Материал: Технология углеродных волокон (90
Ход работы.
1. Отбор проб
От каждой отобранной по ГОСТ 6611.0-73 единицы продукции отбирают точечные пробы: пасмы или отрезки нитей.
2. Подготовка к испытанию
Определение линейной плотности, применяемой для вычисления кондиционной или результирующей кондиционной линейной плотности, допускается проводить без предварительного выдерживания нитей в климатических условиях по ГОСТ 10681-75. Продолжительность выдерживания в климатических условиях нитей всех видов в единицах продукции (початках, шпулях, катушках,
бобинах, куличах, мотках) должна быть не менее 10 ч.
3. Проведение испытаний
Для определения линейной плотности нитей применяют пасмы длиной нити 200, 100, 50, 25, 20, 10 и 5 м и отрезки нитей длиной 1 и 0,5 м.
Отрезки нитей длиной 0,5 м получают одновременно с определением разрывной нагрузки методом разрыва одной нити или путем заправки нити в зажимы разрывной машины или круткомера при зажимной длине 0,5 м и предварительной нагрузке, величина которой в зависимости от линейной плотности нити должна соответствовать указанной в ГОСТ 6611.2-73.
Нити отрезают лезвием бритвы по грани зажимов разрывной машины или круткомера и свертывают комочком или колечком.
Перед определением массы отрезки нитей должны быть дополнительно выдержаны в климатических условиях по ГОСТ
10681-75 не менее 2 ч.
Для определения фактической линейной плотности или результирующей фактической линейной плотности нитей все пасмы или отрезки нитей взвешивают вместе с погрешностью не более 0,5% от их общей массы.
При взвешивании отрезков нитей их следует брать пинцетом.
11
Если разность между сравниваемыми массами превышает 1,5% от массы отрезков, взвешенных вместе, то все взвешивания повторяют.
4. Обработка результатов
Фактическую линейную плотность Тф или результирующую
фактическую линейную плотность Rф , текс, вычисляют по формуле |
|||||
|
= 1000 |
|
|
= 1000 |
|
ф |
|
∑ или |
ф |
|
∑ , |
где ∑m - масса отрезка, г;
l - длина нити в пасме или длина отрезка, м;
Кондиционную линейную плотность нитей Tк или |
|||||
результирующую кондиционную линейную плотность Rк, текс, |
|||||
вычисляют по формулам |
|
100 + ф |
|
|
|
к |
ф |
или |
|||
= |
100 + , |
|
|
||
|
|
|
н |
|
|
к |
|
ф |
100 + ф |
, |
|
|
= |
100 + |
|
||
|
|
|
н |
|
|
где Tф- фактическая линейная плотность нити, текс;
Rф- результирующая фактическая линейная плотность нитей,
текс;
Wн - нормированная влажность нитей, %;
Wф - фактическая влажность нитей, %.
Промежуточные (используемые для дальнейших расчетов) и окончательные результаты фактической или результирующей фактической, кондиционной или результирующей кондиционной линейных плотностей вычисляют с точностью, указанной в табл. 2.
12
Таблица 2. Точность плотности
Линейная |
Промежуточный |
|
|
Окончательный |
||
плотность |
результат |
|
|
|
результат |
|
До 1 |
До 0,0001 |
|
|
|
До 0,001 |
|
" 10 |
0,001 |
|
|
|
|
0,01 |
" 10 " 100 |
0,01 |
|
|
|
|
0,1 |
" 100 " 1000 |
0,1 |
|
|
|
|
1 |
" 1000 |
1 |
|
|
|
|
10 |
Относительное отклонение δ кондиционной линейной |
||||||
плотности нитей Tк |
от номинальной T или результирующей |
|||||
кондиционной линейной плотности нитей Rк от результирующей |
||||||
номинальной Rн, %, вычисляют по формулам |
||||||
|
|
= |
к −н |
н |
100, |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
или |
|
|
|
|
|
= |
к −н |
н |
100, |
|
|
|
|
|
|||
Для синтетических комплексных нитей и мононитей, имеющих нормированную влажность не более 2%, допускаемое относительное отклонение δ фактической линейной плотности нитей
Тф от номинальной Тн |
или результирующей фактической линейной |
|||||
плотности Тк от результирующей номинальной Rк, %, вычисляют по |
||||||
формулам |
= |
ф −н |
н |
100, |
||
|
||||||
|
|
|
или |
|
||
|
= |
ф −н |
н |
100. |
||
|
|
|
|
|
||
13
При подсчете относительного отклонения применяют промежуточное значение кондиционной линейной плотности Тk или результирующей кондиционной линейной плотности Rk.
Промежуточный результат относительного отклонения вычисляют с погрешностью до 0,01%, окончательный - с точностью до 0,1%.
При подсчете применяют правила округления согласно ГОСТ 10878-70
5. Протокол испытаний. Протокол испытания должен содержать следующие данные:
• наименование нити;
• данные о том, что подвергается испытанию (с наименованием нити);
•результаты испытаний;
•место и дату проведения испытаний;
•подпись ответственного за проведение испытаний;
•расчет доверительного интервала линейной плотности с доверительной вероятностью 0,9.
14
Лабораторная работа 3 ОПРЕДЕЛЕНИЕ МЕХАНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ПРИ
РАСТЯЖЕНИИ НИТИ
Цель работы: Определение разрывной нагрузки, прочности при растяжении и удлинения углеродных волокон и изучение методики и расчета характеристик при одноосном растяжении.
Аппаратура, материалы и реактивы: Разрывные машины с постоянной скоростью нагружения, автоматизированные с программным управлением. Погрешность при определении изменения длины должна быть ±1мм. Дополнительно используются: грузы предварительного натяжения; секундомер; клей акриловый секундный; чистая бумага; ножницы.
Задачи:
1.Изучить устройство и принцип работы разрывной
машины.
2.Изучить методику определения и расчета механических характеристик волокон.
3.Провести испытания углеродных волокон и экспериментально определить показатели механических характеристик, а именно, разрывной нагрузки, удельной разрывной нагрузки, прочности при растяжении, модуля упругости и удлинения волокон (табл. 3).
Пояснения к работе. Прочность нити определяют испытанием на растяжение. При экспериментальном изучении растяжения получают полуцикловые характеристики, доводя образцы до разрушения.
Методические указания устанавливают методы определения разрывной нагрузки, удлинения при разрыве нитей и подсчет удельной разрывной нагрузки и прочности нитей.
Сущность метода заключается в растяжении нити до разрыва и определения величины разрывной нагрузки и удлинения при разрыве. Термины и пояснения к ним указаны в табл. 3.
15