碳纤维及复合材料检测标准
2018-10-30 14:18:18
作者：本网整理 来源：材易通
提要：
汇集整理搜集的有关碳纤维复合材料检测标准项目，包括国家标准（GB）、航空标准（HB）及美国材料协会标准（ASTMD）等，供参考。部分标准的资料附后。
碳纤维及其复合材料的检测，目的是为了：描述碳纤维及其复合材料体系的物化、力学及工艺特征，表征体系材料的外貌、微观结构和组成。包括以下内容：（1）外观形貌及微观结构的观测；（2）物理及化学性能的检测；（3）力学性能的检测；（4）其他特别需要检测的项目。
1、增强材料
检测标准汇集如下：
|
序号
|
检测项目
|
使用标准
|
测定方法
|
|
1
|
原丝表面形貌及粗糙度
|
GB/T23442-2009
|
原子力显微镜（AFM）法
|
|
2
|
原丝微空洞缺陷
|
GB/T23442-2009
|
小角X射线散射法（SAXD）
|
|
3
|
原丝表面元素组成
|
GB/T23442-2009
|
X射线光电子能谱法（XPS）
|
|
4
|
原丝丙烯腈单元立构规整度
|
GB/T23442-2009
|
碳13-核磁共振（NMR）
|
|
5
|
原丝分子量及分布
|
GB/T23442-2009
|
浸胶渗透色谱（GPC）法。
|
|
6
|
原丝共聚组成
|
GB/T23442-2009
|
红外光谱（IR）法
|
|
7
|
原丝共聚组成
|
GB/T23442-2009
|
质子-核磁共振（H-NMR）法
|
|
8
|
原丝晶区取向
|
GB/T23442-2009
|
X射线衍射（XRD）法
|
|
9
|
原丝取向函数
|
GB/T23442-2009
|
红外光谱（IR）法
|
|
10
|
原丝玻璃化转化温度
|
GB/T23442-2009
|
示差扫描量热法（DSC）
|
|
11
|
原丝预氧化热效应
|
GB/T23442-2009
|
示差扫描量热法（DSC）
|
|
12
|
原丝热失重
|
GB/T23442-2009
|
动态热重法（TGA）
|
|
13
|
原丝长丝密度及变异系数
|
GB/T14343-2008
|
质量法。
|
|
14
|
原丝（单丝）拉伸强度
|
GB/T14337-2008
|
机械拉伸法。
|
|
15
|
原丝（单丝）拉伸强度变异系数
|
GB/T14337-2008
|
机械拉伸法。
|
|
16
|
原丝（单丝）断裂伸长率
|
GB/T14337-2008
|
机械拉伸法。
|
|
17
|
原丝（单丝）断裂伸长率变异系数
|
GB/T14337-2008
|
机械拉伸法。
|
|
18
|
原丝短纤线密度
|
GB/T14335-2008
|
质量法。
|
|
19
|
原丝（长丝）拉伸强度
|
GB/T19975-2005
|
机械拉伸法。
|
|
20
|
原丝（长丝）拉伸强度变异系数
|
GB/T19975-2005
|
机械拉伸法。
|
|
21
|
原丝（长丝）断裂伸长率
|
GB/T19975-2005
|
机械拉伸法。
|
|
22
|
原丝（长丝）断裂伸长率变异系数
|
GB/T19975-2005
|
机械拉伸法。
|
|
23
|
原丝溶剂残留
|
FZ/T54065
|
气相色谱法（仲裁法）。
|
|
24
|
碳纤维表面形貌及粗糙度
|
GB/T23442-2009
|
原子力显微镜（AFM）法
|
|
25
|
碳纤维微空洞缺陷
|
GB/T23442-2009
|
小角X射线散射法（SAXD）
|
|
26
|
碳纤维表面元素组成
|
GB/T23442-2009
|
X射线光电子能谱法（XPS）
|
|
27
|
碳纤维根数、直径
|
GB/T3364-2008
|
显微镜法；。
|
|
28
|
碳纤维直径、横截面积
|
GB/T29762-2013
|
方法1：计算法
|
|
29
|
碳纤维直径、横截面积
|
GB/T29762-2013
|
方法2：显微镜法
|
|
30
|
碳纤维直径、横截面积
|
GB/T29762-2013
|
方法3：显微测定非圆截面
|
|
31
|
碳纤维直径、横截面积
|
GB/T29762-2013
|
方法4：激光衍射法
|
|
32
|
碳纤维密度
|
GB/T30019-2013
|
密度梯度柱法。
|
|
33
|
碳纤维含碳量
|
GB/T26752-2011
|
元素分析仪
|
|
34
|
碳纤维上浆剂含量
|
GB/T26752-2011
|
重量法。
|
|
35
|
碳纤维灰分含量
|
GB/T26752-2011
|
重量法。
|
|
36
|
碳纤维浸润剂含量
|
GB/T29761-2013
|
重量法。
|
|
37
|
碳纤维拉伸强度和离散系数
|
GB/T3362-2005
|
机械拉伸。
|
|
38
|
碳纤维拉伸模量和离散系数
|
GB/T3362-2005
|
机械拉伸。
|
|
39
|
碳纤维断裂伸长率
|
GB/T3362-2005
|
机械拉伸。
|
|
40
|
碳纤维直径（单丝）
|
