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标准编号：GB/T 7689.1-2013~.5-2013 | 全称：增强材料机织物试验方法 第1部分:厚度的测定（系列标准） | 发布年份：2013年 | 所属领域：产品质量检验-复合材料 | 数据来源：国家能力项目库2026年7月版 | 更新日期：2026年7月15日
核心摘要：GB/T 7689.1-2013~.5-2013系列标准规定了增强材料机织物厚度、单位面积质量、拉伸断裂强力和断裂伸长率等核心物理性能的试验方法，是复合材料行业质量控制与产品验收的基础性技术依据。该系列标准共5部分，分别针对厚度、单位面积质量、宽度与长度、经纬密度及拉伸断裂强力与断裂伸长率，采用统一的制样与状态调节要求。关键变化在于明确了不同材料类型（如玻璃纤维、碳纤维、芳纶）的试验参数选择策略。
1.1 标准定位与核心作用
GB/T 7689系列标准全称为《增强材料 机织物试验方法》，是一部由5个独立部分组成的系列推荐性国家标准。该标准规定了纤维增强复合材料用机织物（包括玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维、玄武岩纤维等无机及有机纤维织物）的物理力学性能试验方法，是复合材料行业中最基础、应用最广泛的方法标准之一。其核心作用在于为增强材料的质量一致性评价、产品验收、工艺控制及科研开发提供统一、可复现的试验程序与判定基准。
该标准适用于各类连续纤维机织物，包括平纹、斜纹、缎纹及多轴向织物，但不适用于非织造布、编织物及短切纤维毡等产品。在复合材料产业链中，该标准是连接纤维生产商、织物加工商、预浸料制造商及最终制品成型企业之间质量沟通的技术语言。
1.2 法律地位与监管框架
虽然GB/T 7689系列属于推荐性国家标准，但在以下法规和规范中被直接或间接引用，从而具有事实上的强制约束力：
1. 厚度（Thickness）
定义：在规定的接触压力下，机织物上表面与下表面之间的垂直距离。
在该标准中的作用：厚度是机织物最基本的几何参数，直接用于计算织物体积分数和层压板厚度。标准规定在1kPa±0.01kPa的接触压力下进行测量，试样尺寸不小于100mm×100mm，取10次测量的平均值作为结果。
为什么重要：如果混淆了不同压力下的厚度值（如误用无压力状态下的自然厚度），将导致复合材料制品的纤维体积含量计算产生系统性偏差，影响结构设计的安全裕度。
2. 单位面积质量（Mass per Unit Area）
定义：每平方米机织物的质量，单位为克每平方米（g/m²）。
在该标准中的作用：这是衡量织物中纤维含量的直接指标，也是预浸料和最终制品成本核算的基础。标准要求从距布边至少50mm处裁剪100mm×100mm的试样，至少称量5个试样，结果以平均值表示。
为什么重要：单位面积质量的偏差直接决定了复合材料制品的树脂含量和力学性能。若偏差超过标称值的±5%，可能导致制品强度不达标或重量超差。
3. 经纬密度（Warp and Weft Density）
定义：单位长度（通常为100mm）内机织物经向和纬向的纱线根数。
在该标准中的作用：密度是评价织物结构均匀性和编织工艺稳定性的关键参数。标准规定使用织物密度镜或投影显微镜进行计数，测量长度至少为100mm，经向和纬向各测5处。
为什么重要：经纬密度不均匀会导致复合材料制品局部性能离散性增大，在风电叶片、航空航天结构件等对疲劳寿命要求严格的场景中，可能成为失效的薄弱点。
4. 拉伸断裂强力（Tensile Breaking Force）
定义：在规定条件下，试样被拉伸至断裂所承受的最大拉力，单位为牛顿（N）。
在该标准中的作用：这是衡量机织物承载能力的核心力学指标。标准采用条样法，试样宽度为50mm，夹具间距为200mm，拉伸速度为100mm/min。结果以经向和纬向分别报告，并计算断裂伸长率。
