上周有位做碳纖維行業的客戶聯系到我們，近期想購買一臺萬能材料試驗機做碳纖維的拉伸試驗，用來測試碳纖維板材的最大力和拉伸強度，希望我們推薦一下！本文【科準測控】小編就給大家(jia)分享一下(xia)碳纖維拉(la)伸試(shi)驗設備怎么(me)選？順便(bian)附上碳纖維的(de)拉(la)伸試(shi)驗的(de)操作方法(fa)，方便(bian)大家(jia)查找(zhao)使用！感興趣的(de)朋(peng)友一起往(wang)下(xia)看吧(ba)！

碳(tan)纖(xian)維板是將同一方向排(pai)列的(de)碳(tan)素纖(xian)維使用樹(shu)脂(zhi)浸潤硬化形成(cheng)碳(tan)纖(xian)維板材，能有效解(jie)決(jue)多層碳(tan)纖(xian)維布施工困(kun)難和工程量大的(de)問(wen)題，補強(qiang)效果(guo)好(hao)，施工便捷。采用優(you)質碳(tan)纖(xian)維原料與良好(hao)基本樹(shu)脂(zhi)，碳(tan)纖(xian)維板材具有拉伸強(qiang)度高(gao)、耐(nai)腐蝕性、抗震性、抗沖擊性等良好(hao)性能。

 

一、 碳纖維拉伸試驗原理

沿試樣軸(zhou)向勻速施加(jia)靜態(tai)拉伸(shen)載荷(he)，直到(dao)試樣斷(duan)裂(lie)(lie)或達到(dao)預定的(de)伸(shen)長，在(zai)整個過(guo)程中(zhong)，測量施加(jia)在(zai)試樣上(shang)的(de)截荷(he)和試樣的(de)伸(shen)長，以(yi)測定拉伸(shen)應力(li)（拉伸(shen)屈服應力(li)、拉伸(shen)斷(duan)裂(lie)(lie)應力(li)或拉伸(shen)強度）、拉伸(shen)彈(dan)性模(mo)量、泊松比、斷(duan)裂(lie)(lie)伸(shen)長率和繪制應力(li)-應變曲線(xian)等。

二、 試(shi)樣要求

啞鈴型試樣實物(wu)圖參考

1、 試(shi)樣型式和尺寸

1.1 測定拉伸應(ying)力、拉伸彈性模(mo)量、斷(duan)裂(lie)伸長率和(he)應(ying)力-應變(bian)曲線試樣型式(shi)和尺(chi)寸見(jian)圖1、圖2、表1 和圖3。

1.2 Ⅰ型試樣適用于(yu)纖維增強熱(re)塑性(xing)和熱(re)固性(xing)塑料板(ban)材；Ⅱ型試樣適用于(yu)纖維增強熱固(gu)性(xing)塑料板(ban)材(cai)。Ⅰ、Ⅱ型(xing)仲裁(cai)試樣的厚度為4mm。

1.3 Ⅲ型(xing)試樣只適用于(yu)測定模壓短(duan)切纖維增強(qiang)塑(su)料的拉伸強(qiang)度(du)。其(qi)厚(hou)度(du)為3mm和6mm 兩種(zhong)。仲裁(cai)試樣的(de)厚度為3mm。測定短切纖(xian)維增強塑料的其他拉(la)伸性(xing)能(neng)可以(yi)采用工型或(huo)Ⅱ型試樣。

1.4 測(ce)定(ding)泊松(song)比試樣型式(shi)和尺寸(cun)見圖4。

2、 試樣制備

2.1 I、Ⅱ型及泊松比試樣采(cai)用機(ji)械加工(gong)法制備(bei)。Ⅲ型試(shi)樣采用模(mo)塑法制備。

2.2 Ⅱ型試(shi)樣加強片材料、尺寸及(ji)粘結工藝(yi)參見附錄A。

 

3、 試樣數(shu)量

力學(xue)性能(neng)試樣每組不少于5個(ge)，并(bing)保證同批有5個有(you)效試(shi)(shi)樣。物理性能(neng)試(shi)(shi)樣按相應標(biao)準的規(gui)定。

