CN101251455B - 一种试验机单纤维夹具与拉伸强度测量方法 - Google Patents

Abstract

一种试验机单纤维夹具与拉伸强度测量方法，涉及一种夹具以及拉伸强度的测量。提供一种试验机单纤维夹具和陶瓷单纤维拉伸强度测量的方法。夹具设有试验机上夹头装置、载荷传感器、持钩装置、上下夹持装置、水平调整装置和试验机下夹头装置。调节夹具同轴度，测定铅垂方向载荷线性度，矫正光电引伸计焦距；设定测量程序参数；将单纤维放在四方纸框的孔的中心线上，放置于上下夹持器中间，校准单纤维铅垂方向，烧掉四方纸框边沿，启动应变采集装置对陶瓷纤维上下纸框的边距追踪，启动拉伸程序，开始测量，记录载荷与应变关系，得纤维断裂载荷值和形变数据，测出纤维应变值，观察断口直径值，输入试验机，即可得单纤维断裂强度。

Description

一种试验机单纤维夹具与拉伸强度测量方法

技术领域

本发明涉及一种夹具以及拉伸强度的测量，尤其是涉及一种用于试验机上陶瓷单纤维拉伸试验用的夹具与拉伸强度测量方法。

背景技术

高性能SiC陶瓷纤维作为陶瓷基复合材料的增强相，具有优良的热物理化学与力学性能的稳定性，尤其在航空航天和先进武器装备中具有特殊地位。它具有强度、硬度、热稳定性和耐氧化性高，热膨胀系数和密度低等优点，因此是高温陶瓷基复合材料的最佳增强纤维。

抗拉强度是陶瓷纤维，特别是SiC陶瓷纤维的一种重要力学性能。目前，直接测定SiC陶瓷纤维抗拉强度的拉伸试验中，基于有关高弹性模数单丝材料的抗拉强度和扬氏模量方面的国际标准ASTM(D3379-75)，纤维的直径为十几微米，原长标距采用25mm，拉伸速度为1mm/min。利用目前国内外现有的大部分电子单纤维强力机来测定，普遍存在以下缺点，严重影响测量精度。(1)每次测量之前必须先用砝码做标定，得出载荷修正曲线。(2)载荷有效数字只有4位，且无法矫正同轴度。(3)试样和试样夹持部分在受力变形过程中有可能发生相对位移，所测得的应变值是试样各部分变形之和，导致误差大。(4)试样在夹持过程中无法保证垂直度，载荷存在剪切力，且位置重现度和准确度较差。(5)所得的数据需打印机输出，用人工计算得到实验数据，导致误差大。

常东华(中国专利CN2864662Y)发明一种材料试验机线材夹具，在主体夹架上固定有楔形受力块，主体夹架的一侧有主定位夹持块，主定位夹持块通过螺旋杆与主体夹架螺纹配合进退，定位螺栓与主定位夹持块螺纹配合，主体夹架与定位螺栓之间安装有回位弹簧，在主体夹架的另一侧有副夹持块，副夹持块通过螺旋杆与主体夹架螺纹配合进退。其有益效果是：可有效地避免试样在拉伸试验时不被损伤，同时又有足够的夹紧力以使试样做完断试验，测试结果准确。但是该装置只适合夹持大样品试样，无法夹持陶瓷单纤维，且陶瓷单纤维发生脆性断裂，断口容易丢失，需浸泡在甘油里试验，因此该夹具不适合用于陶瓷单纤维拉伸试验。

北京理工大学张庆明等(中国专利CN1088517C)发明一种纤维增强复合材料动态拉伸性能实验的夹具，其包括螺纹联接管、波导杆、锥面夹套、锥面夹块。螺纹联接管内一端装有波导杆，另一端装有锥面夹套。锥面夹套内设方锥形通孔，通孔内光滑配合有上下对应的两块锥面夹块。每块锥面夹块的内平面设有斜齿，上下夹块斜齿内夹试件。该装置可用于复合材料的动态和静态拉伸实验，且不影响波的输入与输出，实验可靠。但是该装置只适合夹持大样品试样，无法夹持陶瓷单纤维。

