一种碳纤维耐磨性的测试装置及测试方法

本发明涉及碳纤维耐磨性测试领域，尤其是涉及一种碳纤维耐磨性的测试装置及测试方法。

背景技术：

1、纤维耐磨性是纤维其它表面接触过程中承受磨损或破坏的能力。常以纤维断裂时所能经受的磨擦次数来表征；由于纤维在加工过程中不断经受磨擦，因而其耐磨性能的大小，决定了纤维的可加工性。

2、碳纤维是一种无机非金属脆性材料，脆性物体在磨损时，由于磨擦而磨去了物体的表面层，进而磨损到纤维本身，因而耐磨性测试也是评价碳纤维表面涂层性能的重要方法。

3、传统的碳纤维耐磨性测试装置都要有若干导轮，测试过程中脆性的碳纤维在导轮往复走丝，要经历成百上千次的反复弯曲，这存在非磨擦断丝的可能。

技术实现思路

1、本发明设计了一种碳纤维耐磨性的测试装置及测试方法，其解决的技术问题是传统的碳纤维耐磨性测试装置都要有若干导轮，测试过程中脆性的碳纤维在导轮往复走丝，要经历成百上千次的反复弯曲，这存在非磨擦断丝的可能。

2、为了解决上述存在的技术问题，本发明采用了以下方案：

3、一种碳纤维耐磨性的测试装置，包括支架，支架包括上下层，上层设有一碳纤维往复移动机构，下层设有红外自动感应机构，碳纤维一端与碳纤维往复移动机构水平连接，碳纤维另一端绕过摩擦杆与砝码垂直连接，碳纤维往复移动机构拉动碳纤维往复运动一次，上下移动的砝码使得红外自动感应机构感应一次；碳纤维在磨断前，红外自动感应机构感应碳纤维往复运动的次数表征碳纤维耐磨性的好坏。

4、优选地，碳纤维往复移动机构包括往复机、伸缩杆以及纤维固定杆，伸缩杆一端与往复机连接，伸缩杆另一端通过杆端关节轴承与纤维固定杆连接，伸缩杆与纤维固定杆形成t字型，纤维固定杆套有硅胶软管，碳纤维一端通过固定夹固定在硅胶软管上。

5、优选地，纤维固定杆两个端部分别设有一滑块，每个滑块能够在一滑轨上移动，滑轨固定在支架的上层。

6、优选地，碳纤维另一端使用橡皮膏包裹，包裹橡皮膏的碳纤维缠绕在砝码的挂钩上。

7、优选地，多根碳纤维一端固定在硅胶软管上，每根碳纤维另一端分别与使用橡皮膏包裹，包裹橡皮膏的每根碳纤维缠绕在一砝码的挂钩上。

8、优选地，红外自动感应机构包括计数器探头，计数器探头通过计数器信号线与红外自动感应计算器连接，当往复机的伸缩杆伸出时，砝码位于计数器探头的下方；当伸缩杆回缩时，砝码位于计数器探头的上方，砝码每经过计数器探头一次，红外自动感应计算器会自动感应加1。

9、优选地，红外自动感应机构还包括升降台，计数器探头位于升降台上，升降台能够改变计数器探头在垂直方向的高度。

10、优选地，计数器探头为多个并且并排设置。

11、优选地，支架的上层设有两根立管，两根立管分别开有支撑固定槽，两个支撑固定槽用于固定粗糙度均匀的磨擦杆，磨擦杆在支撑固定槽中的高低位置可调并且水平设置。

12、一种碳纤维耐磨性的测试方法，所述测试方法使用了上述的碳纤维耐磨性的测试装置，测试方法包括以下步骤：

13、测试时，需要测试的碳纤维两端都固定好后，启动往复机，往复机使得伸缩杆往复运动；当伸缩杆伸出时，砝码位于计数器探头的下方，当伸缩杆回缩时，砝码位于计数器探头的上方，砝码每经过计数器探头一次，红外自动感应计算器会自动感应加1，当所有碳纤维磨断后实验结束，红外自动感应计数器记载的数字表征碳纤维耐磨性的好坏，红外自动感应计数器记载的数字越大表明碳纤维耐磨性越好。

14、该碳纤维耐磨性的测试装置及测试方法具有以下有益效果：

15、（1）本发明使得碳纤维一头缠绕固定在套硅胶管的纤维固定杆上，另一头经过橡皮膏包裹再固定在砝码上，走丝中间唯一接触的就是磨擦杆，最大限度地避免了非磨擦断丝的可能。

