【国家标准】 精细陶瓷纤维 单丝室温拉伸性能的测定

中华人民共和国国家标准 精细陶瓷纤维 室温单丝拉伸性能的测定 Fine ceramics fiber Determination of tensile properties of filaments at ambient temperature 1 范围 本文件规定了精细陶瓷纤维单丝拉伸性能的测试方法，包括拉伸强度、弹性模量和断裂应变等参数的测定条件与要求。 本方法适用于取自丝束、编织物等断裂应变小于等于5%的连续陶瓷纤维单丝。 本文件不适用于表现出非线性拉伸应变曲线的碳纤维，也不适用于检验纤维强度性能的均匀性，或评价压力对纤维体积的影响，同时不包括纤维失效的统计学特性分析。 2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。 注：凡注日期的引用文件，仅该版本适用；凡不注日期的引用文件，其最新版本（包括修改单）适用。 GB/T 3291.3 纺织材料性能和试验术语 第3部分：通用 GB/T 16825.1 静力单轴试验机的检验 第1部分：拉力和（或）压力试验机测力系统的检验与校准 GB/T 18374 增强材料术语及定义 GB/T 29761 碳纤维浸润剂含量的测定 GB/T 29762 碳纤维纤维直径和横截面积的测定 GB/T 40005 精细陶瓷强度数据的韦布尔统计分析方法 JC/T 2404 室温下连续纤维增强陶瓷基复合材料拉伸性能试验方法 ISO 19634:2017 Fine ceramics (advanced ceramics, advanced technical ceramics) Ceramic composites Notations and symbols 3 术语和定义 GB/T 3291.3、GB/T 18374和JC/T 2404界定的术语以及下列术语适用于本文件。 3.1 标距长度（Lo） 单丝上两个参考点之间的初始距离。 3.2 试样长度（Lf） 纤维夹持端之间的初始距离。 3.3 初始横截面积（Ao） 单丝在标距长度范围内的横截面积。 3.4 最大拉力（Fm） 单丝拉伸断裂时的最大拉力。 3.5 拉伸应力（σt） 试样拉力与初始横截面积的比值。 3.6 拉伸强度（σm） 单丝最大拉力与初始横截面积的比值。 3.7 纵向形变 拉伸试验时标距长度的增加量。 3.8 系统总柔度（C） 力-位移关系曲线上线性部分斜率的倒数。 3.9 加载系统柔度 去除试样贡献后十字头位移与载荷的比值。 3.10 应变（ε） 纵向形变与标距长度的比值。 3.11 断裂应变（εm） 纤维拉伸断裂时的应变。 3.12 弹性模量（E） 拉伸应力-应变曲线上线性部分的斜率。 3.13 基本单位 给定产品的最小市售单位，通常为一个线轴。 4 原理 精细陶瓷单丝在恒定位移速率下进行拉伸加载直至断裂，同时测量并记录拉伸力与十字头位移速率。如需要，可通过系统柔度校准的位移数据计算材料纵向形变。 5 仪器和材料 5.1 拉伸试验机 试验机应满足GB/T 16825.1中1级精度要求，并配备高精度力值测量系统及位移分辨率优于1μm的位移测量系统。 5.2 加载系统 夹具应保证试样轴向对中，避免纤维在夹持过程中发生滑移。 5.3 粘合剂 如环氧树脂胶或密封蜡，用于固定单丝两端于夹具中。 5.4 数据记录系统 应能够记录力-位移曲线，推荐使用数字化数据采集系统。 6 试样 应采用标距长度25mm的试样用于力-位移曲线测定。 应采用标距长度10mm和50mm的试样用于加载系统柔度C的确定。 标距长度精度为±1mm。 7 试样制备 试样制备过程应保证重复性并避免损伤单丝。 注：试样制备过程中的损伤可能导致单丝性能降低，应尽量减少损伤单丝数量占比。