一種復(fù)絲拉伸試驗(yàn)樣品制備裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及拉伸實(shí)驗(yàn)裝置，具體涉及一種制備復(fù)絲拉伸試驗(yàn)樣品的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]纖維的強(qiáng)度性質(zhì)測(cè)試是判定纖維性能的主要方式。纖維的性質(zhì)測(cè)試有復(fù)絲纖維測(cè)試和復(fù)絲測(cè)試。目前，我們國內(nèi)普遍應(yīng)用復(fù)絲進(jìn)行纖維拉伸試驗(yàn)的測(cè)試，然后通過試驗(yàn)結(jié)果推測(cè)出復(fù)絲的力學(xué)性能。碳化硅纖維復(fù)絲拉伸試驗(yàn)的測(cè)試，目前沒有形成統(tǒng)一的國家標(biāo)準(zhǔn)。GBT 3362-2005碳纖維復(fù)絲拉伸性能試驗(yàn)方法被作為碳化硅纖維復(fù)絲拉伸試驗(yàn)的參考。
[0003]根據(jù)GBT 3362-2005碳纖維復(fù)絲拉伸性能試驗(yàn)方法，纖維制成25mm長度，跨度15mm，復(fù)絲浸膠制成的試樣，應(yīng)控制樹脂含量在35% -50%。試樣應(yīng)均勻浸膠，光滑，平直，無缺陷。加強(qiáng)片的尺寸為50mmX20mm，1K，3K碳纖維復(fù)絲試樣加強(qiáng)片為0.2mm_0.4mm厚的紙板。6K、12K碳纖維復(fù)絲試樣加強(qiáng)片為lmm-1.5mm厚的紙板或金屬板。用此方法制樣簡(jiǎn)復(fù)易行，但是加強(qiáng)片加持的力度難于控制，力度過小則拉伸時(shí)，樣品易于出現(xiàn)滑位現(xiàn)象；力度過大，纖維束容易在夾頭位置斷裂，影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確性。在加持過程中時(shí)，纖維容易出現(xiàn)彎曲和不垂平行于拉伸方向的現(xiàn)象，使得實(shí)驗(yàn)結(jié)果離散程度較大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]因此本發(fā)明的目的是創(chuàng)造一種如上所述類型的用于樣品制備的實(shí)驗(yàn)儀器，減少實(shí)驗(yàn)因素的影響，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠性，減小試驗(yàn)結(jié)果的離散程度。該任務(wù)通過具有獨(dú)立權(quán)利要求的所述的特征的實(shí)驗(yàn)儀器來解決。
[0005]本發(fā)明提供一種復(fù)絲拉伸試驗(yàn)制備樣品裝置，復(fù)絲拉伸試驗(yàn)制備樣品裝置，所述裝置包括加固部分和加溫部分，所述加固部分包括腔體上蓋，樣品模，橫梁下支架和橫梁上支架，所述腔體上蓋蓋在樣品模上，樣品腔位于樣品模中，腔體上蓋蓋在樣品模上會(huì)將樣品腔密封，橫梁下支架與樣品模相接觸，橫梁上支架與樣品模相接觸，橫梁上支架與橫梁下支架不接觸，橫梁上支架通過六角螺絲與橫梁下支架相聯(lián)接；所述加溫部分包括點(diǎn)電加熱層和溫度控制器，所述電加熱層和樣品模相接觸，但是保留樣品模的尖端部分不接觸電加熱層，所述溫度控制器安裝在電加熱層外側(cè)。
[0006]優(yōu)選所述橫梁下支架能夠在樣品安裝到試驗(yàn)機(jī)以前防止樣品移動(dòng)，對(duì)試驗(yàn)樣品起到保護(hù)的作用。
[0007]優(yōu)選所述樣品腔中加入熱熔膠固定纖維絲，所述熱熔膠是具有熱重復(fù)性的熱熔膠。
[0008]優(yōu)選樣品模遠(yuǎn)離尖端部分，尾部為實(shí)心的輔件，所述樣品腔填充樣品模的一部分。
