一种材料表面冰附着切向力测试设备的制作方法

本实用新型涉及材料性能测试设备技术领域，尤其是一种材料表面冰附着切向力测试设备。

背景技术：

疏水材料作为新材料领域的研究方向之一已经得到了越来越广泛的重视，那作为邻近领域的疏冰材料尤其是超疏冰材料的研制更是很多科研团队的研究目标，作为疏冰材料的一项重要特性就是表征材料表面的抗覆冰性能，抗覆冰性能的准确测定一直没有一个好的方式和结论，有的是通过水在材料表面结冰的时间来表征材料表面的抗覆冰性能，有的是用水在材料表面结冰的质量来表征，有的则是用冰在材料表面的附着力来表征，其中用冰在材料表面的附着力来表征是一种相对准确而有说服力的一种方式，这就涉及到材料表面冰附着力的测试的问题，但是长久以来也没有一种好的设备来进行。

技术实现要素：

本实用新型的目的就是针对材料的抗覆冰性能测定的方式设备上存在的上述问题，提供一种结构设计新颖，测试相对准确的材料表面冰附着切向力测试设备。

本实用新型的具体方案是：一种材料表面冰附着切向力测试设备，具有封闭的箱体，箱体顶面为箱盖，箱体内部通过隔板分隔成上腔室和下腔室，所述箱体和隔板均采用隔热材料制成；所述箱盖中心处开设有样品孔，所述样品孔上装有孔塞；隔板中间部位开设有散热孔，所述散热孔上覆盖有一层散热隔层，散热隔层上面设有一制冷装置，制冷装置上面固定有一样品台，样品台正对样品孔设置，样品台上放置有待测试的样品材料，样品材料上再放置冰柱；所述隔板上面还设有滑动驱动装置，所述滑动驱动装置上竖直设有两根铝合金棒，铝合金棒在滑动驱动装置的带动下移动，两铝合金棒的上端共同固定有一个压力传感器，该压力传感器与一水平布置的铝棒相连接，该铝棒的前端对准冰柱侧部；所述隔板的下表面上与所述散热孔连通设有一散热箱，所述散热箱中装有若干散热片，散热箱的两端从箱体两边侧壁上穿出且两边分别设有进风口散热风扇和出风口散热风扇；所述下腔室内还装有电源盒；箱体的外侧壁上还设有仪器电源开关和附着切向力视数显示屏，该附着切向力视数显示屏与所述压力传感器保持即时通信连接。

本实用新型中所述散热隔层是由海绵填充而成，这种材料有利于隔热保温；所述隔板是采用亚克力板材制成，其厚度为4mm，亚克力板质量轻强度高，隔热绝缘性能好。

本实用新型中滑动驱动装置包括有两条并排布置的T形滑槽，两T形滑槽中共同装有一滑块，滑块两端支脚在T形滑槽中移动，滑块底部还固定连接有一根直齿条，所述直齿条与一传动齿轮啮合连接，该传动齿轮通过一减速齿轮电机驱动旋转；所述滑块上部与所述铝合金棒相连接；采用这种方式驱动能够使得铝棒推动冰柱的时候以均匀稳定的速度前进，这样测得的结果才会相对准确。

本设备工作处理过程是: 先将一个直径为1.5厘米的两端开口的圆柱形塑料筒垂直于样品材料放置，与样品材料接触的外沿用粘胶固定，然后往里面慢慢注入3.5毫升蒸馏水，将样品放入冰箱冷冻室三小时结冰，然后除掉粘胶，再把覆冰的材料放入已经冷却至-10℃的样品台上固定，盖上孔塞；开动减速齿轮电机，带动滑块及其上的铝合金棒、压力传感器以及铝棒移动，铝棒前端推动冰柱移动，压力传感器则记录铝棒推倒冰柱时的最大力，换算成压强；在样品材料表面选择三个位置，分别测得冰附着力并求平均值即为该材料的冰附着力。

