Получение углеродных волокон и их свойства

admin | УГЛЕПЛАСТИКИ | 13.11.2008

Армированные пластмассы представляют собой полимерную матрицу, упрочненную волокнами. Свойства армированных пластмасс определяются прежде всего характеристиками армирующих волокон, в том числе углеродных. Техника получения волокнообразного углерода путем прокаливания хлопчатобумажной нити известна еще со времени изобретения лампы накаливания. В Японии был разработан метод получения углеродных волокон путем высокотемпературной обработки волокон из полиакрилонитрила. Эту разработку стимулировала перспектива улучшения свойств пластмасс путем армирования их углеродными волокнами; в результате были созданы современные промышленные материалы с улучшенными свойствами и структурой. Важным направлением материаловедения является также сочетание углеродных волокон с металлической матрицей.

Типы углеродных волокон

Углеродные волокна можно получать из многих полимерных волокон. В этой главе мы рассмотрим вопросы получения и свойства выпускаемых в промышленном масштабе волокон, в частности высококачественных углеродных волокон. В зависимости от режима термообработки углеродные волокна подразделяются на карбонизованные и графитизированные. Вследствие различия их кристаллического состояния первые называют карбоновыми или углеродными, а вторые — графитовыми. По физическим характеристикам они подразделяются на высококачественные и низкокачественные (низкосортные) углеродные волокна. К высококачественным волокнам относятся: 1) высокопрочные углеродные и высокомодульные графитовые волокна, углеродные волокна с повышенной прочностью и удлинением [на основе полиакрилонитрила (ПАН)] ; 2) высокомодульные графитовые волокна [на основе жидкокристаллических (мезофазных) пеков]. К низкосортным волокнам или волокнам общего назначения относятся: 1) низкографитизированные углеродные и графитовые волокна и материалы (на основе ПАН); 2) низкографитизированные углеродные и графитовые волокна и материалы.

Некоторые авторы называют оба типа волокон одним термином «углеродные волокна»; этим термином мы будем пользоваться в дальнейшем изложении.

Для массового производства весьма перспективными являются углеродные волокна на основе пеков, причем волокна на основе обычных пеков являются низкосортными и изотропными, а на основе жидкокристаллических пеков — высококачественными и анизотропными.

Между углеродными волокнами из ПАН и из пеков имеются существенные различия в структуре и механических свойствах, и поэтому ниже будет специально указываться, на какой основе получены волокна. Следует отметить также, что среди высококачественных углеродных волокон (высокопрочных и высокомодульных) существуют различные типы волокон, отличающиеся по прочности и модулю упругости; фирмы-изготовители присваивают таким волокнам разные марки. Высококачественные волокна могут изготавливаться в виде нитей или жгутов, состоящих из 1000, 3000,6000, 10 000 и большего числа элементарных непрерывных волокон. Кроме того, выпускаются ткани из этих волокон, а также жгуты, состоящие из еще большего числа элементарных волокон. При использовании углеродных волокон для армирования пластмасс проводят обработку их поверхности с целью улучшения взаимодействия волокон и матрицы. С этой же целью, а также для улучшения технологических свойств нитей и жгутов и эксплуатационных характеристик углепластиков поверхность волокон подвергается шлихтованию или аппретированию. Для армирования термопластичных матриц используют рубленые волокна размером от нескольких миллиметров до 1-2 см (автор в данном контексте опустил использование в качестве исходного сырья вискозных волокон). Углеродные волокна на основе обычных пеков представляют собой пучки из множества элементарных волокон длиной до 20-30 см и диаметром от долей микрометра до нескольких микрометров или образуют хлопкообразный мат с хаотичным расположением волокон.

В последнее время появилось довольно много термопластичных материалов, армированных непрерывными углеродными волокнами.

В зависимости от типа сырья для производства углеродных волокон, режимов и условий их термообработки они имеют различные прочность, модуль упругости и другие характеристики. С учетом значительного многообразия различающихся по свойствам углеродных волокон предложено обозначать буквами UXYV соответственно режим термообработки, тип исходного сырья, прочность и модуль упругости углеродных волокон. Буква U (вместо U может стоять С или G) обозначает степень графитизации (в соответствии с режимом термообработки), причем значок С соответствует углеродным волокнам, a G — графитовым. Буква X характеризует прочность при растяжении (в мегапаска-лях), которая подразделяется на 1500 единиц. БукваY характеризует модуль упругости при растяжении ( в гигапаскалях), который подразделяется на 150 единиц, а V характеризует тип исходного сырья для получения углеродных волокон: индекс R соответствует вискозе, А — по-лиакрилонитрилу, Р — пеку.

