單絲碳纖維綜合力學(xué)性能測(cè)試.pdf

1、碳纖維是20世紀(jì)發(fā)展起來的新型材料，它具有卓越的物理、化學(xué)性能。與任何其它工程材料相比，碳纖維的比性能最高，因此關(guān)于碳纖維的性質(zhì)得到了廣泛研究。碳纖維的應(yīng)用方式主要是碳纖維復(fù)合材料，碳纖維復(fù)合材料具有質(zhì)輕、高強(qiáng)、高模量、耐高溫、抗氧化等特性、這些特性使得碳纖維復(fù)合材料在各個(gè)領(lǐng)域被廣泛地應(yīng)用。碳纖維復(fù)合材料主要由基體和碳纖維組成，故碳纖維的力學(xué)性能的優(yōu)越與否直接關(guān)系到碳纖維復(fù)合材料的性能。碳纖維本身的力學(xué)性能是復(fù)合材料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本參數(shù)，

2、因此非常有必要測(cè)得其力學(xué)性能。而認(rèn)識(shí)碳纖維本身的力學(xué)性能可以更好的評(píng)價(jià)碳纖維，也為碳纖維的性能改進(jìn)與提高提供數(shù)據(jù)依據(jù)。本文主要對(duì)碳纖維的斷裂韌性、壓縮強(qiáng)度和泊松比進(jìn)行試驗(yàn)研究。
　　文章首先對(duì)碳纖維的拉伸強(qiáng)度和斷裂韌性進(jìn)行了測(cè)量。對(duì)碳纖維T300進(jìn)行了抗拉強(qiáng)度試驗(yàn)測(cè)量，并在其基礎(chǔ)上進(jìn)行了斷裂韌性試驗(yàn)估算。通過這兩個(gè)試驗(yàn)測(cè)得了碳纖維絲的拉伸強(qiáng)度的Weibull分布的兩個(gè)參數(shù)和碳纖維絲的斷裂韌性。估算出斷裂韌性的值約為1.00Mpam

3、1/2。
　　本文以力學(xué)基本知識(shí)為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)了測(cè)量單絲碳纖維壓縮強(qiáng)度的實(shí)驗(yàn)裝置。并利用實(shí)驗(yàn)裝置對(duì)各種型號(hào)的碳纖維的壓縮強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)量，并得出在出現(xiàn)純壓縮情況下，碳纖維的壓縮強(qiáng)度與試件的長度無關(guān)，并且發(fā)現(xiàn)壓縮強(qiáng)度明顯小于拉伸強(qiáng)度，大概是拉伸強(qiáng)度的50％左右。
　　由于碳纖維絲非常細(xì)小，所以其泊松比難于測(cè)得。但是纖維絲的橫截面是圓形，這又給實(shí)驗(yàn)帶來了可行性，只需在控制軸向應(yīng)變的同時(shí)測(cè)出徑向應(yīng)變即可求出泊松比的值。本文是在衍射光強(qiáng)分