本实用新型通过这种新的设备提供了一种新的测试方案，且其测试的环境模拟相对接近，因此其测试的材料表面冰附着切向力相对比较准确。

本实用新型结构设计精巧实用，测试效果好，具有很好的实际使用及推广价值。

附图说明

图1是本实用新型的总体结构示意图；

图2是本实用新型打开内部结构示意图。

图中：1—箱体，2—散热片，3—进风口散热风扇，4—仪器电源开关，5—附着切向力视数显示屏，6—样品孔，7—制冷装置，8—样品台，9—样品材料，10—冰柱，11—铝棒，12—压力传感器，13—铝合金棒，14—滑块，15—直齿条，16—T形滑槽，17—传动齿轮，18—减速齿轮电机，19—电源盒，20—散热箱，21—隔板，22—散热隔层，23—上腔室，24—下腔室。

具体实施方式

参见图1、图2，本实用新型是一种材料表面冰附着切向力测试设备，具有封闭的箱体1，箱体顶面为箱盖，箱体内部通过隔板21分隔成上腔室23和下腔室24，所述箱体和隔板均采用隔热材料制成；所述箱盖中心处开设有样品孔6，所述样品孔上装有孔塞；隔板中间部位开设有散热孔，所述散热孔上覆盖有一层散热隔层22，散热隔层上面设有一制冷装置7，制冷装置上面固定有一样品台8，样品台正对样品孔设置，样品台上放置有待测试的样品材料9，样品材料上再放置冰柱10；所述隔板上面还设有滑动驱动装置，所述滑动驱动装置上竖直设有两根铝合金棒13，铝合金棒在滑动驱动装置的带动下移动，两铝合金棒的上端共同固定有一个压力传感器12，该压力传感器与一水平布置的铝棒11相连接，该铝棒的前端对准冰柱侧部；所述隔板的下表面上与所述散热孔连通设有一散热箱20，所述散热箱中装有若干散热片2，散热箱的两端从箱体两边侧壁上穿出且两边分别设有进风口散热风扇3和出风口散热风扇；所述下腔室内还装有电源盒19；箱体的外侧壁上还设有仪器电源开关4和附着切向力视数显示屏5，该附着切向力视数显示屏与所述压力传感器保持即时通信连接。

本实施例中所述散热隔层22是由海绵填充而成，这种材料有利于隔热保温；所述隔板是采用亚克力板材制成，其厚度为4mm，亚克力板质量轻强度高，隔热绝缘性能好。

本实施例中滑动驱动装置包括有两条并排布置的T形滑槽16，两T形滑槽中共同装有一滑块14，滑块两端支脚在T形滑槽中移动，滑块底部还固定连接有一根直齿条15，所述直齿条与一传动齿轮17啮合连接，该传动齿轮通过一减速齿轮电机18驱动旋转；所述滑块上部与所述铝合金棒相连接；采用这种方式驱动能够使得铝棒推动冰柱的时候以均匀稳定的速度前进，这样测得的结果才会相对准确。

本设备工作处理过程是: 先将一个直径为1.5厘米的两端开口的圆柱形塑料筒垂直于样品材料放置，与样品材料接触的外沿用粘胶固定，然后往里面慢慢注入3.5毫升蒸馏水，将样品放入冰箱冷冻室三小时结冰，然后除掉粘胶，再把覆冰的材料放入已经冷却至-10℃的样品台上固定，盖上孔塞；开动减速齿轮电机，带动滑块及其上的铝合金棒、压力传感器以及铝棒移动，铝棒前端推动冰柱移动，压力传感器则记录铝棒推倒冰柱时的最大力，换算成压强；在样品材料表面选择三个位置，分别测得冰附着力并求平均值即为该材料的冰附着力。

本实用新型通过这种新的设备提供了一种新的测试方案，且其测试的环境模拟相对接近，因此其测试的材料表面冰附着切向力相对比较准确。