GB∕ T 40406-2021 炭素材料压缩静态弹性模量和泊松比测定方法（正式版）

GB/T40406—2021炭素材料压缩静态弹性模量和泊松比Standardtestmethodforstaticmodulusofelasticityandpoiss国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会IGB/T40406—2021本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定本文件由中国钢铁工业协会提出。本文件由全国钢标准化技术委员会(SAC/TC183)归口。本文件起草单位：方大炭素新材料科技股份有限公司、冶金工业信息标准研究院。1GB/T40406—2021炭素材料压缩静态弹性模量和泊松比测定方法1范围本文件适用于室温下炭素材料压缩静态弹性模量和泊松比的测定。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文GB/T8170数值修约规则与极限数值的表示和判定静态弹性模量staticmodulusofelasticity泊松比poisson'sratio4方法概要将粘接好双向(纵向、横向)应变计的试样(见图1)接入动静态电阻应变仪上，同时将试样垂直试样抗压强度所承受压力的40%～85%为止，卸压。2GB/T40406—2021标引序号说明：1——横向应变片；2——纵向应变片；图1粘接有双向应变计的试样5仪器设备5.1万能材料试验机：量程0kN～100kN,精度等级：1级。5.2动静态电阻应变仪：多功能静态应变测试系统，至少4个通道，最佳选用8个通道。采用1/4电桥，外接公共补偿导线；带有USB接口，可离线采集。5.3“T”型应变计：带端子，灵敏度2.01×(1±1%),电阻350Ω。5.4干燥箱：最高温度300℃,精度±5℃。5.5游标卡尺：测量范围0mm～200mm,精度0.02mm。5.6粘胶：502胶等固化后为硬质性粘胶。5.7电烙铁、锡焊丝、聚四氟乙烯薄膜及细砂纸、镊子、酒精等。6.1尺寸：直径20mm、长度75mm的圆柱体试样，加工精度为±0.1mm。试样应加工成平的且端面相互平行，端面对长度方向的垂直度在0.001mm/mm以内，粗糙度Ra6.3。6.2要求：试样贴片位置无可见裂纹、凹坑等瑕疵。应将试样放入盛有蒸馏水或酒精的玻璃容器中，清洗、去除试样表面的粉尘后，取出放置在洁净的盛料盘内，再放入105℃±5℃的干燥箱内烘干2h,贮存在干燥器中冷却至室温供测定用。6.3数量：每次取2个试样。7试验步骤7.1试样直径测量在试样中部(占试样总长度的4/5)位置沿轴向测4次，每次测量时试样旋转90°,取其平均值，计算受压面积，平均截面积测量误差在0.5%以内。7.2应变计粘贴取适量粘胶，均匀涂抹在被粘处表面，将应变计及接线端子(接线柱)表面用无水乙醇棉球擦洗干净，晾干后涂抹一薄层粘胶，待粘胶变稠后，将应变片接线端子准确粘贴在试样表面，然后覆盖一层聚四GB/T40406—2021氟乙烯薄膜，用手指顺着应变片的纵向挤出多余粘胶液并排出粘胶层中的气泡。整个操作过程都不能用手触摸应变计表面；双向应变计应与受力方向保持垂直或平行；粘贴层不能有气泡和杂质，应变计的敏感栅不能断栅和变形。为了防止粘贴好的应变计受潮和腐蚀物质的侵蚀及机械损伤，对应变计应采取一定的保护措施。注：为了保证粘接牢固，在聚四氟乙烯薄膜上施加一定压力后，按应变计粘贴胶使用说明书提供的温度、时间、压力进行固化和稳定化处理。7.3应变计导线焊接7.3.1试样上面粘贴好应变计贴片，经固化和稳定化处理后即可焊接导线。7.3.2使用细砂纸轻轻打磨应变计焊脚及接线端子，去除其表面粘胶及氧化层。7.3.3在应变计焊脚及接线端子表面涂上助焊剂，用电烙铁将锡焊丝熔化后进行点焊，将应变计焊脚、接线端子用测试导线连接起来。7.4.1完成焊接的试样，采用1/4电桥及公共补偿的接线方式，把试样、公共补偿线连接在动静态电阻应变仪上后，再把被测试样垂直放置在万能材料试验机压缩平台上。7.4.2每个试样测量6个载荷值和对应的应变。载荷值起始点为6000N(保证样品发生一定的纵向和横向应变),测量并记录试样在该压力下的纵向应变E纵向和横向应变E横向；后期每加载1000N,分别测量记录对应荷载下的纵向应变∈纵向和横向应变E横向。试验机以每分钟3kN/cm²的速度连续无冲击的实施加载，最大载荷值为等直径同种材料抗压强度(断裂强度)荷载值的40%～85%(11000N)。8结果计算8.1横截面按照式(1)计算：A=πD²/4式中：A——试样横截面积，单位为平方毫米(mm²);D——试样平均直径，单位为毫米(mm)。8.2一定载荷下试样受到的应力按照式(2)计算： (2)式中：A——样品横截面积，单位为平方毫米(mm²)。8.3从应力-应变曲线计算样品的弹性模量，应力与应变曲线为一条直线，测试结果有效。每个试样在6个不同压力下的静态弹性模量E(GPa)按式(3)计算：……………(3)式中：E——静态弹性模量，单位为吉帕(GPa);△o正——最大载荷与最小荷载下试样受到的应力之差，