CN102879279A - 耐火纤维布高温拉伸测试方法及专用加热设备 - Google Patents
耐火纤维布高温拉伸测试方法及专用加热设备 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102879279A CN102879279A CN2012103962517A CN201210396251A CN102879279A CN 102879279 A CN102879279 A CN 102879279A CN 2012103962517 A CN2012103962517 A CN 2012103962517A CN 201210396251 A CN201210396251 A CN 201210396251A CN 102879279 A CN102879279 A CN 102879279A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- sample
- heater
- temperature
- heat
- heating
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
- Testing Resistance To Weather, Investigating Materials By Mechanical Methods (AREA)
Abstract
本发明涉及耐火纤维布高温拉伸测试方法,包括以下步骤:(Ⅰ)按测试要求取试样,在试样两端的端头涂覆强化韧性的涂料;(Ⅱ)待涂料凝结后,使用夹具将试样的两端固定在拉伸试验机中;(Ⅲ)采用接触式加热的方式均匀加热试样的待拉伸段,待达到测试温度时,启动拉伸试验机匀速牵引试样的两端,直至试样载荷符合测试要求,停止拉伸,记录试验数据;(Ⅳ)针对同一被测样品,重复步骤(Ⅰ)-(Ⅲ),处理有效的实验数据。本发明还提供了能实现上述方法的专用加热设备。本发明采用接触式加热的方法仅加热试样的待拉伸段,不但可以精确控制试样的待拉伸段的温度,而且不对试样端头进行加热,避免涂覆在试样端头的强化韧性涂料的在高温下失效。
Description
技术领域
本发明属于纤维材料织物测试技术领域,具体涉及一种耐火纤维布高温拉伸测试方法及专用加热设备。
背景技术
一般,纤维材料质地较为不均匀,因此在进行拉伸测试时需要使纤维试样达到一定尺寸要求,但尺寸较大且质地柔软的纤维布的拉伸试样容易发生测试结果无效,具体原因是,易发生试样断裂在卡具内或从卡具内滑脱的情形。因此,纤维布材料在进行拉伸试验时需要采用特制的夹具,并且在试样的端头涂抹强力凝胶以便保护夹具内的试样端头。耐火纤维布是一种长期在高温环境下工作的纤维布材料,其高温性能较低温性能更为关键。但在耐火纤维布的高温拉伸试验中,强化试样端头的强力凝胶会在高温环境下失效。国家相关标准中也没有针对此类问题的详细说明,为了解决耐火纤维布材料的高温环境下试验方法的问题,需要研究开发出新的耐火纤维布材料高温拉伸测试方法。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷,本发明的一个目的是提供一种耐火纤维布高温拉伸测试方法,采用该方法能够精确控制试样温度,且能大大降低了不需要保证高温的试样端头的温度。
本发明的另一个目的是提供一种能实现耐火纤维布高温拉伸测试方法的专用加热设备。
为达到以上目的,本发明采用的技术方案是:耐火纤维布高温拉伸测试方法,包括以下步骤:
(Ⅰ)对被测样品,按测试要求取一定尺寸的试样,在试样两端的端头涂覆强化韧性的涂料;
(Ⅱ)待涂覆在试样端头的涂料凝结后,使用夹具将试样的两端固定在拉伸试验机中;
(Ⅲ)采用接触式加热的方式均匀加热试样的待拉伸段,待达到测试温度时,启动拉伸试验机匀速牵引试样的两端,直至试样载荷符合测试要求,停止拉伸,记录试验数据;
(Ⅳ)针对同一被测样品,重复步骤(Ⅰ)-(Ⅲ),取相关参数的有效测量值的平均值作为实测值。
进一步,步骤(Ⅲ)中采用对开式加热炉实现接触式加热的方式;对开式加热炉包括对称的两个炉体,每个炉体包括炉体外壳、设在炉体外壳内的炉内胆以及设在炉内胆中的热源,炉内胆和炉体外壳的边缘连接在一起,炉体外壳的开口端分别设有与其相连的对接板,两个炉体的对接板对接在一起;对接板的中部设有向炉体内部凹入的导热板,两个导热板之间形成容置试样待拉伸段的空腔。
再进一步,导热板与对接板为采用铝制材料制成的一体结构。
进一步,炉内胆采用抛光铝材制成,其外表面涂有放散射涂层;热源采用碘钨灯管。
