一种碳纤维复丝高温拉伸性能测试方法

1.本发明属于复合材料高温力学性能测试技术领域，具体涉及一种碳纤维复丝高温拉伸性能测试方法。


背景技术：

2.随着碳纤维增强复合材料应用领域的拓宽，在高温环境下的应用越来越多。碳纤维作为复合材料力学性能的重要来源，其力学性能是复合材料设计和应用的关键因素。因此获得碳纤维高温力学性能参数对高温复合材料的设计至关重要。
3.评价碳纤维拉伸性能有两种方法
‑‑
单丝拉伸性能和复丝拉伸性能。在利用碳纤维单丝进行性能测试时，碳纤维单丝存在粗细和性能的差异，为了统计更有意义，因此需要进行大量(不少于40根)的测试，然后利用平均数据作为碳纤维的力学性能数据。因此单丝拉伸性能存在工作量巨大的问题。而碳纤维复丝的拉伸性能通常是由碳纤维复丝浸渍环氧树脂，固化后在纤维两端粘结用纸片或纸板做的加强片作为试样，通过拉伸得到。碳纤维主要作为复合材料增强体使用，复丝样条体现了纤维增强树脂的复合状态，因此是碳纤维拉伸性能测试的首要方法。而目前进行碳纤维复丝高温拉伸性能测试的主要方法是将碳纤维在马弗炉中高温处理一段时间，冷却到室温，通过拉伸获得最大破坏载荷，通过拉伸载荷与碳纤维复丝的截面积计算得到拉伸强度。这种方法在高温处理时，环境中的微量氧气会对碳纤维造成氧化损伤，造成测试数据偏低：在升温和保温过程中，碳纤维复丝也会因为受热不均而导致测试结果不准确，且经过高温处理后，其性能有所改变，冷却后对碳纤维的高温性能进行测试，很难获得碳纤维在高温下的真实性能数据。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种碳纤维复丝高温拉伸性能测试方法，以解决现有技术中碳纤维复丝高温拉伸性能测试方法难以获得碳纤维在高温下的真实性数据的问题。
5.为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：
6.一种碳纤维复丝高温拉伸性能测试方法，包括以下步骤：
7.步骤1，将碳纤维复丝缠绕在金属框上，将缠绕有碳纤维复丝的金属框浸渍在环氧树脂溶液中，固化后获得样条；
8.步骤2，将高硅氧纤维布浸渍在酚醛树脂中，将浸渍有高硅氧纤维布的酚醛树脂进行加热，加热后形成预浸料，将预浸料烘干，冷却后切割后形成加强片；
9.步骤3，将样条和加强片通过双马来酰亚胺树脂粘结，粘结后至于烘箱中，烘烤后冷却至室温，得到碳纤维复丝高温拉伸试样；
10.步骤4，将碳纤维复丝高温拉伸试样套入在感应线圈内，碳纤维复丝高温拉伸试样的两端被高温拉伸实验机拉伸，组装成为实验装置，将实验装置置于加热炉中，加热炉抽真空处理，感应线圈开始加热；当碳纤维复丝高温拉伸试样温度达到设定温度后，高温拉伸实
验机开始拉伸碳纤维复丝高温拉伸试样，直至碳纤维复丝高温拉伸试样断裂，记录试样破坏的最大载荷。
11.本发明的进一步改进在于：
12.优选的，步骤1中，环氧树脂溶液中，溶剂为丙酮，溶质为e51环氧树脂和三乙烯四胺；溶剂与溶质的质量比为6:4；e51环氧树脂和三乙烯四胺的质量比为15:2。
13.优选的，步骤1中，浸渍时间为30～60min；固化温度为120～130℃，固化时间≥60min。
14.优选的，步骤2中，酚醛树脂占高硅氧纤维布和酚醛树脂总质量的30～40％；浸渍有高硅氧纤维布的酚醛树脂的加入温度为70～80℃，加热时间为60min。
15.优选的，步骤2中，预浸料烘干过程为：将预浸料至于模具中，在90℃下保温30min，在110℃下保温30min，在180℃下保温60min。
16.优选的，步骤3中，烘烤的过程为，在150℃下保温60min，在180℃下保温60min，在200℃下保温120min。
