碳纤维及复合材料检测标准

提要:汇集整理搜集的有关碳纤维复合材料检测标准项目,包括国家标准(GB)、航空标准(HB)及美国材料协会标准(ASTMD)等,供参考。部分标准的资料附后。
碳纤维及其复合材料检测简述

碳纤维及其复合材料的检测,目的是为了:描述碳纤维及其复合材料体系的物化、力学及工艺特征,表征体系材料的外貌、微观结构和组成。

包括以下内容:

(1)外观形貌及微观结构的观测;

(2)物理及化学性能的检测;

(3)力学性能的检测;

(4)其他特别需要检测的项目。

检测标准汇集

1、增强材料

检测标准汇集如下:

序号 检测项目 使用标准 测定方法
1 原丝表面形貌及粗糙度 GB/T23442-2009 原子力显微镜(AFM)法
2 原丝微空洞缺陷 GB/T23442-2009 小角X射线散射法(SAXD)
3 原丝表面元素组成 GB/T23442-2009 X射线光电子能谱法(XPS)
4 原丝丙烯腈单元立构规整度 GB/T23442-2009 碳13-核磁共振(NMR)
5 原丝分子量及分布 GB/T23442-2009 浸胶渗透色谱(GPC)法。
6 原丝共聚组成 GB/T23442-2009 红外光谱(IR)法
7 原丝共聚组成 GB/T23442-2009 质子-核磁共振(H-NMR)法
8 原丝晶区取向 GB/T23442-2009 X射线衍射(XRD)法
9 原丝取向函数 GB/T23442-2009 红外光谱(IR)法
10 原丝玻璃化转化温度 GB/T23442-2009 示差扫描量热法(DSC)
11 原丝预氧化热效应 GB/T23442-2009 示差扫描量热法(DSC)
12 原丝热失重 GB/T23442-2009 动态热重法(TGA)
13 原丝长丝密度及变异系数 GB/T14343-2008 质量法。
14 原丝(单丝)拉伸强度 GB/T14337-2008 机械拉伸法。
15 原丝(单丝)拉伸强度变异系数 GB/T14337-2008 机械拉伸法。
16 原丝(单丝)断裂伸长率 GB/T14337-2008 机械拉伸法。
17 原丝(单丝)断裂伸长率变异系数 GB/T14337-2008 机械拉伸法。
18 原丝短纤线密度 GB/T14335-2008 质量法。
19 原丝(长丝)拉伸强度 GB/T19975-2005 机械拉伸法。
20 原丝(长丝)拉伸强度变异系数 GB/T19975-2005 机械拉伸法。
21 原丝(长丝)断裂伸长率 GB/T19975-2005 机械拉伸法。
22 原丝(长丝)断裂伸长率变异系数 GB/T19975-2005 机械拉伸法。
23 原丝溶剂残留 FZ/T54065 气相色谱法(仲裁法)。
24 碳纤维表面形貌及粗糙度 GB/T23442-2009 原子力显微镜(AFM)法
25 碳纤维微空洞缺陷 GB/T23442-2009 小角X射线散射法(SAXD)
26 碳纤维表面元素组成 GB/T23442-2009 X射线光电子能谱法(XPS)
27 碳纤维根数、直径 GB/T3364-2008 显微镜法;。
28 碳纤维直径、横截面积 GB/T29762-2013 方法1:计算法
29 碳纤维直径、横截面积 GB/T29762-2013 方法2:显微镜法
30 碳纤维直径、横截面积 GB/T29762-2013 方法3:显微测定非圆截面
31 碳纤维直径、横截面积 GB/T29762-2013 方法4:激光衍射法
32 碳纤维密度 GB/T30019-2013 密度梯度柱法。
33 碳纤维含碳量 GB/T26752-2011 元素分析仪
34 碳纤维上浆剂含量 GB/T26752-2011 重量法。
35 碳纤维灰分含量 GB/T26752-2011 重量法。
36 碳纤维浸润剂含量 GB/T29761-2013 重量法。
37 碳纤维拉伸强度和离散系数 GB/T3362-2005 机械拉伸。
38 碳纤维拉伸模量和离散系数 GB/T3362-2005 机械拉伸。
39 碳纤维断裂伸长率 GB/T3362-2005 机械拉伸。
40 碳纤维直径(单丝) GB/T3364 显微镜法。
41 *纤维线密度(纤度) GB/T7690.1-2013 质量法。
42 增强材料捻度的测定 GB/T7690.2-2013 捻度仪法。
43 碳纤维导电性 QJ3074-1998 欧姆法。
44 *合成短纤维比电阻 GB/T14342 比电阻仪法。
45 机织物厚度 GB/T7689.1-2013 测微仪。
46 机织物宽度长度 GB/T7689.3-2013 测量。
47 机织物弯曲硬挺度 GB/T7689.4-2013 弯曲计法。

