CN206804422U - 一种用于脆性材料微小试样拉伸测试的夹具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于脆性材料微小试样拉伸测试的夹具，包括固定块和滑动块两部分，固定块和滑动块沿长度方向的上表面中心线上设置有角槽，固定块和滑动块两部分之间通过滑杆连接。使得被测试试样在施加测试载荷之前不会受到任何外力，并且试样在受到载荷外力时，试样受力均匀，测试结果数据变异小，更能够真实反映材料不是的性能。

Description

一种用于脆性材料微小试样拉伸测试的夹具

技术领域

本实用新型属于测试设备技术领域，涉及一种用于脆性材料微小试样拉伸测试的夹具。

背景技术

对材料的力学性能进行测试是表征材料的重要内容，其中拉伸试验是测试材料力学性能的最为广泛的试验，可以测试材料的拉伸强度、弹性模量、粘接拉伸强度等许多力学性能指标。关于材料拉伸试验已经有许多标准，例如“GB/T 228.1-2010金属材料拉伸试验第1部分室温试验方法”、“GBT 6329-1996胶粘剂对接接头拉伸强度的测定”，这些标准规定的被测试试样都是尺寸较大的试样，尺寸较小的试样难以夹持固定，无法采用现有的方法进行测定。事实上许多材料由于来源限制，不可能获得大尺寸的测试试样，例如一些生物材料，如人牙齿的硬组织，包括牙釉质、牙本质，由于这些材料本身尺寸微小，而且脆性很大，难以采用常规方法进行拉伸试验。

常规测定脆性材料拉伸强度时，为了避免材料试样夹持部位因为夹持力而发生破碎，通常采用圆片试样径向压缩法测定拉伸强度，但是这样的方法仍然要求使用具有较大的尺寸，无法测定诸如牙釉质这样的微小生物材料的拉伸强度。

为了测定脆性材料微小试样力学性能，一些研究进行了尝试。专利申请号为201310732593.6的专利公开了一种牙齿粘接试样的微拉伸测试夹具装置。在该装置中，微小的条状试样被螺母加垫片压紧到测试台及滑块上的。为了防止条状试样在拉伸过程中从压紧部位脱出，需要施加较大的力来紧固试样，条状试样两端在受到紧固力时，所受力的同轴性、均匀性差别较大，往往会给被测试样施加弯曲力、扭力，导致试样在紧固过程中断裂，或者虽然没有断裂，但是试样在测试前就处于受力状态，这样就会影响微小试样真实的测试强度值。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种用于脆性材料微小试样拉伸测试的夹具，使得被测试试样在施加测试载荷之前不会受到任何外力，并且试样在受到载荷外力时，试样受力均匀，测试结果数据变异小，更能够真实反映材料不是的性能。

本实用新型所采用的技术方案是，一种用于脆性材料微小试样拉伸测试的夹具，包括固定块和滑动块两部分，固定块和滑动块沿长度方向的上表面中心线上设置有角槽，固定块和滑动块两部分之间通过滑杆连接。

本实用新型的特点还在于，

固定块上固定有滑杆，在滑动块上均开有两个导孔。

滑杆有两根，两根滑杆分别插入两个导孔中。

导孔的方向与角槽一样，均是沿着固定块和滑动块的长度方向。

角槽的两个角槽斜面之间的夹角为90°。

固定块和滑动块上的角槽深度相同，而且角槽相应的斜面处于同一平面。

固定块和滑动块不接触的两个端面中心位置分别固定设置有一个拉环。

在滑动块和固定块相邻的端面的底部分别设置有一个限位条。

本实用新型的有益效果是，本实用新型可广泛用于微小脆性材料的拉伸性能测试中，特别适合于被测材料体积小、脆性大的材料，例如牙齿硬组织、烤瓷材料的拉伸性能的测试，也可以用于牙齿硬组织的粘接拉伸强度的测试。

附图说明

图1是本实用新型的用于脆性材料微小试样拉伸测试的夹具的结构示意图；

图2是本实用新型的用于脆性材料微小试样拉伸测试的夹具的截面示意图。

图中，1.固定块，2.滑动块，3.导孔，4.角槽，5.被测试样，6.角槽斜面，7.滑杆，8.拉环，9.限位条。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

一种用于脆性材料微小试样拉伸测试的夹具，如图1所示，包括固定块1和滑动块2两部分，固定块1和滑动块2沿长度方向的上表面中心线上设置有角槽4，角槽4的两个角槽斜面6之间的夹角为90°。固定块1和滑动块2上的角槽深度相同，而且角槽4相应的斜面处于同一平面。

固定块1和滑动块2两部分之间通过滑杆7连接，滑杆7有两根，在滑动块2上均开有两个导孔3，滑杆7插入导孔3中，导孔3的方向与角槽4一样，均是沿着固定块1和滑动块2的长度方向，滑杆7的一端固定在固定块1中，滑动块2可以顺着滑杆自由滑动，

