[發明專利]碳纖維單絲拉伸測試裝置

在審

• 申請號: 202210379106.1
• 申請日: 2022-04-12
• 公開（公告）號: CN116046529A
• 公開（公告）日: 2023-05-02
• 發明（設計）人: 王寶銘;李曉林;邊文鳳;黃海超
• 申請（專利權）人: 威海光威復合材料股份有限公司
• 主分類號: G01N3/08
• 分類號: G01N3/08
• 代理公司: 威海匯英橋知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 37320
• 代理人: 董秀玲

本發明公開了一種碳纖維單絲拉伸測試裝置。所述碳纖維單絲拉伸測試裝置包括微拉伸測試單元和原位觀測單元，所述微拉伸測試單元包括：第一夾頭，用于固定待測碳纖維單絲的一端；第二夾頭，用于固定待測碳纖維單絲的另一端；微拉伸驅動機構，用于驅使所述第二夾頭沿選定方向運動；微拉力監測機構，與所述第一夾頭連接，用于監測所述第一夾頭于該選定方向上承受的拉力；微位移監測機構，用于監測所述第二夾頭于該選定方向上的位移；原位觀測單元包括視頻顯微機構，用于采集并記錄所述第一夾頭、第二夾頭與待測碳纖維單絲的影像。本發明提供的碳纖維單絲拉伸測試裝置為碳纖維性能的提高與生產工藝的改進提供準確的實驗依據。

技術領域

本發明涉及一種測試裝置，特別涉及一種碳纖維單絲拉伸測試裝置，屬于碳纖維測試技術領域。

背景技術

碳纖維具有非常出色的物理和化學性能，相比于其他的工程材料，其比模量和比強度是最高的，因此在工程中的各個領域都得到了非常廣泛的應用，并且成為了當今世界的戰略物資。隨著科學技術的飛速發展，航空航天、航海潛海等高新技術領域對材料和結構提出了更為苛刻的要求。先進復合材料是其中的重要材料，而碳纖維是先進復合材料中最重要的增強相，它的性能決定了復合材料的性能。在眾多的性能指標中，碳纖維的拉伸性能是研究人員關注的重點。通過拉伸性能可以衡量碳纖維品質的優劣，因此如何準確的測試碳纖維拉伸強度極限、彈性模量等性能參數，在研究、生產應用更高性能碳纖維的過程中具有非常重要的作用。由于碳纖維直徑在6μm左右，目前測試碳纖維的力學性能基本上都是先對復絲進行的測試，然后經過數學換算得到單絲的碳纖維力學性能參數，如此得到的單絲數據難以保證準確性和可靠度。

申請內容

本發明的主要目的在于提供一種碳纖維單絲拉伸測試裝置，從而克服現有技術中的不足。

為實現前述申請目的，本發明采用的技術方案包括：

本發明實施例提供了一種碳纖維單絲拉伸測試裝置，包括，

微拉伸測試單元，包括：

第一夾頭，處于固定狀態，并至少用于固定待測碳纖維單絲的一端；

第二夾頭，處于活動狀態，并至少用于固定待測碳纖維單絲的另一端；

微拉伸驅動機構，與所述第二夾頭傳動連接，并至少用于驅使所述第二夾頭沿選定方向運動；

微拉力監測機構，與所述第一夾頭連接，并至少用于監測所述第一夾頭于該選定方向上承受的拉力；

微位移監測機構，至少用于監測所述第二夾頭于該選定方向上的位移；

原位觀測單元，包括視頻顯微機構，至少用于采集并記錄所述第一夾頭、第二夾頭與待測碳纖維單絲的影像。

與現有技術相比，本發明的優點包括：本發明實施例提供的一種碳纖維單絲拉伸測試裝置，可以直接對碳纖維單絲進行拉伸測試，以直接得到其拉伸強度和伸長量，以期得到更準確的數據，從而可以更好地評價碳纖維的品質，為碳纖維性能的提高與生產工藝的改進提供準確的實驗依據。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明中記載的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發明一典型實施案例中提供的一種碳纖維單絲拉伸測試裝置的結構示意圖；

圖2是本發明一典型實施案例中提供的一種碳纖維單絲拉伸測試裝置的原理框圖。

具體實施方式

鑒于現有技術中的不足，本案發明人經長期研究和大量實踐，得以提出本發明的技術方案。如下將對該技術方案、其實施過程及原理等作進一步的解釋說明。