GB/T3364
|
显微镜法。
|
|
41
|
*纤维线密度（纤度）
|
GB/T7690.1-2013
|
质量法。
|
|
42
|
增强材料捻度的测定
|
GB/T7690.2-2013
|
捻度仪法。
|
|
43
|
碳纤维导电性
|
QJ3074-1998
|
欧姆法。
|
|
44
|
*合成短纤维比电阻
|
GB/T14342
|
比电阻仪法。
|
|
45
|
机织物厚度
|
GB/T7689.1-2013
|
测微仪。
|
|
46
|
机织物宽度长度
|
GB/T7689.3-2013
|
测量。
|
|
47
|
机织物弯曲硬挺度
|
GB/T7689.4-2013
|
弯曲计法。
|
2、树脂基体
|
1
|
树脂熔点、熔融热
|
ASTMD2117
|
热态显微镜法
|
|
2
|
树脂熔点、熔融热
|
ASTME794
|
热分析法
|
|
3
|
树脂软化点
|
GB/T12007.6
|
环球法
|
|
4
|
树脂基体流变性（剪切粘度等）
|
|
动态介电分析
|
|
5
|
树脂基体密度
|
GB/T1033
|
|
|
6
|
树脂基体挥发分含量
|
ASTMD4526、3530
|
|
|
7
|
树脂基体吸湿率
|
GB/T1034
|
|
|
8
|
树脂基体线膨胀系数
|
GB/T1036
|
|
|
9
|
树脂基体阻燃性能
|
GB/T2406
|
极限氧指数法
|
|
10
|
树脂基体阻燃性能
|
GB/T2407
|
炽热棒法
|
|
11
|
树脂基体阻燃性能
|
GB/T8323
|
烟密度法
|
|
12
|
树脂基体阻燃性能
|
HB5875
|
|
|
15
|
树脂基体的电性能（介电常数）
|
GB/T1409
|
|
|
16
|
树脂基体电击穿强度
|
GB/T1408.1
|
|
|
17
|
树脂基体电阻常数
|
GB/T1410-2006
|
|
|
19
|
树脂浇铸体拉伸性能（大试样）
|
GB/T2568
|
|
|
20
|
树脂浇铸体拉伸性能（小试样）
|
GB/T16421
|
|
|
21
|
树脂浇铸体压缩性能
|
GB/T2569
|
|
|
22
|
树脂浇铸体剪切性能
|
GB/T15598
|
|
|
23
|
树脂浇铸体弯曲性能
|
GB/T2570
|
|
|
24
|
树脂浇铸体冲击性能
|
GB/T2571
|
|
|
25
|
树脂浇注体硬度：邵氏硬度
|
GB/T2411
|
|
|
26
|
树脂浇注体硬度：洛氏硬度
|
GB/T9342
|
|
|
27
|
树脂浇注体硬度：球压痕硬度
|
GB/T3398
|
|
3、预浸料
|
1
|
预浸料挥发分含量
|
HB7736.4
|
|
|
2
|
预浸料树脂含量
|
HB7736.5
|
|
|
3
|
预浸料纤维含量
|
HB7736.5
|
|
|
4
|
预浸料树脂流动度
|
HB7736.6
|
|
|
5
|
预浸料凝胶时间
|
HB7736.7
|
|
|
6
|
预浸料粘性
|
HB7736.8
|
|
|
8
|
预浸纱带拉伸强度
|
GBT6057
|
|
4、复合材料
|
1
|
层压板成型
|
HB/Z305
|
|
|
2
|
试验用单向纤维增强塑料平板的制备
|
GB/T4550
|
|
|
3
|
加强片粘结
|
GB/T3354
|
|
|
4
|
试样机械加工
|
GB/T1446
|
|
|
5
|
试样制空
|
HB/Z189
|
|
|
6
|
外观检查和测量
|
GB/T1446
|
|
|
8
|
纤维体积含量
|
GB/T3366
|
显微镜法
|
|
9
|
树脂质量含量
|
GB/T3855-1984
|
萃取法
|
|
10
|
孔隙率
|
GB/T3365
|
显微镜法
|
|
21
|
纵向拉伸力学性能
|
GB/T3354
|
|
|
22
|
横向拉伸力学性能
|
GB/T3354
|
|
|
23
|
纵向压缩力学性能
|
ASTMD3410/D3410M03
|
标准试验方法
|
|
24
|
纵向压缩力学性能
|
GB/T3856
|
单向纤维平板
|
|
25
|
纵向压缩力学性能
|
GB/T5485
|
薄板
|
|
26
|
纵向压缩力学性能
|
GB/T5258
|
薄层板
|
|
27
|
横向压缩力学性能
|
ASTMD3410/D3410M03
|
标准试验方法
|
|
28
|
横向压缩力学性能
|
GB/T3856
|
单向纤维平板
|
|
29
|
横向压缩力学性能
|
GB/T5485
|
薄板
|
|
30
|
横向压缩力学性能
|
GB/T5258
|
薄层板
|
|
31
|
纵横剪切力学性能
|
GB/T3355
|
|
|
32
|
层压板面内剪切
|
HB7237
|
|
|
33
|
层间剪切
|
JC/T773（GB/T3357）
|
|
|
34
|
弯曲性能
|
GB/T1449-2005
|
|
|
35
|
高低温力学性能
|
GB/T9979
|
|
|
