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技術(shù)常識(shí)

納米纖維張力儀

來(lái)源:時(shí)代集團(tuán) 發(fā)布日期:2012-10-09 08:48:15

  由北京時(shí)代集團(tuán)制造的JQN04C型納米纖維張力儀是國(guó)內(nèi)目前唯一能夠豪牛力的拉力試驗(yàn)機(jī)。試驗(yàn)機(jī)采用機(jī)械力學(xué)和形態(tài)光學(xué)同步分析方法測(cè)量纖維拉伸過(guò)程中的物理變化,突破了傳統(tǒng)單纖維強(qiáng)力儀YG00X只測(cè)量力學(xué)性能的不足,能得到更可靠測(cè)試結(jié)果。

  試驗(yàn)機(jī)能夠滿足的限位對(duì)象范圍廣泛,能夠測(cè)量點(diǎn)纖維力學(xué)特征指標(biāo)豐富。可測(cè)量微米級(jí)和亞微米級(jí)纖維(包括納米復(fù)合纖維)強(qiáng)力特征。可根據(jù)應(yīng)力應(yīng)變曲線計(jì)算彈性模量、拉伸功、斷裂應(yīng)力、斷裂應(yīng)變、拉伸回復(fù)比等指標(biāo)。可設(shè)定應(yīng)力或伸長(zhǎng)恒定,測(cè)量纖維屈服蠕變性能。

  (1)納米纖維張力儀的主要技術(shù)指標(biāo) a)纖維隔距長(zhǎng)度最小可為1mm,最大伸長(zhǎng)度200mm  b)纖維拉伸速度(30~150)mm/min  c)力值精度0.001mN,圖像分辨率為24像素/微米,適用于亞微米纖維及彈性纖維測(cè)量。

  (2)張力儀工作原來(lái)與結(jié)構(gòu) 試驗(yàn)機(jī)采用垂直拉伸方式,利用機(jī)械力學(xué)和形態(tài)光學(xué)同步分析測(cè)量纖維拉伸過(guò)程中的物理變化,精密懸臂式微力測(cè)量裝置和長(zhǎng)焦距高倍光學(xué)系統(tǒng)使得拉伸納米纖維變得可能。儀器分拉伸部分和形態(tài)光學(xué)測(cè)量部分,精密拉伸部分保證了拉伸平穩(wěn)準(zhǔn)確,長(zhǎng)焦距顯微光學(xué)測(cè)量拉伸形態(tài)變化能夠精確獲取。

  納米纖維由于纖維非常微小裝樣較為困難,可采用模版法輔助制樣。試驗(yàn)時(shí)先把納米纖維黏貼在矩形模版上,后再把模版裝入兩個(gè)夾頭,沿虛線剪開(kāi)模版,,進(jìn)行拉伸測(cè)試。拉伸在密閉的空氣環(huán)境中進(jìn)行,減小空氣震動(dòng)對(duì)試驗(yàn)的不利影響。試驗(yàn)拉伸過(guò)程由顯微系統(tǒng)監(jiān)控并測(cè)試。

  (3)制造和檢驗(yàn)依據(jù) 納米纖維張力儀屬于纖維拉伸性能分析類儀器,參照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行制造檢驗(yàn),如BS EN ISO5079: 1996 Textiles. Fibres. Determination of breaking force and elongation at break of individual fibres和 GB/T 9997-1998化學(xué)纖維單纖維斷裂強(qiáng)力和斷裂伸長(zhǎng)的測(cè)定。同時(shí)由于檢測(cè)對(duì)象為納米纖維,因此對(duì)力測(cè)量精度有更高要求,一般要求達(dá)到微牛級(jí)。形態(tài)測(cè)量精度必須在10像素/微米以上。

  (4)常見(jiàn)故障,調(diào)試、修理、改造方法  納米纖維的拉伸性能的測(cè)試,對(duì)于力學(xué)和形變測(cè)量要求極高,正式測(cè)量前必須對(duì)力值量和形變量進(jìn)行標(biāo)定校準(zhǔn)。環(huán)境和電機(jī)造成的震動(dòng)均會(huì)對(duì)測(cè)量造成不利影響,由于測(cè)量對(duì)象特殊性及其測(cè)量精密性,測(cè)量最好在微小密閉抗震動(dòng)平臺(tái)上進(jìn)行,有利于精確數(shù)值獲取。

    (5)國(guó)內(nèi)外水平比較及發(fā)展趨勢(shì)  目前國(guó)內(nèi)外納米纖維拉伸性能測(cè)量主要采用改裝過(guò)的原子顯微鏡AFM進(jìn)行測(cè)量,測(cè)量精度高,然而由于AFM造價(jià)昂貴,且不能進(jìn)行纖維形態(tài)變化的實(shí)時(shí)在線測(cè)量,限制了該方法的普及。然而業(yè)內(nèi)需要專門用于納米纖維拉伸性能常規(guī)測(cè)量的設(shè)備,納米纖維張力儀就是能滿足此類纖維常規(guī)測(cè)量的專門設(shè)備,代表今后測(cè)量該類纖維的發(fā)展方向。

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