GB/T34520.3-2017
连续碳化硅纤维测试方法第3部分：线密度和密度
Testmethodsforcontinuoussiliconcarbidefiber—Part3：Lineardensityanddensity
- 中国标准分类号（CCS）V13
- 国际标准分类号（ICS）49.025.99
- 实施日期2018-05-01
- 文件格式PDF
- 文本页数9页
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连续碳化硅纤维测试方法第3部分：线密度和密度
国家标准 GB/34520.3一2017 连续碳化硅纤维测试方法 第3部分:线密度和密度 Testmethodsforcontinuoussiliconearbidefiber Part3:Lineardensityanddensity 2017-11-01发布 2018-05-01实施 国家质量监督检验检疫总局 发布 国家标准化管理委员会国家标准
GB;/T34520.3一2017 前 言 GB/T34520《连续碳化硅纤维测试方法》共分为7个部分 第1部分:束丝上浆率; 第2部分;单纤维直径; 第3部分:线密度和密度 第4部分;束丝拉伸性能 第5部分:单纤维拉伸性能 第6部分;电阻率 第7部分:高温强度保留率
本部分为GB/T34520的第3部分
本部分按照GB/T1.l一2009给出的规则起草
本部分由航天科技集团公司提出
本部分由全国宇航技术及其应用标准化技术委员会(SAc/TC425)归口
本部分起草单位国防科学技术大学、航天标准化研究所 本部分主要起草人;王军、王浩,简科、王亦菲、宋永才、王应德,邵长伟、苟燕子,王小宙、王兵,胡芸、 唐炸妙、陈强
GB;/T34520.3一2017 连续碳化硅纤维测试方法 第3部分:线密度和密度 范围 GB/T34520的本部分规定了测试连续碳化硅(siliconcarbide,siC)纤维线密度和密度的测试环 境,试样,测试设备、测试程序、测试结果计算和测试报告
本部分适用于连续SiC纤维线密度和密度的测试
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测试环境 4.1测试环境条件;温度为23C士5C,相对湿度为50%士20%
4.2在其他环境条件下进行测试时,测试环境温度与相对湿度应在测试报告中注明
试样 5.1测试线密度时,可不去除试样表面上浆剂,但应在测试报告中说明;未说明时应按GB/T34520.1 2017中7.2的规定去除试样表面上浆剂
5.2测试密度时,应按GB/T34520.1一2017中7.2的规定去除试样表面上浆剂
5.3试样在测试前按GB/T1446的规定进行24h状态调节
5.4试样数量不少于3个
GB/T34520.3一2017 6 线密度测试 6.1测试原理 精确测量连续SiC纤维的长度和质量,通过长度与质量的比值计算得到线密度
6.2测试设备 6.2.1鼓风干燥箱 温度精度等于或优于士3C
6.2.2分析天平 精度不小于0.0001g 6.2.3样品皿 在热解环境或溶剂中不发生化学或物理变化,且不与连续siC纤维反应
6.2.4钢尺 量程为1000mm,精度不小于1nmm
6.3测试程序 6.3.1按第5章要求准备试样
将连续SsiC纤维束丝拉直后用钢尺测量并截取1000nmm的束丝,记 为L,精确至1mm 6.3.2按GB/T34520.1-2017中7.1的规定处理样品皿,用分析天平称量样品皿质量,记为m,精确 至0.0001g
6.3.3在低于100C下将样品皿取出,置于干燥器中冷却至室温,用分析天平称量试样及样品皿质量 记为 m精确至0.0001g
6.4测试结果计算 6.4.1纤维线密度按式(1)计算
m2;一m11 T比= 式中: T 纤维线密度的数值,单位为特克斯(tex); 试样与样品皿质量的数值,单位为克(g); ma2 样品皿质量的数值,单位为克(g); 771 L -试样长度的数值,单位为毫米(mm)
6.4.2纤维线密度平均值按式(2)计算
万-" 式中: T 纤维线密度平均值的数值,单位为特克斯(tex); 试样数量，一般n为3
GB;/T34520.3一2017 6.4.3纤维线密度按GB/T8170的规定保留至整数值
