在當代科技迅猛發(fā)展的時代，材料科學作為科技領域的基石，不斷涌現(xiàn)出新的材料，以滿足人類對高性能、輕質(zhì)和可持續(xù)發(fā)展的不斷追求。在眾多材料中，復合材料因其卓越的性能和多樣的應用領域而備受關注。其中，連續(xù)長絲碳纖維和石墨纖維絲束作為先進復合材料的關鍵組成部分，正引領著材料科技的前沿。
ASTM D4018，作為連續(xù)長絲碳纖維和石墨纖維絲束性能測試的標準方法，提供了一套完整的測試流程，涵蓋了從樣品制備到拉伸測試的各個環(huán)節(jié)。通過該標準，我們可以獲得纖維絲束的拉伸性能參數(shù)，如強度、彈性模量等關鍵指標，從而為材料設計與應用提供重要參考依據(jù)。
本文將深入探討連續(xù)長絲碳纖維和石墨纖維絲束性能測試方法的原理和操作流程，以及其在連續(xù)長絲碳纖維和石墨纖維絲束性能評估中的應用。我們將介紹纖維絲束的制備過程，并詳細解析拉伸性能測試的結果與數(shù)據(jù)分析。通過全面的數(shù)據(jù)展示和案例研究，我們將揭示連續(xù)長絲碳纖維和石墨纖維絲束在航空航天、汽車、工業(yè)等領域的卓越性能和廣泛應用。
一、測試原理
1、參考標準ASTM D4018進行試驗。
2、連續(xù)長絲碳纖維和石墨纖維絲束性能測試的原理基于拉伸測試的基本概念，即在加載下施加拉伸力以測定材料在拉伸過程中的性能表現(xiàn)。
二、測試儀器
1、材料拉力試驗機
2、氣動夾具
3、接觸式引伸計或視頻引伸計
4、試驗條件
試驗溫度：室溫
夾具：氣動側向夾具
樣品名稱：連續(xù)碳纖維長絲
試驗類型：向上拉伸
三、測試流程
1、樣品的制備
在測試開始前，需要制備連續(xù)長絲碳纖維和石墨纖維絲束的樹脂浸漬和固結測試樣本。
a首先，從原始纖維中選取一定數(shù)量的絲束，并將其預處理以獲得適當?shù)拈L度和形態(tài)。
b然后，在固定長度范圍內(nèi)，將這些纖維絲束浸漬于樹脂中，并確保樹脂充分浸潤纖維。
c接著，樣本將被固化，以保持纖維在樹脂中的位置和形態(tài)。
2、操作步驟
步驟一：測試設備準備
a. 確保材料拉力試驗機處于正常工作狀態(tài)，校準和校驗相關參數(shù)。
b. 安裝氣動側向夾具，將樣品固定在夾具中，并確保樣品位置穩(wěn)固。
步驟二：試驗條件設定
a. 設置試驗溫度為室溫，以符合標準測試條件。
b. 設定拉伸速率，確保測試過程的穩(wěn)定性和可控性。
步驟三：拉伸測試操作
a. 將制備好的樣品夾持在氣動側向夾具上，并確保夾具的固定。
b. 啟動材料拉力試驗機，開始進行拉伸測試。
c. 通過設定的拉伸速率，施加拉伸力并記錄加載施加的力和樣品的位移。
d. 同時，通過接觸式引伸計或視頻引伸計記錄和監(jiān)測樣品的形變情況。
步驟四：數(shù)據(jù)記錄與分析
a. 在拉伸過程中，材料拉力試驗機會繪制出應力-應變曲線。
b. 分析曲線上的關鍵參數(shù)，如屈服強度、極限強度和彈性模量等。
c. 保存測試數(shù)據(jù)，并進行后續(xù)數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計分析。
步驟五：結果與結論
a. 根據(jù)測試結果，評估連續(xù)碳纖維長絲在向上拉伸過程中的性能表現(xiàn)。
b. 根據(jù)數(shù)據(jù)分析得出結論，判斷其適用性和性能優(yōu)劣。
