[實用新型]可控溫度的碳纖維開纖擴幅性的測試裝置

有效

• 申請號: 201720948214.0
• 申請日: 2017-07-31
• 公開（公告）號: CN207007679U
• 公開（公告）日: 2018-02-13
• 發明（設計）人: 徐牛牛;盧臨杭;杭傳偉
• 申請（專利權）人: 江蘇恒神股份有限公司
• 主分類號: G01N19/00
• 分類號: G01N19/00;G01N25/00
• 代理公司: 南京正聯知識產權代理有限公司32243
• 代理人: 郭俊玲

技術領域

本實用新型涉及一種可控溫度的碳纖維開纖擴幅性的測試裝置。

背景技術

碳纖維復合材料具有質輕，強度、模量優異的性能特點，廣泛應用于航空航天、風能葉片、深海油田、基礎設施、汽車工業和休閑體育用品等領域。在碳纖維復合材料的制備過程中，需要碳纖維具有良好的加工工藝性能，碳纖維的開纖擴幅性及擴幅均勻性是纖維加工工藝性能的重要指標。在碳纖維預浸料制備及碳纖維纏繞工藝中，都對碳纖維的開纖擴幅性及展紗均勻性提出了要求。纖維的開纖擴幅性差，制備的預浸料表面會產生縫隙和條影，影響預浸料品質；纖維擴幅不均勻，在采用纏繞工藝制備制品時，纖維束之間會出現搭接或縫隙現象，影響纏繞制品性能。因此纖維的開纖擴幅性及幅寬均勻性是制備高品質預浸料及纏繞制品的重要保證。如何方便、快捷、高效、低成本評價碳纖維的開纖擴幅性是擺在碳纖維研發企業面前的一項重要課題。

在專利CN204346883U中公開了一種碳纖維開纖擴幅性(集束性)的測試裝置和測試方法。該裝置可以定量測試碳纖維的開纖擴幅性(集束性)，為碳纖維的工藝適用性評價提供了參考數據。然而該裝置只能測試碳纖維在常溫條件下開纖擴幅性，無法測試評價碳纖維在高溫條件下纖維開纖擴幅的表現，不能滿足碳纖維在預浸料生產過程對開纖擴幅性能的研究需求。在碳纖維企業，對碳纖維的高溫展紗性的評價受限于相應的預浸設備，沒有條件進行纖維高溫展紗測試，或者即使有預浸設備，由于需要大量的材料、人力資源，評價成本很高，評價實驗時間長，纖維高溫展紗性能往往沒有得到及時的評價。最終，將缺乏高溫展紗測試評價的碳纖維產品投向市場，將問題暴露在客戶端，影響產品質量和企業聲譽。

上述問題是在測試碳纖維開纖擴幅性的過程中應當予以考慮并解決的問題。

實用新型內容

鑒于上述原因，本實用新型的目的是提供一種可控溫度的碳纖維開纖擴幅性的測試裝置，可評價碳纖維在不同的各溫度下的開纖擴幅性及展幅均勻性，為碳纖維預浸料的生產及評價提供了確切的參考數據，減少碳纖維及預浸料的研發和生產成本，解決現有技術中存在的無法測試評價碳纖維在高溫條件下纖維開纖擴幅的現象，不能滿足碳纖維在預浸料生產過程對開纖擴幅性能的研究需求的問題。

本實用新型的技術解決方案是：

一種可控溫度的碳纖維開纖擴幅性的測試裝置，包括全封閉箱體，全封閉箱體的底部設有若干水平調節旋鈕，全封閉箱體正面開有推拉門，推拉門設有門把手，推拉門采用無色透明塑料板制成的推拉門，全封閉箱體的底面、兩個側面、后面分別采用不銹鋼板制成，全封閉箱體的后面內側壁設有裝置箱，裝置箱采用不銹鋼材質制成，裝置箱內從左往右依次放置有用于安放紗錠的放絲軸、限位孔、第一傳送桿、第一寬度激光測定儀、第二傳送桿、第一展紗輥、若干電磁加熱展紗輥、第二展紗輥、第三傳送桿、第二寬度激光測定儀、第四傳送桿和收絲軸，收絲軸由無極變速電動機驅動，放絲軸上安放皮帶，皮帶的一端固定于裝置箱上，皮帶的另一端設有掛鉤并懸掛有定值砝碼，全封閉箱體的側面設有帶顯示屏的控制面板和電源開關、調節收絲軸轉速的變速旋鈕、控制電磁加熱展紗輥溫度的溫控按鈕。

進一步地，全封閉箱體的長、寬、高分別為1000mm、500mm、400mm，全封閉箱體設于恒溫恒濕房內。

進一步地，裝置箱的長、寬、高分別為850mm、50mm、300mm。

進一步地，展紗輥采用鍍鉻不銹鋼制成，展紗輥為酒桶狀，展紗輥的最小直徑為15mm、長度為40mm、弧度為π/6。

進一步地，電磁加熱展紗輥采用金屬制成，電磁加熱展紗輥的直徑為20mm、長度為40mm。

一種上述測試裝置的可控溫度的碳纖維開纖擴幅性的測試方法，包括以下步驟，

步驟1、測試之前先維持測試房間溫度和濕度恒定，室溫為20℃±2℃，相對濕度為45％±3％，再通過水平調節旋鈕使全封閉箱體的水平；

步驟2、打開電源開關，調節溫控按鈕，選定一個溫度，狀態維持30分鐘；

步驟3、選取若干錠同一型號同一批次的碳纖維測試開纖擴幅性；

步驟4、打開推拉門，取碳纖維錠放入放絲軸上，將纖維牽出后順序依次經過限位孔、第一傳送桿、第一寬度激光測定儀、第二傳送桿、第一展紗輥、若干電磁加熱展紗輥、第二展紗輥、第三傳送桿、第二寬度激光測定儀、第四傳送桿，最后從上面纏繞于收絲軸的空收絲錠上，關閉推拉門；