本发明提供的实现上述耐火纤维布高温拉伸测试方法的专用加热设备,包括对称的两个炉体,每个炉体包括炉体外壳、设在炉体外壳内的炉内胆以及设在炉内胆中的热源,炉内胆和炉体外壳的边缘连接在一起,炉体外壳的开口端分别设有与其相连的对接板,两个炉体的对接板对接在一起;对接板的中部设有向炉体内部凹入的导热板,两个导热板之间形成容置试样待拉伸段的空腔。
进一步,导热板与对接板为一体结构。
再进一步,导热板的高度小于对接板的高度,导热板的上方和下方设有保温材料。
进一步,炉内胆采用抛光铝材制成,其外表面涂有放散射的涂层;热源采用碘钨灯管。
进一步,该专用加热设备还设有与其配套连接的控温系统。
再进一步,控温系统包括嵌入导热板内的测温热电偶以及外置的加热控温设备,测温热电偶通过导线与加热控温设备相连,加热控温设备外接220V电源。
本发明提供的耐火纤维布高温拉伸测试方法,采用接触式加热的方式仅加热被测试样的待拉伸段,在一种具体实施方式中,使被测试样的待拉伸段与导热板接触,借助导热板的良好导热性在被测试样的表面产生面积很大的二维温度均分区,采用这种方式不但可以精确控制试样的待拉伸段的温度,而且不对试样端头进行加热,从而使试样端头处于较低的温度,避免涂覆在试样端头的强化韧性的涂料的在高温下失效。
本发明提供的能实现上述耐火纤维布高温拉伸测试方法的专用加热设备,其结构简单,易于操作,控温精确,实用性强。
附图说明
图1是本发明方法中所采用试样结构示意图;
图2是本发明方法中所采用的对开式加热炉的结构示意图,图中省略了两个炉体之间的连接部件;
图3是图2中A-A向示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步描述。
本发明所提供的耐火纤维布高温拉伸测试方法,包括以下步骤:
(Ⅰ)按测试要求取一定尺寸的试样,在试样两端的端头涂覆强化韧性的涂料;
(Ⅱ)待涂覆在试样端头的强化韧性的涂料凝结后,使用夹具将试样的两端固定在拉伸试验机中;
(Ⅲ)采用接触式加热的方式均匀加热试样的待拉伸段,待达到测试温度时,启动拉伸试验机匀速牵引试样的两端,直至试样载荷符合测试要求,停止拉伸,记录试验数据;
(Ⅳ)针对同一被测样品,重复步骤(Ⅰ)-(Ⅲ),取相关参数的有效测量值的平均值作为实测值
本发明的步骤(Ⅰ)中,对被测试样的处理方法具体参见国标GB/T 7689.5-2001中关于“增强材料 机织物试验方法 第5部分:玻璃纤维拉伸断裂强力和断裂伸长的测定”中记载的内容,具体要求如下:
制作被测试样时,要将被测样品制成工字型试样(如图1所示),并在试样的端头涂覆涂料之前,拆除试样拉伸段长度方向上的纵向纤维。
所选用的涂料可以为天然橡胶、氯丁橡胶溶液、聚甲基丙烯酸丁酯的二甲苯溶液、聚甲基丙烯酸甲酯的二乙酮、甲乙酮溶液或环氧树脂。
此外,步骤(Ⅱ)中,夹具的加持面尽可能地保持光滑。也可以使用带衬垫的锯齿形或波形夹具(纸、毡、皮革、塑料或胶片等都可作为衬垫材料)。
本发明的关键改进之处在于,步骤(Ⅲ)中,采用接触式加热的方式仅对试样的待拉伸段进行加热,不对试样端头进行加热。在本发明的一种实施方式中,采用对开式加热炉实现接触式加热的方式。
如图2所示,本法提供的能实现上述耐火纤维布高温拉伸测试方法的专用加热设备,即对开式加热炉,为一种接触式光辐照加热炉,包括对称的两个炉体,每个炉体包括炉体外壳1、设在炉体外壳1内的炉内胆2以及设在炉内胆2中的热源3,炉内胆2和炉体外壳1的边缘连接在一起,炉体外壳1的开口端分别设有与其相连的对接板4,两个炉体通过穿过各自对接板4外缘的螺母(未示出)对接在一起。如图3所示,对接板4的中部设有凹入炉体内部的导热板5,两个导热板5之间形成容置试样的待拉伸段的空腔。进行拉伸测试时,可以将试样的待拉伸段置于该空腔中,最好使试样的待拉伸段的两面分别与两个导热板5相接触。
优选情况下,导热板5与对接板4为采用铝制材料制成的一体结构。更优选情况下,导热板5的高度小于对接板4的高度,导热板5的上方和下方设有保温材料7,以防止热量散失。
此外,炉内胆2采用对光线具有良好反射功能的材料制成,以聚拢光能。例如,炉内胆2可以采用抛光铝材制成,其表面成为非常光亮的光反射层,其外表面可以涂上放散射的涂层。热源3采用碘钨灯管。
本发明中,对开式加热炉还设有与其配套连接的控温系统。
所述控温系统包括测温热电偶6以及外置的加热控温设备。为了令测温热电偶6与导热板5帖服,可以在导热板5上开出细槽,将测温热电偶6嵌入其中。
测温热电偶6通过导线与加热控温设备相连,加热控温设备外接220V电源。
本发明提供的方法适用于在高温环境下测试纤维布的拉伸性能,主要针对的测试对象为在高温环境下作业的纤维布。以下以火力电站使用的矿物棉纤维布作为测试对象说明本发明的方法。
