一种测试熔盐腐蚀后小直径丝束状材料抗拉强度用夹具的制作方法

本实用新型涉及丝束状材料抗拉强度测试技术，具体涉及测试熔盐腐蚀后小直径丝束状材料抗拉强度用夹具。

背景技术：

为了回收碳纤维增强环氧树脂基复合材料中的碳纤维，将该复合材料浸入高温熔融盐浴中，使高分子材料气化，留下碳纤维材料。但经过高温熔盐处理后的碳纤维表面被腐蚀，材料性能已经发生了变化，有必要测试分析其力学性能。而抗拉强度是表征材料力学性能的一个重要指标。目前，电子万能试验机在测试各种材料的拉伸强度时，被夹持的材料通常为圆截面棒材和矩形截面板材。而小直径丝束状材料横截面积小，如标准碳纤维单根直径仅7μm，单根夹持困难，只能同时夹持多根丝束。以碳纤维为例，市售规格一般为24K（合24000根），丝束数量较大，采用常规试验机直接进行夹持时，不能保证每丝都同步均匀受力向两侧拉伸，容易造成抽丝、打滑现象，造成实验结果不准确。

为解决丝束状材料拉伸测试的问题，核工业理化工程研究院的CN105043840A发明专利公开了一种大丝束碳纤维拉伸试试样制备方法，通过两端在三角形模具中浸胶的方法制备拉伸试样，但由于碳纤维类小直径丝束状材料直径非常小，比表面积大，在凝胶固化过程中表面吸附空气多，且胶黏度大，丝束表面吸附有空气，难以溢出，部分丝束表面无胶，拉伸时容易造成抽丝、打滑。中国计量学院的CN205209881U专利公开了一种测量玻璃纤维拉伸强度的夹具，通过上、下夹丝器固定玻璃纤维的方法进行拉伸测试，但是夹丝器夹丝不精确，易产生受力偏差，且操作较为繁琐，不适合在小型工厂或者实验室使用。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种测试熔盐腐蚀后小直径丝束状材料抗拉强度用夹具。

本实用新型是一种测试熔盐腐蚀后小直径丝束状材料抗拉强度用夹具，所述一套夹具由结构完全相同的两组夹头构成，其中每组夹头包括左夹板1、右夹板5和一根连接棒2；左夹板1和右夹板5均是沿一条边带有缺口的立方体结构，该两夹板对合，两缺口组合成一个U型槽结构，U型槽底部有一个半圆形的凹槽4，其轴线与左夹板1和右夹板5的对合面垂直，其与对合线呈30°夹角；凹槽4内放置有连接棒2，在U型槽底部正中心开有漏斗状的卡孔3，其下端是波浪状的夹紧孔7，且靠近卡孔3端的加紧孔7直径大于另一端的直径，且末端呈等直径直孔。

本实用新型的有益效果：1.与夹具的结合解决了夹持不便的问题，克服了万能试验机无法夹持丝束状材料的缺点；2.熔盐腐蚀后的材料表面可能存在损伤及缺陷，且打结位置处存在弯曲、扭转等复杂外力作用，易导致拉伸时优先在打结位置处因应力集中而优先断裂。本发明不仅采用涂胶的方法，而且采用上大下小的波浪状夹紧孔7结构，减缓该因素导致的危险。3.打结设计拉伸试验过程中的避免了脱丝、打滑现象。4.该夹具成本低廉、体积小、安全可靠、实用灵活方便，可操作性强，确保了测试的准确度。

附图说明

图1为安装夹板的主视图，图2是图1中沿A-A剖线的左视图，图3室图1中沿A-A剖线的俯视图，图4为左夹板的主视图，图5为图4的左视图，图6室图4的俯视图，图7为右夹板的主视图，图8是图7的左视图，图9是图7的俯视图，图10~图12为为浸胶材料纵截剖面抽丝、打滑示意图，图13、图14为为连接棒穿过活动结示意图。图中附图标记及对于名称为：1：左夹板；2：连接棒；3：漏斗状卡孔；4：半圆形凹槽；5：右夹板；6：销钉；7：波浪状夹紧孔；8：沉头螺钉；9：螺纹孔；10：销钉孔；11：沉头螺钉孔；12：销钉孔；13：结孔。

具体实施方式

如图1~图3所示，本实用新型是一种测试熔盐腐蚀后小直径丝束状材料抗拉强度用夹具，所述一套夹具由结构完全相同的两组夹头构成，其中每组夹头包括左夹板1、右夹板5和一根连接棒2；左夹板1和右夹板5均是沿一条边带有缺口的立方体结构，该两夹板对合，两缺口组合成一个U型槽结构，U型槽底部有一个半圆形的凹槽4，其轴线与左夹板1和右夹板5的对合面垂直，其与对合线呈30°夹角；凹槽4内放置有连接棒2，在U型槽底部正中心开有漏斗状的卡孔3，其下端是波浪状的夹紧孔7，且靠近卡孔3端的加紧孔7直径大于另一端的直径，且末端呈等直径直孔。

如图4~图6，在左夹板1的大平面上四个角附近有四个孔，其中一个对角方向是螺纹孔9，另一个对角方向是第一销钉孔10。

如图2、图7、图8、图9所示，与左夹板1相对应的右夹板5的大平面上有四个孔，其中余螺纹孔9对应的位置是沉头螺钉孔11，与第一销钉孔10对应的是等直径的第二销钉孔12。

如图2所示，左夹板1和右夹板5通过销钉6定位，通过沉头螺钉8连接，连接后的销钉6和沉头螺钉8两端高度均低于夹板外表面。

下面结合具体实施方式对本实用新型进行详细的说明。

本实用新型涉及的一种测试熔盐腐蚀后小直径丝束状材料抗拉强度用夹具，配合万能试验机对丝束状材料抗拉性能进行测试。一套夹具由结构完全相同的两组夹头构成，其中每组夹头包括左夹板1、右夹板5和一根连接棒2。其测试步骤为：

步骤一：如图13、图14所示，先将小直径丝束状材料的两端打半结，连接棒2穿过结孔13，将打结处连同棒材浸胶，后立即打结，放置直至胶水凝固。

步骤二：将打结浸胶处理好的材料上端分别放置于左夹板1与右夹板5中，打结端放置于漏斗状卡孔3中，打结处下端放置于波浪状夹紧孔7中，连接棒2卡至于半圆形凹槽4上端。

步骤三：安装销钉6与沉头螺钉8，使两部分固定合并。

步骤四：调整试验机，将左夹板1、右夹板5安装于上、下夹头处。

步骤五：启动试验机，进行拉伸试样，直到试样破坏，记录试样破坏时的荷载。拆卸夹具。

本说明书所描述的以上内容仅仅是对本实用新型所作的举例说明，本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或采用类似的方式替代，只要不偏离本实用新型说明书的内容或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本实用新型的保护范围。