一种12k复丝拉伸性能试样的制样与测试方法技术

一种12k复丝拉伸性能试样的制样与测试方法，采用TDE-85、粉末状的DDM和丙酮配制的胶液，通过浸胶和固化，得到碳纤维复丝试样。对碳纤维复丝试样测试时，将待测试的碳纤维复丝试样用80目或100目的棕刚玉砂布和W28A金相砂纸包裹。本发明专利技术采用机器浸胶制样，有效克服了手工制样不稳定的缺陷，并且固化后的试样无需补强，更有利于保证复丝的整束丝的性能的发挥，能够快速稳定的出具测试结果，满足生产需求及厂家提供的技术指标。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于复丝拉伸性能测试的试样制样与测试方法，特别是12k复丝拉伸性能测试的试样制样与测试方法。
技术介绍
由于国际社会各个国家对于碳纤维相关技术的严格保密，通过检索文献发现，通常测试碳纤维复丝拉伸性能使用的树脂主要有缩水甘油醚类环氧树脂和脂环族环氧化物， 固化剂主要有胺类固化剂、酸酐和潜伏型固化剂。制样方法通常使用树脂和固化剂配成胶液，浸渍固化然后补强测试。碳纤维因其高比强度、高比模量、耐热、耐腐蚀、耐疲劳、抗蠕变等优异特性而被作为一种增强材料广泛应用于航空航天、国防建设等领域，其中，聚丙烯腈基碳纤维的应用最为广泛，产量也最高。1 复丝因其丝束大，成本相对较低，在国内的应用范围越来越广，需求量不断增加。但是，各碳纤维生产厂家及研究单位，对于12k复丝拉伸性能的测试表征， 还不能稳定地达到厂家公布的指标，尤其以日本T700系列12k最为明显，目前，还不能运用测试手段准确表征厂家公布的这种碳纤维的力学性能，比如生产厂家公布的T700系列 12k复丝拉伸强度彡4900MPa，而我们入厂测试不能达到要求。通常测试碳纤维复丝拉伸性能使用的树脂主要有缩水甘油醚类环氧树脂和脂环族环氧化物，固化剂主要有胺类固化剂、酸酐和潜伏型固化剂，经研究发现，使用缩水甘油醚类环氧树脂和胺类固化剂对日本T700系列1 碳纤维进行检测，并不能稳定达到厂家提供的技术指标。针对复丝拉伸性能试样测试中使用的胶液存在的不足，西安康本材料有限公司在申请号为201110347^7. 5的专利技术创造中提出了一种用于复丝拉伸性能测试的胶液。该胶液能够有效避免碳纤维复丝的部分断裂使整束丝的性能得到充分发挥且测试结果稳定。目前，国内制样主要以手工制样为主，制样及测试中，拉伸强度测试不能稳定达到行业内公认的> 4900MPa的产品指标值，并且测试试样需要补强，制样和测试周期相对较长。
技术实现思路
为克服现有技术中存在的测试指标低，测试试样性能不稳定，以及制样和测试周期相对较长的不足，本专利技术提出了。本专利技术的具体过程包括以下步骤步骤1，配胶胶液的组分为TDE-85、粉末状DDM和丙酮，其质量百分比为 TDE-85 DDM 丙酮=100 45 150 ；按质量配比要求依次称取TDE-85、DDM和丙酮并搅拌至溶液清澈均勻，得到配制好的胶液；步骤2，浸胶采用缠绕机浸胶，缠绕机胶槽温度为20 35°C，加热时间为15 30min ；将配好的胶液倒入加热至20 35°C胶槽内并保温10 30min使胶液达到20 35°C ；缠绕机浸胶参数如下纱宽1mm，排布间距3mm，排布宽度60mm，缠绕速率50 150mm/ s，开始对碳纤维复丝浸胶；得到浸胶后的碳纤维复丝；浸胶结束后将纱框取下，准备固化；步骤3，固化将浸胶结束的碳纤维复丝在室温下放置5 25min后置于电热鼓风干燥箱中，对浸胶后的碳纤维复丝的固化；固化的具体过程是，将电热鼓风干燥箱依次升温至60°C、90°C和150°C，并在60°C、90°C和150°C时分别保温30 60min ；至此，完成了对浸胶后的碳纤维复丝的固化；步骤4，整理固化后的碳纤维复丝固化结束后，将碳纤维复丝取出，剪下固化结束的碳纤维复丝试样，剔除浸胶不充分、胶珠较多的碳纤维复丝；对碳纤维复丝试样进行定长并装入试样袋内；步骤5，测试对定长后的碳纤维复丝试样进行拉伸性能测试；测试中，空气压缩机的压力为0. 