航空航天领域中使用的重要部件M40J碳纤维复合材料管件。它的低温热膨胀性能是该管件性能的主要特性。但是，碳纤维的种类、树脂胶的牌号、碳纤维铺层排布方式、层数等因素，直接影响着管件的低温热膨胀性能。因此，掌握碳纤维复合材料管件的低温热膨胀规律，对于制造、使用者来说是非常重要的。
        对于碳纤维复合材料管件的低温热膨胀性能测试，传统的方法是从管件取样，将试样裁成长度100mm一150mm，宽为5mm一10mm的小条，装入低温线性热膨胀系数测试装置，采用相对比较法进行测试。但是这种取样方法是片面性的，取样时从管件上切取时，破坏了小样部件在管件上受力状态，这一点与平面试样是不相同的。因此采用小样测量管件的热膨胀性能是会偏离实际热膨胀数据。采用直接对部分或整体管件的测量是判定碳纤维复合材料管件低温热膨胀性能的正确方法。

        本次测试碳纤维管件采用的是M40J碳纤维和TDE-85环氧树脂。碳纤维的铺层方式为±30°一±35°、0°、±30°一±35°三层铺层，每层厚度1mm，管壁厚度约3mm，管件直径60mm，长度为630mm。测试的数据为均为一段温度区间的平均值。

        通过测试可知碳纤维管件的轴向线膨胀系数为负值，说明管件在低温下为“热缩冷胀”，这一特性与管件的碳纤维铺层有直接的关系。碳管径向热膨胀数据该数据为正值，符合一般规律。

        测试计算结果表明了测试数据可以达到很小的数量级约10%。这一点是与一般试样测试不同的。理论上来说，管件的线膨胀系数是试件本身的平均性质，但从测试数据看来整根管子测试与从管件中取小试样测试是不同的。根据测试比较，其低温热膨胀系数的大小与从管件中取样的测试数据相差较大。有的数据甚至相差数量级。这是因为小试样的受力与整个管件受力是不同的，因此热膨胀的状态也不同，所以，如果要精确了解管件的热膨胀情况，应该进行整个管件的热膨胀性能测试。

        测试过程中还发现，碳纤维复合材料管件经过多次测量后数据一次比一次的数值小。这说明了经过冷热循环后材料经过“锻炼”老化，消除了管件内部的应力。这一点在碳纤维复合材料板材试样的热膨胀测试过程中也是相同的。由此也说明了碳纤维复合材料部件成型后，经过一定的高低温处理可以较大幅度的减小部件的低温热膨胀系数。
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