GB-T 44308-2024碳纤维和玻璃纤维组合增强塑料组分含量和孔隙含量的测定.docx

ICS59.100.20(SQS3三B中华人民共和国家标准GB/T443082024碳纤维和玻璃纤维组合增强塑料组分含量和孔隙含量的测定2024Ne-23发布Determinationofconstituentcontentandvoidcontentofcarbonfiberandg1.assfiberhybridreinforcedp1.astics2025-03-01*国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会目次前言IIII范围I2规范性引用文件13术语和定义I4原理15试验仪器与试剂15.1 仪器I5.2 试剂26邮26.1 试样敬盘26.2 试样制备26.3 试样状态调节27电步骤28结果计算39试5金报告4附录A（规范性）碳纤维和玻璃纤维组合增生塑料各组分体枳含显和孔隙含JIt计算5本文件按照GBZT1.1-2020寸标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起点规则3的规定起草.请注意本文件的某些内容有可能涉及专利.本文件的发布机构不承担识别专利的贡任.本文件由全国碳纤维标准化技术委员会（SAGTC572）提出并归口。本文件起隼单位；国检测试控股爽团南京国材检测有限公司、安做锦圣新材料仃限公司、江办恒祖股份有限公司、振石集团华智研究院（浙江）有限公司、山西钢科碳材料有限公F.巨石集团有限公司、东华大学、浙江成如旦新能源科技股份有限公司、明阳智慈能源集团股份公司、四川东树新材料有限公司、中红神鹰碳纤维股份有限公司、中肮匏合材料有限於任公司、中国科学院山西煤岗化学研咒所、吉林虫通成飞新材料股份公司、廊坊市飞洋更令材料有限公司、哈尔滨玻瑞钢研究院有限公司、南京袅光集团有限卅任公司、浙江振石新材料股份有限公司、胜利油田北方实业集团有限负任公司、中化高性能及令材料疗限公司、湖南顺诚轨道装i有限公司、广东中成或合材料有限公司、广州汽车柒团股份有限公司、申庆长安汽车股份有限公司、厦门双瑞风电科技有限公司、沈兴线缆集团有限公司、中冶建筑研窕总院有限公司、南昌市嘉鼎先进复合材料有限公司、湖北嘉福达节能科技股份有限公司、中航试金石检测科技（大厂）有限公司、嘉兴雅港笈合材料有限公司、浙江航E检测技术有限公司、浙江艾柯检测科技有限公司、湖曲弘辉科技有限公司、新关测（青岛）测试科技有限公司、侦庆华司特检测技术有限公司。本文件主要起草人：孙闪闪、方允侪、郝郑涛、何少波、王飞翔、刘召军、常春报、叶风林、张理、谈菊生、王艳丽、文治天、WJ晓古、钟连兵、刘栋、祖郁、刘玉婢、罗莎莎、辛朝波、孙远君、胡伟叶、刘连学、李金.陈建明、黄英、祁晨雄、季俊、冯冠铭、曾煜影.课悒、黄盛开、李波、高地、关洪涛、宋建吕、王彬、刘斜传、张洋、王贞、吴当岑、黄志刚、陆萍、龚上胡、甫兴平、任玉华、装震、胡玮、章欣、王军强、匡乃航、王宝瑞、罗乐、铁建成、谢梦城。碳纤维和玻璃纤维组合增强塑料组分含和孔隙含的测定1范B1.本文件规定了测定碳纤维和玻璃纤维组合增强阻料中碳纤维含量、玻烟纤维含盘、树脂含量和孔隙含后的原理、试样、试验仪涔与试剂、状脸步骤、结果计算及试验报告等，木文件适用于浓硫酸在一定条件卜能使树断基休完全消化且对纤维仅产生轻微腐蚀的砍纤维和玻璃纤维组合增强塑科.2 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，其中，注日期的引用文件，仅该日期时应的版本适用于本文件：不注日期的引用文件,其最新版本（包括所有的脩曲单）适用于本文件。GB,T1033.1塑料推泡沫型料密度的测定笫1部分：浸潢法、液体比虫腋法和酒定法GBZT30019碳纤处密度的测定GB-T40724秘:纤维及其发合材料术语GB.T4!063玻璃纤维密度的测定3 *WWtGB.T40724界定的术语和定义适用于本文件。己知质城的试样，荔体部分被扭破酸介质消化，热硫酸消化基体后，含有增强材料的找余物经过滋、清洗、干燥、冷却和称Jit再在一定程度下灼烧、冷却、再称量试样消化损失部分为基体树脂.灼烧损失部分为碳纤维，灼烧后划余部分为玻璃纤维.由此可计竟出纤维增强塑料中各组分侦麻含麻.