济南试金集团有限公司姜德志等(中国专利CN2929698)发明一种缠绕法夹具，其包括夹紧块、挡板、绳轮固定板和绳轮，夹紧块、挡板和绳轮固定板固定成一体，挡板夹在夹紧块和绳轮固定板之间，绳轮固定在绳轮固定板上，绳轮上连接有固定螺栓，绳轮上有螺旋状沟槽，螺栓的一端有与所述螺旋状沟槽相通的沟槽，可快速将钢丝绳的端部夹紧固定，夹紧操作方便可靠，且利用夹紧块可与普通万能材料试验机的钳口快速进行连接，不须对试验机进行改造。新三思集团公司同样采用此类似缠绕方法设计出钢丝夹具与线丝拉伸夹具。日本岛津公司也利用绞绕方法设计出线和绳一类试样被固定在绞盘上的气动纤维试样夹具。但该方法都无法夹持陶瓷单纤维。

为此，有必要建立一种用于试验机上陶瓷单纤维拉伸试验用的夹具与拉伸强度测量方法，并且可浸泡在甘油里试验，位置重现度和准确度高。

发明内容

本发明的目的旨在克服上述现有技术的不足，提供一种试验机单纤维夹具。

本发明的另一目的是提供一种利用试验机单纤维夹具和应变采集装置进行陶瓷单纤维拉伸强度测量的方法。

本发明所述一种试验机单纤维夹具设有试验机上夹头装置、载荷传感器、持钩装置、上夹持装置、下夹持装置、水平调整装置和试验机下夹头装置。试验机上夹头装置位于试验机载荷横梁下，载荷传感器通过插销与试验机上夹头装置连接，持钩装置位于载荷传感器铅垂下方，持钩装置通过插销与载荷传感器连接，起承载上夹持装置的作用。上夹持装置位于持钩装置铅垂下方，上夹持装置通过挂钩与持钩装置连接，起夹持试样作用。下夹持装置位于上夹持装置铅垂下方，起夹持试样作用。水平调整装置位于下夹持装置铅垂下方，水平调整装置通过锁紧螺钉与下夹持装置连接，起调整下夹持装置水平位置的作用。水平调整装置通过插销与试验机下夹头装置连接。

试验机上夹头装置包括上夹头和插销。

持钩装置设有夹紧块、缩紧螺钉、挂钩和内锥形螺钉。夹紧块套于试验机的载荷传感器，起夹紧持钩装置作用，夹紧块下半部分开有凹槽。缩紧螺钉置于夹紧块上半部分位置，可锁紧夹紧块。内锥形螺钉置于夹紧块下半部分凹槽位置，可调节挂钩位置。挂钩挂于内锥形螺钉的内锥中心位置，起连接上夹持器装置的作用。

上夹持装置设有配重螺母、夹持器安装架、上夹持器、装夹螺母和回位弹簧。上夹持器安装架起安装上夹持器的作用，上夹持器安装架顶部开有2个小圆孔，可被挂钩钩住。上夹持器安装于上夹持器安装架上，起夹持单纤维试样的作用，配重螺母置于上夹持器安装架上，起调节上夹持器安装架重心的作用。装夹螺母和回位弹簧置于上夹持器内，装夹螺母可锁紧纤维试样，回位弹簧可使上夹持器在锁紧螺钉松开时自动回到原来的位置。

下夹持装置设有下夹持器安装架、下夹持器、装夹螺母、回位弹簧、锁紧螺钉、铅垂方向调整螺母和水平方向调整螺母。下夹持器安装架起安装下夹持器的作用。下夹持器安装于下夹持器安装架上，起夹持单纤维试样的作用，装夹螺母和回位弹簧置于下夹持器内，装夹螺母可锁紧纤维试样，回位弹簧可使下夹持器在锁紧螺钉松开时自动回到原来的位置。锁紧螺钉可设3个，起锁紧下夹持器安装架的作用。铅垂方向调整螺母和水平方向调整螺母分别起调节下夹持器安装架铅垂方向和水平方向的作用。