17.优选的，步骤4中，抽真空压力小于等于1
×
10-2
pa。
18.优选的，步骤4中，所述设定温度为500-1600℃。
19.优选的，步骤4中，加载速度为1mm/min-3mm/min。
20.优选的，步骤4后，通过试样破坏的最大载荷和碳纤维复丝的截面积计算得到碳纤维复丝的高温拉伸强度。
21.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
22.本发明公开了一种碳纤维复丝高温拉伸性能测试方法，首先将碳纤维复丝缠绕在自制金属框上，浸渍环氧树脂，固化后形成碳纤维样条；后将高硅氧纤维布经过模压成型制成耐热性能优异纤维板，经过加工后得到加强片；将碳纤维样条和加强片通过耐高温树脂粘接起来制成碳纤维复丝高温拉伸试样，最后将试样装到高温拉伸设备上，通过高频感应对试样进行加热，经过拉伸得到最大破坏载荷，进而计算得到拉伸强度。本发明的测试方法更加真实的模拟了碳纤维复丝在高温下的拉伸状态，从而精确的得到碳纤维复丝在高温下的拉伸性能。该方法操作简单，通过该方法能够有效克服碳纤维复丝受热不均匀、高温处理后性能发生改变的问题，获得碳纤维的高温拉伸性能数据，为高温碳纤维增强复合材料的设计提供依据。该方法采用局部高频感应加热技术，避免了碳纤维高温处理后性能变化，在制样过程中容易损伤碳纤维的问题。与常规的测试方法相比，本发明的方法可以测量碳纤维复丝在高温下的瞬态拉伸强度，更加真实的模拟了碳纤维在高温下的拉伸状态，从而得到更加真实的碳纤维性能数据。
23.进一步的，在制作高温拉伸试样时，本发明用耐高温的双马来酰亚胺树脂来粘结耐热性能优异的高硅氧纤维加强片，可以保障试样在拉伸过程中不拔拖，从而获得有效的拉伸性能数据。
附图说明
24.图1是本发明的高硅氧纤维加强片；
25.图2是本发明的碳纤维复丝拉伸试样；
26.图3是保护气氛下试样断裂图片；
27.图4是大气气氛下试样断裂图片。
28.图5是在1200℃保护气体下试样的载荷位移曲线；
29.图6是600℃大气气氛下试样的载荷位移曲线。
具体实施方式
30.下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
31.本发明公开了一种碳纤维复丝高温拉伸性能测试方法，包括以下步骤：
32.(1)截取三根1m长的碳纤维复丝，用天平称量。用其测量结果的算数平均值，作为碳纤维复丝的线密度；通过阿基米德排水法测得碳纤维复丝的体密度；通过体密度除以线密度计算得到碳纤维复丝的截面积；
33.(2)将碳纤维复丝在拉直状态下缠绕在金属框上，将缠绕有碳纤维复丝的金属框浸渍在环氧树脂胶液中；环氧树脂胶液的配方为e51环氧树脂：三乙烯四胺＝15:2，以丙酮作溶剂，溶剂与溶质为6:4。浸渍时间为30-60min，浸渍后进行固化，温度为120～130℃，固化时间≥60min；将固化后的试样裁剪为长210mm的样条；通过采用该配方的环氧树脂胶溶液，使得固化后样条的强度高，耐高温性能好。
34.(3)将高硅氧纤维布浸渍到酚醛树脂中，酚醛树脂在高硅氧纤维布和酚醛树脂中的质量占比为30％-40％，将浸渍有高硅氧纤维布的酚醛树脂放在70～80℃的烘箱中，保温60min，取出浸渍后的高硅氧纤维布，形成预浸料，通过烘干过程，使得在硅氧纤维布及其表面的酚醛树脂整体较干，后续模压方便。提前预热模具并计算需要的高硅氧纤维布层数，使最终厚度控制在2～4mm。烘干过程的具体过程为：将预浸料放在模具中在90℃下保温30min，再以1-2℃/min的升温速率升到110℃，保温30min，再以1-2℃/min的升温速率升到180℃，保温60min，冷却到室温后，切割成如图1所示的加强片。该分阶段温度的选取依据酚醛树脂的动力学特性，通过对整个过程样进行分阶段在不同的温度下固化，使得最终形成的加强片的力学性能和耐高温好。
