，包括拉伸强度、拉伸弹性模量、断裂伸长率以及线密度、密度等；
f) 试验人员、试验日期及其他需要说明的情况。
GB/T 3362—2017
(资料性附录)
碳纤维复丝浸渍用树脂胶液配制及手工浸胶方法
A.1 环 境
树脂胶液配制和手工浸胶制样应在相对湿度不大于50%的环境下进行。
A.2 树脂胶液选择原则
树脂应与碳纤维表面或其表面上浆剂相容性良好，固化后树脂的断裂伸长率应大于碳纤维的断裂
伸长率。通常使用环氧体系，推荐的四种树脂胶液及其配制和固化工艺见 A.3。
A.3 树脂胶液的配制及固化工艺
A.3.1 F-48 酚醛环氧树脂每10g 加三氟化硼-单乙胺固化剂0.3 g,
以丙酮作溶剂，配制得到均匀的碳
纤维浸渍胶液。胶液的固化条件为(170±5)℃,不少于30 min。
固化后树脂的断裂伸长率为2.2%(典
型值)。
A.3.2 E-44 环氧树脂每10 g 加三乙烯四胺固化剂1 g,
以丙酮作溶剂，配制得到均匀的碳纤维浸渍胶
液。胶液的固化条件为(120±5)℃,不少于60 min。
固化后树脂的断裂伸长率为2.3%(典型值)。
A.3.3 E-51环氧树脂每10 g 加三乙烯四胺固化剂1 g,
以丙酮作溶剂，配制得到均匀的碳纤维浸渍胶
液。胶液的固化条件为(120±5)℃,不少于60 min。
固化后树脂的断裂伸长率为2.1%(典型值)。
A.3.4 E-44 ( 或 E-51)环氧树脂每10 g 加醚胺类固化剂3 g,
以丙酮作溶剂，配制得到均匀的碳纤维浸
渍胶液。胶液的固化条件为室温固化不少于24 h。
固化后树脂的断裂伸长率为2.6%(典型值)。
A.4 碳纤维复丝手工浸胶
A.4.1 剪取一定长度的碳纤维复丝，放入环氧树脂胶液中浸泡2 min～4 min
。浸过胶的复丝，除去多
余的胶液，固定在挂丝架上，使复丝拉直绷紧在框架上，室温下晾干。也可以采用先固定复丝后浸渍胶
液的方式。
A.4.2 把固定在挂丝架的复丝放入烘箱内固化，固化条件由树脂体系决定。
A.4.3 按图1尺寸截取复丝。
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(规范性附录)
碳纤维复丝线密度测定方法
B.1 范围
本附录适用于碳纤维复丝的线密度测定。
B.2 仪器和设备
B.2.1 钢尺：最大长度不小于1 m, 最小分度值1 mm。
B.2.2 电子天平：最小分辨力0.1 mg。
B.3 试验步骤
B.3.1 把碳纤维复丝拉直，截取三根1 m
长的复丝，测量长度最大允许误差为±1mm。
B.3.2 用电子天平称量样品，精确到0.1 mg 。
取三根碳纤维复丝样品测量结果的算术平均值，作为碳
纤维复丝线密度。
GB/T 3362—2017《碳纤维复丝拉伸性能试验方法》
国家标准第1号修改单
本修改单经国家市场监督管理总局(国家标准化管理委员会)于2020年3月6日批准，自2021年
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