2023年“复合材料和增强纤维”国际标准进展

1、玻璃纤维密度的测定

南京玻璃纤维研究设计院提出了“玻璃纤维密度的测定”新国际标准项目提案,该试验方法是在2021年发布的中国国家标准GB/T41063-2021《玻璃纤维密度的测定》的基础上提出的。提案从玻璃纤维的生产和应用出发，详细介绍了制定玻璃纤维密度测定方法标准的必要性和可行性，并简要介绍了提案中给出的气体比重瓶法和液体比重瓶法两种试验方法。经现场答辩，会议同意对该提案进行NP投票。

2、复合材料液体成型特性表征试验方法

英国国家物理实验室在复合材料液体成型特性表征方面提出了两个新的试验方法提案，分别是“复合材料液体成型用纤维增强材料面外渗透特性的试验表征方法”和“复合材料液体成型用纤维增强材料压实响应的试验表征方法”。这两种测试方法都与新颁布的ISO 4410《复合材料液体成型用纤维增强材料面内渗透特性的试验表征方法》中的“面内渗透率”密切相关。英国专家在会上介绍了该方法的主要内容。会议同意项目研究继续进行。

3、单向纤维增强聚合物复合材料I型疲劳分层扩展的测定

英国和瑞士专家提出了“单向纤维增强聚合物复合材料I型疲劳分层扩展的测定”的新项目提案。早在2009年美国联邦航空管理局便引入了“慢速裂纹增长”的方法来认证聚合物基连续纤维增强复合材料，主要采用断裂力学方法来确定分层的疲劳裂纹扩展（FCG）速率。但测试数据对于上述目标产生偏差，甚至是产生误导。本次提出的I型断裂韧性的疲劳试验方法，是通过对70多种不同铺层方式、不同铺层厚度、不同应力比下的试验结果，找到了排除大规模纤维桥接影响的解决方案，开发了一个新测试程序，可以提供具有所需要的高重复性和再现性的零桥接分层韧性曲线。而该方法最早由哈尔滨工业大学姚辽军在《复合材料结构》发表的论文中提出。经沟通，大会决定姚教授作为项目负责人之一加入该项目。

4、碳纤维复合材料和金属结合件试验方法

日本国立先进工业科学与技术研究所在会上提出了三项碳纤维与金属结合件相关的性能测试方法，分别是“碳纤维与金属结合件疲劳裂纹扩展评价 双悬臂梁试样法”、“碳纤维增强塑料和金属结合件 十字拉伸疲劳试验”和“碳纤维增强塑料和金属结合件粘接点DCB楔形冲击试验”，这三项国际标准新提案也是对碳纤维和金属结合件系列试验方法的进一步完善，会议同意三个新项目提案进行NP投票。

5、回收碳纤维标准

在会上讨论了韩国全州大学专家提出的“回收碳纤维 代号 第1部分：回收PAN基碳纤维”，该项目正在进行NP投票。东丽公司提出从来源上回收碳纤维可分为三类，一是来自于碳纤维纱和织物的生产过程中回收的废料，此时的废料只是碳纤维而不含有聚合物；二是来自于预浸料生产过程和复合材料生产中铺料过程中回收的废料，此时的废料是碳纤维加未固化的聚合物；三是来自于报废的复合材料制品，此时的废料是碳纤维加已固化的聚合物。

这三种废料的能量等级是不同的，在名词上也应将这三种废料进行区分，第一种称为recovery（复原碳纤维），第二种称为reclaimed（再生碳纤维），第三种称为recycled（再循环碳纤维）。目前我们正在组织国内的专家对该标准内容给进行讨论。

韩国全州大学提出了建立“天然增强纤维及制品”新工作组的计划。可用于复合材料中的天然纤维主要有毛、棉、麻等，与人造的玻璃纤维、碳纤维相比，天然纤维具有生产成本和能耗低、可生物降解，可接受的机械强度和模量，低密度、吸声等特点。计划新工作组对天然增强纤维的标准化工作分3个阶段：第1阶段：制订天然纤维代号等基础导则类的标准；第2阶段：制订试验样品和试验程序类的标准；第3阶段：制订天然纤维复合材料类的标准。

大会要求提案人进一步完善新工作组的范围和建立新工作组所需的新标准项目作为支撑。

2023年共发布了7项复合材料国际标准，分别为：