中华人民共和国国家标准
GB/T 33501-2017
碳/碳复合材料拉伸性能试验方法
Test method for tensile property of C/C posites
中国国家标准化管理委员会 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 发布
前言
本标准按照GB/T1.1-2009给出的规则起草.本标准由中国建筑材料联合会提出,本标准起草单位:湖南博云新材料股份有限公司、中国飞机强度研究所、中南大学. 本标准由全国纤维增强塑料标准化技术委员会(SAC/TC39)归口本标准主要起草人:徐惠娟、张红波、李磊、左劲旅、沈薇、李保健、杨波.
碳/碳复合材料拉伸性能试验方法
1范围
验步骤、计算和试验报告. 本标准规定了碳/碳复合材料室温拉伸性能试验方法的术语和定义、试验设备、试样、试验条件、试
本标准适用于室温下测定三维穿刺碳/碳复合材料和准三维针刺碳/碳复合材料的拉伸强度、拉伸弹性模量、泊松比、比例极限应力、比例极限应变.类似结构的碳/碳复合材料也可参照执行.
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的.凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件.凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括的修改单)适用于本文件.
GB/T1446纤维增强塑料性能试验方法总则
GB/T3961纤维增强塑料术语
3术语和定义
GB/T3961界定的以及下列术语和定义适用于本文件.
3.1碳/碳复合材料C/Cposites
碳纤维增强碳基的复合材料.
三维穿刺碳纤维织物punctured three-dimensional carbon fibre texture
XY向为连续长碳纤维铺层,Z向采用连续长碳纤维束双向贯穿而制成的三维整体织物.
3.3三维穿刺碳/碳复合材料punctured three-dimensional carbon fibre reinforced carbon posites
用三维穿刺碳纤维织物作为增强体制备的碳/碳复合材料.
3.4
准三维针刺碳纤维织物needled quasi-three-dimensional carbon fibre texture
XY向为碳纤维无纬布或碳纤维经编有纬布与短碳纤维网胎铺层,Z向采用针刺工艺引人短碳纤维而制成的准三维整体织物.
3.5
准三维针刺碳/碳复合材料needled quasi-three-dimensional carbon fibre reinforced carbon posites用准三维针刺碳纤维织物作为增强体制备的碳/碳复合材料.
XY向the XY direction
碳/碳复合材料中无纬布或连续长纤维平铺平面的方向.
3.7
碳/碳复合材料中垂直于XY向的方向.
4试验设备
试验机和测量仪器应符合GB/T1446的规定.
5试样
5.1试样形状与尺寸
碳/碳复合材料拉伸试样为扁平状,取样方向有两种:XY向和Z向,三维穿刺碳/碳复合材料拉伸碳/碳复合材料Z向拉伸试样的工作段应保证横截面(XY平面)内至少包含完整的3X3纤维束. 试样形状见图1,准三维针刺碳/碳复合材料拉伸试样形状见图2,对应的试样尺寸见表1.三维穿刺
说明:
L. L. 总长度: 工作段长度;L 夹持段长度:R 过渡半径: 工作段宽度:6 厚度. 夹持段宽度;fi
图1三维穿刺碳/碳复合材料拉伸试样
说明:
L. 总长度:L. 宽度: 工作段长度:h 6 厚度
图2准三维针刺碳/碳复合材料拉伸试样
表1碳/碳复合材料拉伸试样尺寸
单位为毫米
试样尺寸试样 类型 方向 形状 总长度 厚度 工作段 过渡 夹持段 夹持段 标距(L) (h) 宽度(u) 半径(R) 宽度(5) 长度(L) 长度(L)三维穿朝碳/碳 XY 哑铃形 150 10 10 75 18 6 35复合材料 130 8° 8° 30 20 32 30准三维针朝碳/ 碳复合材料 XY 直条形 150 10 15 15130 6 15 15为保证三维穿刺碳/碳复合材料Z向拉伸试样工作段模截面内至少包含完整的3×3纤维束.可调整试样工作 段的藏面尺寸.
5.2试样制备
试样制备按GB/T1446的规定,同时在加工试样过程中应遵循如下原则:
a)样坏从制品上切取后,应及时做好方向标记并注明此样坯将会制取成何种方向的拉伸试样.b)加工后的拉神试样应进行外观目视检查.对于三维穿刺碳/碳复合材料Z向拉伸试样,应保证横截面(XY平面)内至少包含3×3束纤维整数,且工作段9束碳纤维完整.
5.3试样数量
每组有效试样应不少于5个.
6试验条件
6.1试验环境
试验标准环境应满足GB/T1446的规定.
6.2试样状态调节
试验前,试样在实验室标准环境条件下至少放置24h.
7试验步骤
7.1试验前准备
7.1.1按GB/T1446的规定检查试样外观,对每个试样编号.7.1.3试样状态调节后,在试样工作段三个截面测量宽度w和厚度h,并取三次测量的算术平均值. 7.1.2按6.2的规定对试样进行状态调节.测量精度不低于0.02mm
7.2试样安装
7.2.1将试样对中夹持于试验机上、下夹头的夹块内,使载荷中心与试样轴向中心线一致. 7.2.2夹持力在表2推荐的范围内进行调整,以避免夹持力过大造成试样夹持部位破坏.