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碳纖維的拉伸性能的自動測試
碳纖維的重要性在于做為對原絲的節省能源，輕合成物方面在當今很受歡迎。耐久性和牢固性也就是線密度和拉伸性能的自動測試變得尤為重要。由于碳纖維的特殊性能，單絲的自動操作看起來有難度。
1. 術語：纖維、長絲、絲束 由于在材料學和化學纖維方面對術語的不同使用。在此闡述一下我們所講的碳纖維的概念很重要，碳纖維絲束是由幾千根甚至八萬根單絲組成的復絲。在材料學和一些應用學者認為這樣的絲束就是纖維。這里所指的碳纖維是從以上所指的粗紗里切下的一個獨立的細絲。圖1所示的是由12，000根細絲組成的碳纖維粗紗。右圖是從粗紗中剪下的一部分顯示了一束絲中每個單獨的絲。
2. 碳纖維粗紗的拉伸性能測試 原則上碳纖維絲束的檢測類似于低技術復紗。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，導致用這種方法測試的強度值大約僅為材料實際強度的一半或更少。施加少量捻度，例如20捻/m，能有助于各個單絲張力的平衡，從而得到更穩定和具有重現性的結果。Textechno公司的自動拉伸測試儀STATIMAT 4 和STATIMAT 4U能自動施加這樣的捻度，接著以全自動的方式進行拉伸性能測試。雖然超高分子量聚乙烯如Dyneema和Spectra或者芳族聚脂酸胺纖維按照這種方法測得的數值與材料的實際強度一致，但碳纖維測得的數值不超過實際強度的70%。用人工加捻的方法，用夾子仔細操作也不會超過這個范圍。 因此，碳纖維絲束通常在浸漬條件下，例如按照德DIN15382進行測試，絲束不得不被人工切割、斷面，紙片與粗紗復合以避免無故損壞。
這個過程非常費時，測試前必須等樹脂完全固化，需要24小時。24小時的延遲對于生產控制實驗幾乎是不可接受的，尤其對于這樣有價值的產品。單纖維測試做為生產控制方法的最大優點是實驗室收到生產樣品后幾分鐘就可得到重要的結果，從而能夠及時采取糾正措施，例如在斷裂強度降低時可及時改正。此外單纖維測試還可提供絲束內線密度的分布信息或直徑和斷裂強度。這對于生產和稍后的絲束應用中充分分析問題具有重要意義。 標簽：碳纖維的拉伸性能的自動測試 |