Производство углеродных волокон

Углеродные волокна получают из волокон полиакрилонитрила, жидкокристаллических пеков и обычных пеков.*) В производственном процессе прежде всего изготавливаются исходные волокна, которые затем нагревают в воздушной среде до температуры 200 — 300 °С. Этот процесс для волокон из ПАН называют предварительной обработкой или обработкой для придания огнестойкости, а для пековых волокон — обработкой для придания неплавкости. В ходе такого процесса происходит частичное окисление углеродных волокон. Затем окисленные волокна подвергаются высокотемпературному прогреву. Процесс прогрева в зависимости от режима может привести к карбонизации или графитизации волокон. На заключительной стадии процесса осуществляют обработку поверхности карбонизованных или графитизированных волокон, после чего поверхность подвергают аппретированию или шлихтованию.

Окисление в воздушной среде придает волокнам огнестойкость за счет частичного дегидрирования или окисления, межмолекулярного сшивания и других процессов. При этом повышается стойкость волокон к плавлению при прогревании и сдерживается чрезмерное удаление атомов углерода. В процессе карбонизации по мере роста температуры происходит газификация и удаление всех атомов органического полимера, за исключением атомов углерода. Образовавшиеся углеродные волокна состоят из фрагментов полициклических ароматических молекул, имеющих плоскую шестиугольную сотовую структуру. В процессе графитизации накапливаются ароматические фрагменты. При этом повышаются модуль упругости и электропроводность волокон.

Углеродные волокна на основе полиакрилонитрила

На стадии предварительной обработки волокна ПАН прогревают при температуре 200 — 300 °С в воздушной среде (после этого они становятся черными). Затем проводят карбонизацию этих волокон в среде азота при температуре 1000 — 1500 °С. Оптимальная температура прогрева для получения углеродных волокон с высокими прочностью и удлинением составляет, по-видимому, 1200 — 1400 °С. Высокомодульные углеродные волокна получают при более высокой температуре — около 2500 °С. В процессе предварительной обработки волокна ПАН окисляются и приобретают лестничную структуру. Лестничная структура возникает в результате внутримолекулярной конденсации в процессе карбонизации; при этом образуется полициклическое ароматическое химическое соединение. По мере повышения температуры увеличивается и доля циклических структур. В волокнах, прошедших все стадии температурной обработки, молекулы или ароматические фрагменты расположены таким образом, что главные оси молекул или циклических структур параллельны оси волокон. В процессе прогрева создается натяжение волокон, так что степень их ориентации не снижается. Наиболее важно поддерживать натяжение волокон на стадии их предварительной обработки.

Обычно исходные волокна ПАН содержат несколько процентов привитых мономеров. В зависимости от их содержания изменяется характер термического разложения волокон ПАН. Наличие примесей приводит к замедлению образования лестничной структуры на стадии предварительной обработки волокон или к уменьшению скорости образования сшитой молекулярной структуры. Поэтому огнестойкость углеродных волокон зависит от содержания привитых мономеров в исходных волокнах ПАН. Разумеется, необходимо выбрать подходящие условия предварительной обработки для каждого типа волокон ПАН. Это связано с определенными трудностями, так как термическая обработка влияет на прочность при растяжении и другие характеристики углеродных волокон. Поэтому фирмы-изготовители углеродных волокон используют в каждом отдельном случае соответствующие волокна ПАН.

Рассмотрим влияние условий получения углеродных волокон на их механические свойства. Модуль упругости углеродных волокон возрастает с увеличением температуры прогрева. Прочность при растяжении возрастает с ростом температуры прогрева на стадии карбонизации и снижается на стадии графитизации. Улучшение свойств в процессе карбонизации связывают с ростом ароматических фрагментов, из которых состоят углеродные волокна, с процессом взаимного сшивания этих фрагментов, повышением степени ориентации, усложнением текстуры волокон и другими факторами. Снижение прочности в процессе дальнейшего повышения температуры происходит вследствие порообразования, связанного с выделением газов при реакции неорганических примесных частиц с углеродом.

