1. 材料準備：

• 648 酚醛環氧樹脂每 10g 加三氟化硼 - 單乙胺固化劑 0.3g，以丙酮作溶劑，晾干后，于 170±2℃固化，時間不少于 30min；

• 6101 環氧樹脂每 10g 加三乙烯四胺固化劑 1g，以丙酮作溶劑，晾干后，于 120±2℃固化，時間不少于 30min；

• 618 環氧樹脂每 10g 加三乙烯四胺固化劑 1g，以丙酮作溶劑，晾干后，于 120±2℃固化，時間不少于 30min。

1. 制作工藝細節：

• 浸膠方式：纖維復絲可用手工或機器法浸膠。手工浸膠法可按如下操作進行，剪取約 500mm 長的一根復絲，用手拿住兩端使其在浸膠槽內勻速往返一次，浸過膠的復絲放在框架上，加一定的張力，使復絲橫向拉直繃緊在框架上，然后把框架放在烘箱內進行固化，固化后從烘箱內取出框架，再按規定尺寸剪下復絲。機器浸膠則是利用相應的機械設備，按照設定好的程序和參數來完成浸膠過程，相對手工浸膠來說，效率更高且在一些大規模試驗中能更好地保證浸膠的一致性。

• 膠粘劑固定及外觀含膠量把控：試樣按規定要求的尺寸，在兩端用 0.2～0.4mm 厚的紙片膠固，可使用任何室溫固化的膠粘劑來進行固定。在制作過程中，試樣的外觀和含膠量至關重要，試樣應浸膠均勻，光滑，平直，無缺陷，且由復絲浸膠制成的試樣，含膠量需控制在 35%～50% 的范圍內，這樣才能確保試樣在拉伸試驗過程中，力學性能的測試結果更準確可靠，避免因含膠量不均、外觀缺陷等問題造成試驗數據偏差。

• 電子萬能試驗機：它是整個試驗的核心設備，能夠對碳纖維復絲試樣施加逐漸增加的拉伸力（或應變），并自動記錄和顯示試樣在試驗過程中的載荷和變形數據，以此來測定碳纖維復絲的拉伸強度、拉伸彈性模量等關鍵性能指標。選擇時需關注其負荷傳感器容量、試驗力精度、試驗速度等參數是否符合試驗要求，例如負荷傳感器容量一般要根據所測試的碳纖維復絲的預估最大載荷來選擇合適的量程，確保能夠準確測量且不會超出量程范圍。

• 接觸式引伸計：主要用于精確測量碳纖維復絲在拉伸過程中的伸長變化情況，對于計算拉伸彈性模量以及斷裂伸長率等指標起著關鍵作用。其重量不能影響測量精度，且測量精度應符合 GB/T 1446 - 2005 中的規定，要選擇精度合適、與試驗機適配良好的引伸計，以保證采集到準確的應變數據。

• 氣動夾具：用于牢固地夾緊碳纖維復絲試樣，使試樣在拉伸過程中不會出現滑動或松動等情況，確保試驗數據的準確性。夾具與試驗機相連時，要保證試樣受拉時對中，也就是讓試樣的加載軸線與試驗機的拉伸方向保持重合。同時，要根據試樣的規格和類型選擇合適的氣動夾具型號，比如針對不同絲束數量（如 2K、6K、12K 等碳纖維復絲）的試樣，需匹配相應開口尺寸和夾緊力合適的氣動夾具。

• 鼓風干燥箱：可為試樣的預處理等環節提供合適的溫度環境，比如在試樣制備過程中，對浸膠后的試樣進行固化處理時，需要鼓風干燥箱提供足夠的空間并能加熱到規定的溫度條件，確保試樣能夠按照標準要求完成固化，保證其性能穩定且符合試驗條件。

試驗前準備：

• 試樣準備：依據試驗標準要求，提前準備好碳纖維復絲試樣。如果試樣在儲存過程中經歷了不同的環境條件，應預先在規定的條件（如特定的溫度、濕度環境等）下放置一定時間（通常至少 24h），使其狀態穩定，避免外在條件差異對后續試驗產生影響。同時，要檢查試樣外觀是否符合要求，測量試樣標距，精確到 0.5mm 等。