根据纤雉增覆爨料、碳纤维、玻璃纤雉和树脂淡铸体的函度,分别计算出纤维增演制科中各组分的体积含筮及孔隙含量.5试仪与试剂1.1 仪叁1.1.1 分析天平：精度为01mg.1.1.2 马弗炉：能控制在（625±20）C”1.1.3 鼓风干燥箱：能控制在（150±5C.1.1.4 加热台：温度可调节,控谓精度为土<rc.1.1.5 烧杯或烧瓶：容积2501.°1.1.6 过滤器：耐酸型，孔径为1.5m-9.0um,1.1.7 逊地端：不小于30In1.1.1.8 抽沙粮.&1.9真空泵及压力表，1.1.10 干燥器.1.2 m1.2.1 硫酸：95%98分析纯。1.2.2 过氧化氢：30%35%分析纯，523丙阴：分析纯，6每组试样至少3个，每个试样质量为2g7g.（2试样应在距样品边缘（已切除工艺毛边）20mm以上有代表性部位选取”622试样质法按照61的规定，试样保持原理度且试样长度或宽度其中个方向的尺寸不小于w,由F样品依嗟异，取用俎和试样形状会影响测试结果，623除去试样表面油污.624试样制备加工完成后应进行干燥处理。&3«m«rW15试验前，试样应在温度（23±2）t、相对湿度（50±10）%条件下放置不少于24h.或在室温干燥器内放置不少于24ho7W喇枇、就财Mw=5爆作崛物U内并注安±防护.7.1 试验前，试样按&3进行状态调节。7.2 称地试样质量mo.精确至0.1咏。7.3 将试样放入烧杯或烧瓶内加入95%98%硫酸,蕨酸用量以能使树脂基体消化完全为准。初始消化时，每克试样硫酸用量宜为10n1.7.4 将装有疏酸和试样的容跳放在加热台上加热,由室温升至设定温度时间不少于15min.持续加热直至纤维完全分散，环氯、聚酯类基体纤维增批电科推荐加热温度为（220±10）'C,酚醛树脂类菸体纤维增强案料推荐加热温度为（285±5）C。7.5 消化后的混合液，用3加一3般过氧化氢沿瓶联獴慢滴加并充分搅拌，至混合液濯漏7.6 再采用相同的加热温度继续加热澄清后的混合液，保温10min,如混合液又混浊，则继续滴加过氧化氢至混合液澄清为止.7.7 洗净后的过泄器在（1SO±5）'C鼓风干场箱中烘干,然后放入干燥器中冷却至室温，称量，继续烘干、冷却和称fit,宜至恒重,即连续两次称量的质量相差不超过Img,最后一次称fit的质量记为n»i.精确至0.1mg”7.8 将过渔器装在抽处精上，转移澄清并冷却后的全部混合液至过渡器内，用然储水稀杼混合液，出GKT-M308-2)>24空抽泄.抽滋压力宜为1.8kPa,用蒸饰水反更抽流,直至溶液的PH值接近7.再用适量内用冲洗一次.7.9 检查过谑器中的树脂基体是否消化完全，若未消化完全(如纤维不能被完全分开、存在块状纤维等)，则将过浊涔中的纤维全郃放入烧杯或烧瓶内，重复737.8.7.10 抽流后的纤维和过源器放入150±SC鼓风干馋箱内干燥2h,再放入干煤器内冷却至室温.林璇,继续干燥、冷却和称量，直至恒重，最后一次称城的质量记为%精碉至0.1m.，与曲之差即为消化后碳纤维和玻璃纤维的总麻Sh7.11在(625±20)C的马弗炉内加热瓷坨烟IOmin20min,然后放入干燥涔中，冷却至室温，称Jit.如此重立操作直至恒重.破后一次称出的质量记为m3.精确至01mg.7. 12将7.10过滋器中干燥后的纤维全部转移至兖珀堀内,置于马邦炉中,在(625±20)C下灼烧.直至搬纤维灼烧完全。7.13物带有残氽物的到堀从马弗炉中取出,放入干燥器中,冷却至室温.称fib继续恒温灼烧、冷却、称信，直至恒常,最后一次称收的质收记为nr,精确至0mg.m4m3之差即为玻璃纤维的质量.7147.10中得到的碳纤维和玻璃纤维的总质量与7.13中得到的玻璃纤维的质量之差即为破纤维的fit-7.15 分别称属仃代表性的碳纤城和破菊纤维，两种纤维质价均约等于被消化试样质发，长度与试样中纤维长度相近，按7.3、7.10同样条件对两种纤维分别进行比对试脸，依据消化前的纤维质量与消化后的纤维质量分别计算碳纤维和触纤维比对试验的纤维质显损失率，分别记为MOC和将消化后的碳纤维按照7.12中相同的温度进行灼烧，称心残余物质量，依据消化后得到的碳纤维侦果与灼烧后残余物质州计豫消化后的碳纤维灰分含埴,记为Am，7.16 如需计算各组分体枳含鼠和孔隙含疑，则应在7.3之前按照GB/T1033J测定碳纤维和玻璃纤维加台增强献料的密度，记为p各组分体枳含量和孔隙含冰按附录A规定进行计算。