[发明专利]降低碳纤维复丝力学试样缺陷的制样方法

说明书

本发明涉及一种降低碳纤维复丝力学试样缺陷的制样方法，属于碳纤维测试领域。模具腔体位于恒温水循环超声系统内部，在所述的模具腔体内部均匀涂抹脱模剂；将待测碳纤维复丝的一端固定，待测碳纤维复丝另一端穿过模具腔体，然后将待测碳纤维复丝两端施加张紧力，使碳纤维复丝保持张紧状态；将模具腔体下端用石蜡或者树脂封堵，使模具腔体下部密封；配制树脂，所述的树脂无气泡采用极细的针管将树脂沿模具腔的体内壁从底部缓慢浇注；按照树脂固化条件将树脂固化；固化完成后，将模具腔体内的样件脱模；去除所述样件两头缺陷较多的部分，保留样件中间均匀部分，进行裁剪；按照加强片的粘贴工艺，对样件进行粘贴固化，制样完成。

技术领域

本发明涉及碳纤维测试领域，详细地讲是一种降低碳纤维复丝力学试样缺陷的制样方法。

背景技术

众所周知，碳纤维具有比强度和比模量高、耐腐蚀、热膨胀系数小以及尺寸稳定性好等优异性能。准确测试碳纤维复丝束丝力学性能拉伸、压缩等力学性能，是评价碳纤维力学性能的关键，是改进碳纤维生产工艺和设计制备碳纤维复合材料的重要参数,是目前碳纤维生产厂家和应用单位最为常见的材料性能考核指标。碳纤维复丝束丝力学性能的分散性主要来源于试样制备的稳定性,制样稳定性的最大不确定因素在于传统手工丝束浸胶方法很难保证试样浸胶的均匀性和稳定性，因此制样较好的选择是采用机械化设备自动完成，但是传统手工制样方法和机械制样方法对于样条缺陷缺乏良好的控制手段。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种降低碳纤维复丝力学试样缺陷的制样方法，解决传统手工制样缺陷难以控制，稳定性差的问题，以及解决传统机械制样样品损伤大，数值偏低的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种降低碳纤维复丝力学试样缺陷的制样方法，使用模具腔体，其特征在于，模具腔体位于恒温水循环超声系统内部，模具腔体为圆柱形线状结构，保持恒温水循环超声系统内部恒温液体的循环运作，并将恒温水循环超声系统的超声装置开启，a.在所述的模具腔体内部均匀涂抹脱模剂；b.将待测碳纤维复丝的一端固定，待测碳纤维复丝另一端穿过模具腔体，然后将待测碳纤维复丝两端施加张紧力，使碳纤维复丝保持张紧状态；c.将模具腔体下端用石蜡或者树脂封堵，使模具腔体下部密封；d.配制树脂，所述的树脂无气泡采用极细的针管将树脂沿模具腔的体内壁从底部缓慢浇注；e.按照树脂固化条件将树脂固化；f.固化完成后，将模具腔体内的样件脱模；g.去除所述样件两头缺陷较多的部分，保留样件中间均匀部分，进行裁剪；i.按照加强片的粘贴工艺，对样件进行粘贴固化，制样完成。

所述的上缠丝头引出碳纤维复丝的点、下缠丝头引出碳纤维复丝的点与模具腔体的中心线在同一条直线。

所述的上缠丝头和下缠丝头位置设置有张力控制装置，所述的张力控制装置可调节碳纤维复丝的张力。

所述的上缠丝头和下缠丝头采用夹持装置，用以夹持碳纤维复丝。

所述的恒温水循环超声系统为加装超声装置的恒温循环油浴槽，所述的恒温循环油浴槽配备循环泵、温度控制装置，可以升温和降温，可以控制升温速率，可以精确显示温度，恒温循环油浴槽设置有进油口和出油口与所述的恒温水循环超声系统上出水口、恒温水循环超声系统下进水口连接。

本发明的有益效果是，使用模具提升样品表面性能，减少表面缺陷；使用超声装置，利用超声波的高频声波产生振荡，减少样品内部缺陷；使用恒温液体水、油等循环装置，通过提升温度，提高树脂对纤维的浸润性，减少缺陷；恒温液体水、油等循环装置可以提供树脂固化的条件，无需烘箱，样品在模具内部即可完成固化，然后脱模，重复测试结果基本一致。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1本发明所使用的组合模具系统一示意图。

图2本发明所使用的组合模具系统二示意图。

图3本发明所使用的组合模具系统三示意图。