1. 材料准备：

• 648 酚醛环氧树脂每 10g 加三氟化硼 - 单乙胺固化剂 0.3g，以丙酮作溶剂，晾干后，于 170±2℃固化，时间不少于 30min；

• 6101 环氧树脂每 10g 加三乙烯四胺固化剂 1g，以丙酮作溶剂，晾干后，于 120±2℃固化，时间不少于 30min；

• 618 环氧树脂每 10g 加三乙烯四胺固化剂 1g，以丙酮作溶剂，晾干后，于 120±2℃固化，时间不少于 30min。

1. 制作工艺细节：

• 浸胶方式：纤维复丝可用手工或机器法浸胶。手工浸胶法可按如下操作进行，剪取约 500mm 长的一根复丝，用手拿住两端使其在浸胶槽内匀速往返一次，浸过胶的复丝放在框架上，加一定的张力，使复丝横向拉直绷紧在框架上，然后把框架放在烘箱内进行固化，固化后从烘箱内取出框架，再按规定尺寸剪下复丝。机器浸胶则是利用相应的机械设备，按照设定好的程序和参数来完成浸胶过程，相对手工浸胶来说，效率更高且在一些大规模试验中能更好地保证浸胶的一致性。

• 胶粘剂固定及外观含胶量把控：试样按规定要求的尺寸，在两端用 0.2～0.4mm 厚的纸片胶固，可使用任何室温固化的胶粘剂来进行固定。在制作过程中，试样的外观和含胶量至关重要，试样应浸胶均匀，光滑，平直，无缺陷，且由复丝浸胶制成的试样，含胶量需控制在 35%～50% 的范围内，这样才能确保试样在拉伸试验过程中，力学性能的测试结果更准确可靠，避免因含胶量不均、外观缺陷等问题造成试验数据偏差。

• 电子万能试验机：它是整个试验的核心设备，能够对碳纤维复丝试样施加逐渐增加的拉伸力（或应变），并自动记录和显示试样在试验过程中的载荷和变形数据，以此来测定碳纤维复丝的拉伸强度、拉伸弹性模量等关键性能指标。选择时需关注其负荷传感器容量、试验力精度、试验速度等参数是否符合试验要求，例如负荷传感器容量一般要根据所测试的碳纤维复丝的预估最大载荷来选择合适的量程，确保能够准确测量且不会超出量程范围。

• 接触式引伸计：主要用于精确测量碳纤维复丝在拉伸过程中的伸长变化情况，对于计算拉伸弹性模量以及断裂伸长率等指标起着关键作用。其重量不能影响测量精度，且测量精度应符合 GB/T 1446 - 2005 中的规定，要选择精度合适、与试验机适配良好的引伸计，以保证采集到准确的应变数据。

• 气动夹具：用于牢固地夹紧碳纤维复丝试样，使试样在拉伸过程中不会出现滑动或松动等情况，确保试验数据的准确性。夹具与试验机相连时，要保证试样受拉时对中，也就是让试样的加载轴线与试验机的拉伸方向保持重合。同时，要根据试样的规格和类型选择合适的气动夹具型号，比如针对不同丝束数量（如 2K、6K、12K 等碳纤维复丝）的试样，需匹配相应开口尺寸和夹紧力合适的气动夹具。

• 鼓风干燥箱：可为试样的预处理等环节提供合适的温度环境，比如在试样制备过程中，对浸胶后的试样进行固化处理时，需要鼓风干燥箱提供足够的空间并能加热到规定的温度条件，确保试样能够按照标准要求完成固化，保证其性能稳定且符合试验条件。

试验前准备：

• 试样准备：依据试验标准要求，提前准备好碳纤维复丝试样。如果试样在储存过程中经历了不同的环境条件，应预先在规定的条件（如特定的温度、湿度环境等）下放置一定时间（通常至少 24h），使其状态稳定，避免外在条件差异对后续试验产生影响。同时，要检查试样外观是否符合要求，测量试样标距，精确到 0.5mm 等。