为什么重要：拉伸断裂强力是复合材料制品结构设计的基础输入参数。如果实测值低于标称值，将直接导致制品安全系数不足，可能引发结构失效事故。
5. 断裂伸长率（Elongation at Break）
定义：试样拉伸断裂时，标距长度的增加量与原标距长度的百分比。
在该标准中的作用：反映织物的延展性，与织物的编织结构和纤维类型密切相关。标准规定使用引伸计或夹具位移法测量，标距为200mm。
为什么重要：在复合材料成型过程中，断裂伸长率决定了织物能否适应复杂曲面的铺覆。若伸长率过低，在成型曲率较大的制品时可能出现纤维断裂或褶皱。
6. 条样法（Strip Test）
定义：一种拉伸试验方法，试样为规定宽度的长条形，两端夹持在试验机的夹具中进行拉伸。
在该标准中的作用：GB/T 7689.5明确规定采用条样法测定机织物的拉伸断裂强力和断裂伸长率。试样宽度50mm，长度至少350mm，经向和纬向各取5个试样。
为什么重要：条样法相比抓样法能更真实地反映织物整体的拉伸性能，避免了边缘效应的影响，是国际通用的增强材料织物拉伸试验方法。
7. 状态调节（Conditioning）
定义：在规定的温湿度环境中，将试样放置一定时间，使其达到与周围环境平衡的状态。
在该标准中的作用：标准要求所有试样在温度23℃±2℃、相对湿度50%±5%的环境中进行状态调节至少24小时。对于吸湿性较强的芳纶织物，调节时间应延长至48小时。
为什么重要：未进行状态调节的试样，其测试结果可能因环境温湿度的差异而产生高达10%的偏差，导致不同实验室之间的数据不可比。
| 试验项目 | 对应部分 | 主要参数及单位 | 试验条件 | 结果表示要求 |
|---|---|---|---|---|
| 厚度 | GB/T 7689.1 | 厚度（mm） | 接触压力1kPa±0.01kPa；压脚面积2000mm²±20mm²；测量点距布边≥50mm | 10次测量平均值，精确至0.01mm；报告最大值和最小值 |
| 单位面积质量 | GB/T 7689.2 | 单位面积质量（g/m²） | 试样面积100mm×100mm；至少5个试样；状态调节后称量 | 平均值，精确至0.1g/m²；报告标准偏差和变异系数 |
| 宽度和长度 | GB/T 7689.3 | 宽度（mm）；长度（m） | 卷装状态测量；宽度测量点间隔≥5m；长度使用测长装置 | 宽度报平均值，精确至1mm；长度报整卷值，精确至0.1m |
| 经纬密度 | GB/T 7689.4 | 经密（根/100mm）；纬密（根/100mm） | 密度镜或投影显微镜；测量长度≥100mm；经向、纬向各测5处 | 分别报经向和纬向平均值，精确至0.1根/100mm |
| 拉伸断裂强力与断裂伸长率 | GB/T 7689.5 | 断裂强力（N）；断裂伸长率（%） | 条样法；试样宽度50mm；夹具间距200mm；拉伸速度100mm/min | 分别报经向和纬向平均值；强力精确至1N；伸长率精确至0.1% |
标准文本结构导航：GB/T 7689系列标准目前无旧版本可供对比（现行版本为2013年版，替代了1997年版标准）。以下为该系列标准各部分的结构导航：
| 部分编号 | 章节结构 | 附录内容 | 关键规定位置 |
|---|---|---|---|
| GB/T 7689.1（厚度） | 6章+2个附录 | 附录A（规范性）：不同材料类型的厚度测量参数选择指南；附录B（资料性）：厚度测量不确定度评估示例 | 第4章：原理；第5章：装置（含压脚尺寸和压力要求）；第6章：试样和步骤 |
| GB/T 7689.2（单位面积质量） | 5章+1个附录 | 附录A（规范性）：试样裁剪模板尺寸及标记方法 | 第4章：原理；第5章：装置（含天平精度要求）；第6章：试样和步骤 |
| GB/T 7689.3（宽度和长度） | 5章+无附录 | 无附录 | 第4章：原理；第5章：装置；第6章：步骤 |