Углеродные волокна на основе жидкокристаллических пеков

Углеродные волокна на основе жидкокристаллических пеков получают из нефтяных пеков. Если выдерживать такие пеки в течение длительного времени при температуре 350 — 400°С, то происходит реакция конденсации полициклических ароматических молекул, из которых состоят пеки, увеличивается их молекулярная масса и последующее объединение молекул приводит к образованию сферолитов. При дальнейшем прогреве происходит увеличение молекулярной массы, рост сферолитов и формируется непрерывная жидкокристаллическая фаза. Жидкие кристаллы обычно нерастворимы в хинолине и пиридине, но можно получить и жидкие кристаллы, растворимые в хинолине. Волокна на основе жидкокристаллических пеков, содержащих 55-65% жидких кристаллов, характеризуются пластическим течением. Прядение осуществляют при температуре расплава 350 — 400 °С. Если волокна на основе жидкокристаллических пеков нагревать сначала в воздушной среде при температуре 200 — 350 °С и затем в инертной атмосфере, то образуются углеродные волокна с высокоориентированной структурой. Температура прогрева углеродных волокон марки THORNEL Р-55 составляет около 2000°С. Волокна с более высоким модулем упругости получают при еще больших температурах. Производству жидкокристаллических пеков для углеродных волокон с использованием в качестве сырья нефти и каменного угля посвящено значительное количество научных работ. В частности, обращают на себя внимание процессы с использованием стадии гидрирования. Например, волокна можно получать, проводя гидрирование каменноугольных пеков и нафталовой смолы в присутствии тетрагидрохинолина при температуре 380 — 500°С, удаляя при этом фильтрованием и центрифугированием твердые примеси и регенерируя тетрагидрохинолин. Затем, повышая температуру, проводят сгущение пеков. Кроме того, известен метод гидрирования нефтяных пеков с использованием гидрированных ароматических углеводородов.

Когда на поперечном срезе углеродных волокон на основе жидкокристаллических пеков наблюдается некоторое изменение ориентации поверхности, состоящей из сетки ароматических фрагментов, она принимает вид классической радиальной структуры с расходящимися от центра лучами; в процессе термообработки происходит частичное разрушение волокон в направлении прядения, что отмечается появлением клина на поперечном сечении волокна. Этот процесс влияет на механические характеристики углеродных волокон, и поэтому им необходимо управлять. Например, можно варьировать температуру прядения в зависимости от типа пеков. Волокна на основе жидкокристаллических пеков весьма хрупки и требуют осторожного обращения. Поэтому для производства из них непрерывных углеродных волокон требуется специальная технология.

Изменение прочности волокон при повышении температуры прогрева происходит аналогично тому, как это имеет место для углеродных волокон на основе ПАН, но максимум прочности наблюдается при более высоких температурах. Прочность при растяжении волокон из пека, так же как и волокон на основе ПАН, сильно зависит от наличия дефектов. Поэтому необходимо эффективно препятствовать их образованию. При прядении волокон иэ жидкокристаллических пеков легко происходит склеивание волокон между собой. Для предотвращения этого процесса необходимо использовать специальную технику.

Углеродные волокна на основе обычных пеков

Пековые волокна получают также прядением из расплава нефтяных пеков, но при иных условиях. Температуру прядения выбирают в зависимости от температуры их размягчения. При температуре плавления пеков 200°С прядение осуществляют при температуре около 250°С. В процессе прядения за счет центробежных сил из сопла формуют короткие пековые волокна длиной 20- 30 см. Для придания неплавкости пековым волокнам их выдерживают в воздушной среде при температуре 200 — 350 °С, причем нагревание начинают при температуре меньшей, чем температура размягчения, а затем постепенно повышают температуру. Обработанные таким образом волокна прогревают затем в инертной атмосфере при температуре приблизительно 1000 или 2000 °С. Отметим, что пековые волокна также можно получать из каменноугольных пеков.

Обработка поверхности углеродных волокон

Обработка поверхности волокон, используемых для армирования пластмасс. Чтобы армированные углеродными волокнами пластмассы, т. е. углепластики, обладали высокими механическими характеристиками, необходимо обеспечить прочность адгезионной связи между углеродными волокнами и полимерной матрицей, достаточную для передачи напряжения от волокна к волокну. Однако поверхность углеродных волокон, образовавшихся в процессе карбонизации или графити-зации, характеризуется слабой адгезией к ней полимерной матрицы. Следовательно, при использовании углеродных волокон для армирования пластмасс необходимо проводить обработку их поверхности с целью повышения адгезии. Обработка поверхности представляет собой обычно слабое окисление поверхности волокон, не снижающее их прочностных характеристик. Окисление осуществляют, например, в жидкости электролитическим методом.

