ICS83.140.10 CCSG30 中华人民共和国国家标准 GB/T43251—2023 纳米技术 小尺寸纳米结构薄膜拉伸性能测定方法 Nanotechnologies—Testmethodfortensilepropertiesofsmallsize nanostructuredthinfilm 2023-11-27发布 2024-06-01实施 国家市场监督管理总局 国家标准化管理委员会发布目 次 前言 Ⅲ ………………………………………………………………………………………………………… 引言 Ⅳ ………………………………………………………………………………………………………… 1 范围 1 ……………………………………………………………………………………………………… 2 规范性引用文件 1 ………………………………………………………………………………………… 3 术语和定义 1 ……………………………………………………………………………………………… 4 原理 2 ……………………………………………………………………………………………………… 5 装置 3 ……………………………………………………………………………………………………… 6 试样 4 ……………………………………………………………………………………………………… 7 试验步骤 5 ………………………………………………………………………………………………… 8 结果计算和表示 5 ………………………………………………………………………………………… 9 测量不确定度 6 …………………………………………………………………………………………… 10 试验报告 6 ………………………………………………………………………………………………… 附录A(资料性) 小尺寸纳米纤维素薄膜拉伸性能测试示例 7 ………………………………………… 参考文献 9 ……………………………………………………………………………………………………… ⅠGB/T43251—2023 前 言 本文件按照GB/T1.1-2020《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。 本文件由中国科学院提出。 本文件由全国纳米技术标准化技术委员会(SAC/TC279)归口。 本文件起草单位:武汉大学、清华大学、泰州石墨烯研究检测平台有限公司、贵州金特磨削科技开发 有限公司、厦门凯纳石墨烯技术股份有限公司、香港城市大学深圳研究院、泰州飞荣达新材料科技有限 公司、西安电子科技大学、西安邮电大学、泰州巨纳新能源有限公司。 本文件主要起草人:高恩来、徐志平、丁荣、刘泽、张豪、方崇卿、陆洋、吕俊鹏、洪江彬、郭雍哲、曹可、 王月皎、任卫、王琛、韩英、周景晫、邵悦。 ⅢGB/T43251—2023 引 言 纳米结构薄膜在导电、导热、过滤分离等领域存在多功能应用。拉伸性能是纳米结构薄膜质量控制 和应用开发的核心指标。拉伸性能的准确表征和测量是纳米结构薄膜的研究、开发和应用的基础。 纳米结构薄膜的尺寸(长度、宽度与厚度)取决于制备条件和应用领域。目前针对小尺寸纳米结构 薄膜没有标准规范测试方法,而现有方法所用的测试试样(形状与尺寸)和测试方式(固定与加载)各异。 系统的实验研究表明,测试条件和试样尺寸的选择会明显影响纳米结构薄膜力学性能的量化表征。本 文件着力于市场需求,提出高精度、低成本的测试方法,对试样尺寸、试样夹持方式、加载速率等进行规 范,为相关产业有序、高效发展提供支撑。 ⅣGB/T43251—2023 纳米技术 小尺寸纳米结构薄膜拉伸性能测定方法 1 范围 本文件描述了小尺寸纳米结构薄膜拉伸性能测定方法,包括测定原理、装置、试样制备、试验步骤、 结果计算和表示。 本文件适用于长度和宽度尺寸都小于100mm的纳米结构薄膜拉伸性能的测定。 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。 GB/T17200—2008 橡胶塑料拉力、压力和弯曲试验机(恒速驱动) 技术规范 ISO2602 试验结果的统计学解释 平均值估计 置信区间(Statisticalinterpretationoftestre- sults—Estimationofthemean—Confidenceinterval) 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 纳米结构 nanostructure 一个或多个部分处于纳米尺度区域的相互关联的组成部分。 [来源:GB/T30544.1—2014,2.6] 3.2 纳米结构薄膜 nanostructuredthinfilm 含纳米结构(3.1)的薄膜。 3.3 小尺寸纳米结构薄膜 smallsizenanostructuredthinfilm 长度和宽度尺寸都小于100mm的纳米结构薄膜(3.2)。 3.4 标距 gaugelength 试样中间部分两个标记点或者标线之间的初始距离。 注:以毫米(mm)为单位。 [来源:GB/T1040.1—2018,3.1,有修改] 3.5 试验速度 speedoftesting 夹具的分离速度。 注:以毫米每分(mm/min)为单位。 1GB/T43251—2023 [来源:GB/T1040.1—2018,3.5] 3.6 拉伸应力 tensilestress 试样拉伸过程中单位原始横截面积所受到的拉伸负荷。 注:以兆帕(MPa)为单位。 [来源:GB/T1040.1—2018,3.6,有修改] 3.7 拉伸强度 tensilestrength 在拉伸试验过程中试样承受的最大拉伸应力。 注:以兆帕(MPa)为单位。 [来源:GB/T1040.1—2018,3.6.2,有修改] 3.8 拉伸应变 tensilestrain 初始标距或者夹距单位长度的增量。 注:用无量纲的百分数(%)表示。 [来源:GB/T1040.1—2018,3.7,有修改] 3.9 拉伸强度拉伸应变 tensilestrainattensilestrength 拉伸强度对应的应变。 注:用无量纲的比值或百分数(%)表示。 [来源:GB/T1040.1—2018,3.7.3] 3.10 夹距 gripseparation 上下夹具之间试样的长度。 注:以毫米(mm)为单位。 [来源:GB/T1040.1—2018,3.11,有修改] 3.11 赝应变 pseudostrain 真实应变与表观测量应变的差值。 4 原理 单个试样在规定条件下,在等速伸长型拉伸仪上,沿试样纵向主轴拉伸,直到断裂或者应力(负荷) 或应变(伸长)达到某一预定值,记录负荷-伸长曲线,采集试样拉伸强度、拉伸强度拉伸应变等指标。 本文件描述的拉伸力学性能测试方法主要包括准静态加载的原理与应变本征度量的原理。准静态 加载的实现是控制试验速度,降低其对力学性能测量值的影响。应变本征度量的实现是采用标距方 法,直接从试样表面标记点/线,利用引伸计采集试样标距间的拉伸应变,避免了夹距法中由于端头滑移 造成赝应变的问题,见图1和附录A。 2GB/T43251—2023