| GB/T 7689.4（经纬密度） | 5章+1个附录 | 附录A（资料性）：密度镜的使用与校准方法 | 第4章：原理；第5章：装置；第6章：步骤 |
| GB/T 7689.5（拉伸断裂强力和断裂伸长率） | 7章+2个附录 | 附录A（规范性）：不同类型织物的试样尺寸和夹具选择；附录B（资料性）：典型断裂模式图谱 | 第4章：原理；第5章：装置（含夹具和引伸计要求）；第6章：试样；第7章：步骤 |
第一代：GB/T 7689-1987（1987年发布）
1987年首次发布，当时为单一标准《玻璃纤维机织物试验方法》，仅涵盖厚度、单位面积质量、拉伸断裂强力和断裂伸长率等基本项目。该版本未区分材料类型，所有玻璃纤维织物均采用统一的试验参数，且状态调节条件仅为23℃±2℃、相对湿度65%±5%，与国际标准ISO 4606存在差异。
第二代：GB/T 7689.1~.5-1997（1997年修订）
1997年进行首次全面修订，将单一标准拆分为5个独立部分，分别对应厚度、单位面积质量、宽度与长度、经纬密度及拉伸断裂强力和断裂伸长率。这是该标准体系化的重要转折点。主要变化包括：引入了状态调节条件与国际接轨（23℃±2℃、50%±5%相对湿度）；厚度测量增加了接触压力的明确规定（1kPa）；拉伸试验统一采用条样法替代了原标准中的抓样法。该版本首次加入了碳纤维和芳纶织物的适用范围。
第三代：GB/T 7689.1~.5-2013（2013年修订，现行版本）
2013年发布了现行版本，主要修订内容包括：厚度测量部分引入了压脚面积的具体要求（2000mm²±20mm²）；单位面积质量部分增加了试样裁剪的模板尺寸规定；拉伸试验部分增加了断裂伸长率的测量精度要求（由原0.5%提升至0.1%）；所有部分均增加了测量不确定度的评估要求。该版本还首次在附录中提供了不同材料类型（玻璃纤维、碳纤维、芳纶、玄武岩纤维）的推荐试验参数选择指南。
6.1 厚度测定法（GB/T 7689.1）
试验原理：将试样放置在刚性基板上，用规定面积的压脚对试样施加规定的接触压力，测量基板与压脚之间的垂直距离，即为试样厚度。
装置：厚度测量仪应具备：平面压脚面积2000mm²±20mm²（相当于直径约50.5mm的圆形压脚）；对试样施加1kPa±0.01kPa的接触压力；测量分辨力不低于0.01mm；基板平面度优于0.01mm。装置应配备平衡机构，确保压脚在测量过程中保持水平。
试样：从距布边至少50mm处裁取尺寸不小于100mm×100mm的试样，在标准环境中状态调节至少24小时。每个样品至少测量10个不同位置。
步骤：将试样无张力地平铺在基板上→放下压脚→待读数稳定后（约5秒）记录厚度值→抬起压脚→移动试样至下一个测量点→重复10次。测量点应均匀分布，避免在纱线重叠区域和明显疵点处测量。
输出参数：平均厚度（mm）、最大厚度、最小厚度、标准偏差。
工程意义：厚度是计算织物层数和制品纤维体积含量的基础。在风电叶片制造中，织物厚度的均匀性直接影响叶片的气动外形和重量分布。厚度偏差超过±0.05mm时，叶片重量偏差可达数公斤，影响整机动力学特性。
6.2 拉伸断裂强力与断裂伸长率测定法（GB/T 7689.5）
试验原理：将规定尺寸的条状试样夹持在拉伸试验机的上下夹具中，以恒定速度拉伸至断裂，记录最大拉力和断裂时的伸长量。
装置：拉伸试验机应满足：量程选择使断裂强力在满量程的10%~90%之间；夹具夹持面宽度不小于50mm，夹持面应有防滑纹路或衬垫；夹具间距为200mm±1mm；拉伸速度为100mm/min±10mm/min；引伸计标距为200mm，分辨力不低于0.1mm。
试样：经向和纬向各取5个试样。试样宽度为50mm±0.5mm，长度至少350mm。试样两端用加强片（如铝箔或塑料片）进行增强，防止在夹具处断裂。加强片尺寸为50mm×50mm，用胶粘剂固定在试样两端。
