连续纤维增强陶瓷基复合材料 管材室温环向拉伸性能试验方法

一、标准适用范围与执行边界

• 适用主体：从事连续纤维增强陶瓷基复合材料管材研发、生产、质量检验的企事业单位及第三方检测机构。
• 适用场景：用于测定外径尺寸符合测试工装要求的连续纤维增强陶瓷基复合材料管材在室温环境下的环向拉伸强度、环向拉伸弹性模量等关键力学性能指标。
• 排除条件：不适用于金属基或树脂基复合材料管材测试；不适用于高温、低温及复杂腐蚀环境下的服役性能评价；排除薄壁柔性管材的非线性大变形测试。

二、核心实操技术要求

• 试样制备规范：管材试样应保持出厂原始状态，两端需进行平整度处理，垂直度公差严格控制在0.05mm以内，严禁加工过程引入微裂纹等二次损伤。
• 试验环境控制：标准实验室温度需控制在23℃±2℃，相对湿度保持在50%±10%，试样需在此环境中状态调节不少于24小时。

1. 校验万能试验机及引伸计，安装专用分瓣式或液压膨胀式环向拉伸工装。
2. 将试样套入工装，安装环向引伸计，确保测量触点贴合紧密且无滑动。
3. 施加不大于预计破坏载荷1%的预载荷，清零位移与力值数据。
4. 启动试验机按设定速率加载，监控应力-应变曲线，记录断裂载荷。
5. 根据断裂截面实测尺寸计算环向拉伸强度及模量。

三、典型业务场景应用案例

航空发动机尾喷管调节机构管材入库验收

• 业务需求：验证碳化硅纤维增强碳化硅管材批次产品的环向承载能力是否满足发动机气动载荷要求。
• 标准落地：抽检同一炉次5根管材，加工至标准高度。采用分瓣式芯轴拉伸工装，在室温下测试环向拉伸强度。
• 验收规范：依据标准计算平均环向拉伸强度，剔除离散系数大于15%的异常数据，确保最低强度值高于设计阈值，判定批次合格。

核反应堆包壳管研发性能对标

• 业务需求：评估不同编织结构陶瓷基复合材料包壳管的抗内压变形能力。
• 标准落地：利用本标准方法获取精确的环向拉伸弹性模量，对比分析不同预制体结构对环向刚度的影响，为反应堆热工水力设计提供基础数据支撑。

四、实操难点与解决方案