纤维增强塑料密度相对密度检测

北检院检测中心  |  完成测试:  |  2025-05-17  

纤维增强塑料密度及相对密度检测是评估材料性能的重要指标,涉及材料质量控制与工程应用可靠性。本文系统介绍检测核心项目、适用材料类型、标准化测试方法及精密仪器配置,重点解析阿基米德法、气体置换法等关键技术的操作规范与数据精度控制要点。

注意:因业务调整,暂不接受个人委托测试望见谅。

检测项目

纤维增强塑料密度相对密度检测主要包含以下核心参数:

表观密度:表征材料单位体积质量(含孔隙)

真实密度:排除孔隙影响的材料本质密度

相对密度:材料密度与参比物质密度的比值

孔隙率:通过密度差值计算的空隙体积占比

测试需严格区分开放孔隙与封闭孔隙对测量结果的影响,依据ISO1183-1:2019标准建立基准参数体系。对于各向异性复合材料需注明取样方向与测试面的空间关系。

检测范围

本检测方法适用于以下纤维增强塑料类型:

玻璃纤维增强塑料(GFRP):包括环氧树脂基、不饱和聚酯基等

碳纤维增强塑料(CFRP):涵盖热固性与热塑性基体复合材料

芳纶纤维增强塑料(AFRP):典型如Kevlar/环氧体系

混杂纤维增强体系:多尺度/多组分复合结构材料

适用形态包括模压件、层压板、预浸料固化件等成型制品,测试样品厚度应≥2mm且表面平整度误差≤0.1mm/m。特殊结构件需按ASTMD792标准进行预处理。

检测方法

阿基米德法(液体置换法)

依据ISO1183-2标准流程:

试样干燥处理:60℃真空干燥至恒重(质量变化≤0.1mg)

空气中称量质量m₁(精度0.1mg)

浸渍液选择:蒸馏水(表面张力72.8mN/m)或乙醇(22.3mN/m)

浸没称量质量m₂(消除气泡干扰)

密度计算:ρ=m₁/(m₁-m₂)ρ_液(温度补偿系数0.001g/cm/℃)

气体置换法(比重瓶法)

采用GB/T1033.1-2021标准:

使用氦气作为置换介质(分子直径0.26nm)

校准参比体积腔至0.01cm精度

压力控制范围:10-100kPa梯度调节

温度稳定性维持0.1℃波动

自动计算Boyle-Mariotte定律修正值

浸渍法(沉降法)

适用于粉末状原料检测:

配置梯度密度液柱(正庚烷/四溴乙烷体系)

恒温控制250.5℃环境条件

沉降速度观测时间窗≥30min

离心辅助分离精度5000rpm10min

图像分析系统判定平衡悬浮点

检测仪器

仪器类型技术参数应用场景电子分析天平量程200g/0.01mg

防风罩气流速度≤0.2m/s

温度漂移补偿5ppm/℃阿基米德法称量

全自动密度计测量范围0.001-8.000g/cm

重复性误差≤0.0005g/cm

样品室容积50mL0.1mL气体置换法测试

真空浸渍装置真空度≤50Pa

浸渍时间可编程控制

多工位平行处理能力≥6样/次复杂孔隙样品预处理

恒温比重仪控温精度0.02℃

密度分辨率0.0001g/cm

自动粘度补偿功能离心沉降仪所有仪器均需定期进行NIST可溯源校准,环境实验室应维持232℃/505%RH的标准测试条件。数据采集系统需满足ENISO/IEC17025:2017的计量溯源性要求。

检测流程

线上咨询或者拨打咨询电话;

获取样品信息和检测项目;

支付检测费用并签署委托书;

开展实验,获取相关数据资料;

出具检测报告。

北检(北京)检测技术研究院
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