8结果计算8.1 按公式(1)计仪碳纤维和玻璃纤维加合增强电料中碳纤维质证含量：If(吗-，)-(%-吗)%cmn(100-,WuM0O-A,n)式中:Mc一碳纤维和玻璃纤维组合增强塑料中碳纤维质价含量机应消化后过沙器、碳纤维和玻璃纤锦的总质S1.舱位为克(或：m1.过滤器质b舱位为克(g)：叱灼烧后究地以和残余物总质量，单位为克3:m3赞坨端质吊，单位为克(；mo碳纤维和坡病纤傩组合剂强型料试样场量，单位为克(g);Moc碳纤维比对试胺的纤维咙量损失率，%;AB消化后的碳纤维灰分含fit%,8.2按公式(2)计算碳纤维和玻璃纤维祖台增演整料中玻璃纤维旗球含计：(叫-叫)-(叫-町ft/nu(100-nrX1.OO-An)式中：Mg=三T锥和跛璃纤维组合增强皇科中坡病纤雨员辰含收.：M灼烧后瓷加堀和残余物总质埴.单位为克3：m3带出烟质1A,电位为克（g）:m2消化后过滤器、碳纤维和破胸纤维的总质量,单位为克谊上m1.一一过湖湍质盘.单位为克（£）:Am消化后的碳纤堆灰分含量,粗mo-碳纤维和玻璃纤维组合增强电料试样筋量,单位为克（g）:Mog玻璃纤维比时试验的纤维帧量损失率，%.8.3 按公式计算碳纤维和玻璃纤维级令增强果料中树脂质最含SkM=K）WKvM式中：Mr一碳纤维和戢璃纤域组合增强裁料中树脂物量含崎，%:MS一裱纤维和玻璃纤维组合增强塑料中破璃纤维质技含1½%:Mc碳纤维和玻璃纤维殂合增赧果料中碳纤斑顷依含量，。若无法获得比耐试蛤用纤维，可由相关方提供戢璃纤维浸洞剂含量、搬纤维上浆剂含量和灰分含t.分别作为比对试验中玻璃纤维项状损失率、碳纤维历麻损失率和消化后的碳纤维灰分含累参与计算：若无法荻得比对试验用纤维，且相关方无法提供液璃纤维浸润剂含用、碳纤维上浆剂含加和灰分含t.则Mog=0、Moe=。、Am=O,并在试验报告中注明.8.4 计算好组试样的算术平均值，保留三位有效故字，9KMft试验报行应至少包含下列内容：a）本文件编号；b）试样来源和批号；c）试样状态调节：d）试样数盘；O试验中异常情况：O试脸结果，包括单值及平均值；S）试脸单位、试验人员、试脸日期及其他需要说明的情况。附录A(规范性)碳纤维和玻璃纤维组合增强塑料各组分体积含量和孔隙含量计算A.1按公式(A.I)计算碳纤维和跛加纤维加合墙强型料中碳纤维体枳含量：.=Mx-(A.1)A式也VC碳纤维和玻璃纤维组合墙强塑料中碳纤维体枳含玻.%：Aft-碳纤维和玻璃纤维组合增覆整料中碳纤维顺量含量，;P碳纤维和玻瑞纤睢组合增强型料密度.单位为克每立方厘米(洪:硒Pe按GBEoo1.9测定或由相关方提供的碳纤维密度，单位为克悠立方匣米(gm4A.2按公式(A.2)计算碟纤雉和玻瑞纤城怨令增覆塑料中玻璃纤斑:体积含量：v_VtKr(A.2)，A式中IVg碳纤维和破璃纤维现合增强电料中玻陶纤维体枳含量，%:Mg碳纤维和破璃纤维组合增强果料中破离纤维质被含%：P碳纤维和玻璃纤维组合增强型料密度单位为克每立方厘米(M力：Pg_按GB,T41063测定或由相关方提供的玻璃纤雉密度，单位为克诲立方闻米电),A.3按公式(A.3)计舞碳纤维和玻璃纤维处合增强塑料中树厮体枳含量：V,=业*(A.3)八'1':Vr一碳纤维和玻璃纤维加合增强塑料中树脂体积含度，%;Mr碳纤锥和玻璃纤维组合增强塑料中树脂质量含量，%；P_碳纤维和玻璃纤维俎合增演照料密度，单位为克每立方厘米(酸W);Pr按GBZr1033.1测定或由相关方提供的树脂浇铸体密度,单位为克每立方厘米Qmj).A.4按公式(A.4)计算底纤维和玻璃纤维组合增强蹩料中孔隙含量：Vv=I(X)-Vg-Vc-V1(A.4)式中：Vy一碳纤维和玻璃纤维组合增强塑料中孔隙含量%:Vg一碳纤维和玻璃纤维加台增强塑料中玻璃纤维体积含量，%;Ve一碳纤维和破璃纤维组合增强塑料中碳纤维体积含量，%;Vr暖纤维和玻璃纤维组合增强理料中树脂体积含量:，%.当测得孔隙含量小于一02,有可能测试过程存在异常应检查相关参数或试段步骤.注1：负孑1.PS含量在理论龙不可能的，但实际计算是有可能的。注2：由于碳，锦密段'玻朦降布%料脂浇铸体密度:渐入梦处成刎在误差,导致实际计版的各组分体枳含量和431含瑞与J1.实他行在偏景。