三、試驗設備

 

1、科準單(dan)柱萬能材料試驗機

該試(shi)(shi)驗(yan)機主(zhu)(zhu)體結構(gou)(gou)為單空間立柱結構(gou)(gou)，配(pei)合不同夾(jia)具可做拉伸、彎曲、剪(jian)切等試(shi)(shi)驗(yan)。進(jin)行試(shi)(shi)驗(yan)力校準(zhun)時應將標準(zhun)測力計(ji)放在工作臺(tai)上(shang)。主(zhu)(zhu)機的右側為計(ji)算機控制顯示部分。

2、科(ke)準雙柱萬能材料試驗機

該試驗機主體結構為雙絲杠落地式結構，雙空間試驗，其中上空間為拉伸空間，下空間為壓縮、彎曲空間，進行試驗力校準時應將標準測力計放在工作臺上。主機的左側為計算機控制顯示部分。

 

 以(yi)上兩種(zhong)設備均采用交流伺服電(dian)(dian)機(ji)及調速系統(tong)一體化結構驅(qu)動(dong)皮帶輪減速系統(tong)，經減速后(hou)帶動(dong)精密滾珠絲杠副(fu)進行(xing)加載。電(dian)(dian)氣部分包括(kuo)負(fu)荷(he)測(ce)量(liang)系統(tong)和位移(yi)測(ce)量(liang)系統(tong)組成。所(suo)有的控制(zhi)參數(shu)及測(ce)量(liang)結果均(jun)可以在計算機(ji)屏幕(mu)上實(shi)時顯示，可計算試(shi)樣(yang)的彈性模量(liang)、抗拉強度、斷后(hou)延伸率等參數(shu)。并具有過載保護等功能。

四、拉伸夾具實物圖：

六、 試驗條件

1、 試(shi)驗環境條件

溫度：（23士2）℃；相對濕度：（50±10）%。

1.1 實驗室非標(biao)準(zhun)環境(jing)條(tiao)件

若不具備(bei)實(shi)驗室標準環境條(tiao)件時(shi)，選擇接近實(shi)驗室標準環境條(tiao)件的實(shi)驗室環境條(tiao)件。

2、 加載速(su)度

2.1 測定拉伸彈性模量、泊松比、斷裂伸長率和繪制應力-應變曲(qu)線(xian)時(shi)，加載(zai)速度一般為(wei)2mm/min。

2.2 測定拉伸(shen)應(ying)力(li)(li)（拉伸(shen)屈服應(ying)力(li)(li)、拉伸(shen)斷裂應(ying)力(li)(li)或拉伸(shen)強度(du)）時：

a） 常規試(shi)驗中，Ⅰ型試樣(yang)的加(jia)載速(su)度為10 mm/min；Ⅱ、Ⅲ型試樣(yang)的加載速度為(wei)5mm/min；

b）仲裁試(shi)驗中，Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ型試(shi)樣的加載速(su)度均為2mm/min。

 

七、試驗(yan)步驟

1、 試驗(yan)前，試樣需經外觀檢查，如有缺陷和不符(fu)合尺(chi)寸及制備要求者(zhe)，應(ying)予(yu)作廢。

2、 試樣狀(zhuang)態調節

2.1 試驗前，試樣(yang)在實驗室標準(zhun)環境條件下(xia)至少放置24h。

2.2 若(ruo)不具備實(shi)驗室標準環境條件，試驗前，試樣可(ke)在干燥器內(nei)至少放置24h。

2.3 特殊狀態調節條件按需要(yao)而定。

 

3、將合格試(shi)(shi)樣(yang)進行編號、劃線和(he)測(ce)量試(shi)(shi)樣(yang)工作段(duan)任意三處的寬(kuan)度(du)和(he)厚(hou)度(du)，取算術(shu)平均值。測(ce)量精度(du)按試樣尺寸測(ce)量精(jing)確到001mm。

 

4、夾持試樣，使試樣的(de)中心線與(yu)上、下夾具的(de)對準(zhun)中心線一致。

 

5、加載(zai)速度(du)按7.2的(de)規定。

 