步骤：将试样夹入上夹具→施加约2N的预张力→夹紧下夹具→启动试验机以100mm/min速度拉伸→记录断裂强力Fmax和断裂伸长ΔL→检查断裂模式（应发生在标距内，若在夹具处断裂则结果无效）。
输出参数：断裂强力（N，经向和纬向分别报告）、断裂伸长率（%，计算公式：ε=ΔL/200×100%）、断裂模式描述。
工程意义：拉伸断裂强力是织物承载能力的直接体现。在复合材料结构设计中，通常取经向和纬向强力的较小值作为设计值。断裂伸长率则决定了织物的铺覆适应性——在成型曲面制品时，若伸长率小于3%，织物在曲率半径小于100mm的区域可能出现纤维断裂。
6.3 单位面积质量测定法（GB/T 7689.2）
试验原理：裁剪规定面积的试样，经状态调节后称量其质量，计算单位面积质量。
装置：天平精度不低于0.001g；裁剪模板或切刀应能裁取100mm×100mm的试样，尺寸偏差不超过±0.5mm；状态调节箱温度23℃±2℃、相对湿度50%±5%。
试样：从距布边至少50mm处裁取5个100mm×100mm的试样。对于宽幅织物（宽度大于2m），应在横向不同位置（左、中、右）各取2个试样。试样应避免褶皱和边缘散丝。
步骤：将试样在标准环境中状态调节24小时→用天平逐个称量每个试样的质量m（g）→计算每个试样的单位面积质量ρA=m/0.01（g/m²）→计算5个试样的平均值和标准偏差。
输出参数：平均单位面积质量（g/m²）、标准偏差、变异系数（%）。
工程意义：单位面积质量是复合材料制品成本核算和性能预测的核心参数。在预浸料生产中，单位面积质量的波动直接影响树脂含量的控制精度。若织物单位面积质量偏差超过标称值的±3%，预浸料的树脂含量将超出工艺窗口，导致最终制品性能不稳定。
6.4 经纬密度测定法（GB/T 7689.4）
试验原理：在规定长度内，计数经向和纬向的纱线根数，计算单位长度内的根数。
装置：织物密度镜（放大倍数5×~10×，测量长度50mm或100mm）或投影显微镜（放大倍数20×~50×）。密度镜应经校准，测量长度偏差不超过±0.1mm。
试样：在距布边至少50mm处选择测量区域。经向密度测量：沿纬向方向，在织物横向不同位置（左、中、右）各测5处；纬向密度测量：沿经向方向，在织物纵向不同位置各测5处。
步骤：将织物平铺在观察台上→使用密度镜对准测量起始位置→沿垂直于纱线方向移动，计数100mm内的纱线根数→记录经向和纬向的读数→计算平均值。计数时，若纱线处于重叠状态，应仔细分辨；若遇到明显疵点，应避开并在记录中注明。
输出参数：经向密度（根/100mm）、纬向密度（根/100mm）、经向密度标准偏差、纬向密度标准偏差。
工程意义：经纬密度是评价织物编织均匀性的直接指标。在复合材料制品中，密度不均匀会导致局部纤维体积含量偏离设计值，从而引起力学性能的离散。对于航空级织物，密度偏差通常要求控制在±1根/100mm以内。
| 要求项 | 具体规定 |
|---|---|
| 试样类型 | 增强材料机织物，包括玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维、玄武岩纤维等连续纤维织物。不适用于非织造布、编织物、短切纤维毡。 |
| 试样尺寸 | 厚度：≥100mm×100mm；单位面积质量：100mm×100mm（允许偏差±0.5mm）；拉伸：宽度50mm±0.5mm，长度≥350mm；密度：测量长度≥100mm。 |
| 试样数量 | 厚度：10个测量点；单位面积质量：5个试样；拉伸：经向和纬向各5个试样；密度：经向和纬向各测5处。 |
| 状态调节 | 温度23℃±2℃、相对湿度50%±5%，至少24小时。芳纶织物等吸湿性材料需延长至48小时。 |
| 取样位置 | 距布边至少50mm。宽幅织物应在横向左、中、右位置分别取样。避免在明显疵点、褶皱、散丝处取样。 |