Адгезия на границе раздела углеродное волокно — полимерная матрица определяется следующими факторами: 1) механическими связями вследствие проникновения полимера в шероховатости поверхности волокон; 2) химическими связями между поверхностью углеродных волокон и полимерной матрицей; 3) физическими связями (обусловленными силами Ван-дер-Ваальса). Основными являются факторы 1 и 2. Образование химических связей в системе углеродное волокно — полимерная матрица определяется химически активными функциональными группами на поверхности углеродных волокон. Эти функциональные группы связываются с атомами углерода соседних ароматических фрагментов. По мере увеличения числа таких атомов углерода усиливается химическая связь между углеродным волокном и полимерной матрицей. В реальном случае при обработке поверхности возрастает число кислотных функциональных групп и соответственно повышается прочность углепластика при межслоевом сдвиге. При использовании высокомодульных углеродных волокон адгезия на границе раздела волокно — полимер определяется преимущественно механическими связями вследствие шероховатости поверхности углеродных волокон этого типа.

Обработка поверхности волокон, используемых для армирования металлов. Для введения в металлы углеродных и других волокон часто используют метод нанесения на их поверхность расплава металлической матрицы. Однако углеродные волокна плохо смачиваются жидкими сплавами на основе Al и других металлов. Поэтому необходимо улучшать их смачиваемость. Для этой цели служит тонкая пленка TiB, наносимая на поверхность углеродных волокон методом химического осаждения в газовой фазе. С помощью этого метода на поверхность углеродных волокон наносят тонкую пленку, восстанавливая газовую смесь TiC + ВС13 парами Zn при температуре 700 °С. Не допуская контакта с воздухом, полученные волокна сразу же покрывают расплавленным металлом. Таким способом, в частности в США, производят проволоку (нитевидный алюминий).

Для улучшения смачиваемости углеродных волокон расплавленным алюминием разработан способ последовательной обработки поверхности волокон расплавами Na, Sn — 2%Mg и алюминиевых сплавов. При армировании углеродными волокнами сплавов на основе Al nMg наряду с улучшением смачиваемости волокон необходимо предотвращать снижение их прочности, которое может происходить при контакте с раплав-ленным металлом. Для решения этой задачи требуются дальнейшие исследования, которые могли бы дать практические рекомендации по сохранению прочности углеродных волокон при контакте с расплавами металлов.

Аппретирование, или шлихтование, углеродных волокон

Углеродные волокна весьма хрупки и легко подвергаются повреждениям и разрушению при переработке. Чтобы предотвратить ухудшение свойств, вызванное этим явлением, осуществляют шлихтование нитей и жгутов, стремясь к образованию шлихтующего покрытия на элементарных волокнах (монофиламентах). При этом шлихтующий агент должен находиться в достаточно размягченном состоянии. Шлихтующие составы могут улучшать адгезию полимерной матрицы к углеродным волокнам, что позволяет использовать такие волокна для армирования пластмасс без дополнительной обработки.

Свойства углеродных волокон

Характеристики углеродных волокон обладают низкой плотностью и высокими прочностью при растяжении и модулем упругости. Следовательно, углеродные волокна имеют высокую прочность и удельный модуль упругости. Наиболее характерной особенностью углеродных волокон является их высокий удельный модуль упругости. Это позволяет с успехом использовать углеродные волокна для армирования материалов конструкционного назначения. Углеродные волокна имеют также низкий коэффициент трения, высокую электропроводность и отрицательный коэффициент термического расширения (вдоль волокон). Они нестойки к окислению в воздушной среде. При контакте с водными растворами кислот и щелочей происходит электро- химическое окисление углеродных волокон. Однако, за исключением случая поверхностного окисления, углеродные волокна обладают высокой химической стойкостью к воздействию кислот и щелочей. Кроме того, они имеют очень высокую теплостойкость.

Модуль упругости углеродных волокон

Модуль упругости при растяжении вдоль волокон (модуль Юнга). Модуль упругости при растяжении высококачественных углеродных волокон высокопрочного типа (на основе ПАН) составляет 200 — 250 ГПа, высокомодульного типа (на основе ПАН) — около 400 ГПа, а углеродных волокон на основе жидкокристаллических пеков — 400 — 700 ГПа.