固定块1和滑动块2工作面上的角槽用于固定条状的被测试样5。固定块1和滑动块2不接触的两个端面中心位置分别固定设置有一个拉环8。在滑动块2和固定块1相邻的端面的底部分别设置有一个限位条9，

与工作面相背的侧面有限位条9，用于限定固定块和滑动块接触时两者工作面间的缝隙大小。

本实用新型的工作过程为，将待测试的条状试样通过胶粘剂，如502胶水，粘固到角槽内。角槽的深度大于被测试样横截面对角线的长度。

可以通过金属小链环将该装置固定到拉力试验机上。通过金属小链环对固定块和滑动块施加拉伸力，固定块和滑动块的背向移动会对粘固到固定块和滑动块角槽内的试样施加拉伸力，从而对微小试样进行拉伸测试。进行拉伸测试时，本实用新型可替代材料拉伸试验机上原有的拉伸测试夹具。将本实用新型夹具两端的拉环通过金属环链与材料拉伸试验机测试基座上的插销相连接，由此实现本实用新型与万能试验机的连接。

本实用新型的工作原理是，固定块和滑动块的工作面上刻有用于粘固被测试样的角槽，角槽相互垂直的两个面与截面为方形的条状试样通过胶粘剂(502胶)结合。当相背拉伸固定块和滑动块时，通过角槽的两个面传递拉伸力至被测试样，被测试样在相互垂直的两个侧面受到拉力，受力均匀。根据试样拉伸过程中记录的应力-应变曲线及相应的数值和试样的横截面积，可以计算出诸如拉伸强度等的拉伸性能指标。

本实用新型的优点在于：

一、将横截面为方形的条状试样的两端通过粘接剂(例如502胶黏剂)分别粘固到固定块和滑动块的角槽内，粘接剂凝固后能够牢固地粘固试样，在此过程中，试样不会受到任何外力，因而不会对脆性微小试样造成破坏或者作用力；

二、对于横截面为方形的条状试样来说，其相邻的两个侧面粘固到角槽中，这样在拉伸过程中，作用在固定块和滑动块的拉力通过角槽的相互垂直的两个面传递到试样的相互垂直的两个邻面，使试样能够较为均匀地受到拉力作用，这样获得的测试结果能够准确的反映试样本身的力学性能；

三、由于滑动块可以在平行的两个滑杆上滑动，而且滑动阻力很小，因此被测试样在拉伸过程中始终受到的是拉伸力，没有弯曲力或者扭曲力；

四、测试夹具结构简单、使用方便。使用时只需要将条状试样两端放在角槽中，轻轻涂抹胶粘剂(502胶)，数秒后即可将被测试样牢固地粘固起来。测试后用刀片可以很容易地刮除断裂的试样及胶粘剂，之后又可重复使用；

五、在固定块和滑动块接触端，与工作面相背的侧面有条状突出，用于限定固定块和滑动块接触时两者工作面间的缝隙大小。

Claims (8)

1.一种用于脆性材料微小试样拉伸测试的夹具，其特征在于，包括固定块(1)和滑动块(2)两部分，所述的固定块(1)和滑动块(2)沿长度方向的上表面中心线上设置有角槽(4)，所述的固定块(1)和滑动块(2)两部分之间通过滑杆(7)连接。

2.根据权利要求1所述的用于脆性材料微小试样拉伸测试的夹具，其特征在于，所述的固定块(1)上固定有滑杆(7)，在所述的滑动块(2)上均开有两个导孔(3)。

3.根据权利要求1所述的用于脆性材料微小试样拉伸测试的夹具，其特征在于，所述的滑杆(7)有两根，所述的两根滑杆(7)分别插入两个导孔(3)中。

4.根据权利要求3所述的用于脆性材料微小试样拉伸测试的夹具，其特征在于，所述的导孔(3)的方向与角槽(4)一样，均是沿着固定块(1)和滑动块(2)的长度方向。

5.根据权利要求1所述的用于脆性材料微小试样拉伸测试的夹具，其特征在于，所述的角槽(4)的两个角槽斜面(6)之间的夹角为90°。

6.根据权利要求1所述的用于脆性材料微小试样拉伸测试的夹具，其特征在于，所述固定块(1)和滑动块(2)上的角槽深度相同，而且角槽(4)相应的斜面处于同一平面。

7.根据权利要求1所述的用于脆性材料微小试样拉伸测试的夹具，其特征在于，所述的固定块(1)和滑动块(2)不接触的两个端面中心位置分别固定设置有一个拉环(8)。

8.根据权利要求1所述的用于脆性材料微小试样拉伸测试的夹具，其特征在于，在所述的滑动块(2)和固定块(1)相邻的端面的底部分别设置有一个限位条(9)。