一种测试复丝浸润性的装置的制作方法

1.本实用新型涉及到碳纤维材料测试评价技术领域，特别是一种测试复丝浸润性的装置。


背景技术：

2.当今，碳纤维是先进复合材料最重要的增强体之一，碳纤维的拉伸强度和弹性模量是实现复合材料结构性能的关键。碳纤维复合材料具备质量轻、强度高、弹性模量高的优点，对能源(风电)、武器装备的性能提升有着巨大的贡献，被广泛用于制造风叶、航空器机体及发动机、导弹外壳等重大国防和工业领域，已成为发展现代战略武器必不可少的新材料之一。
3.在工业生产的碳纤维要对碳纤维的强度和模量进行相关测试，然而浸润性测试较少，但浸润性的好坏影响碳纤维性能的发挥决定了复合材料的性能。
4.目前，在工业生产中对碳纤维复丝浸润性测试设备要求较高，主要制备是接触角等设备，仪器成本高、操作复杂、耗时长等，不能快速测试体现生产产品的浸润性情况。一般对于碳纤维性能而言，客观的根据需求出发，去评价碳纤维复丝的浸润性大小也是对产品质量的保证，同时也是向碳纤维企业对碳纤维生产工艺控制提供重要参考参数。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种测试复丝浸润性的装置，可以有效测试复丝浸润性的大小，明确生产过程中制备的试样的浸润性大小，保证复丝在下游应用中的使用质量。
6.为达到以上目的，提供以下技术方案：
7.一种测试复丝浸润性的装置，包括支架，挂钩，套管，蝶形螺栓，弹簧夹，玻璃皿和支架台，所述支架为倒l形结构，由支撑杆和连接杆组成，所述支撑杆底端固定连接于支架台的一侧，所述蝶形螺栓穿过支撑杆顶端并与连接杆的后端螺纹连接，进而实现调节连接杆前端的高度，所述连接杆的前端固定连接有一个弹簧夹，所述挂钩有一个，其顶端夹在弹簧夹上，所述套管有一个，套在挂钩的弯钩上，并与水平方向形成一个夹角θ，所述玻璃皿有一个，设置于支架台上，且位于套管的下方，所述玻璃皿内设有浸润液。
8.优选地，所述套管为弹性材质，可伸缩。
9.优选地，所述夹角θ为锐角。
10.本实用新型的有益效果为：
11.1.本实用新型不仅适用于大丝束碳纤维的测试，还适用于1k～100k各个类型的碳纤维测试，同时适用于干喷湿纺碳纤维、湿法纺丝碳纤维、强度型、模量型碳纤维，包括高模量石墨纤维的测试。
12.2.本实用新型相对于传统测试装置，结构更简单，且成本低廉，使碳纤维丝束套在套管内，调节支架进行浸润测试，测试速度快，在生产过程中，对于碳纤维浸润性的检测更具有时效性。
附图说明
13.图1为本实用新型的结构示意图；
14.图中所示附图标记为：1-支撑杆，2-连接杆，3-套管，4-蝶形螺栓，5-弹簧夹，6-挂钩，7-玻璃皿，8-支架台，9-浸润液。
具体实施方式
15.以下结合附图对本设计方案进行详细说明。
16.如图1所示，一种测试复丝浸润性的装置，包括支架，挂钩6，套管3，蝶形螺栓4，弹簧夹5，玻璃皿7和支架台8，支架为倒l形结构，由支撑杆1和连接杆2组成，支撑杆1底端固定连接于支架台8的一侧，蝶形螺栓4穿过支撑杆1顶端并与连接杆2的后端螺纹连接，用于调节连接杆2前端的高度，进而实现调节挂钩6与套管3的高度，连接杆2的前端固定连接有一个弹簧夹5，挂钩6有一个，其顶端夹在弹簧夹5上，套管3有一个，套在挂钩6的弯钩上，并与水平方向形成一个夹角θ，此时浸润性更好，玻璃皿7有一个，设置于支架台8上，且位于套管3的下方，玻璃皿7内设有浸润液9。
17.其中，套管3为弹性材质，可伸缩，对碳纤维丝束起到夹紧固定的作用。
18.其中，夹角θ为锐角。
19.其中，浸润液是环氧树脂、酚醛改性环氧树脂、聚氨酯改性环氧树脂等通用环氧树脂体系或改性环氧树脂体系中的一种或一种以上。
20.其中，浸润液使用的稀释剂包括丙酮、苯乙烯、等稀释剂。
21.实施例1
22.如图1所示，先将碳纤维测试样品放入电热恒温干燥器内干燥30分钟，根据纤维的伸长率，按配置比例进行适量浸润液配置并放入玻璃皿7内，并放于支架台5上，将碳纤维一段使用胶布进行粘贴固定，穿过套管3内，下端留有碳纤维10mm，使碳纤维与浸润液间形成锐角θ，此时浸润性更好，将套有碳纤维丝束的套管3挂在挂钩6上，拧松蝶形螺栓4调节连接杆2前端使碳纤维浸入到浸润液中，再拧紧蝶形螺栓4使连接杆2与支撑杆固定，当碳纤维与浸润液在接触的第一瞬间，使用秒表开始计时，并记录相对应得测试数据，测试计时时间分别为：0s、40s、60s、120s、150s、180s、210s、240s、270s、300s、 310s，完成后进行数据处理，根据测试结果进行平均值与cv值计算，结果见表 1。
23.实施例2
24.如图1所示，先将碳纤维测试样品放入电热恒温干燥器内干燥30分钟，根据纤维的伸长率，按配置比例进行适量浸润液配置并放入玻璃皿7内，并放于支架台5上，将碳纤维一段使用胶布进行粘贴固定，穿过套管3内，下端留有碳纤维20mm，使碳纤维与浸润液间形成锐角θ，此时浸润性更好，将套有碳纤维丝束的套管3挂在挂钩6上，拧松蝶形螺栓4调节连接杆2前端使碳纤维浸入到浸润液中，再拧紧蝶形螺栓4使连接杆2与支撑杆固定，当碳纤维与浸润液在接触的第一瞬间，使用秒表开始计时，并记录相对应得测试数据，测试计时时间分别为：0s、40s、60s、120s、150s、180s、210s、240s、270s、300s、 310s，完成后进行数据处理，根据测试结果进行平均值与cv值计算，结果见表 1。
25.实施例3
26.如图1所示，先将碳纤维测试样品放入电热恒温干燥器内干燥30分钟，根据纤维的
伸长率，按配置比例进行适量浸润液配置并放入玻璃皿7内，并放于支架台5上，将碳纤维一段使用胶布进行粘贴固定，穿过套管3内，下端留有碳纤维30mm，使碳纤维与浸润液间形成锐角θ，此时浸润性更好，将套有碳纤维丝束的套管3挂在挂钩6上，拧松蝶形螺栓4调节连接杆2前端使碳纤维浸入到浸润液中，再拧紧蝶形螺栓4使连接杆2与支撑杆固定，当碳纤维与浸润液在接触的第一瞬间，使用秒表开始计时，并记录相对应得测试数据，测试计时时间分别为：0s、40s、60s、120s、150s、180s、210s、240s、270s、300s、 310s，完成后进行数据处理，根据测试结果进行平均值与cv值计算，结果见表 1。
27.表1：碳纤维浸润性性能数据。
[0028] 浸润液类型浸润液配比纤维类型浸润性离散实施例1环氧树脂1:125k0.1176.78实施例2环氧树脂1:125k0.1293.59实施例3环氧树脂1:125k0.1239.31