Высококачественные углеродные волокна состоят из нескольких слоев ароматических шестиугольных ячеек, атомные плоскости которых ориентированы параллельно оси волокна. При высокой температуре прогрева эти плоскости имеют значительную протяженность и высоко ориентированы. В поперечном сечении углеродных волокон атомные плоскости располагаются в беспорядке, а структура обычно подобна структуре луковицы, т. е. повторяет в объеме структуру наружного слоя. Для волокон на основе жидкокристаллических пеков характерна радиальная структура. Наружная поверхность любых углеродных волокон всегда образована сетчатыми плоскостями.

Модуль упругости при растяжении углеродных волокон можно вычислить, исходя из оценки модуля упругости при растяжении кристаллов графита в направлении атомных плоскостей с учетом степени ориентации атомных плоскостей углеродных волокон, которую определяют методом рентгеноструктурного анализа. По мере увеличения степени ориентации атомных плоскостей возрастает соответственно и модуль упругости углеродных волокон. Теоретическое значение модуля упругости при растяжении кристаллов графита в направлении атомных плоскостей составляет 1020 ГПа, а экспериментально определенный модуль упругости волокна марки THORNEL Р-100 равен 690 ГПа, т. е. составляет 68% теоретического значения. При одной и той же температуре прогрева углеродные волокна на основе жидкокристаллических пеков имеют больший модуль упругости при растяжении, чем волокна на основе ПАН.

Модуль упругости при растяжении поперек волокон (модуль жесткости при изгибе)

Модуль упругости при растяжении поперек волокон снижается с ростом модуля упругости при растяжении вдоль волокон. Для углеродных волокон на основе ПАН он выше, чем для волокон на основе жидкокристаллических пеков. На поперечный модуль упругости также влияет ориентация атомных плоскостей в сечении углеродного волокна.

Прочность углеродных волокон

Прочность углеродных волокон при растяжении вдоль их оси. Прочность при растяжении вдоль оси высокопрочных углеродных волокон на Основе ПАН составляет 3,0-3,5 ГПа, волокон с высоким удлинением -4,5 ГПа и высокомодульных волокон — 2,0 -4- 2,5 ГПа. Высокотемпературная обработка волокон второго типа позволяет получить высокомодульные волокна с прочностью при растяжении приблизительно 3 ГПа. Прочность волокон на основе жидкокристаллических пеков обычно равна 2,0 ГПа.

Теоретическое значение прочности при растяжении кристаллов графита в направлении атомных плоскостей решетки составляет 180 ГПа. Если исходить из теоретического значения их модуля упругости при растяжении, принимая, что прочность составляет 1/10 величины модуля упругости, то она должна быть равна 100 ГПа. Экспериментальное значение прочности при растяжении нитевидных монокристаллов графита лишь немного превышает 20 ГПа. Прочность углеродных волокон зависит от условий их производства и микроскопических дефектов и характеризуется определенным законом распределения. Если определять среднюю прочность углеродного волокна, используя распределение Вейбула, и строить ее зависимость от длины измеряемого образца, то, пренебрегая существованием специфических дефектов, можно более корректно охарактеризовать прочность углеродного волокна. Измеренная таким образом прочность при растяжении углеродных волокон высокопрочного и высокомодульного типа на основе ПАН на участке длиной 0,1 мм равна 9 — 10 ГПа. Эта величина составляет 1/20 теоретического значения и 1/2 прочности нитевидных монокристаллов графита. Для углеродных волокон на основе жидкокристаллических пеков измеренная аналогичным образом прочность равна 7 ГПа. Меньшая прочность промышленно производимых углеродных волокон связана с тем, что они не являются монокристаллами и в их микроскопической структуре имеют место значительные отклонения от регулярности. Свойства углеродных волокон можно значительно улучшить вплоть до разрушающего удлинения 2% и прочности 5 ГПа и выше.

Прочность при растяжении промышленно производимых углеродных волокон измеряют на образцах пучков волокон, предварительно пропитанных и отвержденных по изложенному ниже методу. Для установления соответствия между прочностью пучка волокон и прочностью отдельного волокна необходимо принимать во внимание характер распределения по значениям прочности. Например, измеряемая таким методом прочность пучка углеродных волокон высокопрочного типа на основе ПАН, пропитанного эпоксидной смолой, соответствует прочности «сухого» пучка моноволокон длиной 0,6 мм.

