[發明專利]高精密界面粘結強度測試裝置及方法

有效

• 申請號: 201710552025.6
• 申請日: 2017-07-07
• 公開（公告）號: CN107314975B
• 公開（公告）日: 2019-08-23
• 發明（設計）人: 尹紀財;邊炳傳;葛媛媛;戴漢政;趙仁高
• 申請（專利權）人: 泰山學院
• 主分類號: G01N19/04
• 分類號: G01N19/04
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 張勇

本發明公開了一種高精密界面粘結強度測試裝置及方法，它解決了現有技術中的不易實現纖維自適應校準、測試精度低的問題，具有實現纖維拉拔方向的自適應垂直校準，從而大幅度提高了界面粘結強度測試精度的有益效果，其技術方案為：包括上夾持裝置和下夾持裝置，上夾持裝置裝夾于電子萬能試驗機的上橫梁，上夾持裝置上表面設置橫梁，上夾持裝置上表面兩側均設置鍵槽，橫梁通過銷軸與滾子連接，滾子可在鍵槽內滾動；橫梁中部通過緊固件與纖維夾持裝置連接，纖維夾持裝置下部夾持待測試纖維；下夾持裝置對應設置于上夾持裝置下方，下夾持裝置裝夾于電子萬能試驗機，所述下夾持裝置設有T型槽，所述待測試纖維底部帶有螺母，螺母與T型槽過渡配合。

技術領域

本發明涉及材料性能測試設備技術領域，特別是涉及一種高精密界面粘結強度測試裝置及方法。

背景技術

纖維增強復合材料的應用越來越廣泛，隨之而來的對纖維增強復合材料的研究也越來越多。界面粘結強度作為纖維增強復合材料性能的一個重要指標，其測量技術的精確性一定程度關乎纖維增強復合材料的使用性能。

傳統界面粘結強度測試多采用臨界斷裂長度法、單纖維拔出法、微脫粘法與頂出法。臨界斷裂長度法對制樣要求極高，且對基體材料性能有一定要求，應用范圍有限；單纖維拔出法不易實現纖維自適應校準；微脫粘法對制樣要求極高，操作不便；頂出法對測試條件的要求極高，不易掌控。

因此，需要提供高精密界面粘結強度測試裝置及方法。

發明內容

為了克服上述現有技術的不足，本發明提供了一種高精密界面粘結強度測試裝置，該裝置操作簡單方便，具有纖維拉拔方向自適應校準功能，可大幅提高纖維與高分子材料的界面粘結強度測試精度。

進一步的，本發明采用下述技術方案：

高精密界面粘結強度測試裝置，包括上夾持裝置和下夾持裝置，所述上夾持裝置裝夾于電子萬能試驗機的上橫梁，上夾持裝置上表面設置橫梁，上夾持裝置上表面兩側均設置鍵槽，橫梁通過銷軸與滾子連接，滾子可在鍵槽內滾動；所述橫梁中部通過緊固件與纖維夾持裝置連接，纖維夾持裝置下部夾持待測試纖維；所述下夾持裝置對應設置于上夾持裝置下方，下夾持裝置裝夾于電子萬能試驗機，所述下夾持裝置設有T型槽，所述待測試纖維底部帶有螺母，螺母與T型槽過渡配合。

本發明的測試裝置中滾子可在上夾持裝置的鍵槽內滾動，可保證纖維拉拔方向在水平方向的調節。下夾持裝置上設置T型槽，螺母在T型槽內滑動可保證纖維拉拔方向在前后方向的調節。上夾持裝置的橫梁的左右移動、下夾持裝置T型槽以及纖維澆注成型的螺母的自重力實現纖維拉拔方向的自適應垂直校準。

進一步的，所述上夾持裝置在鍵槽的外側設置限位凸起。設置限位凸起，可以防止纖維拉拔加載過程中由于高分子材料材料塑性變形、纖維拉斷沖擊造成橫梁滑出。

進一步的，所述緊固件為緊固螺母，緊固螺母和橫梁之間設置墊片。

進一步的，所述纖維夾持裝置設置鍵銷，纖維夾持裝置通過鍵銷與待測試纖維連接。在纖維夾持裝置上設置鍵銷，待測纖維纏繞鍵銷，實現待測量纖維與纖維夾持裝置的連接。

進一步的，所述螺母與待測試纖維一體澆注成型。

進一步的，所述螺母卡合設置于T型槽內，螺母可沿T型槽滑動。螺母在T型槽內滑動，帶動纖維移動，可保證纖維拉拔方向在前后方向的調節。

進一步的，所述T型槽為半通槽，T型槽由下夾持裝置的開口端向封閉端延長設定距離。

進一步的，所述下夾持裝置在開口端對應于T型槽處設置卡夾，所述卡夾與下夾持裝置轉動連接。防止纖維拉拔加載過程中由于高分子材料材料塑性變形、纖維拉等沖擊造成螺母滑出。