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国家标准计划《碳纤维增强塑料树脂含量试验方法》由 TC39(全国纤维增强塑料标准化技术委员会)归口 ,主管部门为中国建筑材料联合会

主要起草单位 哈尔滨玻璃钢研究院有限公司

目录

基础信息

计划号
20243281-T-609
制修订
修订
项目周期
16个月
下达日期
2024-10-26
公示开始日期
2024-09-27
公示截止日期
2024-10-27
标准类别
方法
国际标准分类号
83.120
83 橡胶和塑料工业
83.120 增强塑料
归口单位
全国纤维增强塑料标准化技术委员会
副归口单位
全国碳纤维标准化技术委员会
执行单位
全国纤维增强塑料标准化技术委员会
主管部门
中国建筑材料联合会

起草单位

目的意义

纤维增强塑料的树脂含量是纤维增强树脂基复合材料最重要的基础理化指标之一。

它表征的是经固化等工艺流程后的纤维增强树脂基复合材料成品中,树脂基体质量所占比例。

此指标意义在于: 1.对于处在研发中的纤维增强树脂基复合材料,试件树脂含量的多少可以作为调整试件性能的重要指标之一,当树脂体系及纤维种类固定后,树脂含量直接影响到纤维增强树脂复合材料的性能。

2.对于已经量产的纤维增强树脂基复合材料产品,对每批次试件的树脂含量指标进行监控,通过不断改进工艺技术,将其树脂含量控制在一定范围内,以提高生产工艺的稳定性和产品的质量。

3.对于缠绕、预浸、热合等具体纤维增强树脂基复合材料生产流程,将树脂含量与理论投料量对比,对调整生产设备参数、工艺步骤有着重要的指导意义。

除此之外,可以通过树脂含量,结合纤维密度、纤维增强树脂基复合材料的密度计算出纤维增强树脂基复合材料的纤维体积含量,它直接与复合材料制品的承载能力、层间性能等力学性能有关,是复合材料性能的重要指标之一。

树脂含量作为纤维增强树脂基复合材料的基础指标,GB/T 3855-2005《碳纤维增强塑料树脂含量试验方法》是理化检测人员以科学技术和实践经验的综合结果为基础制定的,于1981年首次颁布后,被广泛认可与使用,为碳纤维增强塑料树脂含量试验提供了统一规范。

首次颁布后分别于1989年、2005年根据实际试验积累及国内外试验技术发展分别于进行过两次修订。

上次对本标准的修订时间距今已有17年,经过对国外相关标准的学习,发现准确度可靠、可操作的新试验方法。

通过查阅相应国际先进标准和调研,本标准的内容依然具有适用性和适时性,只是需要进一步修订。

GB/T 3855-2005《碳纤维增强塑料树脂含量试验方法》是通过消化法用硫酸及过氧化氢将碳纤维增强塑料中的树脂基体消化,通过称量试样前后质量变化及空白纤维质量损失率得出碳纤维增强塑料的树脂含量。

该方法经过长期的试验摸索,其温度、试剂量等试验参数均已准确,试验结果准确度高,是很成熟的试验方法。

而本标准对应国外标准的ASTM D3171-1999《复合材料组分含量测试方法》已有新的修订版本——ASTM D3171-2015《复合材料组分含量测试方法》,其中,对碳纤维增强树脂基复合材料的树脂含量增加了新的试验方法,即通过氮气吹扫炉对试样进行高温煅烧,碳纤维增强塑料中的基体部分被碳化而碳纤维本身质量不受影响,结合其对应纯树脂浇铸体的损失率,求得树脂含量。

该方法原理及步骤合理,过程简单可操作,产生污染少,值得借鉴和参考。

故本次修订拟参考ASTM标准增加此试验方法。

为了适应现阶段科学技术发展的需要,增加准确度相同、试验过程简单且产生污染少的试验方法,同时细化、完善本标准,提高本标准可操作性。

有必要对GB/T 3855-2005《碳纤维增强塑料树脂含量试验方法》进行修订。

范围和主要技术内容

本标准规定了碳纤维增强塑料树脂含量试验的试样、试验仪器与试剂、试验步骤、计算、试验结果及试验报告等。 本标准适用于硫酸在一定条件下能使树脂基体完全分解又不过份地腐蚀纤维的碳纤维增强塑料。 本标准适用于在氮气气氛中高温下纤维质量不受影响的碳纤维增强塑料。 本次修订引入了煅烧法,其原理为,在氮气吹扫气氛下对复合材料进行高温煅烧,其中树脂基体被碳化,而碳纤维增强体的质量不变,通过试验前后质量差并结合同时进行试验的纯树脂浇铸体的损失率,即可求得试样的树脂含量。 本次修订增加了范围;增加了方法B 煅烧法的方法原理;补充了试样制备,煅烧法要求提供对应浇铸体;增加了试验方法B 煅烧法;增加了煅烧法的试验仪器;增加了煅烧法的试验步骤;增加了煅烧法的计算;补充了实验报告中试验选取方法;补充了碳纤维增强塑料纤维质量含量的计算公式等等。