36
|
湿热环境拉伸
|
HB7625
|
|
|
37
|
湿热环境压缩
|
HB7626
|
|
|
38
|
老化（暴露）环境力学性能
|
GB/T2573
|
|
|
39
|
开孔拉伸强度
|
HB6740
|
|
|
40
|
开孔压缩强度
|
HB6741
|
|
|
41
|
冲击后压缩强度CAI
|
GB/T21239-2007
|
落锤法
|
|
42
|
冲击后压缩强度CAI（小试样）
|
BSS7260
|
|
|
43
|
准静态压痕
|
ASTMD6264
|
|
|
44
|
边缘分层层间断裂韧性
|
HB7071
|
|
|
45
|
I型层间断裂韧性
|
HB7402
|
|
|
46
|
II型层间断裂韧性
|
HB7403
|
|
|
47
|
拉-拉疲劳性能
|
GJB2637
|
|
|
48
|
拉-拉疲劳性能
|
GB/T16779
|
|
|
49
|
拉-压、压-压疲劳试验
|
GJB2637
|
|
|
50
|
拉-压、压-压疲劳试验
|
HB5439
|
|
|
51
|
弯曲疲劳试验
|
HB7624
|
|
|
54
|
纤维环绕环形试样拉伸
|
GB/T1458
|
|
|
55
|
纤维环绕环形试样层间剪切
|
GB/T1461
|
|
|
57
|
无缺口拉伸
|
NASACR4751
|
|
|
58
|
无缺口压缩
|
NASACR4751
|
|
|
59
|
开孔和充填孔拉伸
|
NASACR4751
|
|
|
60
|
开孔压缩
|
NASACR4751
|
|
|
61
|
螺栓挤压
|
NASACR4751
|
|
|
62
|
层间拉伸
|
NASACR4751
|
|
|
63
|
夹层板平拉强度
|
GB/T1452-2005
|
|
|
64
|
夹层板平压性能
|
GB/T1453-2005
|
|
|
65
|
夹层板侧压性能
|
GB/T1454-2005
|
|
|
66
|
夹层板剪切性能
|
GB/T1455
|
|
|
67
|
夹层板弯曲性能
|
GB/T1456
|
|
|
68
|
增强制品含水率
|
GB/T9914.1-2013
|
质量法。
|
|
69
|
纤维增强塑料拉伸性能
|
GBT1447-2005
|
|
|
70
|
纤维增强塑料试验总则
|
GBT1446-2005
|
|
|
71
|
纤维增强水泥及其制品术语
|
GBT16309
|
|
|
72
|
导电及抗静电纤维电阻率
|
GBT15738
|
|
|
73
|
纤维增强塑料密度相对密度
|
GBT1463
|
|
增强体的检测方法及主要设备，汇集如下：
|
序号
|
检测项目
|
测定方法
|
主要仪器设备
|
|
1
|
原丝表面形貌及粗糙度
|
原子力显微镜法
|
原子力显微镜（具备轻敲模式；扫描分辨率0.1nm）
|
|
2
|
原丝微空洞缺陷
|
小角X射线散射法
|
四长狭缝准直X射线衍射仪（CuKa辐射；Ni滤片；发射波长0.15418nm）
|
|
3
|
原丝表面元素组成
|
X射线光电子能谱法
|
X射线光电子能谱仪（本底真空优于10-7Pa）
|
|
4
|
原丝丙烯腈单元立构规整度
|
碳13-核磁共振
|
傅里叶数字化核磁共振谱仪（400MHz）
|
|
5
|
原丝分子量及分布
|
浸胶渗透色谱法。
|
浸胶渗透色谱仪。
|
|
6
|
原丝共聚组成
|
红外光谱法
|
红外光谱仪（频率范围400-4000cm-1，分辨率4cm-1）
|
|
7
|
原丝共聚组成
|
质子-核磁共振法
|
核磁共振仪（300MHz以上，质子探头）
|
|
8
|
原丝晶区取向
|
X射线衍射法
|
X射线衍射仪（CuKa靶，发射波长0.1541nm）
|
|
9
|
原丝取向函数
|
红外光谱法
|
红外光谱仪（频率范围400-4000cm-1，分辨率4cm-1）
|
|
10
|
原丝玻璃化转化温度
|
示差扫描量热法
|
示差扫描量热仪，室温-200℃
|
|
11
|
原丝预氧化热效应
|
示差扫描量热法
|
示差扫描量热仪，室温-450℃
|
|
12
|
原丝热失重
|
动态热重法
|
热重分析仪，室温-800℃
|
|
13
|
原丝长丝密度及变异系数
|
质量法。
|
缕纱测长仪。
|
|
14
|
原丝（单丝）拉伸强度
|
机械拉伸法。
|
振动式细度仪；等速伸长型单纤维拉伸CRE。
|
|
15
|
原丝（单丝）拉伸强度变异系数
|
机械拉伸法。
|
振动式细度仪；等速伸长型单纤维拉伸CRE。
|
|
16
|
原丝（单丝）断裂伸长率
|
机械拉伸法。
|
振动式细度仪；等速伸长型单纤维拉伸CRE。
|
|
17
|
原丝（单丝）断裂伸长率变异系数
|
机械拉伸法。
|
振动式细度仪；等速伸长型单纤维拉伸CRE。
|
|
18
|
原丝短纤线密度
|
质量法。
|
放大100倍投影仪或振动式细度仪。
|
|
19
|
原丝（长丝）拉伸强度
|
机械拉伸法。
|
等速伸长型单纤维拉伸CRE
|
|
20
|