通常火力电站使用矿物棉纤维布作为隔热保温材料,矿物棉纤维材料主要有两类:纤维块(填料)、纤维布(包覆织物)。由于长期的高温(300℃)炙烤以及热应力的交互作用,在长期使用后,纤维布会发生破损,造成内部填料外泄,污染工作环境并且令电站热效率降低。为了保证材料的正常使用,需要对材料的进行性能检验。为了保证材料的正常使用,需要对纤维布材料进行性能检验。按照本发明的方法,步骤如下:
第一、将纤维布裁剪成图1所示形状,并对裁剪好的试样进行拆边处理(即拆除纵向纤维),然后在试样两端的端头涂覆氯丁橡胶溶液,使试样端头得到强化;
第二、待试样端头涂覆的氯丁橡胶溶液凝结后,使用夹具将试样的两端固定于拉伸试验机上;
第三、打开图2所示对开式加热炉,将试样的待拉伸段放入对开式加热炉的两个炉体之间,关闭对开式加热炉,使对开式加热炉的两个导热板5(采用铝板)分别与试样的两面接触,启动加热控温系统对试样进行加热,待达到测试温度时,使用拉伸试验机以固定速度(100mm/min)进行牵引试样的两端,待载荷明显发生下降后认定试样已经破损,停止拉伸试样,记录试验数据(载荷-位移曲线);
第四、针对待测纤维布,按照第一至第三所述的步骤反复多次进行试验,并从试验结果中刨除不合理(试样在加热区外破裂,在拉伸过程中发生打滑现象)的试验记录,最终选取5个合理结果的断裂强力作为最终的实测值。
上述实施例只是对本发明的举例说明,本发明也可以以其它的特定方式或其它的特定形式实施,而不偏离本发明的要旨或本质特征。因此,描述的实施方式从任何方面来看均应视为说明性而非限定性的。本发明的范围应由附加的权利要求说明,任何与权利要求的意图和范围等效的变化也应包含在本发明的范围内。
Claims (10)
1.耐火纤维布高温拉伸测试方法,包括以下步骤:
(Ⅰ)对被测样品,按测试要求取一定尺寸的试样,在试样两端的端头涂覆强化韧性的涂料;
(Ⅱ)待涂覆在试样端头的涂料凝结后,使用夹具将试样的两端固定在拉伸试验机中;
(Ⅲ)采用接触式加热的方式均匀加热试样的待拉伸段,待达到测试温度时,启动拉伸试验机匀速牵引试样的两端,直至试样载荷符合测试要求,停止拉伸,记录试验数据;
(Ⅳ)针对同一被测样品,重复步骤(Ⅰ)-(Ⅲ),取相关参数的有效测量值的平均值作为实测值。
2.根据权利要求1所述的耐火纤维布高温拉伸测试方法,其特征在于,步骤(Ⅲ)中采用对开式加热炉实现接触式加热的方式;对开式加热炉包括对称的两个炉体,每个炉体包括炉体外壳、设在炉体外壳内的炉内胆以及设在炉内胆中的热源,炉内胆和炉体外壳的边缘连接在一起,炉体外壳的开口端分别设有与其相连的对接板,两个炉体的对接板对接在一起;对接板的中部设有向炉体内部凹入的导热板,两个导热板之间形成容置试样待拉伸段的空腔。
3.根据权利要求2所述的耐火纤维布高温拉伸测试方法,其特征在于,导热板与对接板为采用铝制材料制成的一体结构。
4.根据权利要求2或3所述的耐火纤维布高温拉伸测试方法,其特征在于,炉内胆采用抛光铝材制成,其外表面涂有放散射涂层;热源采用碘钨灯管。
5.一种实现权利要求1所述耐火纤维布高温拉伸测试方法的专用加热设备,其特征在于:包括对称的两个炉体,每个炉体包括炉体外壳、设在炉体外壳内的炉内胆以及设在炉内胆中的热源,炉内胆和炉体外壳的边缘连接在一起,炉体外壳的开口端分别设有与其相连的对接板,两个炉体的对接板对接在一起;对接板的中部设有向炉体内部凹入的导热板,两个导热板之间形成容置试样待拉伸段的空腔。
6.根据权利要求5所述的专用加热设备,其特征在于,导热板与对接板为一体结构。
7.根据权利要求6所述的专用加热设备,其特征在于,导热板的高度小于对接板的高度,导热板的上方和下方设有保温材料。
8.根据权利要求5所述的专用加热设备,其特征在于,炉内胆采用抛光铝材制成,其外表面涂有放散射的涂层;热源采用碘钨灯管。
9.根据权利要求5所述的专用加热设备,其特征在于,该专用加热设备还设有与其配套连接的控温系统。
10.根据权利要求9所述的专用加热设备,其特征在于,控温系统包括嵌入导热板内的测温热电偶以及外置的加热控温设备,测温热电偶通过导线与加热控温设备相连,加热控温设备外接220V电源。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201210396251.7A CN102879279B (zh) | 2012-10-18 | 2012-10-18 | 耐火纤维布高温拉伸测试方法及专用加热设备 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201210396251.7A CN102879279B (zh) | 2012-10-18 | 2012-10-18 | 耐火纤维布高温拉伸测试方法及专用加热设备 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN102879279A true CN102879279A (zh) | 2013-01-16 |