6、在試樣工作(zuo)段安裝測量變形的儀表。施加(jia)初載（約為(wei)破壞載荷的5%），檢查并調整試(shi)樣及變形測量儀(yi)表，使整個(ge)系統處于正常(chang)工作狀態。

 

7、 測定(ding)拉(la)伸應(ying)力時連續加載(zai)直至試樣(yang)破(po)壞(huai)，記錄(lu)試樣(yang)的屈服(fu)載(zai)荷(he)(he)、破(po)壞(huai)載(zai)荷(he)(he)或最(zui)大載(zai)荷(he)(he)及試樣(yang)破(po)壞(huai)形式。

 

8、測定拉伸彈(dan)性模(mo)量(liang)、泊松比(bi)時(shi)，無(wu)自動記錄裝置可采用分級(ji)加載，級(ji)差(cha)為(wei)破壞(huai)載荷的5%～10%，至(zhi)少分(fen)五(wu)級加(jia)載(zai)，施加(jia)載(zai)荷(he)不宜超過(guo)破(po)壞(huai)載(zai)荷(he)的50%。一般至(zhi)少重復(fu)測定三次，取其(qi)兩(liang)次穩定的(de)變形增量(liang)，記(ji)錄各(ge)級(ji)載荷和相應(ying)的(de)變形值。

 

9、 測(ce)定拉伸(shen)彈性模量(liang)、泊(bo)松比(bi)、斷(duan)裂伸(shen)長率(lv)和(he)繪制應力-應變曲線(xian)時，有自(zi)動記錄裝置，可連續(xu)加載。

 

10、若(ruo)試樣(yang)出現以下(xia)情況應予作廢：

a） 試樣破壞在明顯內部缺陷處；

b） I型試樣破(po)壞在夾(jia)具內或圓弧處；

c） Ⅱ型試樣(yang)破壞(huai)在夾具(ju)內或(huo)試樣(yang)斷裂處離(li)夾緊處的(de)距(ju)離(li)小于10mm。

 

11、同批有效試(shi)樣不(bu)足五個時，應重作試(shi)驗。

 

12、 Ⅲ型試樣破壞在非工作(zuo)段時，仍(reng)用(yong)工作(zuo)段橫截面(mian)積來計(ji)算拉(la)伸(shen)強(qiang)度(du)。且應(ying)記錄(lu)試樣斷裂位(wei)置(zhi)。

 

八、計算

1、 拉(la)伸應力（拉(la)伸屈(qu)服應力、拉(la)伸斷裂應力或拉(la)伸強度(du)）按式（1）計算：

2、 試樣斷裂(lie)伸長(chang)率按式（2）計算：

3、 拉伸彈性模量采用分級加載時按式(shi)（3）計算：

4、 采用自(zi)動記錄(lu)裝置測定(ding)(ding)時，對(dui)于給定(ding)(ding)的應變εm=0.0025和ε'=0.0005，拉伸彈(dan)性模量按式（4）計(ji)算：

5、 泊松比按式（5）計算(suan)：

6、繪(hui)制(zhi)應力(li)-應(ying)變(bian)曲線。

 

九(jiu)、 試驗報告

試(shi)驗報告的內容包括(kuo)以下各項全部或(huo)部分(fen)：

a） 試驗(yan)項目名稱及執行標準號；

b） 試樣來源及(ji)(ji)制備情(qing)況，材料品種及(ji)(ji)規格(ge)；

c） 試樣(yang)編號、形狀、尺(chi)寸(cun)、外觀質(zhi)量及數量；

d） 試驗(yan)溫(wen)度、相對濕(shi)度及試樣狀態(tai)調節；

e） 試(shi)驗設(she)備及儀器儀表的(de)型號(hao)、量程及使用(yong)情況等(deng)；

f） 試驗結果：

給出每個(ge)試樣的性能值（必(bi)要(yao)時，給出每個(ge)試樣的破壞情(qing)況）、算術平(ping)均(jun)值、標準差(cha)及(ji)離散系(xi)數。若要(yao)求給出平(ping)均(jun)值的置(zhi)信度(du)，按ISO2602-1980計算規(gui)定。

g） 試(shi)驗人(ren)員、日期及其他。

 

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