16、（2）本发明可以一次同时测若干根碳纤维，大大提高了测试效率。

技术特征：

1.一种碳纤维耐磨性的测试装置，包括支架（1），支架（1）包括上下层，上层设有一碳纤维往复移动机构，下层设有红外自动感应机构，碳纤维（51）一端与碳纤维往复移动机构水平连接，碳纤维（51）另一端绕过摩擦杆（2）与砝码（53）垂直连接，碳纤维往复移动机构拉动碳纤维（51）往复运动一次，上下移动的砝码（53）使得红外自动感应机构感应一次；碳纤维（51）在磨断前，红外自动感应机构感应碳纤维（51）往复运动的次数表征碳纤维耐磨性的好坏。

2.根据权利要求1所述的碳纤维耐磨性的测试装置，其特征在于：碳纤维往复移动机构包括往复机（31）、伸缩杆（32）以及纤维固定杆（34），伸缩杆（32）一端与往复机（31）连接，伸缩杆（32）另一端通过杆端关节轴承（33）与纤维固定杆（34）连接，伸缩杆（32）与纤维固定杆（34）形成t字型，纤维固定杆（34）套有硅胶软管，碳纤维（51）一端通过固定夹（52）固定在硅胶软管上。

3.根据权利要求2所述的碳纤维耐磨性的测试装置，其特征在于：纤维固定杆（34）两个端部分别设有一滑块（35），每个滑块（35）能够在一滑轨（36）上移动，滑轨（36）固定在支架（1）的上层。

4.根据权利要求3所述的碳纤维耐磨性的测试装置，其特征在于：碳纤维（51）另一端使用橡皮膏包裹，包裹橡皮膏的碳纤维（51）缠绕在砝码（53）的挂钩上。

5.根据权利要求2所述的碳纤维耐磨性的测试装置，其特征在于：多根碳纤维（51）一端固定在硅胶软管上，每根碳纤维（51）另一端分别与使用橡皮膏包裹，包裹橡皮膏的每根碳纤维（51）缠绕在一砝码（53）的挂钩上。

6.根据权利要求1-5中任何一项所述所述的碳纤维耐磨性的测试装置，其特征在于：红外自动感应机构包括计数器探头（42），计数器探头（42）通过计数器信号线（43）与红外自动感应计算器（44）连接，当往复机（31）的伸缩杆（32）伸出时，砝码（53）位于计数器探头（42）的下方；当伸缩杆（32）回缩时，砝码（53）位于计数器探头（42）的上方，砝码（53）每经过计数器探头（42）一次，红外自动感应计算器（44）会自动感应加1。

7.根据权利要求6所述的碳纤维耐磨性的测试装置，其特征在于：红外自动感应机构还包括升降台（41），计数器探头（42）位于升降台（41）上，升降台（41）能够改变计数器探头（42）在垂直方向的高度。

8.根据权利要求6所述的碳纤维耐磨性的测试装置，其特征在于：计数器探头（42）为多个并且并排设置。

9.根据权利要求7或8所述的碳纤维耐磨性的测试装置，其特征在于：支架（1）的上层设有两根立管（11），两根立管（11）分别开有支撑固定槽（111），两个支撑固定槽（111）用于固定粗糙度均匀的磨擦杆（2），磨擦杆（2）在支撑固定槽（111）中的高低位置可调并且水平设置。

10.一种碳纤维耐磨性的测试方法，所述测试方法使用了权利要求1-9中任何一项所述的碳纤维耐磨性的测试装置，测试方法包括以下步骤：

技术总结
本发明涉及一种碳纤维耐磨性的测试装置及测试方法，包括支架（1），支架（1）包括上下层，上层设有一碳纤维往复移动机构，下层设有红外自动感应机构，碳纤维（51）一端与碳纤维往复移动机构水平连接，碳纤维（51）另一端绕过摩擦杆（2）与砝码（53）垂直连接，碳纤维往复移动机构拉动碳纤维（51）往复运动一次，上下移动的砝码（53）使得红外自动感应机构感应一次；碳纤维（51）在磨断前，红外自动感应机构感应碳纤维（51）往复运动的次数表征碳纤维耐磨性的好坏。本发明使得碳纤维一头缠绕固定在套硅胶管的纤维固定杆上，另一头经过橡皮膏包裹再固定在砝码上，走丝中间唯一接触的就是磨擦杆，最大限度地避免了非磨擦断丝的可能。

技术研发人员：杨延风,张学军,刘辉
受保护的技术使用者：北京化工大学
技术研发日：
技术公布日：2025/4/6