碳素材料压缩弹性模量测试

碳素材料压缩弹性模量测试技术

碳素材料由于具有化学稳定性好、耐高温、耐腐蚀及自润滑性、弹性模量低和导电良好等特性，广泛应用于国防科技、产品、航空航天和有色冶金等领域。

弹性模量是碳素材料重要的性能参数，从宏观角度来说，弹性模量是衡量碳素材料抵抗弹性变形能力大小的尺度，可视为表征材料产生弹性变形难易程度的指标。炭素材料的弹性模量与抗热冲击或抗热震性有很大关系，弹性模量越小则弹性越好，缓冲热应力的能力越强，即抗热震性越好。

目前，碳素材料弹性模量主要依据国家标准GB/T 40406-2021《炭素材料压缩静态弹性模量和泊松比测定方法》进行检测，下面重点简述室温下碳素材料压缩静态弹性模量的试验要点及相关设备。

1.压缩弹性模量试验方法概要

将粘接好的纵向应变计的试样接入动静态电阻应变仪上，将试样垂直放置在wanneng材料试验机压缩平台上，在试样上连续施加载荷，直到压力为试样抗压强度所承受压力的40%~85%为止。在试验过程中，每个试样测量6个载荷值和对应的应变，载荷起始点为6000N，记录对应的应变，后期每增加1000N，记录对应的应变。试验机加载速度以每分钟3kN/cm2的速度连续无冲击加载。从应力应变曲线上计算试样的弹性模量。

2.试样要求

（1）试样尺寸：直径20mm×75mm的圆柱体

（2）制样精度：加工精度±0.1mm，两端面平行（磨平），端面对长度方向的垂直度≤0.00mm/mm，表面粗糙度Ra6.3μm

（3）样品数量：2个

（4）其他要求：试样粘片前酒精或蒸馏水清洗，再放入（105±5）℃的干燥箱干燥2h。

3.试验设备

设备名称	技术参数
高温热膨胀仪	测力范围：0~200kN测量精度等级：1级配有自适应压缩夹具
动静态电阻应变仪	通道≥4适用1/4桥电路采集
试验现场