50 0. 6MPa,电子万能材料试验机对试样的拉伸速度为lOmm/min，电子万能材料试验机的上夹口与下夹口标距长度为200mm ；将待测试的碳纤维复丝试样用80目或 100目的棕刚玉砂布和W28A金相砂纸包裹；包裹时，将待测试的碳纤维复丝夹入对折后的砂纸中，在砂纸的外面包裹砂布；砂纸的折痕和砂布的折痕均与复丝轴向平行；将包裹后的碳纤维复丝试样装入电子万能材料试验机的上夹口与下夹口之间进行测试。经分析，现有技术测试中，复丝不是整体断裂，而经常是部分断裂，使整束丝的性能没有发挥出来，导致了测试结果不好。本专利技术采用机器浸胶制样，有效克服了手工制样不稳定的缺陷，并且固化后的试样无需补强，更有利于保证复丝的整束丝的性能的发挥，能够快速稳定的出具测试结果，满足生产需求及厂家提供的技术指标。具体测试结果(弹性模量测试使用引伸计=INSTRO拟630-111)如下表。权利要求1.，其特征在于，其具体过程为 步骤1，配胶胶液的组分为TDE-85、粉末状DDM和丙酮，其质量百分比为TDE-85 DDM 丙酮=100 45 150 ；按质量配比要求依次称取TDE-85、DDM和丙酮并搅拌至溶液清澈均勻，得到配制好的胶液；步骤2，浸胶采用缠绕机浸胶，缠绕机胶槽温度为20 35°C，加热时间为15 30min ； 将配好的胶液倒入加热至20 35°C胶槽内并保温10 30min使胶液达到20 35°C ；缠绕机浸胶参数如下纱宽1mm，排布间距3mm，排布宽度60mm，缠绕速率50 150mm/s，开始对碳纤维复丝浸胶；得到浸胶后的碳纤维复丝；浸胶结束后将纱框取下，准备固化；步骤3，固化将浸胶结束的碳纤维复丝在室温下放置5 25min后置于电热鼓风干燥箱中，对浸胶后的碳纤维复丝的固化；固化的具体过程是，将电热鼓风干燥箱依次升温至 60°C、90°C和150°C，并在60°C、90°C和150°C时分别保温30 60min ；至此，完成了对浸胶后的碳纤维复丝的固化；步骤4，整理固化后的碳纤维复丝固化结束后，将碳纤维复丝取出，剪下固化结束的碳纤维复丝试样，剔除浸胶不充分、胶珠较多的碳纤维复丝；对碳纤维复丝试样进行定长并装入试样袋内；步骤5，测试对定长后的碳纤维复丝试样进行拉伸性能测试；测试中，空气压缩机的压力为0. 50 0. 60MPa,电子万能材料试验机对试样的拉伸速度为lOmm/min，电子万能材料试验机的上夹口与下夹口标距长度为200mm ；将待测试的碳纤维复丝试样用砂布和砂纸包裹；包裹时，将待测试的碳纤维复丝夹入对折后的砂纸中，在砂纸的外面包裹砂布；砂纸的折痕和砂布的折痕均与复丝轴向平行；将包裹后的碳纤维复丝试样装入电子万能材料试验机的上夹口与下夹口之间进行测试。2.如权利要求1所述一种1 复丝拉伸性能试样的制样与测试方法，其特征在于，砂布为80目或100目的棕刚玉砂布，所述的砂纸为W28A金相砂纸。全文摘要，采用TDE-85、粉末状的DDM和丙酮配制的胶液，通过浸胶和固化，得到碳纤维复丝试样。对碳纤维复丝试样测试时，将待测试的碳纤维复丝试样用80目或100目的棕刚玉砂布和W28A金相砂纸包裹。本专利技术采用机器浸胶制样，有效克服了手工制样不稳定的缺陷，并且固化后的试样无需补强，更有利于保证复丝的整束丝的性能的发挥，能够快速稳定的出具测试结果，满足生产需求及厂家提供的技术指标。文档编号G01N3/08GK102507283SQ20111035514公开日2012年6月20日 申请日期2011年11月10日 优先权日2011年11月10日专利技术者吴斌, 彭卫东, 徐永花, 李英志, 郭继荣, 郭香 申请人:西安康本材料有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郭继荣，吴斌，徐永花，郭香，李英志，彭卫东，
申请(专利权)人：西安康本材料有限公司，
类型：发明
国别省市：