CN104713755B - 一种复丝拉伸试验样品制备装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种复丝拉伸试验样品制备装置，辅件主要包括加固部分和加温部分，加固部分包括融胶腔体、腔体上盖、加固支架。加温部分是指整体支架外边的电加热层和温度控制器。本发明的优点在于克服一直以来纤维束测强度的部分缺点，解决试验时纤维易被夹断，加持的力度难于控制的难题，同时解决了加持纤维束时，纤维束易弯曲的难点，减小试验结果的离散程度，提高了实验的可信度和实验数据的准确性，通过此实验设备进行的单丝拉伸实验，提高结果的精确性，同时在腔体内使用热熔胶，使的此辅件可以循环使用，以节约成本。

Description

一种复丝拉伸试验样品制备装置

技术领域

本发明涉及拉伸实验装置，具体涉及一种制备复丝拉伸试验样品的装置。

背景技术

纤维的强度性质测试是判定纤维性能的主要方式。纤维的性质测试有复丝纤维测试和复丝测试。目前，我们国内普遍应用复丝进行纤维拉伸试验的测试，然后通过试验结果推测出复丝的力学性能。碳化硅纤维复丝拉伸试验的测试，目前没有形成统一的国家标准。GBT 3362-2005碳纤维复丝拉伸性能试验方法被作为碳化硅纤维复丝拉伸试验的参考。

根据GBT 3362-2005碳纤维复丝拉伸性能试验方法，纤维制成25mm长度，跨度15mm，复丝浸胶制成的试样，应控制树脂含量在35％-50％。试样应均匀浸胶，光滑，平直，无缺陷。加强片的尺寸为50mm×20mm，1K，3K碳纤维复丝试样加强片为0.2mm-0.4mm厚的纸板。6K、12K碳纤维复丝试样加强片为1mm-1.5mm厚的纸板或金属板。用此方法制样简复易行，但是加强片加持的力度难于控制，力度过小则拉伸时，样品易于出现滑位现象；力度过大，纤维束容易在夹头位置断裂，影响实验结果准确性。在加持过程中时，纤维容易出现弯曲和不垂平行于拉伸方向的现象，使得实验结果离散程度较大。

发明内容

因此本发明的目的是创造一种如上所述类型的用于样品制备的实验仪器，减少实验因素的影响，增强实验结果的可靠性，减小试验结果的离散程度。该任务通过具有独立权利要求的所述的特征的实验仪器来解决。

本发明提供一种复丝拉伸试验制备样品装置，复丝拉伸试验制备样品装置，所述装置包括加固部分和加温部分，所述加固部分包括腔体上盖，样品模，横梁下支架和横梁上支架，所述腔体上盖盖在样品模上，样品腔位于样品模中，腔体上盖盖在样品模上会将样品腔密封，横梁下支架与样品模相接触，横梁上支架与样品模相接触，横梁上支架与横梁下支架不接触，横梁上支架通过六角螺丝与横梁下支架相联接；所述加温部分包括电加热层和温度控制器，所述电加热层和样品模相接触，但是保留样品模的尖端部分不接触电加热层，所述温度控制器安装在电加热层外侧。

优选所述横梁下支架能够在样品安装到试验机以前防止样品移动，对试验样品起到保护的作用。

优选所述样品腔中加入热熔胶固定纤维丝，所述热熔胶是具有热重复性的热熔胶。

优选样品模尾部为实心的辅件，所述样品腔填充样品模的一部分。

优选电加热层和样品模相接触，保留尖端部分不接触电加热层，为使尖端的温度降低，热熔胶的流动性变差，使得热熔胶不会从尖端小孔处流出。

优选样品制备时，上支架与样品模相接触，与横梁下支架不接触，通过六角螺丝相联接，使得加固时更加稳固。

本发明提供了一种复丝拉伸实验样品制备辅件包含样品模，腔体上盖，横梁下支架和上支架，样品腔内加入的是热熔胶，样品模外侧包裹了一圈电加热层。

所述横梁下支架，在样品安装到试验机以前，防止样品移动，对试验样品起到保护的作用。

所述样品腔中加入热熔胶固定纤维丝，热熔胶的热重复性，可以使此辅件循环使用。

所述样品模尾部为实心的辅件，没有使样品腔填充整个样品模，为的是试验时，试验机夹持辅件的时候，更安全稳固，并节约热熔胶的用量。

所述电加热层和样品模相接触，保留尖端小部分不接触电加热层，为使尖端的温度降低，热熔胶的流动性变差，使得热熔胶不会从尖端小孔处流出，保持辅件的干净。横梁下支架将两部分样品模通过横梁连接在一起，并且使得两部分保持在同一水平线上，使得拉伸实验时样品腔中的纤维能平行于拉伸方向。

本发明与现有的技术相比，使用的设备和技术成熟，具有突出的实质性特点，并取得了如下显著的进步：

1.本发明根据国外对碳纤维的研究，对我们国内普遍应用复丝进行纤维拉伸试验的测试，然后通过试验结果推测出复丝的力学性能的方法，提出了改进，本发明可直接应用于复丝纤维的试验，提高了实验结果的准确性。

2.本发明针对背景技术中提到的复丝拉伸试验时纤维易在被夹头被拉断，并且纤维束易与拉伸方向形成倾斜角度的难题，进行了设计，减小试验因素对试验数据的影响，减小数据的离散程度。