密度测试 7.1方法A;液体置换法 7.1.1测试原理 试样在空气中称重后,完全浸人比试样密度小的已知密度的液体中再称重,根据阿基米德定律,试 样在两种介质中的质量显示值不同,从而计算出连续iC纤维的密度
7.1.2测试设备及材料 7.1.2.1分析天平或密度天平 精度不小于0.0001g
7.1.2.2比重计或比重瓶 最大允许误差为0.001g/em
7.1.2.3浸溃液 -般要求浸溃液密度比试样密度小,至少小0.20g/cnm
如;无水乙醉醇,分析纯,p;=0.79g/em' 丙酮,分析纯,p;=0.79g/cm" 二氯乙婉,分析纯,p;=1.25g/em 三氯乙熔,分析纯,p.=1.35g/em 三氧甲烧,分析纯,p;=1.48g/cm 警告操作这些液体时须采取必要的安全措施 7.1.3测试程序 7.1.3.1按第5章要求准备试样
取约0.005g~0.01g的绕成适宜形状的siC短切纤维段,如弓形或 打结
7.1.3.2若采用分析天平测试纤维密度,测试步骤如下 a 在试验温度下按照GB/T15223的规定,用比重瓶或比重计测定浸溃液体的密度,记为p,精 确至0.01g/cm 在空气中称取试样质量,记为w,精确至0.0001g
如果使用悬线或试样架称取试样,则应 b 在总质量中减去悬线或试样架的质量; 将试样浸人装有浸溃液体的烧杯中,通过搅动或挤压排除气泡,待平衡儿秒钟后称取试样质 量,记为w,精确至0.0001g
7.1.3.3若采用密度天平测试纤维密度,测试步骤如下 a 在密度天平中选择使用的浸溃液体和温度; b 在空气中用密度天平称取试样质量; 将试样浸人装有浸溃液体的烧饼中,通过搅动或挤压排除气泡,待平衡几秒后再次使用密度天 c 平称取试样质量; d 直接读出试样密度值
GB/T34520.3一2017 7.1.4测试结果计算 7.1.4.1采用分析天平测试时,密度按式(3)计算
w1 o p w'1i一w'2 式中 纤维密度的数值,单位为克每立方厘米(g/em'); p 试样在空气中的质量示值的数值,单位为克(g)1 Z'n 试样在浸溃液中的质量示值的数值,单位为克(g); Z2 浸溃液体密度的数值,单位为克每立方厘米(g/cnm')y P 7.1.4.2采用密度天平测试时,纤维密度p由密度天平读出
7.1.43纤维密度平均值按式(4)计算
p= 式中 -纤维密度平均值的数值,单位为克每立方厘米(g/cm 7.1.4.4密度按GB/T8170的规定保留至小数点后两位
7.2方法B:密度梯度管法 7.2.1测试原理 根据观察试样在密度线性增加的液体中的平衡位置进行测试
采用从上到下密度均匀增加的液体 柱(密度梯度柱)的方法来测试连续SiC纤维的密度
7.2.2测试设备及材料 7.2.2.1 温度计 精度不低于0.1C
7.2.2.2 恒温水浴槽 使密度梯度柱中的液体温度保持在23C士0.1C
7.2.2.3密度梯度柱及配件 -根标有刻度的直管，上端开口,长约1000mm,直径为40mm50mm,外有水浴使其温度保持 在23C士0.1C
柱底有一个不锈钢框,可由不被液体浸蚀的悬线上提或下降
填充密度梯度柱时使用的配件,包含虹吸管、活塞、玻璃管、体积为2L的容器和磁力搅拌器
7.2.2.4系列经校准的标准密度球 mm6mm， 直径约5 1,23C时的密度已知,精确至万分之一,其范围包含所测试样的密度
7.2.2.5密度梯度液 两种浸溃液体,混合后可包含所测试样的密度范围
典型的混合液有: 乙醉、三嗅甲炕(密度范围0.81g/cm'2.89g/cm'
GB;/T34520.3一2017 四氯化碳、三澳甲炕(密度范围1.59g/em'~2.89 9g/cmm') 2.96 g/em) 四氧化碳,四澳乙熔(密度范围1.59g/em 四氧化碳、五澳乙烧(密度范围1.59g/em'3.20g/em) 警告 -操作这些液体时须采取必要的安全措施
7.2.3操作步骤 7.2.3.1选择合适的浸溃液体,配置密度梯度管
7.2.3.2按第5章要求准备好试样
取0.0001g0.001g的SiC短切纤维段,浸人两种液体中密度较 小的液体中至少10min,小心地排除气泡
7.2.3.3参照附录A的规定制备密度梯度管,得到线性的标准密度球高度-密度曲线图
7.2.3.4将试样浸人密度梯度柱的上部,使其自然下降到平衡位置液体表面不应飘浮纤维,也不能有 气泡夹杂在试样中
7.2.3.5当试样达到平衡时,记录相应的刻度值,并从校准曲线上得出相应的密度值
