[發明專利]一種絲材高溫直接拉伸強度測試裝置

在審

• 申請號: 201510018190.4
• 申請日: 2015-01-14
• 公開（公告）號: CN104535432A
• 公開（公告）日: 2015-04-22
• 發明（設計）人: 李衛國;成天寶;麻建坐;李定玉;王如轉;張曦蓓;方岱寧
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: G01N3/18
• 分類號: G01N3/18
• 代理公司: 重慶大學專利中心 50201
• 代理人: 唐開平

技術領域

本發明屬于材料高溫拉伸強度的測試技術，具體涉及一種絲材高溫直接拉伸強度測試裝置。

背景技術

本專利申請中所述的絲材高溫直接拉伸強度是指絲材在200℃-2000℃溫度范圍內的直接拉伸強度。

在工程實際應用中需要對某些絲材的力學性能進行測試，而絲材的拉伸強度是一項重要的力學性能指標，用來衡量絲材所能承受的最大拉應力。現有公開的絲材拉伸強度測試是在常溫、常壓、有氧環境下進行。例如，中國專利文獻CN101819109B公開的一種測量納米纖維單絲拉伸強度的方法，通過將滴有強力膠固定頭的納米纖維沿纖維方向緩慢拉伸，測量單根納米纖維所能承受的最大拉應力。中國專利文獻CN202649049U公開的一種簡易適用于纖維筋拉伸強度試驗的裝置，采用液壓式千斤頂提供載荷，利用應變片和應變儀測量纖維筋強度。

隨著技術的進步，使用材料的環境溫度越來越高，材料要求應用于許多高溫場合，因此需要對材料的高溫強度進行測試，目前對材料拉伸強度的測試主要是采用萬能試驗機，但是萬能試驗機一般用于常溫有氧環境下的高模量的鋼筋等的測試。而針對絲材高溫強度的測試，目前沒有一種可靠的測試裝置，阻礙了新材料的開發和應用。

發明內容

本發明所要解決的技術問題就是提供一種絲材高溫直接拉伸強度測試裝置，它能使絲材位于真實溫度和氣體條件下進行測量，測出的絲材高溫直接拉伸強度值準確、可靠。

為了解決上述的技術問題，本發明提供的一種絲材高溫直接拉伸強度測試裝置，包括密封箱，在密封箱內設置有支架和高溫爐，在支架底座上有支座支撐高溫爐，支架頂部橫梁正對高溫爐中部設有系絲材的銷軸，高溫爐上頂面和下底面的中部開設有穿過絲材的通孔，在高溫爐下面有懸掛在絲材末端的托架和放置在托架上砝碼。

絲材從支架橫梁向下穿過高溫爐的爐膛，絲材中段被高溫加熱，同時絲材下端受托架和砝碼的重力作用，能夠測出絲材的高溫拉伸強度，另外，密封箱能夠抽真空，或者充入工作環境的氣體，能夠測出相應環境下的絲材的高溫拉伸強度。

所以本發明的技術效果是：絲材高溫直接拉伸強度能在真實溫度和氣體條件下進行測量，測出的絲材高溫直接拉伸強度值準確、可靠。

附圖說明

本發明的附圖說明如下：

圖1為本發明的結構圖；

???圖2為本發明的右視圖。

?圖中：1.銷軸；2.絲材；3.支架；4.高溫爐；5.支座；6.托架；7.砝碼；8.密封箱。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明：

如圖1和圖2所示，本發明包括密封箱8，在密封箱8內設置有支架3和高溫爐4，在支架3底座上有支座5支撐高溫爐4，支架3頂部橫梁正對高溫爐4中部設有系絲材的銷軸1，高溫爐4上頂面和下底面的中部開設有穿過絲材的通孔，在高溫爐4下面有懸掛在絲材末端的托架6和放置在托架6上砝碼7。

為了避免銷軸1在支架3的銷孔內轉動，銷軸1與支架3銷孔配合的部分為方形，其余部分為圓柱形。

使用本發明的測試過程是：將被測絲材2的上端固定在銷軸1上，絲材2中間段穿過高溫爐4的爐膛，絲材2下端連接托架6；依據托架6的質量在托架6上放置相應的砝碼7；關閉高溫爐4和密封箱8的門，對密封箱8進行抽真空或充氬氣或充氧氣等以仿真實際的工作環境條件，緩慢提升高溫爐4的爐膛溫度直至被測絲材2被拉斷，記錄下拉斷時刻的溫度T；

根據如下公式計算溫度T時被測絲材2的強度：

σ_th(T)?=?4(m₁+m₂)×g/(πd²)

其中，σ_th(T)為溫度T時的絲材強度，m₁為托架的質量，m₂為砝碼的質量，g為重力加速度，d為絲的直徑，π為圓周率；

改變砝碼的質量即可測得不同溫度下被測絲材2的強度。