以往眾所周知的碳纖維彈性模數(shù)測(cè)定方法,是使用高精度的儀器,記錄碳纖維張力和變形過(guò)程,繪成曲線表,按張力—變形公式,計(jì)算出彈性模數(shù),這樣做復(fù)雜、費(fèi)時(shí)、花錢多,另外無(wú)法對(duì)松弛過(guò)程的纖維結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析。
俄羅斯試驗(yàn)采用超聲波方法測(cè)定碳纖維(絲束)的彈性模數(shù),是測(cè)定纖維本身的物理數(shù)值,即纖維上彈性波的傳遞時(shí)間。原理是利用超聲波發(fā)射器,從纖維的一端無(wú)接觸地發(fā)出超聲波,由纖維另一端的超聲波接受傳感器接收信號(hào),測(cè)定出超聲波在發(fā)射器至接收器之間傳遞的時(shí)間,推算工式:
發(fā)射器與接收器的距離
彈性模數(shù)=纖維密度×(————————————)2
超聲波基線經(jīng)過(guò)時(shí)間
用這種方法測(cè)定了三種聚丙烯腈基碳纖維絲束,無(wú)接觸,無(wú)損傷,測(cè)定所需絲束的最小長(zhǎng)度是5cm,遠(yuǎn)低于其他測(cè)定方法。測(cè)定結(jié)果與絲束的強(qiáng)力數(shù)值和拉伸數(shù)值無(wú)直接關(guān)系。這種方法既能測(cè)定初始碳纖維絲束的彈性模數(shù),又能測(cè)定復(fù)合材料中的絲束彈性模數(shù),可以間接測(cè)定絲束運(yùn)動(dòng)時(shí)的彈性性能,也可以測(cè)定制成絲束產(chǎn)品的局部結(jié)構(gòu)上的彈性模數(shù)。