CN106959245B - 一种用于测试导电纤维在力-电耦合作用下力学性能的夹具及实验方法 - Google Patents

一种用于测试导电纤维在力-电耦合作用下力学性能的夹具及实验方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106959245B
CN106959245B CN201710125680.3A CN201710125680A CN106959245B CN 106959245 B CN106959245 B CN 106959245B CN 201710125680 A CN201710125680 A CN 201710125680A CN 106959245 B CN106959245 B CN 106959245B
Authority
CN
China
Prior art keywords
block
main
circular
protrusion
conductive fiber
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.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201710125680.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106959245A (zh
Inventor
刘夏
杨庆生
刘扶庆
李丹
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing University of Technology
Original Assignee
Beijing University of Technology
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing University of Technology filed Critical Beijing University of Technology
Priority to CN201710125680.3A priority Critical patent/CN106959245B/zh
Publication of CN106959245A publication Critical patent/CN106959245A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106959245B publication Critical patent/CN106959245B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N3/02—Details
    • G01N3/04—Chucks

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)

Abstract

一种用于测试导电纤维在力‑电耦合作用下力学性能的夹具及实验方法，该夹具包括主块体、副块体、圆环状块体、紧固圆柱，主块体和副块体均为U形结构，主块体和副块体上下拼接组成矩形结构；圆环状块体的顶端设有凸起；第一个圆环状块体的顶端的凸起插入主块体的主方形台的表面设置有凹形槽内，第二个圆环状块体的顶端的凸起插入与副块体的副方形台的表面设置有凹形槽内；导电纤维分别贴于两个圆环状块体的圆环表面之间。电源分别连接两个圆环状块体。通过利用纳米拉伸仪上夹头向上移动拉伸纤维的同时加载电流至发生断裂，获得导电纤维的应力‑应变曲线、断裂强度等力学参数，实现对导电纤维在力电耦合作用下力学性能测试。

Description

一种用于测试导电纤维在力-电耦合作用下力学性能的夹具 及实验方法
技术领域
本发明涉及一种用于测试导电纤维材料在力-电耦合作用下其力学性能的夹具及实验方法，属于纤维的力学性能测试、表征领域。
背景技术
导电纤维是上个世纪60年代所发展的一种新型材料。目前，根据成分的不同，导电纤维可分为金属纤维、导电型金属化合物纤维、导电高分子型纤维，以及碳素纤维。其中，碳素纤维凭借其高模量、高强度、良好的导电性能越来越多在航空航天等领域中应用，尤其是在碳纳米管被发现之后，通过将碳纳米管纺丝得到的碳纳米管纤维更是成为了研究的热点。根据相关文献报告，碳纳米管纤维可以被制作成传感器、智能器件来使用。因此，研究其在力、电共同作用下的力学行为对其对应用具有十分重要的指导作用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于导电纤维在加载电流、拉伸作用下测量其力学性能的夹具与实验方法，通过利用纳米拉伸仪上夹头向上移动拉伸纤维的同时加载电流至发生断裂，获得导电纤维的应力-应变曲线、断裂强度等力学参数，实现对导电纤维在力电耦合作用下力学性能测试。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为一种用于测试导电纤维的夹具，该夹具包括主块体1、副块体2、圆环状块体4、紧固圆柱3，主块体1和副块体2均为U形结构，主块体1和副块体2上下拼接组成矩形结构，其中主块体1的内表面处设有凸起的主方形台,主方形台的表面设置有凹形槽，在主块体1的底部分别设有有凹槽，凹槽两侧设有对称的主孔；
副块体2表面有凸起的副方形台,副方形台表面内置有凹形槽，副块体2的表顶部设有凸起的方台，方台两侧设有对称的副孔；
主块体1底部的底部与副块体2顶部的方台配合后，主孔与副孔相对应，紧固圆柱3插入主孔与副孔，完成主块体1与副块体2的连接。
圆环状块体4的顶端设有凸起；第一个圆环状块体4的顶端的凸起插入主块体1的主方形台的表面设置有凹形槽内，第二个圆环状块体4的顶端的凸起插入与副块体2的副方形台的表面设置有凹形槽内；导电纤维5分别贴于两个圆环状块体4的圆环表面之间。电源6分别连接两个圆环状块体4。
实验装置的工作过程如下
S1将副块体2两端凸起的方形台插入主块体1的两端的凹槽当中。
S2两个紧固圆柱3分别贯穿于主块体1与副块体2的主空和副孔中，使得主块体1、副块体2连接成整体。
S3两个圆环状块体4通过顶部的凸起的部分分别插入主块体1与副块体2内表面的方形台凹槽内。
S4取出一段导电纤维5粘贴于两个圆环状块体4之间。
S5将主块体1、副块体2分别由微纳米拉伸仪的夹头加持上下两端。
S6将电源6的两个夹头分别夹持于两圆环状块体4。
S7对微纳米拉伸仪器进行参数设置，并抽出两个紧固圆柱3。
S8开启电源6，开启拉伸仪器工作按钮，在通电、拉伸共同作用下。纤维的应力-应变曲线、以及断裂强度会被记录下来。
附图说明
图1为一种用于测试导电纤维的夹具的结构图。
图2为碳纳米管纤维在电压为0V、1V、2V、3V、4V情况下拉伸获得的应力-应变曲线。
图中：1、主块体，2、副块体，3、紧固圆柱，4、圆环状块体，5、导电纤维，6、电源。
具体实施方式
如图2所示，通过本发明装置得的碳纳米管纤维在电压为0V、1V、2V、3V、4V情况下拉伸获得的应力-应变曲线。
首先，将副块体两端凸起的方形台，插入主块体的两端的凹槽当中，通过两个紧固圆柱分别贯穿于主块体与副块体凹槽与凸起方形台的空隙当中，使得主块体、副块体连接成整体。然后，将两个圆环状块体通过顶部的凸起的部分分别插入主块体与副块体内表面的方形台凹槽内，取出一小段碳纳米管纤维粘贴于圆环状块体两个端部，再将主整体、副块体、分别在微纳米拉伸仪加持在上下的两个夹头。最后，对微纳米拉伸仪器进行参数设置，并抽出两个紧固圆柱，开启电源，开启拉伸仪器工作按钮，在通电、拉伸共同作用下，获得了碳纳米管纤维在相同拉伸速率下，0V-4V电压下的应力-应变曲线。

