《大絲束碳纖維復絲拉伸性能試驗方法》編制說明

《大絲束碳纖維復絲拉伸性能試驗方法》

編制說明

一、工作簡況

1.任務來源

2023年10月26日，由西安康本材料有限公司申請團體標準的立項，

根據(jù)《中國國際科技促進會標準化工作委員會團體標準管理辦法》下

達2023年度團體標準修訂項目計劃，經中國國際科技促進會標準化工

作委員會及相關專家技術審核通過，批準《大絲束碳纖維復絲拉伸性

能試驗方法》團體標準的制定，項目計劃編號CI2023428。

2.牽頭起草單位、主要起草單位、參與起草單位

牽頭起草單位：西安康本材料有限公司；

參編單位：XXXXXX。

3.主要起草人：XXXXXX

二、制定標準的必要性和意義

1.必要性：雖然碳纖維束絲拉伸性能已有一系列的標準，但標準

中對一些內容規(guī)定不是很清楚，如ASTMD4018和ISO10618規(guī)定了

通則絲束性能測試方法的通則即：絲束樣品用樹脂均勻浸膠，然后固

化為試驗樣品，試驗方法中的規(guī)定較為寬泛，不夠詳細和明確，也未

規(guī)定適用的復絲絲束的大小，而我國的國家標準GB/T3362-2017較

國際標準在試驗過程中的規(guī)定稍詳細些，但該標準僅適于1-24k碳纖

維樣品。隨著碳纖維的生產和應用技術的迅速發(fā)展，碳纖維的品種也

不斷增加，如高強型碳纖維從T-300發(fā)展到T-700，T-800、T-1000

和T-1100，高模型碳纖維從M40發(fā)展到MJ型，一束纖維的根數(shù)從過

去的1k和3k增加到6K，12K和24k、48k等，這些都給碳纖維的力

學性能測試帶來新的問題。而大絲束碳纖維是碳纖維低成本化的必然

趨勢，國際上大絲束碳纖維的性能已經向低成本高性能發(fā)展，三菱大

絲束碳纖維TRH50強度達到5.5Gpa以上，西格里大絲束碳纖維C

T50-4.8/280模量達到280Gpa，國內大絲束碳纖維雖然還處于起步階

段，但近幾年我國碳纖維產業(yè)的發(fā)展日新月異，國內很多廠家也在積

極開發(fā)大絲束產品，因此，盡快形成大絲束碳纖維復絲拉伸性能的方

法標準成為大絲束碳纖維產業(yè)發(fā)展中的重要一環(huán)。

2.意義：大絲束碳纖維在國內外被稱為“黃金時代材料”，隨著大絲

束碳纖維生產和預浸料生產技術的突破，得到迅速發(fā)展，低成本大絲

束碳纖維的生產和應用是發(fā)展低成本復合材料技術研究的重要內容。

國內對于大絲束碳纖維生產技術的研發(fā)起步晚，與國際先進的大絲束

碳纖維生產企業(yè)差距大，近幾年，上海石化和吉林石化等碳纖維生產

企業(yè)相繼開展了對大絲束碳纖維生產技術的攻關，并取得了一定的成

效。建立大絲束的產品標準及相關的測試標準迫在眉睫，而拉伸性能

指標方法標準是制定產品標準的主要關鍵指標，同時，對于碳纖維生

產企業(yè)或復材生產企業(yè)來說，大絲束碳纖維的強度、模量等技術指標

也是主要考量的性能，直接關系到后面的復合材料結構設計，因此建

立科學、準確體現(xiàn)大絲束碳纖維的復絲強伸性能的測試方法，是我國

大絲束碳纖維產業(yè)蓬勃發(fā)展的需要。

三、主要工作過程

1.起草階段：本標準項目于2023年10月初由西安康本材料有限公司牽

頭進行標準預研工作，對大絲束碳纖維復絲拉伸性能測試試驗方法的

參數(shù)指標進行了調研。10月26日在全國團體標準信息平臺立項公示后，

承擔單位成立標準編制組。12月15日組織標準編制啟動會，啟動會上，

匯總討論后，編制組確定標準中需要規(guī)定的主要技術內容，并完成草

案。

2.征求意見階段：2024年1月至2024年3月在各參與單位的多次討論與

配合下，進行稿件的研討修改，召開標準修訂工作會議，形成修訂稿，

2024年4月，完成標準征求意見稿，對社會進行征求意見，最終形成

送審稿。

