國際上已有的測定碳纖維密度方法有密度梯度柱法、浮沉法和液體置換法三種方法，這三種方法有一個共同的特點就是需要使用有機溶劑，造成環(huán)境污染，而且測試效率低，無法批量化測試。在2017年韓國大田召開的ISO/TC61國際標準化組織塑料技術(shù)委員會第66屆全會上，南京玻纖院代表中國向ISO/TC61/SC13“增強纖維和復(fù)合材料分技術(shù)委員會”提出了在國際標準中增加一個新的測試碳纖維密度的方法——氣體容積法的提案。經(jīng)過會議上的陳述和答辯，該提案順利通過立項，會議決議由中國主導(dǎo)此項目的工作。

 

    在當(dāng)時國際上還沒有用氣體容積法測量碳纖維密度的成熟方法背景下，南京玻纖院項目團隊認真制訂了工作方案和研究路線，從方法的原理、商業(yè)化儀器的調(diào)研、樣品制備、測量結(jié)果的準確性和正確性的影響因素等方面進行認真的研究。在大量研究工作和試驗驗證的基礎(chǔ)上，南京玻纖院于2018年3月完成了ISO/CD 10119《碳纖維密度的測定》草案的起草,并在 2018 年日本埼玉召開的ISO/TC61/SC13會議上就草案的技術(shù)內(nèi)容和驗證試驗的結(jié)果進行了報告，重點就氣體比重瓶法測定碳纖維密度的精密度、影響測試結(jié)果的主要因素、氣體比重瓶法與密度梯度柱法（原標準中的推薦方法）的國內(nèi)對比試驗結(jié)果向各國專家做了報告。

    由于實驗數(shù)據(jù)充分，草案文本嚴謹，論述完整，該標準順利通過答辯，草案從CD稿順利進入了DIS投票階段。南京玻纖院又對草案文本進行了認真的修改，特別是在對英文用詞的準確和表述的規(guī)范上仔細推敲。在進入DIS投票后，各國專家?guī)缀鯖]有對文本再提出意見，使得標準制訂過程跳過了FDIS階段，由DIS直接送ISO中央秘書處印刷出版。

    氣體容積法是用惰性氣體取代液體來精確和可靠地測定纖維、粉末等材料的密度，它是根據(jù)波義耳定律，密閉氣體體積的降低與壓力的增加成正比，惰性氣體例如氮氣和氦氣在室溫下具有理想氣體的性能，通過對兩個已知體積的倉室通入惰性氣體，進行兩個壓力的精密測量，根據(jù)氣體壓力的變化來確定樣品的體積，從而得到其密度。該方法最大的優(yōu)點是不使用有機溶劑，可減少環(huán)境污染，同時它的測試效率高，可以實現(xiàn)批量測試，全自動化操作，人為影響小，準確度高。

    這次標準的發(fā)布是南京玻纖院作為全國碳纖維標委會秘書處單位和國家新材料測試評價平臺復(fù)合材料行業(yè)中心項目承擔(dān)單位工作中的一項重要成果，對進一步促進碳纖維產(chǎn)品質(zhì)量控制及性能測試分析綠色發(fā)展具有積極的現(xiàn)實意義。