[0009]優(yōu)選電加熱層和樣品模相接觸，保留尖端部分不接觸電加熱層，為使尖端的溫度降低，熱熔膠的流動(dòng)性變差，使得熱熔膠不會(huì)從尖端小孔處流出。
[0010]優(yōu)選樣品制備時(shí)，上支架與樣品模相接觸，與橫梁下支架不接觸，通過六角螺絲相聯(lián)接，使得加固時(shí)更加穩(wěn)固。
[0011]本發(fā)明提供了一種復(fù)絲拉伸實(shí)驗(yàn)樣品制備輔件包含樣品模，腔體上蓋，橫梁下支架和上支架，樣品腔內(nèi)加入的是熱熔膠，樣品模外側(cè)包裹了一圈電加熱層。
[0012]所述橫梁下支架，在樣品安裝到試驗(yàn)機(jī)以前，防止樣品移動(dòng)，對(duì)試驗(yàn)樣品起到保護(hù)的作用。
[0013]所述樣品腔中加入熱熔膠固定纖維絲，熱熔膠的熱重復(fù)性，可以使此輔件循環(huán)使用。
[0014]所述樣品模遠(yuǎn)離尖端部分，尾部為實(shí)心的輔件，沒有使樣品腔填充整個(gè)樣品模，為的是試驗(yàn)時(shí)，試驗(yàn)機(jī)夾持輔件的時(shí)候，更安全穩(wěn)固，并節(jié)約熱熔膠的用量。
[0015]所述電加熱層和樣品模相接觸，保留尖端小部分不接觸電加熱層，為使尖端的溫度降低，熱熔膠的流動(dòng)性變差，使得熱熔膠不會(huì)從尖端小孔處流出，保持輔件的干凈。橫梁下支架將兩部分樣品模通過橫梁連接在一起，并且使得兩部分保持在同一水平線上，使得拉伸實(shí)驗(yàn)時(shí)樣品腔中的纖維能平行于拉伸方向。
[0016]本發(fā)明與現(xiàn)有的技術(shù)相比，使用的設(shè)備和技術(shù)成熟，具有突出的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)，并取得了如下顯著的進(jìn)步:
[0017]1.本發(fā)明根據(jù)國外對(duì)碳纖維的研宄，對(duì)我們國內(nèi)普遍應(yīng)用復(fù)絲進(jìn)行纖維拉伸試驗(yàn)的測(cè)試，然后通過試驗(yàn)結(jié)果推測(cè)出復(fù)絲的力學(xué)性能的方法，提出了改進(jìn)，本發(fā)明可直接應(yīng)用于復(fù)絲纖維的試驗(yàn)，提高了實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。
[0018]2.本發(fā)明針對(duì)【背景技術(shù)】中提到的復(fù)絲拉伸試驗(yàn)時(shí)纖維易在被夾頭被拉斷，并且纖維束易與拉伸方向形成傾斜角度的難題，進(jìn)行了設(shè)計(jì)，減小試驗(yàn)因素對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的影響，減小數(shù)據(jù)的離散程度。
[0019]3.本發(fā)明對(duì)于試驗(yàn)中難于控制加持力度，從而影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的問題進(jìn)行了改進(jìn)，通過金屬外殼的保護(hù)，使得加持力度對(duì)于拉伸的影響度降到最低，
【附圖說明】
[0020]圖1是本發(fā)明實(shí)施例制樣前的裝置圖。
[0021]1-橫梁下支架，2-樣品模，3-腔體上蓋，4-橫梁，5-六角螺母，6_上支架，7_電加熱層，8-樣品腔，9-溫度控制器
[0022]圖2是本發(fā)明實(shí)施例制樣完成后的裝置圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例詳述如下:
[0024]7.如圖1所示，復(fù)絲拉伸試驗(yàn)制備樣品輔件，所述輔件包括加固部分和加溫部分，加固部分包括腔體上蓋3，樣品模2，橫梁下支架I和上支架6，所述腔體上蓋3蓋在樣品模2上，將樣品腔8密封，橫梁下支架I與樣品模2相接觸，上支架6與樣品模2相接觸，與橫梁下支架I不接觸，通過六角螺絲5相聯(lián)接；加溫部分包括點(diǎn)電加熱層7和溫度控制器9兩部分，所述電加熱層7和樣品模2相接觸，保留尖端小部分不接觸電加熱層7，所述溫度控制器9安裝在電加熱層7外側(cè)。根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)絲拉伸試驗(yàn)制備樣品裝置，其特征在于:所述橫梁下支架(I)能夠在樣品安裝到試驗(yàn)機(jī)以前防止樣品移動(dòng)，對(duì)試驗(yàn)樣品起到保護(hù)的作用。所述樣品腔(8)中加入熱熔膠固定纖維絲，所述熱熔膠是具有熱重復(fù)性的熱熔膠。樣品模⑵遠(yuǎn)離尖端部分，尾部為實(shí)心的輔件，所述樣品腔⑶填充樣品模⑵的一部分。電加熱層(7)和樣品模(2)相接觸，保留樣品模(2)尖端部分不接觸電加熱層(7)，為使尖端的溫度降低，熱熔膠的流動(dòng)性變差，使得熱熔膠不會(huì)從尖端小孔處流出。樣品制備時(shí)，上支架(6)與樣品模(2)相接觸，與橫梁下支架(I)不接觸，上支架(6)通過六角螺絲
(5)與橫梁下支架(I)相聯(lián)接，使得加固時(shí)更加穩(wěn)固。
[0025]本發(fā)明的使用原理和方法如下:制樣時(shí)，首先根據(jù)GBT 3362-2005碳纖維復(fù)絲拉伸性能試驗(yàn)方法，將纖維制束制成25mm長度，并浸膠。復(fù)絲拉伸試驗(yàn)制備樣品裝置其有兩個(gè)相同獨(dú)立的部分組成，樣品模的長度為120-130mm，寬為7-10mm，樣品腔的長度為90-110mm，樣品腔壁的厚度，推薦為1.5-2.5mm，樣品腔口與電加熱層預(yù)留2_4mm，樣品腔口的直徑在3-5mm。根據(jù)所測(cè)的束絲的性質(zhì)，復(fù)絲拉伸試驗(yàn)制備樣品裝置需選用合適的材料，使用本實(shí)施例使用的尺寸，或者適當(dāng)改變尺寸，萬能試驗(yàn)機(jī)要選用合適的夾頭，配合本樣品制備裝置使用。
[0026]然后將橫梁下支架I放入電加熱層7，將纖維束穿樣品模前段小孔盡可能拉直，并保證每邊樣品腔8中，保持跨距為15mm，然后小心的將樣品模2放入到電加熱層7中，并橫梁下支架1，使橫梁下支架兩邊都處于合適的位置，將樣品腔8中填入熱熔膠，熱熔膠盡可能將樣品腔8填滿，打開溫度控制器9，設(shè)定溫度為160°C -190°C范圍內(nèi)，觀察熱熔膠的融化，并根據(jù)情況適當(dāng)添加熱熔膠的量，蓋上腔體上蓋3，將橫梁下支架I和上支架通過六角螺母5固定在一起，溫度到指定溫度點(diǎn)后保溫3min，后自然冷卻，冷卻后將連通橫梁上支架I的樣品模2從電加熱層7中取出，當(dāng)進(jìn)行拉伸實(shí)驗(yàn)測(cè)試時(shí)，調(diào)整儀器夾頭高度，并用夾頭分別夾住樣品模2的尾端，取下橫梁下支架1，就可進(jìn)行拉伸實(shí)驗(yàn)測(cè)試。
[0027]上面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例進(jìn)行了說明，但本發(fā)明不限于上述實(shí)施例，還可以根據(jù)本發(fā)明的發(fā)明創(chuàng)造的目的做出儀器的修飾和改進(jìn)，凡依據(jù)本發(fā)明技術(shù)方案的精神實(shí)質(zhì)和原理下做的改變、修飾均應(yīng)為等效的置換方式，只要符合本發(fā)明的發(fā)明目的，只要不背離本發(fā)明復(fù)絲纖維拉伸試驗(yàn)裝置的技術(shù)原理和發(fā)明構(gòu)思，都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種制備復(fù)絲拉伸試驗(yàn)制備樣品的裝置，其特征在于，所述裝置包括加固部分和加溫部分，所述加固部分包括腔體上蓋(3)，樣品模(2)，橫梁下支架(I)和橫梁上支架￠)，所述腔體上蓋⑶蓋在樣品模⑵上，樣品腔⑶位于樣品模⑵中，腔體上蓋⑶蓋在樣品模(2)上會(huì)將樣品腔(8)密封，橫梁下支架(I)與樣品模(2)相接觸，橫梁上支架(6)與樣品模(2)相接觸，橫梁上支架(6)與橫梁下支架(I)不接觸，橫梁上支架(6)通過六角螺絲(5)與橫梁下支架⑴相聯(lián)接；所述加溫部分包括點(diǎn)電加熱層(7)和溫度控制器(9)，所述電加熱層(7)和樣品模(2)相接觸，但是保留樣品模(2)的尖端部分不接觸電加熱層(7)，所述溫度控制器(9)安裝在電加熱層(7)外側(cè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)絲拉伸試驗(yàn)制備樣品裝置，其特征在于:所述橫梁下支架(1)能夠在樣品安裝到試驗(yàn)機(jī)以前防止樣品移動(dòng)，對(duì)試驗(yàn)樣品起到保護(hù)的作用。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)絲拉伸試驗(yàn)制備樣品裝置，其特征在于:所述樣品腔(8)中加入熱熔膠固定纖維絲，所述熱熔膠是具有熱重復(fù)性的熱熔膠。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的復(fù)絲拉伸試驗(yàn)制備樣品裝置，其特征在于:樣品模(2)遠(yuǎn)離尖端部分，尾部為實(shí)心的輔件，所述樣品腔(8)填充樣品模(2)的一部分。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的復(fù)絲拉伸試驗(yàn)制備樣品裝置，其特征在于:電加熱層(7)和樣品模(2)相接觸，保留尖端部分不接觸電加熱層(7)，為使尖端的溫度降低，熱熔膠的流動(dòng)性變差。使得熱熔膠不會(huì)從尖端小孔處流出。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)絲拉伸試驗(yàn)制備樣品裝置，其特征在于:樣品制備時(shí)，上支架(6)與樣品模(2)相接觸，與橫梁下支架(I)不接觸，通過六角螺絲(5)相聯(lián)接，使得加固時(shí)更加穩(wěn)固。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種復(fù)絲拉伸試驗(yàn)樣品制備裝置，輔件主要包括加固部分和加溫部分，加固部分包括融膠腔體、腔體上蓋、加固支架。加溫部分是指整體支架外邊的電加熱層和溫度控制器。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于克服一直以來纖維束測(cè)強(qiáng)度的部分缺點(diǎn)，解決試驗(yàn)時(shí)纖維易被夾斷，加持的力度難于控制的難題，同時(shí)解決了加持纖維束時(shí)，纖維束易彎曲的難點(diǎn)，減小試驗(yàn)結(jié)果的離散程度，提高了實(shí)驗(yàn)的可信度和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，通過此實(shí)驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行的單絲拉伸實(shí)驗(yàn)，提高結(jié)果的精確性，同時(shí)在腔體內(nèi)使用熱熔膠，使的此輔件可以循環(huán)使用，以節(jié)約成本。
【IPC分類】G01N1-28
【公開號(hào)】CN104713755
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510014741
【發(fā)明人】田秀梅, 王穩(wěn), 李愛軍, 高鐵, 馬小民, 杜亮, 何立軍
【申請(qǐng)人】蘇州賽力菲陶纖有限公司, 上海大學(xué), 中航商用航空發(fā)動(dòng)機(jī)有限責(zé)任公司
【公開日】2015年6月17日
【申請(qǐng)日】2015年1月12日