| 试样制备工具 | 裁剪模板或切刀，尺寸精度±0.5mm。拉伸试样两端需粘贴加强片（铝箔或塑料片，尺寸50mm×50mm）。 |
| 试样标识 | 每个试样应标注经向方向、样品编号及测量位置。对于多卷样品，应分别标注卷号。 |
8.1 监督抽检
在市场监管部门对增强材料产品进行质量监督抽查时，GB/T 7689系列是判定产品合格与否的核心方法依据。抽检通常以单位面积质量和拉伸断裂强力作为主要判定指标。以玻璃纤维织物为例，若实测单位面积质量低于标称值的95%或高于标称值的105%，即判定为不合格。监督抽检中，样品的状态调节和试验环境条件必须严格符合标准要求，任何偏差均可能导致检验结论的争议。检验机构应出具包含标准编号、试验条件、实测值及判定结论的完整检验报告。
8.2 出厂检验
增强材料生产企业在产品出厂前，应按照GB/T 7689系列进行逐批检验。出厂检验项目通常包括厚度、单位面积质量和经纬密度，拉伸断裂强力可作为型式检验项目定期进行。企业应建立内部质量控制限值，通常严于标准要求。例如，单位面积质量的出厂内控限值可设为标称值的±2%，以确保产品在第三方检验时仍有足够裕量。出厂检验记录应保存至少2年，以备客户追溯和市场监管部门检查。
8.3 CMA扩项
检验检测机构在申请CMA资质扩项时，GB/T 7689系列是复合材料领域的基础扩项项目。扩项评审中，评审组将重点关注：设备配置是否满足标准要求（如厚度测量仪的压脚面积和压力精度、拉伸试验机的量程和速度精度）、人员操作是否规范（如试样裁剪、状态调节、测量点选择）、测量不确定度评估是否到位。建议机构在扩项时同时申请该系列的全部5个部分，以形成完整的检测能力。标准中涉及的测量不确定度评估要求，是评审时的高频扣分项，应提前准备评估报告。
8.4 企业研发
在新产品开发过程中，GB/T 7689系列为研发人员提供了标准化的性能评价工具。例如，在开发低面密度碳纤维织物时，研发人员可通过厚度和单位面积质量的联合测量，评估织物的压实性和纤维体积含量潜力。在开发混杂织物（如碳纤维与芳纶纤维混织）时，拉伸断裂强力与断裂伸长率的测试数据可用于优化编织结构和纱线配比。研发阶段的测试条件可以适当放宽（如允许在非标准环境中进行快速筛选），但最终的性能确认必须严格按照标准条件进行。
Q：厚度测量时，压脚放下后读数不稳定怎么办？
A：读数不稳定通常由以下原因引起：一是试样表面有浮纱或毛羽，导致压脚与试样接触不良；二是压脚平衡机构未调整到位。根据GB/T 7689.1第5章规定，压脚应能自由升降且保持水平。建议在测量前用标准块校准仪器，并在每个测量点放下压脚后等待5秒再读数。若仍不稳定，应检查试样表面是否平整，必要时在测量前用软毛刷轻轻梳理表面浮纱。
Q：拉伸试验中，试样总是在夹具处断裂，结果是否有效？
A：根据GB/T 7689.5第7.3.3条规定，若试样断裂发生在夹具夹持线以内或与夹具边缘接触处，该结果无效，应重新试验。夹具处断裂通常由两个原因造成：一是夹具夹持力过大导致试样局部损伤；二是加强片粘贴不牢或尺寸不当。建议检查夹具夹持面是否有锐边，必要时在夹持面加衬橡胶垫。加强片应采用铝箔或塑料片，用环氧胶粘剂粘贴，固化时间不少于24小时。若反复出现夹具处断裂，应检查试样宽度是否均匀，或尝试减小夹具夹持力。
Q：单位面积质量测试中，5个试样的结果差异很大，如何判定？
A：根据GB/T 7689.2第6.4条规定，当5个试样结果的变异系数大于5%时，应增加试样数量至10个，并以10个试样的平均值作为最终结果。差异大的可能原因包括：取样位置未避开布边效应区（距布边不足50mm）、织物本身编织不均匀、或试样裁剪尺寸偏差过大。建议重新取样，确保裁剪模板尺寸准确，并在织物的左、中、右不同位置各取2~3个试样。若仍无法降低变异系数，应怀疑织物本身的质量均匀性存在问题。
Q：经纬密度测试中，如何区分重叠的纱线？