Прочность при сжатии углеродных волокон

Деформацию при разрушении углеродных моноволокон определяют, сжимая углепластик вдоль оси волокон. При этом рассчитывают прочность волокон при сжатии, используя значения модуля упругости при растяжении. Зависимость прочности при сжатии углеродных волокон в углепластике от модуля упругости волокон при растяжении носит экстремальный характер. Вначале прочность возрастает, а при дальнейшем росте модуля упругости углеродных волокон их рассчитанная прочность при сжатии снижается.

Электропроводность углеродных волокон

При прогреве полимерных волокон происходит их карбонизация, образуются и растут полициклические ароматические фрагменты, и кар-бонизованные волокна фактически становятся полупроводниками. С ростом температуры прогрева резко снижается их электрическое сопротивление. Однако при температуре выше 1000°С снижение электрического сопротивления замедляется. Примерно до температуры 1600°С для углеродных волокон на основе жидкокристаллических пеков и на основе ПАН зависимости электрического сопротивления от температуры прогрева совпадают. При дальнейшем увеличении температуры электрическое сопротивдение волокон первого типа становится меньше, чем у волокон второго типа.

Поверхностные свойства углеродных волокон

Высокопрочные и высокомодульные углеродные волокна с необработанной поверхностью имеют удельную поверхность около 0,5 м2/г. В результате обработки удельная поверхность несколько возрастает. Активную поверхность, которую занимают соседние атомы ароматических фрагментов, определяют по химической адсорбции кислорода. При обработке поверхности она увеличивается. По мере снижения температуры прогрева активная поверхность также увеличивается. Наружный слой углеродных волокон обладает сильными дренажными свойствами. В целом углеродные волокна имеют очень низкую гигроскопичность.

При нагревании углеродных волокон в воздушной среде они окисляются. Обычно с ростом температуры прогрева и возрастанием степени графитизации способность к окислению поверхности волокон снижается.

Экспериментальные методы исследования свойств углеродных волокон

Для измерения прочности и модуля упругости при растяжении, плотности и линейной плотности углеродных волокон используют экспериментальные методы, описанные в японском промышленном стандарте JIS R 7601. Плотность измеряют по методу вытеснения жидкости или по методу определения градиента плотности в капилляре. Прочность и модуль упругости при растяжении измеряют как на образцах отдельных моноволокон, так и на образцах пучков волокон, предварительно пропитанных связующим и отвержденных. Второй способ полезен при испытании на растяжение углеродных волокон, используемых в углепластиках. Этим методом измеряют как прочность, так и модуль упругости при растяжении выпускаемых промышленностью углеродных волокон. После принятия стандарта JIS R 7601 на встрече представителей фирм-изготовителей углеродных волокон были утверждены стандарты на экспериментальные методы определения содержания влаги в углеродных волокнах, адгезионной способности шлихтующего (или аппретирующего) агента, числа круток волокон, величины рН и объемного электрического сопротивления. Были приняты также стандарты на методы измерения плотности, прочности при растяжении и других характеристик текстильных материалов.

При измерении градиента плотности в капилляре используют столбик жидкости, плотность которой линейно зависит от его высоты. Если в этом методе используется смесь этилового спирта с бромоформом, то можно измерять плотность в интервале 0,81-2,89 г/см3. При испытании пучка волокон на растяжение его пропитку полимером (например, эпоксидной смолой) необходимо осуществлять так, чтобы не оставалось пустот между волокнами в пучке. Для этого пропитанный пучок волокон пропускает через валки, стремясь к обеспечению оптимального количества полимера в образце.

В экспериментах по растяжению углеродных волокон необходимо выбирать способ закрепления и конструкцию захвата пучка волокон и соответствующий амортизирующий материал, помещаемый между пучком волокон и металлической поверхностью зажимов. Наиболее эффективно для этого использовать три слоя алюминиевой фольги. Однако для статистических испытаний образцов в промышленности использовать такую систему прокладок сложно. Поэтому в качестве прокладки между зажимами и пучком углеродных волокон используют вулканизованный каучук, хлопчатобумажные листы, наждачную бумагу и другие материалы. Для захвата образцов следует использовать пневматические зажимы. Определяя модуль упругости по кривой напряжение — деформация, необходимо вносить также поправку на деформируемость зажимного устройства.