• 試驗機校準：確保電子萬能試驗機已經過校準，其各項參數（如試驗力精度、位移示值誤差等）符合相應的試驗標準要求，例如試驗力精度一般要求顯示值的 ±0.5% 以內，位移示值誤差也要控制在規定范圍內，以保障試驗數據的準確性和可靠性。

• 夾具選擇與清理：選擇合適的氣動拉伸夾具，要根據試樣的類型、尺寸等因素來匹配。例如對于不同絲束數量的碳纖維復絲，選擇對應開口大小、夾緊力適宜的夾具。在安裝試樣前，需仔細清理夾具表面的雜質，如灰塵、油污等，保證夾具與試樣能夠良好接觸，避免因雜質存在而影響試樣的夾緊效果以及試驗數據。

試樣安裝環節：將碳纖維復絲試樣安裝在氣動拉伸夾具中時，要著重注意保證試樣與上下夾頭的加載軸線重合，防止出現斜拉現象，這可以通過仔細調整試樣位置以及夾具的對中情況來實現。同時，要盡量清除夾具對試樣可能產生的內應力，比如在夾緊試樣的過程中，避免過度用力使試樣產生額外的應力，操作時可按照規定的夾緊力范圍或者參考以往經驗進行適度夾緊，以此確保能夠獲得準確的測試結果。

參數設定與試驗啟動：

• 參數設定原則：

• 預加載力：通常設定為復絲試樣最大載荷的一定比例，例如 1% 左右，且要確保預加載的設定值必須大于或等于拉力試驗機傳感器的最大量程與精度的乘積，以此來保證試樣在初始狀態的穩定性，并減少測試時的雜散變量。

• 應變速率（應力或應變速度）：需要根據所使用的試驗標準（如 GB/T 3362 等相關標準）或具體的研究需求來進行合理設置，一般會在一定的范圍區間內選擇，像加載速度可在 1mm/min - 20mm/min 范圍內，仲裁試驗加載速度常為 2mm/min 等，合適的應變速率有助于準確反映試樣在拉伸過程中的力學性能變化情況。

• 試驗溫度：若按照標準環境條件，溫度一般設定為 23±2℃，空氣相對濕度為 50±5%；若在其他條件下進行試驗，則要將試驗環境溫度和空氣相對濕度在試驗報告中注明，因為溫度等環境因素會對碳纖維復絲的力學性能產生一定影響。

• 位移速度、采樣頻率等：位移速度要結合應變速率以及試樣的特性等因素綜合考慮，確保試驗過程平穩進行；采樣頻率則要保證能夠采集到足夠多且關鍵的數據點，以準確描繪出試驗過程中的載荷 - 變形曲線等數據變化情況。

• 啟動注意事項：在啟動試驗機和數據采集設備前，要再次檢查各設備之間的連接是否正常，參數設定是否準確無誤。確認無誤后，先啟動試驗機，使其處于準備工作狀態，再開啟數據采集設備，確保設備能夠正常運行，開始實時采集和記錄試驗過程中的各項數據。

試驗過程監控：在碳纖維復絲拉伸試驗進行過程中，持續監控試驗機的狀態和試樣的應變變化是十分重要的。要時刻留意試驗機的運行是否平穩，有無異常聲響或震動等情況，若發現異常需及時停止試驗進行檢查和調整。同時，密切關注試樣的應變變化情況，觀察接觸式引伸計的讀數以及試驗機顯示的載荷等數據，確保試驗過程穩定，并且按照規定的時間間隔或者數據變化節點及時記錄相關數據，比如每隔一定的載荷增量或者伸長量記錄一次數據，以便后續對試驗過程進行準確的分析和研究。

結束與后續處理：當試樣達到斷裂點后，試驗機會自動停止運行，此時要按照正確的操作流程關閉試驗機和數據采集設備。然后，小心地將樣品從夾具中取出，對取出的試樣要進行必要的處理和保存。例如，觀察試樣斷裂部位的特征并做好記錄，了解其斷裂模式，為分析碳纖維復絲的性能提供參考依據；對于剩余的試樣部分，如果后續還有可能進行其他相關試驗或者分析，要將其放置在合適的環境條件下妥善保存，避免試樣受到污染、受潮等影響其性能狀態的情況發生。

