高聚物纤维束高温力学性能检测装置的制作方法

本发明属于材料性能分析检测技术领域。

背景技术：

高聚物纤维作为强度材料广泛的应用于纺织物，绳索和纤维复合材料等领域。为保证产品的质量，对纤维的强度，模量及延伸率等力学参量的精确表征是十分必要的。为此各种室温纤维拉伸仪得到广泛应用。近年来随着纤维品牌性能的不断升级改造，应用范围不断扩展，比如PEEK纤维已经用于制造高级防弹服装和头盔以及航空航天器的耐高低温的导线包皮等。在民用工业的高温滤布、高温传递带等方面也得到广泛的应用，这类应用的特点之一是使用环境温度远高于室温，这种情况要求纤维力学性能拉伸仪器必须向高温检测类型发展。为实现此点，必须克服诸多新的技术难点。其中最主要的是纤维测试试样温度均一性问题。因为对于细小的一束纤维试样，当加热器本身不是温度均匀发热体；纤维夹具的热传导作用以及空气流动的吸热效应都使在不同时刻和在纤维在不同位置上的温度不是恒定常量。与之对应在不同时刻和纤维不同位置上的力学参数也在不断变化，而无法进行准确测量。

技术实现要素：

为了能够实现高聚物纤维束高温力学性能检测，本发明提出了一种高聚物纤维束高温力学性能检测装置，所采用的技术方案具体如下：

高聚物纤维束高温力学性能检测装置主要包括拉伸仪和样品盒；

所述的样品盒主要包括保温盒8、保温盒盖板12、均温板5、拉伸杆4、转接夹具插槽3和纤维束转接夹具2；其中保温盒8和保温盒盖板12组合构成一个中空的方形柱状筒体，筒体中部为通孔9；保温盒8两端的筒口位置设置有拉伸杆滑动定位槽10；保温盒8底部安装有均温板5；拉伸杆4安装于拉伸杆滑动定位槽10内，对于露在保温盒8外的拉伸杆4连接到拉伸仪的拉伸卡具上；拉伸杆4的数量是2个，两个拉伸杆4相对的位置设有转接夹具插槽3；转接夹具插槽3用于安装固定纤维束转接夹具2；纤维束转接夹具2用于夹紧高聚物纤维束1；

均温板5由导热材料制成，其内设有电热丝6和热电偶7；电热丝6和热电偶7与电热温度调控仪器相连接；均温板5安装时须使均温板5上表面与由高聚物纤维束1、纤维束转接夹具2以及拉伸杆4组成的平面相接触且可相互滑动；

优选地，拉伸杆滑动定位槽10上设有固定螺丝11；调松一个或两个固定螺丝，即可对纤维束试样实施单向或双向的拉伸操作。

优选地，均温板5由温度均匀性良好的铜或铝材料制成；保温盒盖板12采用隔热材料制成。

本发明的有益效果：

1、采用相对封闭的盒体设计保温性能良好，并且盒体内空间较小可限制空气的流动性。

2、采用纤维束与加热器接触传导加热方式，加热器采取均热措施，纤维束与拉伸夹具同时加热，温度均匀且温度准确。

附图说明

图1纤维束转接夹具结构示意图；

图2拉伸杆结构示意图；

图3均温板结构示意图；

图4样品盒结构示意图。

具体实施方式

高聚物纤维束高温力学性能检测装置主要包括拉伸仪和样品盒；

所述的样品盒主要包括保温盒8、保温盒盖板12、均温板5、拉伸杆4、转接夹具插槽3和纤维束转接夹具2；其中保温盒8和保温盒盖板12组合构成一个中空的方形柱状筒体，筒体中部为通孔9；保温盒8两端的筒口位置设置有拉伸杆滑动定位槽10；保温盒8底部安装有均温板5；拉伸杆4安装于拉伸杆滑动定位槽10内，对于露在保温盒8外的拉伸杆4连接到拉伸仪的拉伸卡具上；拉伸杆4的数量是2个，两个拉伸杆4相对的位置设有转接夹具插槽3；转接夹具插槽3用于安装固定纤维束转接夹具2；纤维束转接夹具2用于夹紧高聚物纤维束1；

均温板5由导热材料制成，其内设有电热丝6和热电偶7；电热丝6和热电偶7与电热温度调控仪器相连接；均温板5安装时须使均温板5上表面与由高聚物纤维束1、纤维束转接夹具2以及拉伸杆4组成的平面相接触且可相互滑动；

拉伸杆滑动定位槽10上设有固定螺丝11；调松一个或两个固定螺丝，即可对纤维束试样实施单向或双向的拉伸操作。

均温板5的导热材料可选择温度均匀性良好的铜或铝材料。

本实施例装置与纤维束控温拉伸仪联用，可实施高聚物纤维束在高温情况下力学性能的精确测试。高聚物纤维束试样长度可在20mm～100mm范围内选用，延伸率可在0～100％范围内选用。当试样长度及拉伸选定时，保温盒，均温板及拉伸杆的尺寸应与之相匹配。工作温度可在室温～300℃间选用。试样的温度不均匀性，因式样的长度和工作温度不同而略有差别。可在2％～5％之间变动。