一种纯热解碳拉伸性能测试样品的制备方法与流程

技术特征：

1.一种纯热解碳拉伸性能测试样品的制备方法，其特征在于步骤如下：

步骤1：将SiO₂纤维束置入沉积炉中，以CH₄为前驱体沉积热解碳，沉积分压为3-20kPa，沉积温度为800-1200℃，沉积时间为1-5h，热解碳厚度约为500-2000nm，制得热解碳的SiO₂复合纤维束；

步骤2：将SiO₂复合纤维束裁剪成长度不小于100mm的纤维束段，平放于盛有体积分数为20-40％氢氟酸水溶液的聚四氟乙烯密闭容器中进行腐蚀，腐蚀温度为25-35℃，时间为5-10min；之后，将溶液吸出，倒入去离子水清洗，静置5min后，再将去离子水吸出，重复清洗3-5次，以去除纤维束表面的氢氟酸；随后用酒精清洗纤维束，置于60℃烘箱中1h，得到纯净的管状热解碳纤维束

步骤3：将管状热解碳纤维束置于沉积炉中，以CH₄为前驱体继续沉积，沉积温度为1050-1120℃，沉积分压为4-9kPa，沉积时间5-40h后，得到实心热解碳纤维束。

2.根据权利要求1所述纯热解碳拉伸性能测试样品的制备方法，其特征在于：所述SiO₂纤维束每束为500-1000根。

3.一种利用权利要求1所述测试样品进行纯热解碳拉伸性能测试的方法，其特征在于步骤如下：

步骤(1)：将长度为50mm的实心热解碳纤维束置于扫描电镜，并测量横截面的尺寸，计算横截面积A；

步骤(2)：参照ASTM D 3379-75技术标准，对实心热解碳纤维束进行拉伸强度测试，得到最大拉伸载荷F_max以及断裂伸长率ε_t；

步骤(3)：计算热解碳纤维束的拉伸强度：

计算热解碳纤维模量：

$E=\frac{\mathrm{\σ}}{\mathrm{\ϵ}}$

其中：ε为纤维束断裂时的应变，ΔL和L分别为拉伸强度测试中的纤维束的断裂伸长量和原长；ε_t为断裂延伸率，E为碳纤维的拉伸模量；

重复步骤(1)～步骤(3)，以测试10-20根热解碳纤维束材料的拉伸性能，对10-20个测试结果，即拉伸强度σ和模量E，进行威布尔分析，获得纯热解碳纤维束的拉伸性能数据。

4.根据权利要求2所述纯热解碳拉伸性能测试的方法，其特征在于：所述扫描电镜SEM为FEI NANOSEM450。