[實用新型]一種纖維浸膠起毛量的測試裝置

有效

• 申請號: 201922122310.1
• 申請日: 2019-12-02
• 公開（公告）號: CN211292435U
• 公開（公告）日: 2020-08-18
• 發明（設計）人: 孟祥姝;李武勝
• 申請（專利權）人: 核工業理化工程研究院
• 主分類號: G01N5/04
• 分類號: G01N5/04
• 代理公司: 天津市宗欣專利商標代理有限公司 12103
• 代理人: 馬倩

本實用新型公開了一種纖維浸膠起毛量的測試裝置，包括依次設置的紗架、浸膠機構、張力施加控制機構、毛絲收集機構、纏繞機、毛絲樹脂分離機構和稱重機構；待測纖維束纏繞于紗架上，浸膠機構將待測纖維束上均勻浸潤樹脂；張力施加控制機構對待測纖維束施加與實際工況相同的壓力；毛絲收集機構獲得磨損后的待測纖維束上的毛絲；纏繞機的牽引待測纖維束依次通過浸膠機構、張力施加控制機構和毛絲收集機構；張力施加控制機構和毛絲收集機構之間設置多個摩擦輥和展紗輪；毛絲收集機構和纏繞機之間設置用于保證待測纖維束穩定牽引的絲嘴。本實用新型測試貼近工程實際、操作簡單、所測數據準確、成本低，為纖維的工藝性能測試提供更精準的數據。

技術領域

本實用新型屬于材料測試領域，具體涉及一種纖維浸膠起毛量的測試裝置。

背景技術

纖維復合材料因具有較好的力學強度與穩定性、可長期貯存等優點，近年來得到了迅速發展，尤其在航空航天、醫療、電子、機械等領域得到了越來越廣泛的應用。碳纖維為脆性材料，在大張力濕法纏繞工藝過程中容易出現纖維損傷，導致纖維性能不能完全發揮。因此纖維的工藝性對于纖維的應用有著相當重要的意義，它的準確表征有助于復合材料制品在設計過程中獲得更準確的設計參數，得到性能優異的產品。

目前針對纖維工藝性，并沒有普遍適用且簡單有效的測試方案。工程實際中一般采用目測的方式評價纖維工藝性能的優劣，該方式主觀性較強，不能定量描述統計量。業內也采用纖維絲束耐磨性來表征纖維工藝性能，將纖維束干紗展紗并適當磨損，收集毛絲并稱重或計數毛絲數量，毛絲量越多，纖維耐磨性越差。一般認為干紗情況下纖維耐磨性越好，其工藝性越好。該方案能定量描述纖維耐磨性，從而間接表征纖維工藝性能，但仍存在幾點問題：（1）由于干紗較浸膠紗而言更容易損傷，為使測試過程順利進行，該評價方式中牽引張力必須明顯低于纖維工程應用時實際張力，而張力的大小明顯影響纖維耐磨性能，所以該方法不能如實反映張力較大情況下纖維的工藝性能；（2）干紗情況下纖維耐磨性對張力較敏感，為防止實驗起始階段較大加速度情況下纖維斷裂，該評價過程中牽引速度必須明顯較低于纖維工程應用實際牽引速度，而牽引速度也是影響纖維工藝性能的因素，導致測得毛絲量與實際應用時不符；（3）該測試方法完全忽略了樹脂的浸潤作用對纖維工藝性能的影響，而樹脂與纖維的浸潤性直接影響纖維應用于實際工程中時的工藝性能；（4）忽略樹脂的浸潤性能，會使部分毛絲在實驗過程中從纖維主體脫落，無法被收集、觀測到，從而使實驗結果失真；（5）大部分用纖維耐磨性評價纖維需要較先進的儀器或專用的工裝系統，經濟性較差。因此，急需開發一種貼近工程實際、操作簡單、所測數據準確、成本低的纖維工藝性測試方法，為纖維的性能測試提供更準確的數據。

實用新型內容

本實用新型為了解決現有纖維工藝性測試方案中未考慮較大張力施加、纏繞速度、樹脂浸潤等因素對纖維工藝性能的影響，不能精準反映纖維在實際工況中的真實工藝性能、毛絲量數據不準確、經濟性較差等問題，其目的是提供一種纖維浸膠起毛量的測試裝置。

本實用新型是通過以下技術方案實現的：

一種纖維浸膠起毛量的測量裝置，包括依次設置的紗架、浸膠機構、張力施加控制機構、毛絲收集機構、纏繞機、毛絲樹脂分離機構和稱重機構；待測纖維束纏繞于紗架上，浸膠機構，用于將待測纖維束上均勻浸潤樹脂；張力施加控制機構，用于對待測纖維束施加與實際工況相同的壓力；毛絲收集機構，用于獲得磨損后的待測纖維束上的毛絲；纏繞機的牽引待測纖維束依次通過浸膠機構、張力施加控制機構和毛絲收集機構；張力施加控制機構和毛絲收集機構之間設置多個摩擦輥和展紗輪；毛絲收集機構和纏繞機之間設置用于保證待測纖維束穩定牽引的絲嘴。

在上述技術方案中，所述毛絲收集機構包括底面設置上海綿片的上壓片、頂面設置Ⅰ號下海綿片的下壓片，調節柱，以及用于感受上壓片和下壓片之間壓力的Ⅰ號壓力傳感器，所述上壓片通過設置于其四角的調節柱固定于下壓片上方，待測纖維束從上海綿片與Ⅰ號下海綿片之間穿過。