SIC纤维单丝拉伸性能测试

1、碳化硅纤维单丝拉伸性能检验方法TestmethodfortensilepropertiesofSiCfiberstrands本方法适用于测定碳化硅纤维单丝拉伸强度、拉伸模量和断裂伸长率。试样试样形状及尺寸测定SiC纤维单丝拉伸性能用的试样尺寸如图1所示。加强纸板图1试样制备1.2.1试样由SiC纤维束丝中随机取出，纤维长度不低于32mm。试样按照图1所要求的尺寸，粘结在加强纸片上，C区与D区为胶剂粘结区，加强纸片的厚度在0.20.4mm之间。可用任何室温固化的胶粘剂，粘结方法见附录A。1.2.3试样粘结在加强纸片上之后在3.1规定的条件下至少放置24h。1.3试样外观与粘结胶量试样应光滑、平整

2、、无缺陷、自然伸直。加强纸板两端粘结的胶量应控制在微量范围之内。试验设备采用无惯性拉力机。载荷相对误差不超过1。备有自动记录负载变形曲线的装置。记录仪装置走纸速度误差不超过1%.试验条件3.1试验标准环境条件，温度为232C，空气相对湿度505%。在其他条件下进行试验时，应将试验环境温度与空气相对湿度在试验报告中注明。试验步骤检查试样外观。测量试样标距，精确到0.5mm。4.2调整试验机夹头移动速度，可在120mm/min范围内任选一档速度。调整记录仪走纸速度，使其不小于夹具移动速度的40倍。装夹试样，要求单丝和上下夹具的加载轴线重合。用打火机小心烧掉加强纸板。开动试验机，同时启动记录仪，在记

3、录仪上绘制负载变形曲线，直到试样断裂。试验结果及计算试验数目每组试验测20个样。如果试样断在纸框边缘处(图1所示ab或cd处)，该试样试验结果无效。每组试验有效试样应不少于12个，有效试样不足12个时，应进行重复试验。拉伸强度、弹性模量和断裂伸长率的计算5.2.1从负载变形曲线计算拉伸强度、表现拉伸弹性模量和断裂伸长率。5.2.1.1拉伸强度o按式(1)计算：t1)PcytA式中：q拉伸强度，kgf/mm2(MPa);P破坏载荷，kgf(N);A单丝截面积，mm2(m2)。注：扫描电镜观测确定单丝截面积。5.2.1.2表观拉伸弹性模量E按式(aEa2)计算：pL二xAi2)式中:已口一表观拉伸

4、弹性模量，kgf/mm2(MPa);P由负载一变形曲线初始直线段上截取的负荷值，kgf(N);L一试样标距，mm；i一标距内对应于P的变形增量，mm。5.2.2按照附录B“拉伸弹性模量修正计算方法”从表观拉伸弹性模量E计算拉伸弹性模a量E。t5.3算术平均值、标准误差和离散系数的计算根据需要计算每组试样试验结果的算术平均值、标准误差和离散系数。5.3.1每组试样试验数据结果的算术平均值X按照式(4)计算，取三位有效数字。4）式中：x单个有效试样测得的值；1n有效试样的个数。5.3.2每组试样的标准误差S按照式（5）计算，取两位有效数字。E(X-X)2iS=|1(5)n-15.3.3每组试样的离

5、散系数C（%）按式（6）计算，取两位有效数字。vSCv二x100X6)6试验报告试验报告应该包括下列内容：a纤维类型b.纤维牌号c试验方法标准粘结胶剂类型和用胶量试验机型号和夹头移动速度试验环境条件试验结果，包括每组试样的算术平均值、标准误差和离散系数试验人员、试验日期及其他所要说明的情况。附录A参考件）单丝粘结方法之一：1从束丝中抽取一根单丝，单丝长度大于40mm。2.将单丝轻轻放于纸框上，并与纸框中线AB对齐。3用手纸将单丝两端轻轻摁住，并保持单丝自然伸直，不受拉力与剪切力。在C区与D区涂抹微量AB胶，涂抹时保持胶量均匀、胶水表面光滑平整，严禁胶水超出纸框范围。确认胶水已经将纤维固定之后，

6、将手纸轻轻松开。静置24小时，待胶水彻底干透，单丝粘结工作方才完成。附录B拉伸弹性模量修正计算方法（参考件）B.1截取标距长为50、100、150、200、250的试样。每个标距试验取20个试样。B.2每个试样施加拉伸载荷直至断裂。B.3在绘出的负载一变形曲线上作图，读出变形值（mm）和断裂载荷P（kgf）,见图B1。B.4计算每种标距试样L/P的平均值。B.5把各种标距长度L对应的柔度L/P按照公式4L/P=aL+K进行回归。L（mm）图B2B.6回归后求出修正系数K值，代入下式。从表观拉伸弹性模量E计算纤维单丝的拉伸弹性模量E。口EE=at1P衣1-xKL式中：E表观拉伸弹性模量，akgf/mm2(MPa);E(拉伸弹性模量，kgf/mm2(MPa);P断裂负荷,kgf(N)；AL对