3.本发明对于试验中难于控制加持力度，从而影响实验结果的问题进行了改进，通过金属外壳的保护，使得加持力度对于拉伸的影响度降到最低。

附图说明

图1是本发明实施例制样前的装置图。

1-横梁下支架，2-样品模，3-腔体上盖，4-横梁，5-六角螺母，6-上支架，7-电加热层，8-样品腔，9-温度控制器。

图2是本发明实施例制样完成后的装置图。

具体实施方式

本发明的优选实施例详述如下：

7.如图1所示，复丝拉伸试验制备样品辅件，所述辅件包括加固部分和加温部分，加固部分包括腔体上盖3，样品模2，横梁下支架1和上支架6，所述腔体上盖3盖在样品模2上，将样品腔8密封，横梁下支架1与样品模2相接触，上支架6与样品模2相接触，与横梁下支架1不接触，通过六角螺丝5相联接；加温部分包括电加热层7和温度控制器9两部分，所述电加热层7和样品模2相接触，保留尖端小部分不接触电加热层7，所述温度控制器9安装在电加热层7外侧。根据权利要求1所述的复丝拉伸试验制备样品装置，其特征在于：所述横梁下支架(1)能够在样品安装到试验机以前防止样品移动，对试验样品起到保护的作用。所述样品腔(8)中加入热熔胶固定纤维丝，所述热熔胶是具有热重复性的热熔胶。样品模(2)尾部为实心的辅件，所述样品腔(8)填充样品模(2)的一部分。电加热层(7)和样品模(2)相接触，保留样品模(2)尖端部分不接触电加热层(7)，为使尖端的温度降低，热熔胶的流动性变差，使得热熔胶不会从尖端小孔处流出。样品制备时，上支架(6)与样品模(2)相接触，与横梁下支架(1)不接触，上支架(6)通过六角螺丝(5)与横梁下支架(1)相联接，使得加固时更加稳固。

本发明的使用原理和方法如下：制样时，首先根据GBT 3362-2005碳纤维复丝拉伸性能试验方法，将纤维制束制成25mm长度，并浸胶。复丝拉伸试验制备样品装置其有两个相同独立的部分组成，样品模的长度为120-130mm，宽为7-10mm，样品腔的长度为90-110mm，样品腔壁的厚度，推荐为1.5-2.5mm，样品腔口与电加热层预留2-4mm，样品腔口的直径在3-5mm。根据所测的束丝的性质，复丝拉伸试验制备样品装置需选用合适的材料，使用本实施例使用的尺寸，或者适当改变尺寸，万能试验机要选用合适的夹头，配合本样品制备装置使用。

然后将横梁下支架1放入电加热层7，将纤维束穿样品模前段小孔尽可能拉直，并保证每边样品腔8中，保持跨距为15mm，然后小心的将样品模2放入到电加热层7中，并横梁下支架1，使横梁下支架两边都处于合适的位置，将样品腔8中填入热熔胶，热熔胶尽可能将样品腔8填满，打开温度控制器9，设定温度为160℃-190℃范围内，观察热熔胶的融化，并根据情况适当添加热熔胶的量，盖上腔体上盖3，将横梁下支架1和上支架通过六角螺母5固定在一起，温度到指定温度点后保温3min，后自然冷却，冷却后将连通横梁上支架1的样品模2从电加热层7中取出，当进行拉伸实验测试时，调整仪器夹头高度，并用夹头分别夹住样品模2的尾端，取下横梁下支架1，就可进行拉伸实验测试。

上面结合附图对本发明实施例进行了说明，但本发明不限于上述实施例，还可以根据本发明的发明创造的目的做出仪器的修饰和改进，凡依据本发明技术方案的精神实质和原理下做的改变、修饰均应为等效的置换方式，只要符合本发明的发明目的，只要不背离本发明复丝纤维拉伸试验装置的技术原理和发明构思，都属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种复丝拉伸试验样品制备装置，其特征在于，所述装置包括加固部分和加温部分，所述加固部分包括腔体上盖(3)，样品模(2)，横梁下支架(1)和横梁上支架(6)，所述腔体上盖(3)盖在样品模(2)上，样品腔(8)位于样品模(2)中，腔体上盖(3)盖在样品模(2)上会将样品腔(8)密封，横梁下支架(1)与样品模(2)相接触，横梁上支架(6)与样品模(2)相接触，横梁上支架(6)与横梁下支架(1)不接触，横梁上支架(6)通过六角螺丝(5)与横梁下支架(1)相联接；所述加温部分包括电加热层(7)和温度控制器(9)，所述电加热层(7)和样品模(2)相接触，但是保留样品模(2)的尖端部分不接触电加热层(7)，所述温度控制器(9)安装在电加热层(7)外侧。

2.根据权利要求1所述的复丝拉伸试验样品制备装置，其特征在于：所述横梁下支架(1)能够在样品安装到试验机以前防止样品移动，对试验样品起到保护的作用。

3.根据权利要求1所述的复丝拉伸试验样品制备装置，其特征在于：所述样品腔(8)中加入热熔胶固定纤维丝，所述热熔胶是具有热重复性的热熔胶。

4.根据权利要求1-3任一项所述的复丝拉伸试验样品制备装置，其特征在于：样品模(2)尾部为实心的辅件，所述样品腔(8)填充样品模(2)的一部分。

5.根据权利要求1-3任一项所述的复丝拉伸试验样品制备装置，其特征在于：电加热层(7)和样品模(2)相接触，保留尖端部分不接触电加热层(7)，为使尖端的温度降低，热熔胶的流动性变差， 使得热熔胶不会从尖端小孔处流出。

6.根据权利要求1所述的复丝拉伸试验样品制备装置，其特征在于：样品制备时，上支架(6)与样品模(2)相接触，与横梁下支架(1)不接触，通过六角螺丝(5)相联接，使得加固时更加稳固。