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/T23442-2009X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/T23442-2009X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/T23442-2009X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CAIGB/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
45I型层间断裂韧性HB7402
46II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。

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