Claims (2)

1.一种用于测试导电纤维在力-电耦合作用下力学性能的夹具，其特征在于：该夹具包括主块体(1)、副块体(2)、圆环状块体(4)、紧固圆柱(3)，主块体(1)和副块体(2)均为U形结构，主块体(1)和副块体(2)上下拼接组成矩形结构，其中主块体(1)的内表面处设有凸起的主方形台,主方形台的表面设置有凹形槽，在主块体(1)的底部分别设有有凹槽，凹槽两侧设有对称的主孔；
副块体(2)表面有凸起的副方形台,副方形台表面内置有凹形槽，副块体(2)的表顶部设有凸起的方台，方台两侧设有对称的副孔；
主块体(1)底部的底部与副块体(2)顶部的方台配合后，主孔与副孔相对应，紧固圆柱(3)插入主孔与副孔，完成主块体(1)与副块体(2)的连接；
圆环状块体(4)的顶端设有凸起；第一个圆环状块体(4)的顶端的凸起插入主块体(1)的主方形台的表面设置有凹形槽内，第二个圆环状块体(4)的顶端的凸起插入与副块体(2)的副方形台的表面设置有凹形槽内；导电纤维(5)分别贴于两个圆环状块体(4)的圆环表面之间；电源(6)分别连接两个圆环状块体(4)。
2.利用权利要求1所述夹具进行的一种用于测试导电纤维在力-电耦合作用下力学性能的实验方法，其特征在于：
S1将副块体(2)两端凸起的方形台插入主块体(1)的两端的凹槽当中；
S2两个紧固圆柱(3)分别贯穿于主块体(1)与副块体(2)的主空和副孔中，使得主块体(1)、副块体(2)连接成整体；
S3两个圆环状块体(4)通过顶部的凸起的部分分别插入主块体(1)与副块体(2)内表面的方形台凹槽内；
S4取出一段导电纤维(5)粘贴于两个圆环状块体(4)之间；
S5将主块体(1)、副块体(2)分别由微纳米拉伸仪的夹头加持上下两端；
S6将电源(6)的两个夹头分别夹持于两圆环状块体(4)；
S7对微纳米拉伸仪器进行参数设置，并抽出两个紧固圆柱(3)；
S8开启电源(6)，开启拉伸仪器工作按钮，在通电、拉伸共同作用下；纤维的应力-应变曲线、以及断裂强度会被记录下来。
CN201710125680.3A 2017-03-05 2017-03-05 一种用于测试导电纤维在力-电耦合作用下力学性能的夹具及实验方法 Expired - Fee Related CN106959245B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710125680.3A CN106959245B (zh) 2017-03-05 2017-03-05 一种用于测试导电纤维在力-电耦合作用下力学性能的夹具及实验方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710125680.3A CN106959245B (zh) 2017-03-05 2017-03-05 一种用于测试导电纤维在力-电耦合作用下力学性能的夹具及实验方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106959245A CN106959245A (zh) 2017-07-18
CN106959245B true CN106959245B (zh) 2019-10-18