A：根据GB/T 7689.4第6.2条规定，当纱线重叠难以分辨时，应使用投影显微镜辅助观察。具体操作：将试样放置在显微镜载物台上，调节放大倍数至20×~50×，通过微调焦距区分上下层纱线。对于多层织物或高密度织物，建议在试样背面用不同颜色的标记笔标出经向和纬向，或采用染色法（将试样浸入稀释的染料中，经向和纬向纱线因吸色差异可区分）。计数时，以一根完整的纱线为一个计数单位，重叠但可分辨的纱线应分别计数。
Q：对于新型材料（如玄武岩纤维织物），如何确定试验参数？
A：根据GB/T 7689.1附录A和GB/T 7689.5附录A的规定，对于标准未明确列出的材料类型，应参照性质最相近的已知材料选择试验参数。玄武岩纤维的密度和弹性模量与E玻璃纤维相近，因此可参照玻璃纤维织物的试验参数（厚度测量压力1kPa，拉伸速度100mm/min）。建议在首次测试时进行预试验，验证参数选择的合理性。若预试验中出现异常断裂模式或测量值偏离预期，应调整参数并记录在案。对于新材料，建议同时进行两种参数条件下的对比试验，以积累数据用于后续标准修订。
Q：状态调节时间不够会对结果产生多大影响？
A：根据GB/T 7689系列各部分的通用规定，状态调节时间不足会导致试样含水率未达到平衡，从而影响测试结果。以芳纶织物为例，在23℃、50%相对湿度环境下，达到含水率平衡需要约48小时。若仅调节24小时，含水率可能比平衡值高0.5%~1%，导致单位面积质量测试结果偏高约0.5%~1%，拉伸断裂强力偏低约2%~5%。对于玻璃纤维和碳纤维等吸湿性较弱的材料，24小时与48小时调节的差异较小（通常小于0.2%），但仍建议严格按标准执行。
结论1：GB/T 7689系列标准由5个独立部分构成，分别是厚度测定（.1）、单位面积质量测定（.2）、宽度和长度测定（.3）、经纬密度测定（.4）以及拉伸断裂强力和断裂伸长率测定（.5），是增强材料机织物物理性能检测的完整方法体系。
结论2：厚度测量必须在1kPa±0.01kPa的接触压力下进行，压脚面积应为2000mm²±20mm²，测量点应距布边至少50mm，取10次测量的平均值作为结果。
结论3：单位面积质量测试应裁取100mm×100mm的试样至少5个，状态调节24小时后称量，结果以g/m²表示，变异系数超过5%时应增加试样至10个。
结论4：拉伸试验采用条样法，试样宽度50mm、夹具间距200mm、拉伸速度100mm/min，经向和纬向各测5个试样，断裂发生在夹具处的结果无效。
结论5：经纬密度测试使用密度镜或投影显微镜，测量长度至少100mm，经向和纬向各测5处，分别报告平均值，精确至0.1根/100mm。
结论6：所有试样必须在温度23℃±2℃、相对湿度50%±5%的环境中进行状态调节至少24小时，芳纶等吸湿性材料应延长至48小时。
结论7：该标准适用于玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维、玄武岩纤维等连续纤维机织物，不适用于非织造布、编织物和短切纤维毡。
结论8：标准附录提供了不同材料类型的试验参数选择指南，对于新型材料应参照性质最相近的已知材料确定参数，并进行预试验验证。
结论9：在监督抽检中，单位面积质量偏差超过标称值±5%即判定为不合格；拉伸断裂强力低于标称值也判定为不合格。
结论10：该标准被GB/T 3362、GB/T 39250、GB/T 21432等多个复合材料产品规范引用，是复合材料行业质量控制和产品验收的基础性技术依据。
相关标准编号：
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本文基于国家能力项目库2026年7月版数据和GB/T 7689.1-2013~.5-2013标准正式文本编写。具体检测参数及限值仅供参考，检验判定请以国家标准正式文本和CMA资质检测机构出具的检测报告为准。
发布时间：2026年7月15日 | 数据版本：能力项目库2026-07-01 | 下次更新建议：标准修订发布时
