专利名称：一种用于碳纤维力学性能测试的制样方法
技术领域：
本发明属于材料测试技术领域，具体涉及到一种用于碳纤维力学性能测试的制样 方法。
背景技术：
碳纤维是上世纪60年代兴起的一种新型炭材料，它具有高比强度、高比模量、高 导电性和导热性、低热膨胀系数、低密度、耐高温、耐疲劳、抗蠕变、自润滑等一系列的优异 性能，是一种理想的功能材料和结构材料，广泛应用于航天、民用航空、文体以及运输等领 域，并具有广阔的应用前景。碳纤维的力学性能包括抗拉强度、抗拉模量、断裂伸长率、体密度、线密度等项 目。碳纤维力学性能的测试方法已有国家标准，如碳纤维复丝拉伸性能试验方法(GB/T 3362-1982)，后来又被GB/T 3362-2005所代替。新标准更完善一些，对测试样品的尺寸、所 用浸胶树脂及固化剂、含胶量、固化温度及时间都有较为清楚的规定，对于样品制备说到了 用手工法或机器法浸胶，并对手工法进行了详细的定义和描述。然而在具体测试中，要求每 组样品要测试10个试样，如果用上述的手工法进行浸胶的话，那将要进行大量非常繁琐麻 烦的工作，且不同次数样品的浸胶量也不能保证完全相同，从而影响最终的测试结果的准 确性。

发明内容
为了解决现有的用于碳纤维力学性能测试的制样方法繁琐、无法保证测试结果的 准确性的技术问题，本发明提供一种用于碳纤维力学性能测试的制样方法。本发明的技术解决方案是一种用于碳纤维力学性能测试的制样方法，其特殊之处在于包括以下步骤1将待测碳纤维以一定张力缠绕在支架1上，所述支架1包括两个底杆4以及垂 直设置在两个底杆4之间的两个支撑杆5，将待测碳纤维3缠绕在两个底杆4之间，并将待 测碳纤维3的两端分别固定在底杆4上；2将缠绕好待测碳纤维3的支架1放到盛有环氧树脂胶液的容器中，并将待测碳 纤维完全浸渍在环氧树脂胶液中，浸渍1 8min，取出，轻轻振荡支架；3将浸过胶的待测碳纤维3进行干燥；4将干燥后的待测碳纤维3进行冷却，冷却后剪下两个底杆4之间的待测碳纤维， 得到制样。上述将浸过胶的待测碳纤维3进行干燥的具体步骤为将浸过胶的支架1放置 5 lOmin，而后将其放入鼓风干燥箱中干燥，在110 130°C下干燥30 50min。上述步骤2中的容器为不锈钢板焊制的长方形带盖盒子。上述待测碳纤维3两端分别用胶布固定在底杆4上。上述两个底杆4之间设置有平行于支撑杆5的加强杆3。
上述底杆4、支撑杆5和加强杆3均为不锈钢管。上述不锈钢管的直径为3mm 10mm。上述不锈钢管的直径为5mm 8mm。本发明所具有的优点本发明在通过以一定的张力在两个支撑杆之间缠绕待测碳纤维碳纤维，然后将缠 绕好碳纤维的支架放置在盛有环氧树脂胶液的容器中浸渍，保证了所有经过浸渍的碳纤维 具有相同的浸胶量，而且同时可以做很多样品，提高了用于碳纤维力学性能测试制样的效 率和样品浸胶量的均勻性。


图1缠绕有待测碳纤维的的不锈钢管焊制的支架；其中附图标记为1-支架；2-加强杆；3-待测碳纤维；4-底杆；5-支撑杆。
