[发明专利]一种碳纤维复丝拉伸强度试样的制备方法

说明书

本发明涉及一种碳纤维复丝拉伸强度试样的制备方法，其步骤如下：1）采用缠绕机将复丝缠绕在缠绕架上；2）将缠绕复丝的缠绕架放置胶槽中；3）将浸胶后的缠绕架放入烘箱中固化；4）将固化后的复丝从缠绕架上剪下；5）将复丝样条按照粘贴板上的标识进行粘贴；6）将贴好加强片的复丝样条放入烘箱中再固化；7）将二次固化后的样条进行修剪裁样；贴加强片的粘贴板是按照测试要求特制的带标识的粘贴板，将样条两端摆放在抹好的胶条上，转动样条，其上设置另一未涂胶的加强片后再覆盖一层塑料纸。本发明简化了复丝拉伸强度的制样方法，特别是加强片的粘贴过程，并且提高了测试过程时样条的有效断裂率。

技术领域

本发明涉及一种碳纤维复丝拉伸强度试样，具体涉及到一种用于碳纤维复丝拉伸强度测试的制样方法。

背景技术

碳纤维是一种含碳量在95%以上的高性能纤维，具有高比模量、高比强度、强耐疲劳性能等优异性能，是理想的结构和功能材料，被广泛应用于风电、航空航天、体育用品、交通运输等领域。碳纤维作为结构材料设计应用时，其拉伸性能通常为后者设计的核心性能指标。碳纤维复丝拉伸强度是评价纤维性能的重要力学性能指标，试样制备主要分为机械浸胶和手工浸胶，机械浸胶是将复丝先浸渍树脂后再缠绕上架，手工浸胶是将复丝先缠绕上架后再浸渍树脂，再经固化等过程最终制得试样样条。

由于碳纤维复丝拉伸性能测试属于破坏性实验，具有不可重复性，且受样品、制样过程、测试过程的稳定性影响，尽管测试方法和实验设备一致，实验测试结果始终存在离散性。

发明内容

为解决现有制样方法的不便操作和稳定性差的问题，提供了一种制作方便、有效断裂率高的碳纤维复丝拉伸强度试样的制备方法。

本发明提供一种碳纤维复丝拉伸强度试样的制备方法，包括以下步骤：

（1）复丝上架：将碳纤维复丝缠绕在缠绕架上；

（2）浸胶：将缠绕复丝的缠绕架放置带有胶液的胶槽中，静止2~10min；

（3）固化：将浸胶后的缠绕架于一定温度下固化；

（4）剪丝：将固化后的复丝从缠绕架上剪下，得到一定长度的样条；

（5）贴加强片：将第一加强片对称平行设置在在粘贴板两侧边，在第一加强片上每间隔一定距离涂抹胶，将样条两端平直摆放在第一加强片的涂胶区域上，转动样条，使样条沾满胶，并确保每个样条平直设置，将第二加强片遮盖在第一加强片上，其上覆盖一层塑料纸后，对加强片所在区域施加5~10KN的压力；

（6）二次固化：将施加压力后的复丝样条于一定温度下固化；

（7）裁样：去除粘贴板，将二次固化后的复丝样条进行修剪裁样，得到待测样条试样。

进一步的，步骤（1）中，采用缠绕机施加1~10KN的张力，将碳纤维复丝缠绕在缠绕架上。

进一步的，步骤（2）中，胶液为环氧树脂类，胶液包含环氧树脂、固化剂和丙酮，其中，以质量比计，环氧树脂：固化剂=10：1，丙酮是溶剂，比例可调；固化剂为胺类。

进一步的，步骤（5）中，胶包含环氧树脂、固化剂，以质量比计，环氧树脂：固化剂=10：1，固化剂为胺类。

进一步的，步骤（3）中，将浸胶后的缠绕架放入120~135℃鼓风烘箱中固化30~70min。

进一步的，步骤（5）中，粘贴板采用复合材料板或金属合金板，加强片选用面密度250~600g/m²的牛皮纸或硬纸板。

进一步的，步骤（6）中，将施加压力后的复丝样条放入80~110℃的鼓风烘箱中固化90~150min。

与现有技术相比，本发明的优点是：采用本方法规范了加强片粘贴过程，一方面能够有效的规避试样测试过程样条的滑脱等无效行为，提高了样条的有效断裂率；另一方面能够保障样条与两端加强片的垂直，提高了测试数据的稳定性和准确性。

附图说明