• 试验机校准：确保电子万能试验机已经过校准，其各项参数（如试验力精度、位移示值误差等）符合相应的试验标准要求，例如试验力精度一般要求显示值的 ±0.5% 以内，位移示值误差也要控制在规定范围内，以保障试验数据的准确性和可靠性。

• 夹具选择与清理：选择合适的气动拉伸夹具，要根据试样的类型、尺寸等因素来匹配。例如对于不同丝束数量的碳纤维复丝，选择对应开口大小、夹紧力适宜的夹具。在安装试样前，需仔细清理夹具表面的杂质，如灰尘、油污等，保证夹具与试样能够良好接触，避免因杂质存在而影响试样的夹紧效果以及试验数据。

试样安装环节：将碳纤维复丝试样安装在气动拉伸夹具中时，要着重注意保证试样与上下夹头的加载轴线重合，防止出现斜拉现象，这可以通过仔细调整试样位置以及夹具的对中情况来实现。同时，要尽量清除夹具对试样可能产生的内应力，比如在夹紧试样的过程中，避免过度用力使试样产生额外的应力，操作时可按照规定的夹紧力范围或者参考以往经验进行适度夹紧，以此确保能够获得准确的测试结果。

参数设定与试验启动：

• 参数设定原则：

• 预加载力：通常设定为复丝试样最大载荷的一定比例，例如 1% 左右，且要确保预加载的设定值必须大于或等于拉力试验机传感器的最大量程与精度的乘积，以此来保证试样在初始状态的稳定性，并减少测试时的杂散变量。

• 应变速率（应力或应变速度）：需要根据所使用的试验标准（如 GB/T 3362 等相关标准）或具体的研究需求来进行合理设置，一般会在一定的范围区间内选择，像加载速度可在 1mm/min - 20mm/min 范围内，仲裁试验加载速度常为 2mm/min 等，合适的应变速率有助于准确反映试样在拉伸过程中的力学性能变化情况。

• 试验温度：若按照标准环境条件，温度一般设定为 23±2℃，空气相对湿度为 50±5%；若在其他条件下进行试验，则要将试验环境温度和空气相对湿度在试验报告中注明，因为温度等环境因素会对碳纤维复丝的力学性能产生一定影响。

• 位移速度、采样频率等：位移速度要结合应变速率以及试样的特性等因素综合考虑，确保试验过程平稳进行；采样频率则要保证能够采集到足够多且关键的数据点，以准确描绘出试验过程中的载荷 - 变形曲线等数据变化情况。

• 启动注意事项：在启动试验机和数据采集设备前，要再次检查各设备之间的连接是否正常，参数设定是否准确无误。确认无误后，先启动试验机，使其处于准备工作状态，再开启数据采集设备，确保设备能够正常运行，开始实时采集和记录试验过程中的各项数据。

试验过程监控：在碳纤维复丝拉伸试验进行过程中，持续监控试验机的状态和试样的应变变化是十分重要的。要时刻留意试验机的运行是否平稳，有无异常声响或震动等情况，若发现异常需及时停止试验进行检查和调整。同时，密切关注试样的应变变化情况，观察接触式引伸计的读数以及试验机显示的载荷等数据，确保试验过程稳定，并且按照规定的时间间隔或者数据变化节点及时记录相关数据，比如每隔一定的载荷增量或者伸长量记录一次数据，以便后续对试验过程进行准确的分析和研究。

结束与后续处理：当试样达到断裂点后，试验机会自动停止运行，此时要按照正确的操作流程关闭试验机和数据采集设备。然后，小心地将样品从夹具中取出，对取出的试样要进行必要的处理和保存。例如，观察试样断裂部位的特征并做好记录，了解其断裂模式，为分析碳纤维复丝的性能提供参考依据；对于剩余的试样部分，如果后续还有可能进行其他相关试验或者分析，要将其放置在合适的环境条件下妥善保存，避免试样受到污染、受潮等影响其性能状态的情况发生。