CN102879279B CN102879279B (zh) | 2015-06-17 |
Family
ID=47480688
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201210396251.7A Active CN102879279B (zh) | 2012-10-18 | 2012-10-18 | 耐火纤维布高温拉伸测试方法及专用加热设备 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN102879279B (zh) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104819877A (zh) * | 2015-04-08 | 2015-08-05 | 中国建材检验认证集团股份有限公司 | 一种单向碳纤维布拉伸性能测试的制样方法 |
CN106442162A (zh) * | 2016-11-18 | 2017-02-22 | 盐城工学院 | 一种加热装置及加热监测装置 |
CN106813988A (zh) * | 2017-03-09 | 2017-06-09 | 吉林大学 | 高聚物纤维束高温力学性能检测装置 |
CN109580379A (zh) * | 2018-12-11 | 2019-04-05 | 中国原子能科学研究院 | 一种高温拉伸测试专用加热装置 |
CN112540006A (zh) * | 2020-12-07 | 2021-03-23 | 航天特种材料及工艺技术研究所 | 一种纤维束丝高温拉伸性能测试方法及装置 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1627056A (zh) * | 2003-12-12 | 2005-06-15 | 中国科学技术大学 | 热力耦合实验台 |
CN101241071A (zh) * | 2007-02-08 | 2008-08-13 | 中国科学院化学研究所 | 用在红外光谱仪上的微型拉伸仪 |
-
2012
- 2012-10-18 CN CN201210396251.7A patent/CN102879279B/zh active Active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1627056A (zh) * | 2003-12-12 | 2005-06-15 | 中国科学技术大学 | 热力耦合实验台 |
CN101241071A (zh) * | 2007-02-08 | 2008-08-13 | 中国科学院化学研究所 | 用在红外光谱仪上的微型拉伸仪 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
国家玻璃纤维产品质量监督检验中心: "《中华人民共和国国家标准 GB/T7689.1-7689.5-2001》", 11 May 2001 * |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104819877A (zh) * | 2015-04-08 | 2015-08-05 | 中国建材检验认证集团股份有限公司 | 一种单向碳纤维布拉伸性能测试的制样方法 |
CN104819877B (zh) * | 2015-04-08 | 2017-07-28 | 中国建材检验认证集团股份有限公司 | 一种单向碳纤维布拉伸性能测试的制样方法 |
CN106442162A (zh) * | 2016-11-18 | 2017-02-22 | 盐城工学院 | 一种加热装置及加热监测装置 |
CN106813988A (zh) * | 2017-03-09 | 2017-06-09 | 吉林大学 | 高聚物纤维束高温力学性能检测装置 |
CN106813988B (zh) * | 2017-03-09 | 2019-05-14 | 吉林大学 | 高聚物纤维束高温力学性能检测装置 |
CN109580379A (zh) * | 2018-12-11 | 2019-04-05 | 中国原子能科学研究院 | 一种高温拉伸测试专用加热装置 |