35.(4)将步骤(1)的碳纤维复丝样条和步骤(3)的加强片通过耐高温、粘结强度高的双马来酰亚胺树脂粘结在一起，将其放在烘箱中，从室温以5℃/min的升温速率升温到150℃，保温60min；再以5℃/min的升温速率升温到180℃，保温60min；再以5℃/min的升温速率升温到200℃，保温120min。在升温过程中，双马来酰亚胺树脂，发生交联聚合反应，将加强片和碳纤维紧密的结合起来，冷却到室温后得到碳纤维复丝高温拉伸试样，如图2所示；
36.(5)将步骤(3)得到的试样安装到高温拉伸实验机中，其中试验夹具材料为耐热性能优异且硬度较大的金属，优选的，该合金为掺杂镍的铝铁合金，且在夹具两端加有水冷装置，防止温度过高导致试样两端加强片脱落。将试样套入感应线圈内(如金属材质)，对于无法直接感应加热的试样，无法直接感应加热的试样为不具有良好导热导磁能力的材质(如本实施例中的碳纤维复丝高温试样)，将试样套入石墨加热套管后在套入感应线圈内，保持石墨套管与感应线圈齐平，调整试样保持试样与套管之间的间隙为2mm-5mm，移动红外测温仪使其测温点在试样的中心位置附近；
37.(6)安装好试样后，关闭加热炉体，在室温下对加热炉体抽真空至1
×
10-2
pa以下。开启电磁感应加热装置，升温速率为10℃/s-100℃/s，测量样品达到设定温度(400-1600℃)后保温1-2min，在设定温度下对试样进行拉伸，加载速度为1mm/min-3mm/min，拉伸过程
中持续进行加热，使得样品温度保持在设定温度附近，具体的为设定温度
±
10℃，直至试样破坏。该步骤通过在高温下对整个材质进行拉伸测试，能够真实的模拟碳纤维复丝在高温下试样破坏情况，且试样断裂后断面清晰。由于其实验为瞬态高温拉伸，在短时间内升至高温后立即拉伸，能更加好的模拟真实情况。
38.记录试样破坏的最大载荷，在由最大载荷和步骤(1)的截面积计算得到碳纤维的高温拉伸强度数据。且在相同测试条件下，有效测试试样不少于5个。
39.下面结合具体的实施例进一步的说明
40.实施例1～3
41.一种碳纤维复丝高温拉伸性能测试方法，包括以下步骤：
42.(1)取三根长1米的t800-24k碳纤维，用电子天平进行称量，测得其线密度的算数平均值为1.050g/m，通过阿基米德排水法测量碳纤维复丝体密度为1.81g/cm3，通过计算得到碳纤维复丝的截面积为0.58mm2；
43.(2)将碳纤维复丝在拉直状态下缠绕在金属框上，将其浸渍在环氧树脂胶液中，树脂的配方为e51环氧树脂：三乙烯四胺＝15:2，用丙酮作溶剂。浸渍时间为30min，固化的条件为120℃，时间为60min。将固化后的试样裁剪为长210mm的样条；
44.(3)将高硅氧纤维布浸渍到酚醛树脂中，含胶量为30％，将其放在75℃的烘箱中，保温60min，形成预浸料。提前预热模具，取24层高硅氧纤维布预浸料，使其最终厚度控制在3mm，将预浸料放在模具中在90
°
下保温30min，再以2℃/min的升温速率升到110℃，保温30min，再以2℃/min的升温速率升到180℃，保温60min。冷却到室温后，切割成如图1所示的加强片；
45.(4)将步骤(1)的碳纤维复丝样条和步骤(2)的加强片用耐高温的双马来酰亚胺树脂粘结在一起，将其放在烘箱中，从室温以5℃/min的升温速率升温到150℃，保温60min；再以5℃/min的升温速率升温到180℃，保温60min；再以5℃/min的升温速率升温到200℃，保温120min。冷却到室温后得到碳纤维复丝高温拉伸试样，如图2所示；
46.(5)将步骤(3)得到的试样安装到高温拉伸实验机中，其中试验夹具材料为耐热性能优异且硬度较大的金属，且在夹具两端加有水冷装置，防止温度过高导致试样两端加强片脱落。将试样套入感应线圈内，对于无法直接感应加热的试样，将试样套入石墨加热套管后在套入感应线圈内，保持石墨套管与感应线圈齐平，调整试样保持试样与套管之间的间隙为2mm-5mm，移动红外测温仪使其测温点在试样中心位置附近；
47.(6)安装好试样后，关闭加热炉体，在室温下对加热炉体抽真空至1
×
10-2
pa以下。后将惰性气体氩气充满炉体中，开启加热装置，升温速率为30℃/s，分别将温度设定到1200℃、1500℃、1600℃，后保温1min，对试样进行拉伸，加载速度为2mm/min，直至试样破坏。记录试样破坏的最大载荷pi。在相同测试条件下，每个温度点的有效测试试样不少于5个.根据步骤(1)得到的t800-24k碳纤维的截面积a为0.58mm2，由公式б
t
＝pi/a计算得到碳纤维的高温拉伸强度，强度如表1所示，从表中可以看出在保护气氛下随实验温度升高拉伸强度下降。从图5可以看出试样的断裂为脆性断裂，当温度在1200℃时任有630mpa的强度，当温度达到1600℃时，强度损失仅有6％，其强度保留率较好且在高温下有较好的拉伸强度。图3是试样在真空环境下的断裂情况，从图中可以看出试样均在感应线圈加热出断裂，且为明显的脆性断裂，且复丝断裂参差不齐，纤维从树脂基体中拔出，说明树脂与纤维的界面结合力
小于复合断裂力值。当温度过高时，同一束纤维中单丝间的张力不均匀，拉伸是一个传递的过程，在受到力的瞬间时，未发挥出纤维与树脂复合的性能导致纤维拔出。
48.表1保护气体气氛下t800碳纤维复丝拉伸强度
[0049][0050][0051]
实施例4-6
[0052]
一种碳纤维复丝高温拉伸性能测试方法，包括以下步骤：
[0053]
(1)取三根长1米的t800-24k碳纤维，用电子天平进行称量，测得其线密度的算数平均值为1.050g/m，通过阿基米德排水法测量碳纤维复丝体密度为1.81g/cm3，通过计算得到碳纤维复丝的截面积为0.58mm2；
[0054]
(2)将碳纤维复丝在拉直状态下缠绕在金属框上，将其浸渍在环氧树脂胶液中，树脂的配方为e51环氧树脂：三乙烯四胺＝15:2，用丙酮作溶剂。浸渍时间为30min，固化的条件为120℃，时间为60min。将固化后的试样裁剪为长210mm的样条；
[0055]
(3)将高硅氧纤维布浸渍到酚醛树脂中，含胶量为30％，将其放在75℃的烘箱中，保温60min，形成预浸料。提前预热模具，取24层高硅氧纤维布预浸料，使其最终厚度控制在3mm，将预浸料放在模具中在90
°
下保温30min，再以2℃/min的升温速率升到110℃，保温30min，再以2℃/min的升温速率升到180℃，保温60min。冷却到室温后，切割成如图1所示的加强片；
[0056]
(4)将步骤(1)的碳纤维复丝样条和步骤(2)的加强片用耐高温的双马来酰亚胺树脂粘结在一起，将其放在烘箱中，从室温以5℃/min的升温速率升温到150℃，保温60min；再以5℃/min的升温速率升温到180℃，保温60min；再以5℃/min的升温速率升温到200℃，保温120min。冷却到室温后得到碳纤维复丝高温拉伸试样，如图2所示；
[0057]
(5)将步骤(3)得到的试样安装到高温拉伸实验机中，其中试验夹具材料为耐热性能优异且硬度较大的金属，且在夹具两端加有水冷装置，防止温度过高导致试样两端加强片脱落。将试样套入感应线圈内，对于无法直接感应加热的试样，将试样套入石墨加热套管后在套入感应线圈内，保持石墨套管与感应线圈齐平，调整试样保持试样与套管之间的间隙为2mm-5mm，移动红外测温仪使其测温点在试样的中心位置附近；