技术特征：
1.一种测试复丝浸润性的装置，其特征在于，包括支架，挂钩，套管，蝶形螺栓，弹簧夹，玻璃皿和支架台，所述支架为倒l形结构，由支撑杆和连接杆组成，所述支撑杆底端固定连接于支架台的一侧，所述蝶形螺栓穿过支撑杆顶端并与连接杆的后端螺纹连接，进而实现调节连接杆前端的高度，所述连接杆的前端固定连接有一个弹簧夹，所述挂钩有一个，其顶端夹在弹簧夹上，所述套管有一个，套在挂钩的弯钩上，并与水平方向形成一个夹角θ，所述玻璃皿有一个，设置于支架台上，且位于套管的下方，所述玻璃皿内设有浸润液。2.根据权利要求1所述的一种测试复丝浸润性的装置，其特征在于，所述套管为弹性材质，可伸缩。3.根据权利要求1所述的一种测试复丝浸润性的装置，其特征在于，所述夹角为锐角。

技术总结
本实用新型是一种测试复丝浸润性的装置，包括支架，挂钩，套管，蝶形螺栓，弹簧夹，玻璃皿和支架台，支架为倒L形结构，由支撑杆和连接杆组成，支撑杆底端固定连接于支架台的一侧，蝶形螺栓穿过支撑杆顶端并与连接杆的后端螺纹连接，进而实现调节连接杆前端的高度，连接杆的前端固定连接有一个弹簧夹，挂钩有一个，其顶端夹在弹簧夹上，套管有一个，套在挂钩的弯钩上，并与水平方向形成一个夹角θ，玻璃皿有一个，设置于支架台上，且位于套管的下方，玻璃皿内设有浸润液，本实用新型结构简单，制作成本低廉，使测试速度快，在生产过程中，对于碳纤维浸润性的检测更具有时效性。维浸润性的检测更具有时效性。维浸润性的检测更具有时效性。


技术研发人员：王嫚 赵宏武 高佳妮
受保护的技术使用者：吉林宝旌炭材料有限公司
技术研发日：2021.10.26
技术公布日：2022/5/17