3.審查階段：2024年5月，針對標準送審稿，邀請行業(yè)專家、參編單

位對標準進行審查，提出意見，修改后形成標準草案報批稿。

4.報批階段：2024年5月，中國國際科技促進會標準化工作委員會完

成團標報批工作。

5.發(fā)布階段：2024年6月，完成團標發(fā)布。

四、制定標準的原則和依據(jù)，與現(xiàn)行法律、法規(guī)、標準的關

系

1.標準編制原則

本標準的編寫嚴格按照GB/T1.1-2020《標準化工作導則第1部分：

標準化文件的結構和起草規(guī)則》的要求進行編寫，具有嚴謹?shù)囊?guī)范性，

符合國家標準編制要求。本標準具有科學性和實用性，符合我國國情，

盡量與現(xiàn)行有效的國家標準、行業(yè)標準和地方標準保持協(xié)調，對大絲

束碳纖維復絲拉伸性能試驗方法的標準空白進行有效的補充。

2.提出本標準的依據(jù)

本標準依據(jù)碳纖維復絲拉伸性能試驗方法GB/T3362-2017編寫，

依據(jù)設計圖紙設計加工了浸漬制樣設備，通過查閱資料，選擇附錄

A.3.6膠液配方，完成制樣。選擇TORAY生產的T800-24000牌號24k纖

維、ZOLTEK生產的PX35牌號48k纖維和蘭州藍星生產的LX300牌號50k

作為樣品完成制樣和測試，數(shù)據(jù)結果基本接近廠家出廠數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)見

附表1，該方法可以很好的解決大絲束碳纖維的測試要求，因此，制

定《大絲束碳纖維復絲拉伸性能試驗方法》標準，對于促進我國大絲

束碳纖維行業(yè)的發(fā)展，滿足市場的需要等將產生極其重要的影響。

五、標準主要內容

本標準擬將形成一個大絲束碳纖維復絲拉伸性能試驗方法的標

準體系，為未來大絲束碳纖維生產及應用相關行業(yè)發(fā)展提供測試標準

的數(shù)據(jù)支持，并為未來碳纖維國家標準的制定奠定基礎，更助力了“雙

碳達標”的國家戰(zhàn)略目標，正文部分共分十個部分，內容包括本標準

的適用范圍、規(guī)范性引用文件、術語和定義、原理、設備和試劑、試

樣、試驗條件、試驗步驟、試驗結果計算、試驗報告。

六、重大意見分歧的處理依據(jù)和結果

無

七、貫徹標準的措施建議

組織措施：西安康本材料有限公司等組織實施，具體在實驗室進行測

試評估。

技術措施：由西安康本材料有限公司提供理論依據(jù)、技術支持、技術

實施。

附表1試樣測試結果

規(guī)格序號拉伸強度MPa彈性模量GPa斷裂伸長率%

159002972.0

24k

260202982.0

359402952.0

459402982.0

559602952.0

661102982.1

760802992.0

861002972.1

962302982.1

1060402962.0

1163102982.1

1261302992.1

1360003002.0

1458902952.0

1559302992.0

1661103012.0

1759402972.0

1861002992.0

1959002962.0

2059102982.0

138102411.7

237502421.8

338202401.8

437702381.8

537202411.7

638102371.8

736902351.7

48k837702381.7

937502351.8

1038302391.7

1137202411.8

1236902391.7

1338102381.8

1436502391.7

1536702401.7

1638002351.8

1737902411.8

1836602391.7

1936502401.7

2037102371.7

137202311.6

2