[0058]
(6)安装好试样后，关闭加热炉体，在室温下对加热炉体抽真空至1
×
10-2
pa以下。开启加热装置，升温速率为30℃/s，分别将温度设定到400℃、600℃、900℃，后保温1min，打开氧分压伐向里面通入大气，一边通气一边对试样进行拉伸，加载速度为2mm/min，直至试样破坏。记录试样破坏的最大载荷pi。在相同测试条件下，每个温度点的有效测试试样不少于5个.根据步骤(1)得到的t800-24k碳纤维的截面积a为0.58mm2，由公式б
t
＝pi/a计算得到碳纤维的高温拉伸强度，强度如表2所示，从表中可以看出在大气气氛下随试验温度增加拉
伸强度下降明显。随着温度的增加，碳纤维与氧气发生氧化作用，且氧化效果越发明显，强度损失较为严重，其强度和在真空环境下1200℃相接近。从图6可以看出试样也为脆性断裂。从图4可以看出试样为分散的状态，且其断面较为平整，无纤维拔出的现象。说明试样在拉伸达到最大载荷时同时断裂，纤维完全发挥了其自身性能。最终直接影响了拉伸强度结果。
[0059]
表2大气气氛下t800碳纤维复丝拉伸强度
[0060]
实施例456实验温度(℃)400600900平均拉伸载荷(n)427.46289.42200.68平均拉伸强度(mpa)737499346
[0061]
实施例7
[0062]
一种碳纤维复丝高温拉伸性能测试方法，包括以下步骤：
[0063]
(1)取三根长1米的t800-24k碳纤维，用电子天平进行称量，测得其线密度的算数平均值为1.050g/m，通过阿基米德排水法测量碳纤维复丝体密度为1.81g/cm3，通过计算得到碳纤维复丝的截面积为0.58mm2；
[0064]
(2)将碳纤维复丝在拉直状态下缠绕在金属框上，将其浸渍在环氧树脂胶液中，树脂的配方为e51环氧树脂：三乙烯四胺＝15:2，用丙酮作溶剂。浸渍时间为40min，固化的条件为130℃，时间为70min。将固化后的试样裁剪为长210mm的样条；
[0065]
(3)将高硅氧纤维布浸渍到酚醛树脂中，含胶量为32％，将其放在70℃的烘箱中，保温60min，形成预浸料。提前预热模具，取24层高硅氧纤维布预浸料，使其最终厚度控制在3mm，将预浸料放在模具中在90
°
下保温30min，再以2℃/min的升温速率升到110℃，保温30min，再以2℃/min的升温速率升到180℃，保温60min。冷却到室温后，切割成如图1所示的加强片；
[0066]
(4)将步骤(1)的碳纤维复丝样条和步骤(2)的加强片用耐高温的双马来酰亚胺树脂粘结在一起，将其放在烘箱中，从室温以5℃/min的升温速率升温到150℃，保温60min；再以5℃/min的升温速率升温到180℃，保温60min；再以5℃/min的升温速率升温到200℃，保温120min。冷却到室温后得到碳纤维复丝高温拉伸试样，如图2所示；
[0067]
(5)将步骤(3)得到的试样安装到高温拉伸实验机中，其中试验夹具材料为耐热性能优异且硬度较大的金属，且在夹具两端加有水冷装置，防止温度过高导致试样两端加强片脱落。将试样套入感应线圈内，对于无法直接感应加热的试样，将试样套入石墨加热套管后在套入感应线圈内，保持石墨套管与感应线圈齐平，调整试样保持试样与套管之间的间隙为2mm-5mm，移动红外测温仪使其测温点在试样中心位置附近；
[0068]
(6)安装好试样后，关闭加热炉体，在室温下对加热炉体抽真空至1
×
10-2
