碳纤维是一种高强度、高模量的纤维材料,广泛应用于航空、航天、汽车、体育器材等领域。密度是碳纤维的一个重要物理性质,对于材料的设计和应用具有重要意义。本标准旨在规定碳纤维密度的测定方法,以保证测量结果的准确性和可靠性。
1.范围
本标准适用于测定碳纤维密度的方法。
2.引用标准
GB/T 8170 数字表示法和圆整规则
GB/T 1033.1 塑料 第1部分:试验方法 第1-5节:密度、相对密度(比重)和密度(比重)的测定
GB/T 1033.2 塑料 第2部分:试验方法 第1-5节:密度、相对密度(比重)和密度(比重)的测定
GB/T 1033.3 塑料 第3部分:试验方法 第1-5节:密度、相对密度(比重)和密度(比重)的测定
GB/T 1033.4 塑料 第4部分:试验方法 第1-5节:密度、相对密度(比重)和密度(比重)的测定
3.术语和定义
本标准中使用的术语和定义与GB/T 1033.1、GB/T 1033.2、GB/T 1033.3、GB/T 1033.4相同。
4.原理
测定碳纤维密度的方法是通过测量碳纤维的质量和体积来计算得出。碳纤维的质量可以通过称量得到,体积可以通过浸泡法或气体置换法测量得到。
5.仪器和设备
5.1 称量器:量程应符合测量要求,精度应不低于0.1mg。
5.2 体积测量器:可以使用浸泡法或气体置换法测量体积。
5.3 温度计:量程应符合测量要求,精度应不低于0.1℃。
6.试验步骤
6.1 样品制备
将碳纤维样品切成长度为10mm左右的小段,用干燥的纸巾或布擦拭干净,放置在干燥的环境中等待称量。
6.2 程序
6.2.1 称量法
将样品放在称量器上,称量器应在恒温室内进行称量,称量时应注意避免风吹动样品。称量时应记录称量器的读数,称量3次,取平均值作为样品的质量。
6.2.2 浸泡法
将样品放入测量器中,加入足够的液体使样品完全浸泡,测量器应在恒温室内进行测量。测量时应记录测量器的读数,测量3次,取平均值作为样品的体积。
6.2.3 气体置换法
将样品放入测量器中,加入足够的气体使样品完全置换,测量器应在恒温室内进行测量。测量时应记录测量器的读数,测量3次,取平均值作为样品的体积。
6.3 计算
样品的密度可以通过以下公式计算得出:
ρ=m/V
其中,ρ为样品的密度,单位为g/cm³;m为样品的质量,单位为g;V为样品的体积,单位为cm³。
7.结果表示
应将测量结果保留到小数点后3位,如有必要,应进行四舍五入处理。
8.精密度和偏差
本标准未给出精密度和偏差的评定方法。
相关标准
GB/T 30020-2013 碳纤维 纤维直径的测定
GB/T 30021-2013 碳纤维 纤维长度的测定
GB/T 30022-2013 碳纤维 纤维含量的测定
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GB/T 30024-2013 碳纤维 纤维弯曲性能的测定