孙闪闪，文治天，瞿晓吉，陈建明，方允伟，郝郑涛

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0 前言

碳纤维由腈纶、粘胶、芳纶和聚酰亚胺等纤维做原料，经高温氧化碳化而成，是一种含碳量在90%以上的特种纤维。碳纤维的拉伸强度约为2 000~7 000 MPa，拉伸模量为200~700 GPa，密度约为1.5~2.0 g/cm3，比铝轻，同体积下质量不到钢的1/4，强度是铁的20倍［1］，具有高比强度、高比模量、耐疲劳、质轻、耐腐蚀、耐高温、抗摩擦、导电性能好、热膨胀系数小等特性。作为增强材料与树脂、金属、陶瓷及炭等材料复合，制成先进复合材料，被广泛应用于航空航天、体育休闲、增强塑料、压力容器、建筑加固和风力发电等领域。

纤维直径是纤维性能的一项重要评价指标。不少学者发现纤维直径对纤维强度、复合材料强度［2］及结构性能均有影响［3，4］。目前碳纤维直径的测量方法主要有光学显微镜投影法、电子显微镜扫描法、激光衍射法和计算法等。不同的测量方法由于仪器设备、测试原理和测量精度不同，导致测量结果存在一定的偏差。本文从以下几个方面对碳纤维直径进行研究：（1）在理论上分析了测量精度与试验次数的关系；（2）通过实验研究了试验次数对碳纤维直径测量结果的影响；（3）分别对2种不同规格的碳纤维研究了纤维表面浸润剂对碳纤维直径测试结果的影响；（4）分析了光学显微镜投影法和计算法两种不同测量方法对碳纤维直径测量结果的差异；（5）计算出各测量结果的不确定度。得出的相关结论对碳纤维直径的测量和研究具有一定的参考价值。……