pa以下。后将惰性气体氩气充满炉体中，开启加热装置，升温速率为10℃/s，将温度设定到500℃，后保温2min，对试样进行拉伸，加载速度为1mm/min，直至试样破坏。记录试样破坏的最大载荷pi。
[0069]
实施例8
[0070]
一种碳纤维复丝高温拉伸性能测试方法，包括以下步骤：
[0071]
(1)取三根长1米的t800-24k碳纤维，用电子天平进行称量，测得其线密度的算数
平均值为1.050g/m，通过阿基米德排水法测量碳纤维复丝体密度为1.81g/cm3，通过计算得到碳纤维复丝的截面积为0.58mm2；
[0072]
(2)将碳纤维复丝在拉直状态下缠绕在金属框上，将其浸渍在环氧树脂胶液中，树脂的配方为e51环氧树脂：三乙烯四胺＝15:2，用丙酮作溶剂。浸渍时间为50min，固化的条件为180℃，时间为60min。将固化后的试样裁剪为长210mm的样条；
[0073]
(3)将高硅氧纤维布浸渍到酚醛树脂中，含胶量为35％，将其放在72℃的烘箱中，保温60min，形成预浸料。提前预热模具，取24层高硅氧纤维布预浸料，使其最终厚度控制在3mm，将预浸料放在模具中在90
°
下保温30min，再以2℃/min的升温速率升到110℃，保温30min，再以2℃/min的升温速率升到180℃，保温60min。冷却到室温后，切割成如图1所示的加强片；
[0074]
(4)将步骤(1)的碳纤维复丝样条和步骤(2)的加强片用耐高温的双马来酰亚胺树脂粘结在一起，将其放在烘箱中，从室温以5℃/min的升温速率升温到150℃，保温60min；再以5℃/min的升温速率升温到180℃，保温60min；再以5℃/min的升温速率升温到200℃，保温120min。冷却到室温后得到碳纤维复丝高温拉伸试样，如图2所示；
[0075]
(5)将步骤(3)得到的试样安装到高温拉伸实验机中，其中试验夹具材料为耐热性能优异且硬度较大的金属，且在夹具两端加有水冷装置，防止温度过高导致试样两端加强片脱落。将试样套入感应线圈内，对于无法直接感应加热的试样，将试样套入石墨加热套管后在套入感应线圈内，保持石墨套管与感应线圈齐平，调整试样保持试样与套管之间的间隙为2mm-5mm，移动红外测温仪使其测温点在试样的中心位置附近；
[0076]
安装好试样后，关闭加热炉体，在室温下对加热炉体抽真空至1
×
10-2
pa以下。开启加热装置，升温速率为50℃/s，分别将温度设定到700℃，后保温2min，打开氧分压伐向里面通入大气，一边通气一边对试样进行拉伸，加载速度为1mm/min，直至试样破坏。
[0077]
实施例9
[0078]
一种碳纤维复丝高温拉伸性能测试方法，包括以下步骤：
[0079]
(1)取三根长1米的t800-24k碳纤维，用电子天平进行称量，测得其线密度的算数平均值为1.050g/m，通过阿基米德排水法测量碳纤维复丝体密度为1.81g/cm3，通过计算得到碳纤维复丝的截面积为0.58mm2；
[0080]
(2)将碳纤维复丝在拉直状态下缠绕在金属框上，将其浸渍在环氧树脂胶液中，树脂的配方为e51环氧树脂：三乙烯四胺＝15:2，用丙酮作溶剂。浸渍时间为60min，固化的条件为125℃，时间为65min。将固化后的试样裁剪为长210mm的样条；
[0081]
(3)将高硅氧纤维布浸渍到酚醛树脂中，含胶量为38％，将其放在77℃的烘箱中，保温60min，形成预浸料。提前预热模具，取24层高硅氧纤维布预浸料，使其最终厚度控制在3mm，将预浸料放在模具中在90
°
下保温30min，再以2℃/min的升温速率升到110℃，保温30min，再以2℃/min的升温速率升到180℃，保温60min。冷却到室温后，切割成如图1所示的加强片；
[0082]