2、树脂基体

1 树脂熔点、熔融热 ASTMD2117 热态显微镜法
2 树脂熔点、熔融热 ASTME794 热分析法
3 树脂软化点 GB/T12007.6 环球法
4 树脂基体流变性(剪切粘度等) 动态介电分析
5 树脂基体密度 GB/T1033
6 树脂基体挥发分含量 ASTMD4526、3530
7 树脂基体吸湿率 GB/T1034
8 树脂基体线膨胀系数 GB/T1036
9 树脂基体阻燃性能 GB/T2406 极限氧指数法
10 树脂基体阻燃性能 GB/T2407 炽热棒法
11 树脂基体阻燃性能 GB/T8323 烟密度法
12 树脂基体阻燃性能 HB5875
15 树脂基体的电性能(介电常数) GB/T1409
16 树脂基体电击穿强度 GB/T1408.1
17 树脂基体电阻常数 GB/T1410-2006
19 树脂浇铸体拉伸性能(大试样) GB/T2568
20 树脂浇铸体拉伸性能(小试样) GB/T16421
21 树脂浇铸体压缩性能 GB/T2569
22 树脂浇铸体剪切性能 GB/T15598
23 树脂浇铸体弯曲性能 GB/T2570
24 树脂浇铸体冲击性能 GB/T2571
25 树脂浇注体硬度:邵氏硬度 GB/T2411
26 树脂浇注体硬度:洛氏硬度 GB/T9342
27 树脂浇注体硬度:球压痕硬度 GB/T3398

3、预浸料

1 预浸料挥发分含量 HB7736.4
2 预浸料树脂含量 HB7736.5
3 预浸料纤维含量 HB7736.5
4 预浸料树脂流动度 HB7736.6
5 预浸料凝胶时间 HB7736.7
6 预浸料粘性 HB7736.8
8 预浸纱带拉伸强度 GBT6057

4、复合材料

1 层压板成型 HB/Z305
2 试验用单向纤维增强塑料平板的制备 GB/T4550
3 加强片粘结 GB/T3354
4 试样机械加工 GB/T1446
5 试样制空 HB/Z189
6 外观检查和测量 GB/T1446
8 纤维体积含量 GB/T3366 显微镜法
9 树脂质量含量 GB/T3855-1984 萃取法
10 孔隙率 GB/T3365 显微镜法
21 纵向拉伸力学性能 GB/T3354
22 横向拉伸力学性能 GB/T3354
23 纵向压缩力学性能 ASTMD3410/D3410M03 标准试验方法
24 纵向压缩力学性能 GB/T3856 单向纤维平板
25 纵向压缩力学性能 GB/T5485 薄板
26 纵向压缩力学性能 GB/T5258 薄层板
27 横向压缩力学性能 ASTMD3410/D3410M03 标准试验方法
28 横向压缩力学性能 GB/T3856 单向纤维平板
29 横向压缩力学性能 GB/T5485 薄板
30 横向压缩力学性能 GB/T5258 薄层板
31 纵横剪切力学性能 GB/T3355
32 层压板面内剪切 HB7237
33 层间剪切 JC/T773(GB/T3357)
34 弯曲性能 GB/T1449-2005
35 高低温力学性能 GB/T9979
36 湿热环境拉伸 HB7625
37 湿热环境压缩 HB7626
38 老化(暴露)环境力学性能 GB/T2573
39 开孔拉伸强度 HB6740
40 开孔压缩强度 HB6741
41 冲击后压缩强度CAI GB/T21239-2007 落锤法
42 冲击后压缩强度CAI(小试样) BSS7260
43 准静态压痕 ASTMD6264
44 边缘分层层间断裂韧性 HB7071
45 I型层间断裂韧性 HB7402
46 II型层间断裂韧性 HB7403
47 拉-拉疲劳性能 GJB2637
48 拉-拉疲劳性能 GB/T16779
49 拉-压、压-压疲劳试验 GJB2637
50 拉-压、压-压疲劳试验 HB5439
51 弯曲疲劳试验 HB7624
54 纤维环绕环形试样拉伸 GB/T1458
55 纤维环绕环形试样层间剪切 GB/T1461
57 无缺口拉伸 NASACR4751
58 无缺口压缩 NASACR4751
59 开孔和充填孔拉伸 NASACR4751
60 开孔压缩 NASACR4751
61 螺栓挤压 NASACR4751
62 层间拉伸 NASACR4751
63 夹层板平拉强度 GB/T1452-2005
64 夹层板平压性能 GB/T1453-2005
65 夹层板侧压性能 GB/T1454-2005
66 夹层板剪切性能 GB/T1455
67 夹层板弯曲性能 GB/T1456
68 增强制品含水率 GB/T9914.1-2013 质量法。
69 纤维增强塑料拉伸性能 GBT1447-2005
70 纤维增强塑料试验总则 GBT1446-2005
71 纤维增强水泥及其制品术语 GBT16309
72 导电及抗静电纤维电阻率 GBT15738
73 纤维增强塑料密度相对密度 GBT1463

增强体纤维的检测方法、主要设备

增强体的检测方法及主要设备,汇集如下:

