29.050炭素材料壓縮靜態(tài)彈性模量和泊松比Standardtestmethodforstaticmoduluso國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)IGB/T40406—2021本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。本文件由中國(guó)鋼鐵工業(yè)協(xié)會(huì)提出。本文件由全國(guó)鋼標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)(SAC/TC183)歸口。本文件起草單位：方大炭素新材料科技股份有限公司、冶金工業(yè)信息標(biāo)準(zhǔn)研究院。1GB/T40406—2021炭素材料壓縮靜態(tài)彈性模量和泊松比測(cè)定方法本文件適用于室溫下炭素材料壓縮靜態(tài)彈性模量和泊松比的測(cè)定。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過(guò)文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文GB/T8170數(shù)值修約規(guī)則與極限數(shù)值的表示和判定3.2泊松比poisson'sratio4方法概要將粘接好雙向(縱向、橫向)應(yīng)變計(jì)的試樣(見圖1)接入動(dòng)靜態(tài)電阻應(yīng)變儀上，同時(shí)將試樣垂直放置試樣抗壓強(qiáng)度所承受壓力的40%～85%為止，卸壓。2GB/T40406—2021標(biāo)引序號(hào)說(shuō)明：1——橫向應(yīng)變片；2——縱向應(yīng)變片；圖1粘接有雙向應(yīng)變計(jì)的試樣5儀器設(shè)備5.1萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)：量程0kN～100kN,精度等級(jí)：1級(jí)。5.2動(dòng)靜態(tài)電阻應(yīng)變儀：多功能靜態(tài)應(yīng)變測(cè)試系統(tǒng)，至少4個(gè)通道，最佳選用8個(gè)通道。采用1/4電靈敏度2.01×(1±1%),電阻350Ω。5.4干燥箱：最高溫度300℃,精度±5℃。5.5游標(biāo)卡尺：測(cè)量范圍0mm～200mm,精度0.02mm。5.6粘膠：502膠等固化后為硬質(zhì)性粘膠。6.1尺寸：直徑20mm、長(zhǎng)度75mm的圓柱體試樣，加工精度為±0.1mm。試樣應(yīng)加工成平的且端面相互平行，端面對(duì)長(zhǎng)度方向的垂直度在0.001mm/mm以內(nèi)，粗糙度Ra6.3。6.2要求：試樣貼片位置無(wú)可見裂紋、凹坑等瑕疵。應(yīng)將試樣放入盛有蒸餾水或酒精的玻璃容器中，清洗、去除試樣表面的粉塵后，取出放置在潔凈的盛料盤內(nèi)，再放入105℃±5℃的干燥箱內(nèi)烘干2h,貯存在干燥器中冷卻至室溫供測(cè)定用。6.3數(shù)量：每次取2個(gè)試樣。7試驗(yàn)步驟7.1試樣直徑測(cè)量在試樣中部(占試樣總長(zhǎng)度的4/5)位置沿軸向測(cè)4次，每次測(cè)量時(shí)試樣旋轉(zhuǎn)90°,取其平均值，計(jì)算受壓面積，平均截面積測(cè)量誤差在0.5%以內(nèi)。7.2應(yīng)變計(jì)粘貼取適量粘膠，均勻涂抹在被粘處表面，將應(yīng)變計(jì)及接線端子(接線柱)表面用無(wú)水乙醇棉球擦洗干凈，晾干后涂抹一薄層粘膠，待粘膠變稠后，將應(yīng)變片接線端子準(zhǔn)確粘貼在試樣表面，然后覆蓋一層聚四GB/T40406—2021氟乙烯薄膜，用手指順著應(yīng)變片的縱向擠出多余粘膠液并排出粘膠層中的氣泡。整個(gè)操作過(guò)程都不能用手觸摸應(yīng)變計(jì)表面；雙向應(yīng)變計(jì)應(yīng)與受力方向保持垂直或平行；粘貼層不能有氣泡和雜質(zhì)，應(yīng)變計(jì)的敏感柵不能斷柵和變形。為了防止粘貼好的應(yīng)變計(jì)受潮和腐蝕物質(zhì)的侵蝕及機(jī)械損傷，對(duì)應(yīng)變計(jì)應(yīng)采取一定的保護(hù)措施。注：為了保證粘接牢固，在聚四氟乙烯薄膜上施加一定壓力后，按應(yīng)變計(jì)粘貼膠使用說(shuō)明書提供的溫度、時(shí)間、壓力進(jìn)行固化和穩(wěn)定化處理。7.3應(yīng)變計(jì)導(dǎo)線焊接7.3.1試樣上面粘貼好應(yīng)變計(jì)貼片，經(jīng)固化和穩(wěn)定化處理后即可焊接導(dǎo)線。7.3.2使用細(xì)砂紙輕輕打磨應(yīng)變計(jì)焊腳及接線端子，去除其表面粘膠及氧化層。7.3.3在應(yīng)變計(jì)焊腳及接線端子表面涂上助焊劑，用電烙鐵將錫焊絲熔化后進(jìn)行點(diǎn)焊，將應(yīng)變計(jì)焊腳、接線端子用測(cè)試導(dǎo)線連接起來(lái)。7.4應(yīng)力、應(yīng)變測(cè)量7.4.1完成焊接的試樣，采用1/4電橋及公共補(bǔ)償?shù)慕泳€方式，把試樣、公共補(bǔ)償線連接在動(dòng)靜態(tài)電阻應(yīng)變儀上后，再把被測(cè)試樣垂直放置在萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)壓縮平臺(tái)上。7.4.2每個(gè)試樣測(cè)量6個(gè)載荷值和對(duì)應(yīng)的應(yīng)變。載荷值起始點(diǎn)為6000N(保證樣品發(fā)生一定的縱向和橫向應(yīng)變),測(cè)量并記錄試樣在該壓力下的縱向應(yīng)變E縱向和橫向應(yīng)變∈橫向；后期每加載1000N,分別測(cè)量記錄對(duì)應(yīng)荷載下的縱向應(yīng)變E縱向和橫向應(yīng)變∈橫向。試驗(yàn)機(jī)以每分鐘3kN/cm2的速度連續(xù)無(wú)沖擊的實(shí)施加載，最大載荷值為等直徑同種材料抗壓強(qiáng)度(斷裂強(qiáng)度)荷載值的40%～85%(11000N)。8結(jié)果計(jì)算8.1橫截面按照式(1)計(jì)算：A=πD2/4……………(1)式中：A——試樣橫截面積，單位為平方毫米(mm2);D——試樣平均直徑，單位為毫米(mm)。8.2一定載荷下試樣受到的應(yīng)力按照式(2)計(jì)算： (2)式中：σ—--一定載荷下試樣受到的應(yīng)力，單位為兆帕(MPa);F——施加到試樣上的力或載荷，單位為牛(N);8.3從應(yīng)力-應(yīng)變曲線計(jì)算樣品的彈性模量，應(yīng)力與應(yīng)變曲線為一條直線，測(cè)試結(jié)果有效。每個(gè)試樣在6個(gè)不同壓力下的靜態(tài)彈性模量E(GPa)按式(3)計(jì)算：……………(3)式中：△o正——最大載荷與最小荷載下試樣受到的應(yīng)力之差，單位為兆帕(MPa);—最大荷載下的縱向應(yīng)變與最小荷載下的縱向應(yīng)變之差，無(wú)量綱。GB/T40406—20218.4泊松比計(jì)算按式(4)計(jì)算：△E縱向——最大荷載下縱向應(yīng)變與最小