(4)将步骤(1)的碳纤维复丝样条和步骤(2)的加强片用耐高温的双马来酰亚胺树脂粘结在一起，将其放在烘箱中，从室温以5℃/min的升温速率升温到150℃，保温60min；再以5℃/min的升温速率升温到180℃，保温60min；再以5℃/min的升温速率升温到200℃，保温120min。冷却到室温后得到碳纤维复丝高温拉伸试样，如图2所示；
[0083]
(5)将步骤(3)得到的试样安装到高温拉伸实验机中，其中试验夹具材料为耐热性能优异且硬度较大的金属，且在夹具两端加有水冷装置，防止温度过高导致试样两端加强片脱落。将试样套入感应线圈内，对于无法直接感应加热的试样，将试样套入石墨加热套管后在套入感应线圈内，保持石墨套管与感应线圈齐平，调整试样保持试样与套管之间的间隙为2mm-5mm，移动红外测温仪使其测温点在试样中心位置附近；
[0084]
(6)安装好试样后，关闭加热炉体，在室温下对加热炉体抽真空至1
×
10-2
pa以下。后将惰性气体氩气充满炉体中，开启加热装置，升温速率为100℃/s，分别将温度设定到1300℃，后保温1.5min，对试样进行拉伸，加载速度为3mm/min，直至试样破坏。记录试样破坏的最大载荷pi。
[0085]
实施例10
[0086]
一种碳纤维复丝高温拉伸性能测试方法，包括以下步骤：
[0087]
(1)取三根长1米的t800-24k碳纤维，用电子天平进行称量，测得其线密度的算数平均值为1.050g/m，通过阿基米德排水法测量碳纤维复丝体密度为1.81g/cm3，通过计算得到碳纤维复丝的截面积为0.58mm2；
[0088]
(2)将碳纤维复丝在拉直状态下缠绕在金属框上，将其浸渍在环氧树脂胶液中，树脂的配方为e51环氧树脂：三乙烯四胺＝15:2，用丙酮作溶剂。浸渍时间为30min，固化的条件为120℃，时间为60min。将固化后的试样裁剪为长210mm的样条；
[0089]
(3)将高硅氧纤维布浸渍到酚醛树脂中，含胶量为40％，将其放在80℃的烘箱中，保温60min，形成预浸料。提前预热模具，取24层高硅氧纤维布预浸料，使其最终厚度控制在3mm，将预浸料放在模具中在90
°
下保温30min，再以2℃/min的升温速率升到110℃，保温30min，再以2℃/min的升温速率升到180℃，保温60min。冷却到室温后，切割成如图1所示的加强片；
[0090]
(4)将步骤(1)的碳纤维复丝样条和步骤(2)的加强片用耐高温的双马来酰亚胺树脂粘结在一起，将其放在烘箱中，从室温以5℃/min的升温速率升温到150℃，保温60min；再以5℃/min的升温速率升温到180℃，保温60min；再以5℃/min的升温速率升温到200℃，保温120min。冷却到室温后得到碳纤维复丝高温拉伸试样，如图2所示；
[0091]
(5)将步骤(3)得到的试样安装到高温拉伸实验机中，其中试验夹具材料为耐热性能优异且硬度较大的金属，且在夹具两端加有水冷装置，防止温度过高导致试样两端加强片脱落。将试样套入感应线圈内，对于无法直接感应加热的试样，将试样套入石墨加热套管后在套入感应线圈内，保持石墨套管与感应线圈齐平，调整试样保持试样与套管之间的间隙为2mm-5mm，移动红外测温仪使其测温点在试样的中心位置附近；
[0092]
安装好试样后，关闭加热炉体，在室温下对加热炉体抽真空至1
×
10-2
pa以下。开启加热装置，升温速率为80℃/s，分别将温度设定到1000℃，后保温1.5min，打开氧分压伐向里面通入大气，一边通气一边对试样进行拉伸，加载速度为3mm/min，直至试样破坏。
[0093]
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。