碳纖維是一種性能非常好的材料(Material),彈性模量大、強(qiáng)度高,抗拉強(qiáng)度有4000MPa。碳纖維制品由于碳纖維擁有極高的材質(zhì)特性,因此碳纖維制品的強(qiáng)度大,硬度高,遠(yuǎn)超過(guò)同體積同重量的金屬材質(zhì)。因此,碳纖維制品在航空、航海、軍工等高科技工業(yè)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。碳纖維制品就是指以碳纖維預(yù)浸布為原材料,通過(guò)不同的加工方法,加工成為能夠滿(mǎn)足使用要求的材料制品。它是在一定條件下,將聚合物燃燒所得,有著近乎完整的分子結(jié)構(gòu)和碳長(zhǎng)鏈。碳纖維材料(Material)的優(yōu)點(diǎn)這么突出,大多數(shù)都使用在高科技領(lǐng)域,性能的檢測(cè)顯得十分重要,下面小面來(lái)講講如何檢測(cè)它的特性。
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密度的測(cè)定:一般使用阿基米德法和密度梯度管法。碳纖維制品由于碳纖維擁有極高的材質(zhì)特性,因此碳纖維制品的強(qiáng)度大,硬度高,遠(yuǎn)超過(guò)同體積同重量的金屬材質(zhì)。因此,碳纖維制品在航空、航海、軍工等高科技工業(yè)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。
碳纖維復(fù)合材料在之前還有一種說(shuō)法是,碳纖維制品與同等質(zhì)量的金屬材料相比,碳纖維的強(qiáng)度等于金屬?gòu)?qiáng)度的12陪。碳纖維手機(jī)殼外柔內(nèi)剛”,質(zhì)量比金屬鋁輕,但強(qiáng)度卻高于鋼鐵,并且具有耐腐蝕、高模量的特性,在國(guó)防軍工和民用方面都是重要材料。它不僅具有碳材料的固有本征特性,又兼?zhèn)浼徔椑w維的柔軟可加工性,是新一代增強(qiáng)纖維。使用阿基米德法,需要精密天平一臺(tái)、定長(zhǎng)定重的金屬細(xì)絲、已知密度的液體、燒杯、天平上的特別支架等器具,測(cè)定時(shí),先測(cè)一下碳纖維在空氣中和浸于液體中的質(zhì)量,再按公式算出密度,記得多測(cè)幾次取平均值。用密度梯度管法需要數(shù)支玻璃材質(zhì)管以及密度不同的玻璃材質(zhì)球和溶液,測(cè)定時(shí),降碳纖維放在密度相近的溶液中,通過(guò)(tōng guò)調(diào)節(jié)液體密度讓碳纖維處于液體中間,當(dāng)它和小球處于同一位置,小球的密度就是它的密度。 力學(xué)能力的測(cè)定:包括(bāo kuò)單絲法和復(fù)絲法。單絲法是將單根碳纖維粘附在一定長(zhǎng)度的紙框上,再使用機(jī)器測(cè)試它的抗拉能力等力學(xué)性能,一般測(cè)試50個(gè)樣品;復(fù)絲法是將碳纖維束絲預(yù)浸樹(shù)脂并固化,將它固定(fixed)在紙片上用機(jī)器拉直到斷裂。 吸水率的測(cè)定:使用公式H2O%=/W4,其中W表示取樣的重量,一般取樣10g,W4表示105℃溫度下干燥恒重后的克數(shù)。 保護(hù)含膠量的測(cè)定:碳纖維材料(Material)的保護(hù)膠一般為環(huán)氧樹(shù)脂,測(cè)定公式為:R%=/W。W0表示含樹(shù)脂的碳纖維烘干后的重量,W表示出去樹(shù)脂的碳纖維烘干后重量。也是取樣10g,多次試驗(yàn)取平均值。 除了上面的幾個(gè)性能,如有需要,可以對(duì)它的其它性能測(cè)試,例如耐高溫能力、電阻率等。因?yàn)樘祭w維的種類(lèi)有非常多,有通用型和高性能的等,所以對(duì)它的要求是不一樣的,測(cè)試出來(lái)的結(jié)果也不一樣。碳纖維粗紗的拉伸性能測(cè)試
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