拉伸強度：

• 計算公式：拉伸強度（σ）= 破壞載荷（P）÷ 碳纖維復絲的截面積（A），單位通常為 MPa（兆帕斯卡）。例如，若在試驗中測得某碳纖維復絲試樣的破壞載荷為 5000N，通過相應方法測定其截面積為 10mm2，那么根據公式可算出拉伸強度為：5000N÷10mm2 = 500MPa。

• 參數含義：

• 破壞載荷（P）：指的是在拉伸試驗過程中，碳纖維復絲試樣被拉至斷裂時，試驗機所施加的最大力值，通過試驗機的傳感器等裝置進行精確測量并記錄。

• 碳纖維復絲的截面積（A）：其計算一般采用線密度除以密度的方式來獲取。線密度反映了單位長度纖維的質量情況，可通過截取一定長度的復絲稱重等方法測得；密度則是碳纖維材料本身的固有屬性，通常碳纖維的密度約為 2000kg/m3 左右，通過準確測量這兩個參數后相除就能得出截面積數值，為拉伸強度的計算提供基礎。

• 注意事項：在測量破壞載荷時，要確保試驗機經過校準且精度符合要求，避免因儀器誤差導致載荷數值不準確。對于截面積的計算，無論是線密度還是密度的測量都要嚴格按照標準方法操作，比如測量線密度時截取復絲的長度要精確，使用的稱量工具精度要足夠等，這樣才能保證最終拉伸強度計算結果的可靠性。

拉伸彈性模量：

• 計算公式：拉伸彈性模量（E）=（應力變化量（Δσ）÷ 應變變化量（Δε）），在試驗中常通過在負荷 - 變形曲線初始直線段上截取一定的負荷值（ΔP）和對應的變形增量（Δi），利用公式 E =（ΔP×L）÷（A×Δi）來計算，其中 L 為試樣標距，單位一般為 MPa（兆帕斯卡）。例如，已知某試樣標距 L 為 50mm，截取的負荷值 ΔP 為 200N，對應的變形增量 Δi 為 0.1mm，復絲截面積 A 為 5mm2，那么拉伸彈性模量 E =（200N×50mm）÷（5mm2×0.1mm） = 200000MPa。

• 參數含義：

• 應力變化量（Δσ）和應變變化量（Δε）：反映了碳纖維復絲在拉伸過程中，單位面積上所受力的變化以及相應產生的變形程度的變化情況，它們之間的比值體現了材料抵抗變形的能力，也就是彈性模量這一關鍵性能。

• 負荷值（ΔP）和變形增量（Δi）：負荷值是試驗機在拉伸過程中，在特定階段施加力的變化量，而變形增量則是對應試樣在這個力變化下產生的長度變化情況，二者與試樣標距、截面積等參數共同參與彈性模量的計算。

• 注意事項：準確獲取負荷 - 變形曲線是關鍵，要保證試驗機的數據采集系統正常運行且采集頻率合適，能夠精準捕捉到初始直線段的數據。同時，試樣標距的測量要精確到規定的精度范圍（一般精確到 0.5mm 左右），否則會影響計算結果的準確性。

斷裂伸長率：

• 計算公式：斷裂伸長率（δ）=（斷裂時的伸長量（ΔL）÷ 原始標距長度（L?））×100%。比如，試樣原始標距長度為 100mm，拉伸斷裂時伸長量為 5mm，那么斷裂伸長率 =（5mm÷100mm）×100% = 5%。

• 參數含義：斷裂時的伸長量（ΔL）表示碳纖維復絲從開始拉伸到最終斷裂這個過程中，其長度增加的數值，原始標距長度（L?）則是試驗前設定好的試樣用于測量伸長的基準長度，二者的比值以百分數形式體現了材料在拉伸至斷裂時的伸長能力。

• 注意事項：在測量斷裂伸長量時，要確保引伸計等測量伸長變化的儀器精度符合要求且安裝正確，能夠準確反映試樣真實的伸長情況。另外，對于原始標距長度的標記和測量也要嚴格按照標準操作，防止出現人為誤差。

算術平均值計算：

標準誤差計算：

離散系數計算：