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国家标准计划《碳纤维丝束起毛量的测定》由 TC572(全国碳纤维标准化技术委员会)归口 ,主管部门为国家标准化管理委员会

主要起草单位 北京航空航天大学威海拓展纤维有限公司南京玻璃纤维研究设计院有限公司

目录

基础信息

计划号
20204884-T-469
制修订
制定
项目周期
24个月
下达日期
2020-12-24
申报日期
2020-02-29
公示开始日期
2020-11-06
公示截止日期
2020-11-20
标准类别
方法
国际标准分类号
59.100.20
59 纺织和皮革技术
59.100 复合增强材料
59.100.20 碳纤维材料
归口单位
全国碳纤维标准化技术委员会
执行单位
全国碳纤维标准化技术委员会
主管部门
国家标准化管理委员会

起草单位

目的意义

碳纤维是国民经济和国防建设的战略新兴材料、受进出口管制局管制的敏感物项,长期受到国外的全产业链封锁。

碳纤维丝束是碳纤维的一个最基本的重要制品,它可以直接用于制造复合材料如缠绕碳纤维高压气瓶,也是制作碳纤维预浸料、碳纤维机织物编织物,碳纤维预制体的重要原料。

碳纤维属于脆性材料,在生产和下游产品加工过程中易因部分纤维断裂而产生一些毛丝和毛团,原因主要是:①原丝存在的缺陷导致预氧化、碳化阶段纤维局部断裂产生毛丝;②纤维在牵引过程中局部张力过大导致损伤产生毛丝;③纤维在预浸料制备、缠绕工艺、或织造机织物或编织物等过程中受到机械损伤产生毛丝、毛团等,这些毛丝和毛团不仅会导致碳纤维外观、质量均匀性的缺陷,更重要的是由其制备预浸料、编织物或复合材料可能出现缺陷、性能波动,甚至强度降低,直接影响碳纤维性能的转化率和复合材料产品的应用效果。

随着国产碳纤维研制技术成熟度的提高和应用领域的逐步推广,应用过程中,不仅应关注碳纤维的力学性能,其加工工艺性的重要性日益突出,备受下游用户关注。

科学、定量地表征测试碳纤维丝束中的断丝起毛程度,不仅可以有效地评价纤维自身的连续性和完整性,而且可以分析碳纤维对后续编织、缠绕等加工工艺的适用性,为碳纤维的研制改进、稳定生产和下游使用单位选材提供科学依据和指导。

目前,北京航空航天大学,威海拓展纤维有限公司,中航复合材料有限责任公司,航天材料与工艺研究所,江苏恒神股份有限公司等多家单位均开展了碳纤维束起毛量的测试分析工作,起毛量也成为航空航天等行业内研制、生产、应用高性能碳纤维中主要的检测项目,但由于缺乏统一的测试标准,各家测试结果相差较大,数据之间可比性受到严重影响。

随着国产碳纤维品种的不断增多和用量及应用范围的不断扩大,碳纤维起毛量大的问题愈加凸显,亟需建立科学、统一的碳纤维束起毛量测试方法。

制订碳纤维束毛丝量测试方法的国家标准,规范碳纤维束起毛量的测试条件和表征方法,不仅解决了碳纤维束起毛量定量测试方法的有无,填补国内外碳纤维行业的空白,而且也解决下游应用单位的困扰,对促进碳纤维产业发展具有重要的现实意义。

范围和主要技术内容

本标准描述了测定碳纤维丝束起毛量的原理、仪器和材料、试验条件、试验步骤、结果计算和试验报告。其基本原理是:碳纤维丝束在带有计长装置的机械牵引下,按一定的速度通过展纱辊将丝束展开,使丝束展宽变薄,再通过一对带有法向载荷的吸附材料,对展开的丝束产生适中的摩擦力并收集丝束中的毛丝。称量吸附材料收集毛丝前后质量的变化得到起毛量。 本标准适用于丝束规格不小于1K不大于48K的聚丙烯腈基碳纤维丝束,其他规格的聚丙烯腈基碳纤维或其他类别的碳纤维如粘胶基碳纤维、沥青基碳纤维等也可参照使用。 本标准主要技术内容包括:范围、规范性引用文件、术语及定义、原理、仪器和材料、试验条件、试验步骤、结果计算、试验报告等。