ГОСТ 32667-2014 (ISO 11566:1996) «Волокно углеродное. Определение свойств при растяжении элементарной нити»

Рост применения углеродных волокон в авиакосмической отрасли, производстве спортинвентаря и снарядов, автомобилестроении и прочих индустриальных сферах обоснован уникальными свойствами высокотехнологичных соединений. Популярный конструкционный материал наделен устойчивостью к экстремальным температурам, химическим и механическим воздействиям. Армирование углеродным волокном минимизирует тепловое расширение в композитах, ощутимо облегчает общий вес, проводит электричество.

Выполненные с использованием углеродного волокна компоненты и детали характеризуются жесткостью, высокой способностью сопротивляться растяжению. В ГОСТ 32667-2014 установлены правила, согласно которым, определяется устойчивость к растяжению востребованного армирующего компонента.

Специфика испытаний углеродного волокна по методике ГОСТ 32667-2014

Изложенная в документе методика разработана для исследования упруго-прочностных качеств элементарных углеродных нитей, отделенных от жгутов, тканей, плетеных изделий, вязаных полотен для армирования. Технология предназначена для определения ключевых упруго-прочностных параметров: модуля упругости и предела прочности при реагировании материала на растягивающее усилие. В ходе проведения тестов фиксируют показания и записывают график зависимости величины удлинения от значения прилагаемого усилия.

Взаимозависимость между параметрами испытаний может иметь нелинейный характер. Поэтому для определения модуля упругости стандарт представляет 2 метода: А и В. Расчеты по первому варианту ориентированы на разность нагрузки при заданных пределах усилий, вычисления по второму типу проводят с использованием разницы нагрузок, зафиксированных по пределам деформации.

Тесты начинаются с отбора 20 штук образцов и изготовления специфических рамок для крепления элементарной углеродной нити. Их изготавливают из пластмассы, бумаги или гибкого листового металла по размерам, которые представляет документ. Центральную часть рамки занимает овальная прорезь, в самой верхней и нижней точках которой к рамке приклеивают нить.

Шаги проведения испытаний:

• Подготовка образцов. Чтобы получить достоверные результаты, перед исследованиями удаляют аппрет. После устранения вещества пробы высушивают, затем проверяют остаточное содержание аппрета одним из 3-х способов, приведенных в Приложении Б стандарта.
• Крепление рамок с нитью. Для фиксации приклеенных к рамкам образцов универсальную испытательную машину снабжают зажимами с плоской рабочей поверхностью. Рамку в рабочем пространстве располагают так, чтобы ось тестируемого экземпляра совпадала с направлением приложения усилия. После фиксации боковые стороны рамки аккуратно разрезают вдоль ее поперечной оси, чтобы обеспечить возможность линейной деформации при растяжении.
• Проведение испытаний. Активизируют записывающее устройство и подвижную траверсу испытательной машины. Усилие прикладывают до разрушения тестируемого образца углеродного волокна.

Модуль упругости вычисляют по приведенным в документе формулам при помощи деления разности между напряжениями, приуроченными к 2-м заданным точкам, на разность деформаций, соответствующих этим точкам. Точки согласно предложенным стандартом методикам соответствуют либо 2-м уровням напряжения, либо 2-м степеням удлинения.

При расчетах по разности точек, соответствующих уровням деформации, итоговое значение корректируют, учитывая податливость системы. Корректирующий элемент определяют способом, изложенным в Приложении А. Для получения величины истинного удлинения измеряемого участка образца, из зарегистрированного удлинения вычитают значение податливости системы, которое проверяют через равные промежутки.

Аппаратура для тестирования углеродного волокна на стойкость к растяжению

Для изучения сопротивляемости растяжению углеродного волокна с предварительным удалением аппрета понадобятся следующие технические средства:

Компетентные эксперты-консультанты из штата компании «ГОСТ» обстоятельно ознакомят с особенностями работы испытательных машин, помогут выбрать основные технические средства и вспомогательные приспособления.