碳纖維及碳纖維復(fù)合材料的性能表征和分析離不開(kāi)現(xiàn)代化的分析測(cè)試設(shè)備。SEM、TEM、AFM、納米壓痕儀等是我們?cè)谖⒂^世界的眼睛；萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)、動(dòng)態(tài)熱機(jī)械分析儀則是我們?cè)诟兄I(lǐng)域的手臂。像這樣的測(cè)試設(shè)備還有很多，下面列舉10個(gè)比較常用的測(cè)試設(shè)備，及簡(jiǎn)單的測(cè)試方法。
掃描電子顯微鏡（SU8010，HITACHI，日本）對(duì)碳纖維表面形貌進(jìn)行觀察，可放大倍數(shù)一萬(wàn)倍以上，測(cè)試前樣品表面被噴金以便觀察，若碳纖維單絲可不噴金。制樣時(shí)，將單根纖維伸直平行排列并粘貼在樣品臺(tái)上，5根根左右為宜。
掃描探針顯微鏡（NanoScope IV，美國(guó)DI公司生產(chǎn)）采用接觸探測(cè)模式進(jìn)一步分析纖維的表面形態(tài)變化。圖像顯示大小2μm×2μm，主要對(duì)均方根粗糙度Rms、平均粗糙度Ra和峰谷總高度Rmax進(jìn)行對(duì)比和分析。制樣時(shí)，將單根纖維伸直平行排列并粘貼在樣品臺(tái)上，15根左右為宜。
動(dòng)態(tài)接觸角儀（DCAT21，Data Physics Instruments，德國(guó)）測(cè)試了環(huán)氧樹(shù)脂在不同碳纖維氈表面的接觸角。并使用去離子水（γ d=21.8 mJ/m2，γ=72.8 mJ/m2）和二碘甲烷（γ d=50.8 mJ/m2，γ=50.8 mJ/m2）作為測(cè)試液測(cè)定了碳纖維的表面自由能、極性成分和分散成分。
X 射線光電子能譜儀（Thermo Fisher，ESCALAB 250Xi, 美國(guó)）對(duì)不同 碳纖維的表面化學(xué)元素進(jìn)行表征，激發(fā)源是單色鋁鈀（1486.6 eV）。全譜通能設(shè)置為 100 eV，步長(zhǎng)為 1 eV，掃描 1 次。高分辨率光譜通能設(shè)置為 20 eV，步長(zhǎng)為 0.1 eV，掃描 5 次。傅里葉變換紅外光譜（Bruker，VERTEX-70，德國(guó)）在 500~4000 cm-1 的范圍內(nèi)對(duì)電泳沉積前后碳纖維表面的官能團(tuán)進(jìn)行表征，光譜分辨率為 2 cm-1。利 用配備有氦氖激光器的拉曼光譜儀（Horiba，Labram HR800 Evolution，美國(guó)）在 500~3200 cm-1 范圍內(nèi)對(duì)電泳沉積前后碳纖維表面石墨化程度進(jìn)行表征，光譜分辨率為 1 cm-1。納米壓痕儀（Hysitron，Tribo Indenter 750，美國(guó)）測(cè)試了碳纖維處理前后的硬度及彈性模量變化，最大載荷設(shè)定為 1000 μN(yùn)，對(duì) 40 個(gè)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)試結(jié)果取平均值。
采用萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)（AGX-100PLUS， shimadzu，日本）測(cè)試不同復(fù)合材料的抗拉強(qiáng)度。試驗(yàn)速度為 2 mm/min，試樣尺寸為 60 mm×10 mm×1 mm，實(shí)驗(yàn)結(jié)果取 5 次測(cè)試的平均值。8、動(dòng)態(tài)熱機(jī)械分析儀動(dòng)態(tài)熱機(jī)械分析儀（Q800，TA，美國(guó)）測(cè)定了不同碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的儲(chǔ)能模量（E′）和損耗因子（tan δ）。模式設(shè)定為單懸臂模式，升溫區(qū)間為 30℃～180℃，升溫速率為 3 ℃/min，頻率為 1 Hz，載氣為空氣。9、動(dòng)態(tài)熱機(jī)械分析儀
動(dòng)態(tài)熱機(jī)械分析儀（Q800，TA，美國(guó)）測(cè)定了不同碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的儲(chǔ)能模量（E′）和損耗因子（tan δ）。模式設(shè)定為單懸臂模式，升溫區(qū)間為 30℃～180℃，升溫速率為 3 ℃/min，頻率為 1 Hz，載氣為空氣。
導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)試儀（TC 3000，中國(guó)制造）采用瞬態(tài)熱線法在 20℃下測(cè)量了不同碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料厚度方向的熱導(dǎo)率。試樣尺寸為 30 mm×12 mm×1.5 mm，測(cè)試結(jié)果取五次測(cè)試的平均值。