具体实施例方式本发明提供一种用于碳纤维力学性能测试的制样方法，具体方法如下1)将待测碳纤维以定张力缠绕到不锈钢管焊制的长方形支架上，长方形支架由两 个底杆和两个支撑杆端部焊接而成，如图1所示，待测碳纤维两端需用医用胶布固定在支 架的底杆上；要求至少缠绕5圈以上。不锈钢管的直径为一般为3mm 10mm，优选5mm 8mm。为了加强两个支撑杆之间的稳定性，两个支撑杆之间设置有平行于低杆的加强杆3。2)将缠绕好待测碳纤维的支架放到盛有环氧树脂胶液的不锈钢板焊制的长方带 盖盘子中，浸渍1 8min，取出，轻轻振荡支架，将待测碳纤维上的胶珠去除；盘子带盖，可 防止由于环氧树脂胶液中的挥发性物质挥发导致胶液浓度变化过大，同时保护环氧树脂胶 液不被污染。3)将浸过胶的框子放置5 IOmin晾干，而后将其放入鼓风干燥箱中110 130°C 下干燥30 50min ；4)从鼓风干燥箱中取出框子，冷却后用剪刀剪下两个底杆4之间的待测碳纤维， 即可得到至少10个制样。
权利要求
一种用于碳纤维力学性能测试的制样方法，其特征在于包括以下步骤1将待测碳纤维以一定张力缠绕在支架(1)上，所述支架(1)包括两个底杆(4)以及垂直设置在两个底杆(4)之间的两个支撑杆(5)，将待测碳纤维(3)缠绕在两个底杆(4)之间，并将待测碳纤维(3)的两端分别固定在底杆(4)上；2将缠绕好待测碳纤维(3)的支架(1)放到盛有环氧树脂胶液的容器中，并将待测碳纤维完全浸渍在环氧树脂胶液中，浸渍1～8min，取出，轻轻振荡支架；3将浸过胶的待测碳纤维(3)进行干燥；4将干燥后的待测碳纤维(3)进行冷却，冷却后剪下两个底杆(4)之间的待测碳纤维，得到制样。
2.根据权利要求1所述的用于碳纤维力学性能测试的制样方法，其特征在于所述将 浸过胶的待测碳纤维(3)进行干燥的具体步骤为将浸过胶的支架(1)放置5 lOmin，而 后将其放入鼓风干燥箱中干燥，在110 130°C下干燥30 50min。
3.根据权利要求1或2所述的用于碳纤维力学性能测试的制样方法，其特征在于所 述步骤2中的容器为不锈钢板焊制的长方形带盖盒子。
4.根据权利要求3所述的用于碳纤维力学性能测试的制样方法，其特征在于所述待 测碳纤维(3)两端分别用胶布固定在底杆(4)上。
5.根据权利要求3所述的用于碳纤维力学性能测试的制样方法，其特征在于所述两 个底杆(4)之间设置有平行于支撑杆(5)的加强杆(3)。
6.根据权利要求5所述的用于碳纤维力学性能测试的制样方法，其特征在于所述底 杆(4)、支撑杆(5)和加强杆(3)均为不锈钢管。
7.根据权利要求6所述的用于碳纤维力学性能测试的制样方法，其特征在于所述不 锈钢管的直径为3mm 10mm。
8.根据权利要求6所述的用于碳纤维力学性能测试的制样方法，其特征在于所述不 锈钢管的直径为5mm 8mm。全文摘要
本发明涉及一种用于碳纤维力学性能测试的制样方法，包括以下步骤1)将待测碳纤维以一定张力缠绕在支架上，支架包括两个底杆以及垂直设置在两个底杆之间的两个支撑杆，待测碳纤维缠绕在底杆之间，并将待测的两端分别固定在底杆上；2)将缠绕好待测碳纤维的支架放到盛有环氧树脂胶液的容器中，并将待测碳纤维完全浸渍在环氧树脂胶液中，浸渍1～8min，取出，轻轻振荡支架；3)将浸过胶的待测碳纤维进行干燥；4)将干燥后的待测碳纤维进行冷却，冷却后剪下两个底杆之间的待测碳纤维，得到制样。本发明解决了现有的制样方法繁琐、无法保证测试结果的准确性的技术问题，本发明提高了用于碳纤维力学性能测试制样的效率和样品浸胶量的均匀性。
文档编号G01N1/30GK101949791SQ20101028390
公开日2011年1月19日 申请日期2010年9月16日 优先权日2010年9月16日
发明者刘欢, 刘福杰, 王浩静, 王红飞, 程璐, 范立东 申请人:中国科学院西安光学精密机械研究所