碳纖維粗紗是由幾千根甚至8萬(wàn)根單絲組成的復(fù)絲，其拉伸性能的測(cè)試原則上類(lèi)似于高線(xiàn)密度工業(yè)復(fù)絲，在典型的拉伸試驗(yàn)中使用適當(dāng)?shù)膴A具。然而，碳纖維模量極高，各單絲張力間存在差異，且材料具有脆性，導(dǎo)致用這種方法測(cè)得的強(qiáng)度值大約僅為材料實(shí)際強(qiáng)度的一半，即各單絲平均強(qiáng)度的一半。施加少量捻度，例如20捻/m，能有助于各根單絲張力的平衡，得到更穩(wěn)定和具有重現(xiàn)性的結(jié)果。Textechnd 公司的自動(dòng)拉伸試驗(yàn)機(jī)Statinat 4U能自動(dòng)施加這樣的捻度，接著以全自動(dòng)的方式進(jìn)行拉伸性能測(cè)試。雖然超高分子量聚乙烯如D yneema和Sp ectra或芳族聚酰胺纖維按照這種方法測(cè)得的數(shù)值與材料的實(shí)際強(qiáng)度一致，但碳纖維測(cè)得的數(shù)值不超過(guò)實(shí)際強(qiáng)度的70%。

      因此，碳纖維粗紗通常在浸漬條件下，例如按照德國(guó)標(biāo)準(zhǔn)DN 65382進(jìn)行測(cè)試。測(cè)試時(shí)，第一步必須用合適的樹(shù)脂浸漬粗紗，第二步必須用紙片與粗紗復(fù)合，以避免夾頭損壞（圖1）。

      這個(gè)過(guò)程非常費(fèi)時(shí)，由于測(cè)試前必須待樹(shù)脂完全固化，需時(shí)24 h。24 h的推遲，在進(jìn)貨檢驗(yàn)中是令人煩惱的，對(duì)于生產(chǎn)控制試驗(yàn)幾乎是不能接受的。

       另一種方法是對(duì)各根纖維即單纖維進(jìn)行測(cè)試。這樣的單纖維測(cè)試，初看似乎更復(fù)雜，但用Favi-mat儀器，特別是用Textechno公司的Robot2或Airbot2系統(tǒng)的自動(dòng)裝置，就很容易進(jìn)行。用戶(hù)對(duì)Favinat進(jìn)行單纖維測(cè)試和浸漬粗紗測(cè)試兩種方法比較后，決定采用單纖維測(cè)試。單纖維測(cè)試作為生產(chǎn)控制方法的主要優(yōu)點(diǎn)是：實(shí)驗(yàn)室收到生產(chǎn)樣品后幾分鐘內(nèi)就可得到最重要的結(jié)果，從而能夠及時(shí)采取改正行動(dòng)，例如在斷裂強(qiáng)度降低時(shí)可及時(shí)改正。此外，單纖維測(cè)試還提供粗紗內(nèi)纖維性質(zhì)分布的信息，這對(duì)于生產(chǎn)和粗紗應(yīng)用中充分分析問(wèn)題具有重要意義。

資料下載：   碳纖維的線(xiàn)密度和拉伸性能測(cè)試.pdf