原丝（长丝）拉伸强度变异系数
|
机械拉伸法。
|
等速伸长型单纤维拉伸CRE
|
|
21
|
原丝（长丝）断裂伸长率
|
机械拉伸法。
|
等速伸长型单纤维拉伸CRE
|
|
22
|
原丝（长丝）断裂伸长率变异系数
|
机械拉伸法。
|
等速伸长型单纤维拉伸CRE
|
|
23
|
原丝溶剂残留
|
气相色谱法。
|
气相色谱仪（柱长30m，内径0.25mm，材料熔融石英，固定相DB-WAX，液相厚度0.25μm）
|
|
24
|
碳纤维表面形貌及粗糙度
|
原子力显微镜法
|
原子力显微镜（具备轻敲模式；扫描分辨率0.1nm）
|
|
25
|
碳纤维微空洞缺陷
|
小角X射线散射法
|
四长狭缝准直X射线衍射仪（CuKa辐射；Ni滤片；发射波长0.15418nm）
|
|
26
|
碳纤维表面元素组成
|
X射线光电子能谱法
|
X射线光电子能谱仪（本底真空优于10-7Pa）
|
|
27
|
碳纤维根数、直径
|
显微镜法；。
|
①透射显微镜（：500倍，分辨率2μm；②反射显微镜：1500倍，分辨率0.7μm。
|
|
29
|
碳纤维直径、横截面积
|
显微镜法
|
扫描电子显微镜或大于1000倍光学显微镜。
|
|
30
|
碳纤维直径、横截面积
|
显微测定非圆截面
|
扫描电子显微镜（SEM）或光学显微镜。
|
|
31
|
碳纤维直径、横截面积
|
激光衍射法
|
氦氖激光发射器，功率2mW
|
|
32
|
碳纤维密度
|
密度梯度柱法。
|
密度梯度柱，浮标精度0.0001.
|
|
33
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碳纤维含碳量
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元素分析仪
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元素分析仪。
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34
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碳纤维上浆剂含量
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重量法。
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索氏萃取仪。
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35
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碳纤维灰分含量
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重量法。
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最高温度可达到1300℃的高温炉。
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36
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碳纤维浸润剂含量
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重量法。
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索氏萃取仪。
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37
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碳纤维拉伸强度和离散系数
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机械拉伸。
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拉力试验机。载荷及变形相对误差小于±
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38
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碳纤维拉伸模量和离散系数
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机械拉伸。
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拉力试验机。载荷及变形相对误差小于±
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39
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碳纤维断裂伸长率
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机械拉伸。
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拉力试验机。载荷及变形相对误差小于±
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40
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碳纤维直径（单丝）
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显微镜法。
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透射显微镜。
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41
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*纤维线密度（纤度）
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质量法。
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绕线架、分析天平等。
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42
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增强材料捻度的测定
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捻度仪法。
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捻度试验仪。
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43
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碳纤维导电性
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欧姆法。
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0.5级电流电压表。
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44
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*合成短纤维比电阻
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比电阻仪法。
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比电阻仪（10E6-10E15欧，精度±20%）。
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45
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机织物厚度
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测微仪。
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显示0.001mm电子或0.01mm刻度盘测微仪。
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46
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机织物宽度长度
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测量。
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测量尺误差不大于0.1cm。
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47
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机织物弯曲硬挺度
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弯曲计法。
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固定角弯曲计。
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