序号 检测项目 测定方法 主要仪器设备
1 原丝表面形貌及粗糙度 原子力显微镜法 原子力显微镜(具备轻敲模式;扫描分辨率0.1nm)
2 原丝微空洞缺陷 小角X射线散射法 四长狭缝准直X射线衍射仪(CuKa辐射;Ni滤片;发射波长0.15418nm)
3 原丝表面元素组成 X射线光电子能谱法 X射线光电子能谱仪(本底真空优于10-7Pa)
4 原丝丙烯腈单元立构规整度 碳13-核磁共振 傅里叶数字化核磁共振谱仪(400MHz)
5 原丝分子量及分布 浸胶渗透色谱法。 浸胶渗透色谱仪。
6 原丝共聚组成 红外光谱法 红外光谱仪(频率范围400-4000cm-1,分辨率4cm-1)
7 原丝共聚组成 质子-核磁共振法 核磁共振仪(300MHz以上,质子探头)
8 原丝晶区取向 X射线衍射法 X射线衍射仪(CuKa靶,发射波长0.1541nm)
9 原丝取向函数 红外光谱法 红外光谱仪(频率范围400-4000cm-1,分辨率4cm-1)
10 原丝玻璃化转化温度 示差扫描量热法 示差扫描量热仪,室温-200℃
11 原丝预氧化热效应 示差扫描量热法 示差扫描量热仪,室温-450℃
12 原丝热失重 动态热重法 热重分析仪,室温-800℃
13 原丝长丝密度及变异系数 质量法。 缕纱测长仪。
14 原丝(单丝)拉伸强度 机械拉伸法。 振动式细度仪;等速伸长型单纤维拉伸CRE。
15 原丝(单丝)拉伸强度变异系数 机械拉伸法。 振动式细度仪;等速伸长型单纤维拉伸CRE。
16 原丝(单丝)断裂伸长率 机械拉伸法。 振动式细度仪;等速伸长型单纤维拉伸CRE。
17 原丝(单丝)断裂伸长率变异系数 机械拉伸法。 振动式细度仪;等速伸长型单纤维拉伸CRE。
18 原丝短纤线密度 质量法。 放大100倍投影仪或振动式细度仪。
19 原丝(长丝)拉伸强度 机械拉伸法。 等速伸长型单纤维拉伸CRE
20 原丝(长丝)拉伸强度变异系数 机械拉伸法。 等速伸长型单纤维拉伸CRE
21 原丝(长丝)断裂伸长率 机械拉伸法。 等速伸长型单纤维拉伸CRE
22 原丝(长丝)断裂伸长率变异系数 机械拉伸法。 等速伸长型单纤维拉伸CRE
23 原丝溶剂残留 气相色谱法。 气相色谱仪(柱长30m,内径0.25mm,材料熔融石英,固定相DB-WAX,液相厚度0.25μm)
24 碳纤维表面形貌及粗糙度 原子力显微镜法 原子力显微镜(具备轻敲模式;扫描分辨率0.1nm)
25 碳纤维微空洞缺陷 小角X射线散射法 四长狭缝准直X射线衍射仪(CuKa辐射;Ni滤片;发射波长0.15418nm)
26 碳纤维表面元素组成 X射线光电子能谱法 X射线光电子能谱仪(本底真空优于10-7Pa)
27 碳纤维根数、直径 显微镜法;。 ①透射显微镜(:500倍,分辨率2μm;②反射显微镜:1500倍,分辨率0.7μm。
29 碳纤维直径、横截面积 显微镜法 扫描电子显微镜或大于1000倍光学显微镜。
30 碳纤维直径、横截面积 显微测定非圆截面 扫描电子显微镜(SEM)或光学显微镜。
31 碳纤维直径、横截面积 激光衍射法 氦氖激光发射器,功率2mW
32 碳纤维密度 密度梯度柱法。 密度梯度柱,浮标精度0.0001.
33 碳纤维含碳量 元素分析仪 元素分析仪。
34 碳纤维上浆剂含量 重量法。 索氏萃取仪。
35 碳纤维灰分含量 重量法。 最高温度可达到1300℃的高温炉。
36 碳纤维浸润剂含量 重量法。 索氏萃取仪。
37 碳纤维拉伸强度和离散系数 机械拉伸。 拉力试验机。载荷及变形相对误差小于±
38 碳纤维拉伸模量和离散系数 机械拉伸。 拉力试验机。载荷及变形相对误差小于±
39 碳纤维断裂伸长率 机械拉伸。 拉力试验机。载荷及变形相对误差小于±
40 碳纤维直径(单丝) 显微镜法。 透射显微镜。
41 *纤维线密度(纤度) 质量法。 绕线架、分析天平等。
42 增强材料捻度的测定 捻度仪法。 捻度试验仪。
43 碳纤维导电性 欧姆法。 0.5级电流电压表。
44 *合成短纤维比电阻 比电阻仪法。 比电阻仪(10E6-10E15欧,精度±20%)。
45 机织物厚度 测微仪。 显示0.001mm电子或0.01mm刻度盘测微仪。
46 机织物宽度长度 测量。 测量尺误差不大于0.1cm。
47 机织物弯曲硬挺度 弯曲计法。 固定角弯曲计。

更多故事
VISIONknit和Composite Creations推出全球首款3D针织独木舟