T/SZJL 13-2024 碳纳米管纤维及丝束 线密度的测定

ICS 59.100.20
CCS M732
苏州市计量测试学会团体标准
T/SZJL 13—2024
碳纳米管纤维及丝束线密度的测定
Carbon nanotube fibers and fiber tows — Determination of liner density
2024 - 12 - 09发布2024 - 12 - 15实施
苏州市计量测试学会 发布

目次
前言 ................................................................................. II
引言 ................................................................................ III
1 范围 ............................................................................... 1
2 规范性引用文件 ..................................................................... 1
3 术语和定义 ......................................................................... 1
4 试验条件 ........................................................................... 1
5 试验材料和设备 ..................................................................... 1
6 试样制备 ........................................................................... 2
7 试验步骤 ........................................................................... 2
8 试验数据处理 ....................................................................... 2
9 试验报告 ........................................................................... 3
T/SZJL 13—2024
II
前言
本文件按照GB/T 1.1—2020《标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。
本文件由苏州市计量测试学会提出并归口。
本文件起草单位：中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所、北京石墨烯研究院、江西省纳米技术研究院。
本文件主要起草人：张永毅、李清文、赵静娜、蹇木强、勇振中、吴昆杰。
T/SZJL 13—2024
III
引言
碳纳米管纤维是一种新型的纳米碳纤维材料，碳纳米管纤维丝束是由碳纳米管纤维并股融合而成的纤维束材料，具有高强、高韧、高导电等优异特性。碳纳米管纤维及丝束的线密度作为基础参数，是衡量其力、电、热性能关键物理量，也是与其它高性能纤维对比的关键参数。然而，作为一种新型的高性能纤维材料，因与其它纤维材料在结构和组装形态上均存在较大差异，现有的天然纤维、化学纤维及碳纤维相关的线密度标准并不适用，各相关研究单位在测试过程中采用的测试方法也并不统一，获得的结果也无法在统一的标准下进行比较。基于此，本测试方法根据该领域公认的、常用的测试手段规定了碳纳米管纤维及丝束线密度的测试方法，提出了一种合理的、高精度的且相对简单的测试方法，从试样选取、尺寸、测试设备、测试结果计算等方面进行了规范，形成了统一的碳纳米管纤维及丝束线密度、的测试标准，为碳纳米管纤维作为高性能纤维在相关领域的应用提供支撑。
T/SZJL 13—2024
1
碳纳米管纤维及丝束
线密度的测定
1 范围
本文件规定了碳纳米管纤维、碳纳米管纤维丝束线密度的测试方法。
本文件适用于碳纳米管纤维、碳纳米管纤维丝束，其它含有碳纳米管的复合纤维可参考本文件。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
T/SZJL 7-2024 碳纳米管纤维及丝束拉伸性能的测定
3 术语和定义
本文件没有需要界定的术语和定义。
4 试验条件
温度(23±10)℃，相对湿度(50±20)%。试验前，将试样在上述环境下放置不少于12小时。
5 试验材料和设备
5.1 分析天平
分辨力不低于0.0001 mg。
5.2 张力夹
预夹张力0.1 N，1 N，2 N。
5.3 钢卷尺
用于量取纤维或丝束长度，最小分度1 mm。
5.4 镊子
用于夹取纤维或束丝。
5.5 刀片
用于切割纤维或丝束。
5.6 锡箔纸
T/SZJL 13—2024
2
用于测量时放置纤维或丝束。
6 试样制备
取样取长度为L的纤维样品。单丝取样过程对样品预加0.1N预加张力，丝束取样过程加1N或2N预加张力。
碳纳米管纤维样品长度为1 m ± 0.01m或2 m ± 0.01m或3 m ± 0.01m或4 m ± 0.01m或5 m ± 0.01m。
碳纳米管纤维丝束样品长度为10 cm ± 0.1cm或20 cm ± 0.1cm或30 cm ± 0.1cm或40 cm ± 0.1cm或50 cm ± 0.1cm。
7 试验步骤
7.1 设备清零
将用于称取样品的锡箔纸置于天平称量盘上，对天平进行清零。锡箔纸可折成容器状以便于样品放置。
7.2 样品放置
将需要测量样品放置于锡箔纸形成的容器内。
7.3 数据读取与记录
待天平读数显示稳定后。读取并记录结果。重复进行测试，得到至少5组有效测量结果。
8 试验数据处理
8.1 线密度
按照式（1）计算
??=????×1000 ········································ (1)
式中：
?? —被测纤维与纤维丝束的线密度，单位为tex；
?? —被测纤维与纤维丝束的质量，单位为g；
?? —被测纤维与纤维丝束的长度，单位为m。
I —测量样品顺序。
8.2 平均线密度
根据9.1计算得到的线密度值，结合公式（2）计算纤维或丝束的平均线密度。
?=Σ???1? ······································ (2)
式中:
? —被测纤维或纤维丝束的平均线密度；
?? —被测纤维与纤维丝束的线密度；；
? —被测纤维或丝束样品的有效数据个数。
T/SZJL 13—2024
3
9 试验报告
试验报告应包括但不限于以下几个方面的内容：
1)
被测试样的完整详情，包括类别、代号等；
2)
所使用的标准（包括发布或出版年号）；
3)
测试日期；
4)
试验设备；
5)
试样数量；
6)
试样长度；
7)
预加张力；
8)
试样状态（固液、颜色等）；
9)
试验环境条件；
10)
测试数据的单值和平均值；
11)
其他必要的信息。