徐星颖，刘方义，李红杰，李德利，刘洪涛

1.武汉纺织大学省部共建纺织新材料与先进加工技术国家重点试验室，武汉 430200；2.武汉纺织大学材料科学与工程学院，武汉 430200；3.上海市纺织工业技术监督所，上海 200082；4.中国化学纤维工业协会，北京 100020

0 引言

弹性模量是材料在弹性变形阶段应力和应变的比值以表征其刚性，也是纺织纤维的基本物理量之一。通常采用准静态拉伸法获得应力—应变曲线[1]，弹性变形区域直线段的斜率即为弹性模量的几何意义，其物理意义是产生100%弹性变形所需的应力。此法因具备同时计算拉伸强度、断裂伸长率、定伸应力、断裂功等系列参数的强大功能而被广泛采用，但拉伸时常伴弛豫，单调持续重载应力不能反映实际受力状态和材料结构变化，且破坏试样而不可重复。

基于声波高频交变轻载扰动致使纤维微小变形的声脉冲传播法测定动态弹性模量（声模量），构成了从另一角度接近实际应力和应变状态的重要方面。该方法通过测量波长远大于直径的声波在纤维中的纵向传播速度，巧妙利用纤维材料低维轻质特征，合理避开密度环节，仅用线密度即可精准表达弹性模量，并与分子取向结构参数相关联，无需分析拉伸曲线，可实现试样无损、重复利用，且操作简便、快捷、可靠，不仅适用于传统化纤生产过程的例行监测，还可用于芳纶[1]、超高分子质量聚乙烯纤维[2]、碳纤维[3]等国防高性能纤维及其前驱体，聚乳酸[4]、聚己内酯[5]等医用生物纤维的研发应用，但迄今未形成标准化操作方法。……