CN112540006A (zh) * | 2020-12-07 | 2021-03-23 | 航天特种材料及工艺技术研究所 | 一种纤维束丝高温拉伸性能测试方法及装置 |
CN112540006B (zh) * | 2020-12-07 | 2023-06-23 | 航天特种材料及工艺技术研究所 | 一种纤维束丝高温拉伸性能测试方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN102879279B (zh) | 2015-06-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102879279B (zh) | 耐火纤维布高温拉伸测试方法及专用加热设备 | |
Baley et al. | Transverse tensile behaviour of unidirectional plies reinforced with flax fibres | |
CN103364296A (zh) | 一种高温摩擦磨损试验机 | |
CN103398905A (zh) | 一种局部加热成形极限试验方法 | |
CN104330056A (zh) | 一种准确测量单根蚕丝横截面积的方法及其应用 | |
CN108918296B (zh) | 酚醛树脂与纤维界面剪切强度测试方法、制样方法及试样 | |
Salvetti et al. | On the mechanical response of CFRP composite with embedded optical fibre when subjected to low velocity impact and CAI tests | |
Czabaj et al. | Delamination of moisture saturated graphite/polyimide composites due to rapid heating | |
CN112540006B (zh) | 一种纤维束丝高温拉伸性能测试方法 | |
CN101960067A (zh) | 有机纤维帘线的改性方法 | |
CN205483801U (zh) | 一种高强钢丝拉伸疲劳试验装置 | |
CN109001059B (zh) | 聚酯工业丝蠕变寿命的快速预测方法 | |
CN204789174U (zh) | 一种高低温热震抗折试验仪 | |
CN106769288B (zh) | 一种纤维拉伸试样的制样装置及其应用 | |
Carpinteri et al. | Mode I fracture toughness of the thermally pretreated red Verona marble by means of the two‐parameter model | |
CN205506727U (zh) | 一种纤维玻璃化转变温度的检测装置 | |
CN102680389A (zh) | 一种评价纤维原纤化性能的方法 | |
CN110196188B (zh) | 一种球墨铸铁断裂韧性jic试样裂纹的识别工艺 | |
CN107490670A (zh) | 具有形状记忆功能的水泥路面嵌缝料自修复效果评价方法 | |
CN107084888A (zh) | 一种应变诱导裂纹(sico)优化可锻造性最佳温度范围的方法 | |
El Abdi et al. | New method for strength improvement of silica optical fibers | |
Thomsen et al. | Assessment of the interface shear strength of metal-polymer system based on the single filament fragmentation test method | |
EA200601026A1 (ru) | Способ обнаружения дефектов в листовом стекле | |
Ilomäki | Application of fracture mechanics in analyzing delamination of cyclically loaded paperboard core | |
Zhang et al. | The influence of microwave drying on leather properties |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant |