碳纖維密度測(cè)量不確定度評(píng)定

許 濤，繆云良，張 誠(chéng)

（江蘇天鳥(niǎo)高新技術(shù)股份有限公司，江蘇 宜興 214205）

碳纖維密度測(cè)量不確定度評(píng)定

許 濤，繆云良，張 誠(chéng)

（江蘇天鳥(niǎo)高新技術(shù)股份有限公司，江蘇 宜興 214205）

采用氯化鋅溶液配置密度梯度柱測(cè)定碳纖維密度，并評(píng)定其測(cè)量不確定度。結(jié)果表明：密度測(cè)量不確定度來(lái)源于密度梯度管內(nèi)浮子間距、刻度讀數(shù)精度、浮子密度校準(zhǔn)精度和相鄰兩浮子密度差；減小密度梯度管配置時(shí)高低密度溶液密度差，可以有效降低測(cè)量不確定度。

碳纖維；密度梯度管法；氯化鋅溶液；測(cè)量不確定度

0 引言

碳纖維具有高強(qiáng)度、高模量、低密度等眾多優(yōu)異性能，且柔軟兼具的可加工性，已廣泛應(yīng)用于航空航天、交通運(yùn)輸、建筑、醫(yī)療及體育等領(lǐng)域[1]。力學(xué)性能（如拉伸強(qiáng)度等）是評(píng)價(jià)和選用碳纖維的主要技術(shù)指標(biāo)，也是劃分碳纖維力學(xué)性能等級(jí)的重要依據(jù)。而碳纖維密度則是計(jì)算其力學(xué)性能的基本參數(shù)。因此，準(zhǔn)確和快速測(cè)量碳纖維密度是獲得碳纖維力學(xué)性能數(shù)據(jù)的關(guān)鍵。

GB/T 3362-2005《碳纖維復(fù)絲拉伸性能試驗(yàn)方法》[2]、ISO 10119：2002(E)《Carbon fibre-Determination of density》[3]和GB/T 30019-2013《碳纖維 密度的測(cè)定》[4]的密度測(cè)量方法有浮沉法、密度梯度管法和排水法。其中密度梯度管法具有操作簡(jiǎn)便、精度高、使用時(shí)間長(zhǎng)、可同時(shí)測(cè)量多個(gè)樣品等優(yōu)點(diǎn)，適宜于測(cè)試碳纖維密度[5]。

試驗(yàn)采用氯化鋅溶液配置密度梯度柱測(cè)量碳纖維密度，并根據(jù)JJF 1059.1-2012《測(cè)量不確定度評(píng)定與表示》[6]評(píng)定氯化鋅溶液配置密度梯度柱時(shí)測(cè)量結(jié)果不確定度，研究密度梯度管法測(cè)試過(guò)程中各影響因素引入不確定度的大小，同時(shí)提出了減小測(cè)量不確定度的方法。……