[發明專利]一種用于碳纖維力學性能測試的制樣設備

有效

• 申請號: 201210368875.8
• 申請日: 2012-09-27
• 公開（公告）號: CN103698169A
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發明（設計）人: 宋錚;張怡培;王永梅;韓風;顧丹鳳;陳健;伍三華
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石化上海石油化工股份有限公司
• 主分類號: G01N1/28
• 分類號: G01N1/28
• 代理公司: 上海新天專利代理有限公司 31213
• 代理人: 張澤純

技術領域

本發明涉及材料測試技術領域，具體涉及一種用于碳纖維力學性能測試的制樣設備。

背景技術

碳纖維是21世紀最具誘惑力的新型材料之一，現在市場上的碳纖維復絲根數有1K到24K不等，它具有質輕、高強度、高模量、耐高溫、耐磨、耐腐蝕、抗疲勞、抗蠕變、導電、導熱和遠紅外輻射等諸多優異性能。現已廣泛應用于航天航空、紡織機械、石油化工、醫藥機械、建筑行業、文體用品、汽車、電信、電加熱等高新技術領域。

1999年國際標準化組織（ISO）通過了碳纖維樹脂浸漬紗線抗拉性能的測定束絲標準。當前，我國已有GB/T3362—2005碳纖維束絲拉伸性能的測試方法標準，即用樹脂和固化劑固化碳纖維束絲，制成碳纖維束絲和樹脂復合的碳纖維棒，用碳纖維棒作測試試樣，反映碳纖維束絲的拉伸性能值，碳纖維棒的復合效果，直接影響碳纖維束絲拉伸性能的測試結果準確性。目前，市場上沒有合理的機械制樣機，手工制樣不僅不適應大批量測試碳纖維束絲的需求，而且手工法是有局限的，即用手工法制得的6K以上碳纖維束絲的碳纖維棒，不能正確測得碳纖維束絲所具有的最大拉伸性能，從而影響生產工藝研究。鑒于上述兩點，我們研究了碳纖維束絲測試方法，并成功地設計制作了一臺碳纖維束絲的卷繞架，即將已浸漬的碳纖維束絲自動卷繞在卷繞架上，制得的碳纖維棒既能滿足大批量碳纖維束絲的力學性能測試需要，又使測試結果正確反映碳纖維束絲應有的力學性能值。

發明內容

本發明的目的在于克服上述現有技術的不足，提供一種用于碳纖維力學性能測試的制樣設備，不僅卷繞、固定已浸漬的碳纖維束絲，并在彈簧張力下完成已浸漬的1~12K碳纖維束絲的強伸性能測試試樣的固化。

本發明的技術解決方案如下：

一種用于碳纖維力學性能測試的制樣設備，其特點在于該制樣設備包括卷繞架和支撐架。

所述的卷繞架包括呈十字相交的第一支架和第二支架，其交點分別位于卷繞軸的兩端，該卷繞軸兩側還分別設有固定鈕；所述的第一支架由兩個互相平行的可調支撐柱和兩根互相平行的卷繞輥端部固定而成，所述的第二支架由兩個互相平行的定長支撐柱和兩根互相平行的卷繞輥端部固定而成；在第一支架的一根卷繞輥上通過橡圈固定有收集棒；所述的卷繞軸擺放于所述的支撐架上。

所述的可調支撐柱上設有旋鈕，旋鈕內裝有內置彈簧。

所述的可調支撐柱的長度為360mm~380mm。

所述的卷繞輥表面均勻分布有多個凸起，各凸起的間距為3mm—4.5mm，使卷繞時碳纖維束絲之間的間距保持在3mm—4.5mm。

所述的卷繞輥為空心圓柱體，內部由不銹鋼圓柱填充。

所述的收集棒由配套的圓形圓棍和內凹形圓棍組成。

所述的可調支撐柱、定長支撐柱和支撐架由不銹鋼材料制成。

與現有技術相比，本發明的有益效果是實現多個碳纖維束絲試樣連續制樣，保證了各段碳纖維束絲具有均勻的上膠量，保證了碳纖維束絲的樹脂不會掛珠，保證了碳纖維束絲制樣的有效性，使碳纖維束絲的力學性能測試結果有保障，提高了大K數碳纖維束絲力學性能測試制樣的效率。

附圖說明

圖1是本發明用于碳纖維力學性能測試的制樣設備的結構示意圖。

圖中：1-可調支撐柱；2-定長支撐柱；3-卷繞輥；4-?收集棒；5-支撐架；?6-固定鈕；7-卷繞軸。

具體實施方案

下面結合附圖和實施例對本發明做進一步說明，但不應以此限制本發明的保護范圍。

?請參閱圖1，圖1是本發明用于碳纖維力學性能測試的制樣設備的結構示意圖，如圖所示，一種用于碳纖維力學性能測試的制樣設備，包括卷繞架和支撐架5，所述的卷繞架包括呈十字相交的第一支架和第二支架，其交點分別位于卷繞軸7的兩端，該卷繞軸7兩側還分別設有固定鈕6；所述的第一支架由兩個互相平行的可調支撐柱1和兩根互相平行的卷繞輥3端部固定而成，所述的第二支架由兩個互相平行的定長支撐柱2和兩根互相平行的卷繞輥3端部固定而成；在第一支架的一根卷繞輥3上通過橡圈固定有收集棒4；所述的卷繞軸7擺放于所述的支撐架5上。可調支撐柱1上設有旋鈕，旋鈕內裝有內置彈簧，可調支撐柱1的長度為360mm~380mm。所述的卷繞輥3表面均勻分布有多個凸起，各凸起的間距為3mm—4.5mm，低凹處寬度是3mm，突起凹處含檔邊的寬度是4.5mm，相鄰間距間有一定距離的高低2mm錯落，高間距處有0.75mm的擋邊，使卷繞時碳纖維束絲之間的間距保持在3mm—4.5mm。卷繞輥的寬度可以根據需要調整。