Family

ID=59471381

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710125680.3A Expired - Fee Related CN106959245B (zh) 2017-03-05 2017-03-05 一种用于测试导电纤维在力-电耦合作用下力学性能的夹具及实验方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106959245B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108387458A (zh) * 2018-05-04 2018-08-10 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 碳纳米管纤维在高温状态下的力学性能测试系统及方法
CN109520409A (zh) * 2018-10-28 2019-03-26 北京工业大学 一种基于cnt纤维力阻性能制作的柔性应变传感器及实验方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101819109A (zh) * 2010-06-02 2010-09-01 哈尔滨工业大学 一种测量纳米纤维单丝拉伸强度的方法
CN103196988A (zh) * 2013-04-16 2013-07-10 中南林业科技大学 热致磁效应多场耦合综合测试方法
CN105910918A (zh) * 2016-04-20 2016-08-31 西北工业大学 测试绿色电子封装材料热-电-力耦合性能的原位测试系统
CN106338434A (zh) * 2016-08-08 2017-01-18 青岛大学 一种复合纤维中单一组分拉伸性能的测试装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101819109A (zh) * 2010-06-02 2010-09-01 哈尔滨工业大学 一种测量纳米纤维单丝拉伸强度的方法
CN103196988A (zh) * 2013-04-16 2013-07-10 中南林业科技大学 热致磁效应多场耦合综合测试方法
CN105910918A (zh) * 2016-04-20 2016-08-31 西北工业大学 测试绿色电子封装材料热-电-力耦合性能的原位测试系统
CN106338434A (zh) * 2016-08-08 2017-01-18 青岛大学 一种复合纤维中单一组分拉伸性能的测试装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN106959245A (zh) 2017-07-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106959245B (zh) 一种用于测试导电纤维在力-电耦合作用下力学性能的夹具及实验方法
DE60121199D1 (de) Spinnverfahren und verarbeitung von filamenten, bändern und garnen aus kohlenstoffnanoröhren
CN206990331U (zh) 一种高韧性水泥基复合材料轴心拉伸试验的夹具
CN206864323U (zh) 一种供电所配电线路绝缘操作杆
CN201791069U (zh) 一种裸状柱形艾灸
CN201970274U (zh) 一种拔探针工具
CN103612219A (zh) 一种夹针钳
CN206671068U (zh) 小直径钢丝拉伸试验可更换钳口
CN204825147U (zh) 一种新型纳米纤维制备装置
CN203228131U (zh) 一种新型镊子
CN106637668A (zh) 一种硅溶胶协同聚合物增强强度的静电纺电容器隔膜材料
CN204734848U (zh) 一种新型医用棉签
CN205880038U (zh) 一种直流双向钳形电流表
CN103598852A (zh) 抽纸盒
CN106637511A (zh) 一种石墨烯多孔纤维及其连续化制备方法
CN203527451U (zh) 一种带有观察装置的狭小空间拾物臂
CN207027404U (zh) 一种电力设备用起钉器
CN217938309U (zh) 一种下颌骨穿刺用环状骨钻
CN203487385U (zh) 一种双头夹
CN201279173Y (zh) 高密式毛囊移植器
CN102068112A (zh) 一种不倒翁可拆卸式牙刷
CN201101631Y (zh) 显微持针器剪
CN208243623U (zh) 一种方便更换保险丝的单极电凝笔
CN202576884U (zh) 一种新型绣花针
CN202202131U (zh) 一种绣花针

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20191018