水平调整装置设有水平台、水平调节螺丝、夹紧块、水平器和调节钢球。夹紧块通过插销与试验机下夹头装置连接，起夹紧水平调整装置作用，水平台下半部分开有半圆凹槽，夹紧块上半部分同样开有半圆凹槽。水平器采用水平小水泡，若小水泡位于中心位置，则水平台就处于水平位置，水平调节螺丝通过调节钢球可对水平调整装置起调节水平位置的作用。

试验机下夹头装置设有缩紧螺钉、插销和下夹头，缩紧螺钉置于夹紧块下半部分位置，可锁紧夹紧块。

本发明所述的拉伸强度的测量方法是利用上述试验机单纤维夹具和应变采集装置，包括以下步骤：

1)首先利用光学水准定位器与持钩装置上的内锥形螺钉、上夹持装置的配重螺母、下夹持装置的铅垂方向调整螺母、水平方向调整螺母和水平调整装置的水平调节螺丝调节试验机上陶瓷单纤维拉伸试验用夹具的同轴度，测定铅垂方向载荷的线性度，用标尺矫正光电引伸计的焦距；然后设定好拉伸强度测量的程序参数；

2)将陶瓷单纤维放在四方纸框的孔的中心线上，用粘着剂把单纤维的两端固定在四方纸框上；然后把四方纸框放置于上夹持器与下夹持器中间，用上夹持装置的装夹螺母初步夹紧四方纸框，校准单纤维的铅垂方向，用上夹持装置的装夹螺母与下夹持装置的装夹螺母缩紧四方纸框，然后用火焰把四方纸框两边沿烧掉，使单纤维成为自由垂直个体；把装有甘油的四方水晶容器置于承载螺旋丝杆上，启动承载螺旋丝杆，沿铅垂方向向上移动，使装有甘油的四方水晶容器刚好浸泡纤维整体；

3)启动应变采集装置的光电引伸计图像追踪软件Videoextensometer Programme，对陶瓷纤维上下纸框的边距进行追踪，然后可启动试验机上的GraphWork拉伸程序，拉伸试验开始测量，采用变速度沿着单纤维平行的方向拉，这时逐次或连续记录好载荷与应变的关系，直到纤维断裂，得出纤维断裂的载荷值，通过计算机与图像追踪处理软件VideoextensometerProgramme得出形变数据，从而测出其纤维应变值，取出断裂后的纤维，用扫描电镜观察其断口直径值，把此值输入试验机GraphWork程序，即可得单纤维断裂强度，试验完毕。

测定铅垂方向载荷的线性度可用试验机上的GraphWork软件；用标尺矫正光电引伸计的焦距所采用的标尺的标距可为25mm；拉伸强度测量的程序参数可选用圆柱形样品的直径、拉伸速度、拉伸载荷精度和最大拉伸载荷等。

陶瓷单纤维的长度可为45mm。四方纸框的标距可为25mm，加上四方纸框被上下夹具器夹的部分可为10mm；校准单纤维的铅垂方向可采用光电引伸计图像处理软件Videoextensometer Programme；用火焰把四方纸框两边沿烧掉的目的是防止单纤维在未试验前受剪切力发生剪切断裂，且使单纤维成为自由垂直个体；用火焰烧断时，注意不要让单纤维接触到火焰。把装有甘油的四方水晶容器置于承载螺旋丝杆上，甘油起保护纤维断口的作用，因纤维为脆性材料在无甘油保护状态下容易断成若干截。

四方纸框的尺寸可设计为长40～50mm，内宽10～20mm，外宽20～25mm，中间有个25±0.5mm长的洞。并且，在抓手的位置，为了使位移偏差最小，尽可能地使用薄纸，最好厚度为0.1mm。

采用变速度沿着单纤维平行的方向拉的变速度可采用1mm/min。

所述的应变采集装置设有光电引伸计、四方水晶容器和承载螺旋丝杆。光电引伸计位于试验机一侧，起采集纤维试样应变数据的作用。四方水晶容器置于承载螺旋丝杆上，起装甘油浸泡纤维试样的作用。承载螺旋丝杆固定于试验机侧梁上，起承载四方水晶容器的作用。

本发明的测量原理是先通过光学水准定位器调节试验机上陶瓷单纤维拉伸试验用夹具的同轴度，利用试验机上的软件测定铅垂方向载荷的线性度。然后设定好拉伸强度测量的程序参数，把粘在四方纸框的SiC陶瓷单纤维(例如标距为25mm)放在上下夹持器中间，用启动光电引伸计图像处理软件校准纤维的铅垂方向，用装夹螺母缩紧，然后用火焰把纸框边沿烧掉，再启动承载螺旋丝杆，向上移动，使装有甘油的四方水晶容器刚好浸泡纤维。启动光电引伸计图像追踪软件，对纤维的上下纸框的边距进行追踪。完后就可启动试验机上的拉伸程序，拉伸试验开始测量，用一定的变速度沿着单纤维平行的方向拉，这时逐次或连续记录好载荷与应变的关系，直到纤维断裂。通过计算机与图像追踪处理软件得出形变数据，从而测出其纤维断裂应变，取出断裂后的纤维，用扫描电镜观察其断口直径值从而算出纤维横断面积，把此值输入试验机程序，即可得纤维拉伸断裂强度。拉伸强度，可由式(1)算出。

${\mathrm{\σ}}_f=\frac{F_f}{A_f}---\left(1\right)$

式(1)中，σ_f：拉伸强度(MPa)，F_f：断裂力值(N)，A_f：纤维的断面面积。

由此可见，本发明的突出优点在于：(1)每次测量之前无需做标定，可直接开始做拉伸强度测量试验。(2)夹具可自行调节同轴度，载荷有效数字达6位，软件可标定同轴度。(3)采用光电引伸计追踪试样受力变形过程中发生相对位移，所测得的应变值科学准确。(4)利用光电引伸计可保证试样在夹持过程中的垂直度，载位置重现度高。(5)所得的数据无需打印机输出，软件自动得到实验数据，且保存数据方便。本发明具有结构简单、操作简便、位置重现度和准确度高等特点。

附图说明

图1为本发明实施例测量拉伸强度的测量装置(包括试验机单纤维夹具和应变采集装置)的结构组成示意图。在图1中，各部件的代号为：1是夹具装置、11是试验机上夹头装置、12是载荷传感器、13是持钩装置、14是上夹持装置、15是下夹持装置、16是水平调整装置、17是试验机下夹头装置、18是单纤维、2是应变采集装置、21是光电引伸计、22是四方水晶容器、23是承载螺旋丝杆。

图2为图1中的试验机单纤维夹具的结构组成示意图。

图3为图2的侧视图。

在图2和3中，各部件的代号为：1是夹具装置、11是试验机上夹头装置、111是上夹头、112是插销、12是载荷传感器、13是持钩装置、131夹紧块、132是插销、133是缩紧螺钉、134是缩紧螺钉、135是缩紧螺钉、136是内锥形螺钉、137是挂钩、14是上夹持装置、141是配重螺母、142是上夹持器安装架、143是上夹持器、144是装夹螺母、145是回位弹簧、15是下夹持装置、151是下夹持器安装架、152是下夹持器、153是装夹螺母、154是回位弹簧、155是锁紧螺钉、156是铅垂方向调整螺母、157是水平方向调整螺母、155是锁紧螺钉、158是锁紧螺钉、159是锁紧螺钉、16是水平调整装置、161是水平台、162水平调节螺丝、163是夹紧块、164是水平器、165是水平调节螺丝、165是水平调节螺丝、167是调节钢球、17是试验机下夹头装置、171是缩紧螺钉、172是缩紧螺钉、173是缩紧螺钉、174是插销、175是下夹头。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的结构和工作原理作详细说明。

参见图1～3，用于试验机上陶瓷单纤维拉伸试验用的测量设备包括试验机单纤维夹具1和应变采集装置2两部分。

试验机单纤维夹具1包括试验机下夹头装置11、载荷传感器12、持钩装置13、上夹持装置14、下夹持装置15、水平调整装置16和试验机下夹头装置17。试验机上夹头装置11位于试验机载荷横梁下，载荷传感器12通过插销112与上夹头111连接，持钩装置13位于试验机载荷传感器12铅垂下方，通过插销132与载荷传感器12连接，起承载上夹持装置14的作用。上夹持装置14位于持钩装置13铅垂下方，通过挂钩137连接，起夹持试样作用。下夹持装置13位于上夹持装置13铅垂下方，起夹持试样作用。水平调整装置15位于下夹持装置14铅垂下方，通过水平台161与下夹持装置14连接，起调整下夹持装置14水平位置的作用。水平调整装置15通过插销174与试验机下夹头装置17的上夹头175连接。

应变采集装置2包括光电引伸计21、四方水晶容器22和承载螺旋丝杆23。光电引伸计21位于试验机一侧，起采集纤维试样应变数据的作用。四方水晶容器22置于承载螺旋丝杆23上，起装甘油浸泡纤维试样的作用。承载螺旋丝杆23固定于试验机侧梁上，起承载水晶容器22的作用。

试验机上夹头装置11包括上夹头111和插销112。

持钩装置13包括夹紧块131、插销132、缩紧螺钉133、134、135、内锥形螺钉136和挂钩137。夹紧块131套于试验机的载荷传感器12，起夹紧持钩装置13作用，夹紧块131下半部分开有凹槽，可由密度较小的金属铝做成。缩紧螺钉133、134、135置于夹紧块131上半部分位置，可锁紧夹紧块131。内锥形螺钉136置于夹紧块131下半部分凹槽位置，可调节挂钩137位置。挂钩137挂于内锥形螺钉136的内锥中心位置，起连接上夹持器装置14的作用。

上夹持装置14包括配重螺母141、上夹持器安装架142、上夹持器143、装夹螺母144和回位弹簧145。上夹持器安装架142可由硬度较大的铬钢做成，起安装上夹持器143的作用，上夹持器安装架142顶部开有2个小圆孔，可被挂钩137钩住。上夹持器143安装于上夹持器安装架142上，起夹持纤维试样的作用，配重螺母141置于上夹持器安装架142上，起调节上夹持器安装架142重心的作用。装夹螺母144和回位弹簧145置于上夹持器143内，装夹螺母144可锁紧纤维试样，回位弹簧145可使上夹持器143在装夹螺母144松开时自动回到原来的位置。

下夹持装置15包括下夹持器安装架151、下夹持器152、装夹螺母153、回位弹簧154、锁紧螺钉155、158、159、铅垂方向调整螺母156和水平方向调整螺母157。下夹持器安装架151可由硬度较大的铬钢做成，起安装下夹持器152的作用。下夹持器152安装于下夹持器安装架151上，起夹持纤维试样的作用，装夹螺母153和回位弹簧154置于下夹持器152内，装夹螺母153可锁紧纤维试样，回位弹簧154可使下夹持器152在装夹螺母153松开时自动回到原来的位置。锁紧螺钉155、158、159起锁紧下夹持器安装架151的作用。铅垂方向调整螺母156和水平方向调整螺母157分别起调节下夹持器安装架151铅垂方向和水平方向的作用。

水平调整装置16包括水平台161、水平调节螺丝162、165、166、夹紧块163和调节钢球167。夹紧块163通过插销174与试验机下夹头装置17连接，起夹紧水平调整装置15作用，水平台161下半部分开有半圆凹槽，夹紧块163上半部分同样开有半圆凹槽。水平调节螺丝162、165、166共3个，通过调节水平调节螺丝162、165、166可对水平调整装置16起调节水平位置的作用。

试验机下夹头装置17包括缩紧螺钉171、172、173、插销174和下夹头175，缩紧螺钉171、172、173置于夹紧块163下半部分位置，可锁紧夹紧块163。

测量时，首先利用光学水准定位器与持钩装置13上的内锥形螺钉136、上夹持装置14的配重螺母141、下夹持装置15的铅垂方向调整螺母156、水平方向调整螺母157和水平调整装置16的水平调节螺丝162、165、166调节试验机上SiC陶瓷单纤维拉伸试验用夹具的同轴度，利用试验机上的GraphWork软件测定铅垂方向载荷的线性度，用25mm标距的标尺矫正光电引伸计21的焦距。然后设定好拉伸强度测量的程序参数(拉伸样品为圆柱形，直径为14μm拉伸速度为1mm/min，拉伸载荷精度为小数点5位，最大拉伸载荷为2N)，把粘在四方纸框的SiC陶瓷纤维(标距为25mm)放在上夹持器143与下夹持器152中间，启动光电引伸计21图像处理软件Videoextensometer Programme校准单纤维的铅垂方向，用上夹持装置14的装夹螺母144与下夹持装置14的装夹螺母144缩紧四方纸框，然后用打火机把四方纸框两边沿烧掉，防止SiC陶瓷单纤维在未试验前受剪切力发生剪切断裂，且使SiC陶瓷单纤维成为自由垂直个体。用火焰烧断时，注意不要让单纤维接触到火焰。把装有甘油的四方水晶容器22置于承载螺旋丝杆上，甘油起保护纤维断口的作用，因纤维为脆性材料在无甘油保护状态下容易断成若干截。启动承载螺旋丝杆23，沿铅垂方向向上移动，使装有甘油的四方水晶容器22刚好浸泡纤维整体。启动光电引伸计21图像追踪软件VideoextensometerProgramme，对单纤维上下纸框的边距进行追踪。完后就可启动试验机上的GraphWork拉伸程序，拉伸试验开始测量，直到纤维断裂，得出SiC陶瓷单纤维断裂的载荷值。通过计算机与图像追踪处理软件Videoextensometer Programme得出形变数据，从而测出其纤维应变值，取出断裂后的纤维，用扫描电镜观察其断口直径值，把此值输入试验机GraphWork程序，即可得SiC陶瓷单纤维的断裂强度，试验完毕。

上夹持器和下夹持器可采用中国温州大荣纺织标准仪器厂生产的G/(B)003A型电子单纤维强力机的上夹持器和下夹持器。

试验机可采用意大利GALDABINI公司生产的型号SUN2500万能试验机，其技术性能达到：(1)试验力测量范围：0～25KN；(2)试验力示值精度：显示值的±1％；(3)试验力测量分辨率：0.005％FS；(4)最大拉伸试验空间：1000mm。载荷传感器可选用10N传感器。

试验机拉伸测量软件可采用意大利GALDABINI公司开发的GraphWork软件。

光电引伸计的精度最好为0.1μm，可采用意大利GALDABINI公司或美国INSTRON公司生产的单镜头固定式引伸计或日本SHIMADZU岛津公司生产的双镜头伺服式引伸计。光电引伸计的图像处理软件可采用意大利GALDABINI公司开发的VideoextensometerProgramme软件。

扫描电镜可采用荷兰Philios-FEI公司生产的XL-30型环境扫描电镜。

Claims (10)

1.一种试验机单纤维夹具，其特征在于设有试验机上夹头装置、载荷传感器、持钩装置、上夹持装置、下夹持装置、水平调整装置和试验机下夹头装置；试验机上夹头装置位于试验机载荷横梁下，载荷传感器通过试验机上夹头装置中的插销与试验机上夹头装置连接，持钩装置位于载荷传感器铅垂下方，持钩装置通过插销与载荷传感器连接；上夹持装置位于持钩装置铅垂下方，上夹持装置通过挂钩装置中的挂钩与持钩装置连接；下夹持装置位于上夹持装置铅垂下方；水平调整装置位于下夹持装置铅垂下方，水平调整装置通过水平调整装置中的水平台与下夹持装置连接；水平调整装置通过试验机下夹头装置中的插销与试验机下夹头装置连接。

2.如权利要求1所述的一种试验机单纤维夹具，其特征在于试验机上夹头装置包括上夹头和插销。

3.如权利要求1所述的一种试验机单纤维夹具，其特征在于持钩装置设有夹紧块、缩紧螺钉、挂钩和内锥形螺钉；夹紧块套于试验机的载荷传感器，夹紧块下半部分开有凹槽，缩紧螺钉置于夹紧块上半部分位置，内锥形螺钉置于夹紧块下半部分凹槽位置，挂钩挂于内锥形螺钉的内锥中心位置。

4.如权利要求1所述的一种试验机单纤维夹具，其特征在于上夹持装置设有配重螺母、上夹持器安装架、上夹持器、装夹螺母和回位弹簧；上夹持器安装架顶部开有2个小圆孔，上夹持器安装于上夹持器安装架上，配重螺母置于上夹持器安装架上，装夹螺母和回位弹簧置于上夹持器内。

5.如权利要求1所述的一种试验机单纤维夹具，其特征在于下夹持装置设有下夹持器安装架、下夹持器、装夹螺母、回位弹簧、锁紧螺钉、铅垂方向调整螺母和水平方向调整螺母，下夹持器安装于下夹持器安装架上，装夹螺母和回位弹簧置于下夹持器内，锁紧螺钉设3个。

6.如权利要求1所述的一种试验机单纤维夹具，其特征在于水平调整装置设有水平台、水平调节螺丝、夹紧块、水平器和调节钢球；夹紧块通过插销与试验机下夹头装置连接，水平台下半部分开有半圆凹槽，夹紧块上半部分开有半圆凹槽。

7.如权利要求1所述的一种试验机单纤维夹具，其特征在于试验机下夹头装置设有缩紧螺钉、插销和下夹头，缩紧螺钉置于水平调整装置中的夹紧块下半部分位置。

8.一种拉伸强度的测量方法，包括以下步骤：

1)首先利用光学水准定位器与持钩装置上的内锥形螺钉、上夹持装置的配重螺母、下夹持装置的铅垂方向调整螺母、水平方向调整螺母和水平调整装置的水平调节螺丝调节试验机上陶瓷单纤维拉伸试验用夹具的同轴度，测定铅垂方向载荷的线性度，用标尺矫正光电引伸计的焦距；然后设定好拉伸强度测量的程序参数；

2)将陶瓷单纤维放在四方纸框的孔的中心线上，用粘着剂把陶瓷单纤维的两端固定在四方纸框上；然后把四方纸框放置于上夹持器与下夹持器中间，用上夹持装置的装夹螺母初步夹紧四方纸框，校准陶瓷单纤维的铅垂方向，用上夹持装置的装夹螺母与下夹持装置的装夹螺母缩紧四方纸框，然后用火焰把四方纸框两边沿烧掉，使陶瓷单纤维成为自由垂直个体；把装有甘油的四方水晶容器置于承载螺旋丝杆上，启动承载螺旋丝杆，沿铅垂方向向上移动，使装有甘油的四方水晶容器刚好浸泡纤维整体；

3)启动应变采集装置的光电引伸计图像追踪软件Videoextensometer Programme，对陶瓷单纤维上下纸框的边距进行追踪，然后启动试验机上的GraphWork拉伸程序，拉伸试验开始测量，采用变速度沿着陶瓷单纤维平行的方向拉，这时逐次或连续记录好载荷与应变的关系，直到陶瓷单纤维断裂，得出陶瓷单纤维断裂的载荷值，通过光电引伸计图像追踪软件Videoextensometer Programme得出形变数据，从而测出其陶瓷单纤维应变值，取出断裂后的陶瓷单纤维，用扫描电镜观察其断口直径值，把此值输入试验机GraphWork程序，即可得陶瓷单纤维断裂强度，试验完毕。

9.如权利要求8所述的拉伸强度的测量方法，其特征在于测定铅垂方向载荷的线性度用试验机上的GraphWork软件；用标尺矫正光电引伸计的焦距所采用的标尺的标距为25mm；拉伸强度测量的程序参数设定：圆柱形样品、陶瓷单纤维的直径、拉伸速度、拉伸载荷精度和最大拉伸载荷。

10.如权利要求8所述的拉伸强度的测量方法，其特征在于四方纸框的标距为25mm，加上四方纸框被上夹持器和下夹持器夹的部分为10mm；校准陶瓷单纤维的铅垂方向采用光电引伸计图像处理软件Videoextensometer Programme。

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