拉伸强度：

• 计算公式：拉伸强度（σ）= 破坏载荷（P）÷ 碳纤维复丝的截面积（A），单位通常为 MPa（兆帕斯卡）。例如，若在试验中测得某碳纤维复丝试样的破坏载荷为 5000N，通过相应方法测定其截面积为 10mm²，那么根据公式可算出拉伸强度为：5000N÷10mm² = 500MPa。

• 参数含义：

• 破坏载荷（P）：指的是在拉伸试验过程中，碳纤维复丝试样被拉至断裂时，试验机所施加的最大力值，通过试验机的传感器等装置进行精确测量并记录。

• 碳纤维复丝的截面积（A）：其计算一般采用线密度除以密度的方式来获取。线密度反映了单位长度纤维的质量情况，可通过截取一定长度的复丝称重等方法测得；密度则是碳纤维材料本身的固有属性，通常碳纤维的密度约为 2000kg/m³ 左右，通过准确测量这两个参数后相除就能得出截面积数值，为拉伸强度的计算提供基础。

• 注意事项：在测量破坏载荷时，要确保试验机经过校准且精度符合要求，避免因仪器误差导致载荷数值不准确。对于截面积的计算，无论是线密度还是密度的测量都要严格按照标准方法操作，比如测量线密度时截取复丝的长度要精确，使用的称量工具精度要足够等，这样才能保证最终拉伸强度计算结果的可靠性。

拉伸弹性模量：

• 计算公式：拉伸弹性模量（E）=（应力变化量（Δσ）÷ 应变变化量（Δε）），在试验中常通过在负荷 - 变形曲线初始直线段上截取一定的负荷值（ΔP）和对应的变形增量（Δi），利用公式 E =（ΔP×L）÷（A×Δi）来计算，其中 L 为试样标距，单位一般为 MPa（兆帕斯卡）。例如，已知某试样标距 L 为 50mm，截取的负荷值 ΔP 为 200N，对应的变形增量 Δi 为 0.1mm，复丝截面积 A 为 5mm²，那么拉伸弹性模量 E =（200N×50mm）÷（5mm²×0.1mm） = 200000MPa。

• 参数含义：

• 应力变化量（Δσ）和应变变化量（Δε）：反映了碳纤维复丝在拉伸过程中，单位面积上所受力的变化以及相应产生的变形程度的变化情况，它们之间的比值体现了材料抵抗变形的能力，也就是弹性模量这一关键性能。

• 负荷值（ΔP）和变形增量（Δi）：负荷值是试验机在拉伸过程中，在特定阶段施加力的变化量，而变形增量则是对应试样在这个力变化下产生的长度变化情况，二者与试样标距、截面积等参数共同参与弹性模量的计算。

• 注意事项：准确获取负荷 - 变形曲线是关键，要保证试验机的数据采集系统正常运行且采集频率合适，能够精准捕捉到初始直线段的数据。同时，试样标距的测量要精确到规定的精度范围（一般精确到 0.5mm 左右），否则会影响计算结果的准确性。

断裂伸长率：

• 计算公式：断裂伸长率（δ）=（断裂时的伸长量（ΔL）÷ 原始标距长度（L₀））×100%。比如，试样原始标距长度为 100mm，拉伸断裂时伸长量为 5mm，那么断裂伸长率 =（5mm÷100mm）×100% = 5%。

• 参数含义：断裂时的伸长量（ΔL）表示碳纤维复丝从开始拉伸到最终断裂这个过程中，其长度增加的数值，原始标距长度（L₀）则是试验前设定好的试样用于测量伸长的基准长度，二者的比值以百分数形式体现了材料在拉伸至断裂时的伸长能力。

• 注意事项：在测量断裂伸长量时，要确保引伸计等测量伸长变化的仪器精度符合要求且安装正确，能够准确反映试样真实的伸长情况。另外，对于原始标距长度的标记和测量也要严格按照标准操作，防止出现人为误差。

算术平均值计算：

标准误差计算：

离散系数计算：