7.2.3.6用框移走散落的试样,避免破坏梯度管
7.2.4测试结果计算 从密度梯度管的线性标淮密度球高度-密度曲线上,用试样平衡静止的刻度值查到对应的密度值 p,单位为克每立方厘米(g/enm')
纤维密度平均值按式(4)计算,并按GB/T8170的规定保留至小数 点后两位
测试报告 测试报告主要包括以下内容 测试用纤维名称,规格、来源， a b)测试环境、测试日期; 测试标准,测试方法、测试仪器和测试参数 c 试样数量和测试结果
d
GB/T34520.3一2017 附 录 A 资料性附录) 密度梯度管的制备 原理 A.1 方法B中的密度梯度柱可以使用两种方法来制备,示意图见图A.1
第一种方法[见图A.1a)]是从柱子顶部逐渐加人密度渐小的液体,每种液体可以沿着管的内表面 缓慢流人,使其停留在密度更大一些的液体上面
第二种方法[见图A.1b]是从柱子底部逐渐加人密度渐大的液体,密度较大的液体取代密度较小 的液体位置而使密度较小的液体向上移动
A.2操作 A.2.1按图A.1a)和图A.1b)安装好设备,调节温度至23C士0.1C
在柱子底部放人不锈钢框,框中 装好校准标准密度球(最好8个) A.2.2准备好两种液体L高密度)和L.低密度)
根据所需的精度,可以是单一的液体或者混合液 体,其密度范围应包含所测的纤维密度
精度要求越高,密度梯度则越小,通常700mm柱长对应的密 度变化幅度为0.05 g/em A.2.3如图A.1a)和图A.1lb)所示,向瓶A和B中分别加人液体L或L2
每个瓶中的液体体积应等 于或大于密度梯度柱一半的体积
搅动靠近柱子的液体,然后打开S和S,[见图A.1a)]或R和R[见图A.1b)],填充约2h
在图A.la)的方法中,随着密度的增加,标准密度球逐步从柱底向上升,直至在柱中平衡
在图A.1b)的方法中,随着密度的增加,标准密度球逐步从柱底向上升,直至在柱中平衡
A.2.4塞紧柱塞,23士0.1笔恒温至少24h
测量每个标准密度球从悬浮位置到柱底的距离,单位 为毫米(mm),绘制标准密度球高度-密度曲线图
如果该曲线图非线性,重复以上步骤
密度梯度柱 般可以保存一个月,超过一个月后密度梯度柱失去线性
GB;/T34520.3一2017 a) 从顶部注入 l b 从底部注入 说明 -磁力搅拌器; 与管内表面接触的毛细管; -管; -温度调节水浴; 温度调节装置; -标准球状浮标; 容器八 高密度液体L; 容器B 低密度液体L
图A.1密度梯度管制备示意图
连续碳化硅纤维测试方法第3部分：线密度和密度GB/T34520.3-2017
连续碳化硅纤维是一种高性能纤维材料，具有热稳定性好、耐腐蚀、抗氧化性强等优良特性。在制造过程中，需要对其进行严格的质量检测，其中线密度和密度是非常重要的指标之一。
一、线密度测试方法
线密度是指单位长度内纤维的数量，通常用单位长度内纤维的重量表示。在测试线密度时，需要选择合适的测试设备，并按照GB/T34520.3-2017的要求进行操作。
测试步骤如下：
- 1. 准备测试设备，包括精密天平、称量舟、镊子等。
- 2. 取一定长度的连续碳化硅纤维样品，将其放入称量舟中。
- 3. 使用镊子分离出单根纤维，并在精密天平上称重。
- 4. 计算线密度，即单位长度内纤维的重量。
二、密度测试方法
密度是指物体质量与其体积之比，在连续碳化硅纤维的制造过程中，需要对其密度进行准确测量，以保证其性能和质量。
密度测试步骤如下：
- 1. 准备测试设备，包括金属容器、水、精密天平等。
- 2. 将一定数量的连续碳化硅纤维样品放入金属容器中，并加入足够的水。
- 3. 在精密天平上称量装有水和纤维的金属容器总重。
- 4. 取出纤维，将金属容器重新称重得到纤维之前的重量，计算出纤维的体积。
- 5. 计算出密度，即纤维质量与体积的比值。
以上就是连续碳化硅纤维测试方法第3部分：线密度和密度GB/T34520.3-2017的相关内容。
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- 连续碳化硅纤维测试方法第5部分：单纤维拉伸性能GB/T34520.5-2017
- 连续碳化硅纤维测试方法第4部分：束丝拉伸性能GB/T34520.4-2017
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