碳纤维及复合材料检测标准

2018-10-30 14:18:18 作者：本网整理来源：材易通分享至：

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