第二部分 原材料性能测试
试验1 单丝、 丝束 （复丝）及织物主要性能测试
  试验1-1 单丝强度和弹性模量测定
 一 、试验目的
  掌握单丝强度和弹性模量的试验方法。
 二、试验原理
  单丝试样与材料力学试验的试样比较，其试样尺寸微小，因此，其测试设备也微小，但拉伸过程极为相似，计算拉伸强度和弹性模量的方法也相似。
三、试验仪器与设备
 单丝强力仪、带微米刻度的显微镜或杠杆千分表、秒表、尖镊子。
四、 试验步骤
1、了解单丝强力仪的工作原理和操作方法。它的主要技术参数有7项:负荷量程范围：0~0.98N小伸长读数0.01mm；下甲持器下降速度为2mm/min~60mm/min，有级变速11档；大行程100mm;小负荷感量10-4N;走纸速度误差≤1%；工业电源：220V、50Hz,单丝强力仪实际上一台小型电子万能试验机，负荷数和伸长量均数字显示，外形由主机台、控制器和记录仪三部分组成。
 2、准备和校验；将主机台、控制器和记录仪三部分用19芯和5芯连线连接，通电预热30min 检查“上升”和“下降”开关，看下夹持器运动是否正常。用100g砝码调满，然后去砝码调零，再用50g砝码校核负荷显示数。如有误差可反复调零和调满好记录仪纵向零位和满格位。
3、选择拉伸速度2mm/min.
4、用秒表检核记录仪的走纸速度。
5、按图1-1所示选择单根碳纤维或玻璃纤维于纸框中位黏好。试样至少10个，并编号。

6、依编号将纸框在主机上夹头夹好，慢慢上升下夹持器，使之正好夹住纸框下端。小心剪断纸框两边，记录上下夹持器距离Lv
7、放下记录笔和纸阀，同时开启“下降”进行拉伸。一般要求在20S之内将纤维拉断。数码管自动显示大负荷数和断裂伸长值。记录仪记录负荷-伸长曲线。
8、取下被拉断的单丝，房子显微镜物台上测量单丝的直径d，或用杠杆千分表测d值。
9、按如下公式计算单丝拉伸强度和模量；

10、依编号拉伸，将所有有效试验σ拉和E分别计算其算术平均值￣X、标准差S和离散系数Cv.
  试验1-2丝束（复丝）表观强度和表观m模量测定（参照GB3362-82）
一、实验目的
  掌握丝束表观强度和表观模量测定法。
二、试验原理
丝束（复丝）和单丝不一样，它时一个多元体，如果直接加载拉伸，则纤维断裂参差不齐，所以国际规定将丝浸上树脂，让其黏结为一个整体。然而这个整体有纤维iehe树脂掺杂组成，不是一个均匀体，于是就将此种情况下测定的丝束强度和模量用“表现”二字限定。
三 、试验仪器和材料
 万能试验机、牛皮纸和环氧树脂及固化剂。
四、试验步骤
 1、选定已知支数和股数的玻璃纤维和碳纤维，使之浸渍常温固化的环氧树脂和固化剂的混合物（如E-51 100g 丙酮20g 二乙烯三胺10g）.然后将已浸熟知的丝束剪成长度360mm左右的丝束，共10根，并排放在脱模纸上，并保证有250mm长的平直段，两头用夹子夹住栓一小重物使丝束展直，并在两头粘上牛皮纸加强（如图1-2），放置8h固化定形。

2、了解万能试验机的使用方法（参看试验15），选择0~500N的量程和2mm/min的拉伸速度。
3、将试样的牛皮纸加强部分在试验机上下夹头夹住。取规定的标距（标距多长视仪器配置的应变卡而定），精确到0.5mm.用应变卡或位移计和记录仪记录拉伸时的伸长量。
4、进行拉伸试验，记录每个样品的断裂载荷Pb和负荷变形曲线。断裂在夹头处的样品作废。有效试样数不能低于5根。
5、取一定长度为L飞丝束一段，称其质量为m,则该纤维束的线密度t=m/L(g/mm或g/m)。

6、按下式分别计算丝束的表观强度a1表观模量Ea和股强度f;

8、学生可以测定一组不浸胶丝束的强度数据，观察断裂模式的不同。
   试验1-3 织物厚度、单位面积质量测定
   （参照GB7689.1-87和GB6007-85）
一、试验目的
掌握测定玻璃布或其他纤维织物厚度和单位面积质量的方法。
二、 试验原理
 由于部分经纬松紧不匀或原纱支数不稳定而造成织物厚度、单位面积质量波动，国际规定在一定条件下测定这两个物理量，并将此物理量作为玻璃布技术指标中的主要项目。
三、 实验仪器及设备
  织物测厚仪、分析天平。
四、 试验步骤
1、取玻璃布和织物一卷，在平整桌面上展开，自然铺好，不要拉的过紧或过松。
2、在距织物边沿不少于50mm处，用测量圆柱（直径16mm）夹住织物面，施加98kpa压力，同时读取织物厚度值，精确到0.02mm；同以卷织物上间隔10mm以上测量10~20个厚度值。
3、在自然铺平的织物上，在距边沿不少于500mm处用100mm×100mm硬质正方形模板和锐利小刀切去织物，然后在分析天平上称量该尺寸为100mm×100mm织物的质量，计算其单位面积的质量数（g/m2）;同一卷织物上间隔100mm以上取样不少于5个。
4、亦可在同一规格织物不同卷中进行统计，求出平均厚度、单位面积质量，以及它们各自的标准差和离散系数
五、试验报告
  试验报告一般应包括如下几项内容
1、试验日期、温度、气候；
2、试验材料和试样外光；
3、试验内容；
4、使用仪器、量程及精度；
5、试验操作技术要点；
6、原始数据记录；
7、数据处理及试验结果；
8、试验结果分析及讨论（含心得体会和建议）。
凡学生试验报告均按此内容书写，以后各实验指导书中就不再赘述。
  试验1思考题
1、单丝强度实验中，测量单丝直径在拉伸试验前或试验后有什么区别？
2、分析丝束表现强度与单丝强度之间的差别，并用试验数据予以例证。
3、丝束浸胶和不浸胶在拉伸实验中有什么不同现象？数据分散性如何？
4、工业生产预浸布时，常在宽度方向左、中、右切取三块100mm×100mm的试样称量，简单判断预浸布的含胶量及左、中、右的含胶量分布情况，这样做是否可行？
5、已知T300 3K的碳纤维线密度为0.198g/m,欲制作碳纤维含量为50g/m2的单向布，3K碳纤维复丝应多少毫米宽紧密排列？