纳米纤维张力仪
由北京华海恒辉制造的JQN04C型纳米纤维张力仪是國(guó)内目前**能(néng)够豪牛力的拉力试验机。试验机采用(yòng)机械力學(xué)和形态光學(xué)同步分(fēn)析方法测量纤维拉伸过程中的物(wù)理(lǐ)变化,突破了传统单纤维强力仪YG00X只测量力學(xué)性能(néng)的不足,能(néng)得到更可(kě)靠测试结果。
试验机能(néng)够满足的限位对象范围广泛,能(néng)够测量点纤维力學(xué)特征指标丰富。可(kě)测量微米级和亚微米级纤维(包括纳米复合纤维)强力特征。可(kě)根据应力应变曲線(xiàn)计算弹性模量、拉伸功、断裂应力、断裂应变、拉伸回复比等指标。可(kě)设定应力或伸長(cháng)恒定,测量纤维屈服蠕变性能(néng)。
(1)纳米纤维张力仪的主要技术指标 a)纤维隔距長(cháng)度*小(xiǎo)可(kě)為(wèi)1mm,*大伸長(cháng)度200mm b)纤维拉伸速度(30~150)mm/min c)力值精度0.001mN,图像分(fēn)辨率為(wèi)24像素/微米,适用(yòng)于亚微米纤维及弹性纤维测量。
(2)张力仪工作原来与结构 试验机采用(yòng)垂直拉伸方式,利用(yòng)机械力學(xué)和形态光學(xué)同步分(fēn)析测量纤维拉伸过程中的物(wù)理(lǐ)变化,精密悬臂式微力测量装置和長(cháng)焦距高倍光學(xué)系统使得拉伸纳米纤维变得可(kě)能(néng)。仪器分(fēn)拉伸部分(fēn)和形态光學(xué)测量部分(fēn),精密拉伸部分(fēn)保证了拉伸平稳准确,長(cháng)焦距显微光學(xué)测量拉伸形态变化能(néng)够**获取。
纳米纤维由于纤维非常微小(xiǎo)装样较為(wèi)困难,可(kě)采用(yòng)模版法辅助制样。试验时先把纳米纤维黏贴在矩形模版上,后再把模版装入两个夹头,沿虚線(xiàn)剪开模版,,进行拉伸测试。拉伸在密闭的空气环境中进行,减小(xiǎo)空气震动对试验的不利影响。试验拉伸过程由显微系统监控并测试。
(3)制造和检验依据 纳米纤维张力仪属于纤维拉伸性能(néng)分(fēn)析类仪器,参照相关标准进行制造检验,如BS EN ISO5079: 1996 Textiles. Fibres. Determination of breaking force and elongation at break of individual fibres和 GB/T 9997-1998化學(xué)纤维单纤维断裂强力和断裂伸長(cháng)的测定。同时由于检测对象為(wèi)纳米纤维,因此对力测量精度有(yǒu)更高要求,一般要求达到微牛级。形态测量精度必须在10像素/微米以上。
(4)常见故障,调试、修理(lǐ)、改造方法 纳米纤维的拉伸性能(néng)的测试,对于力學(xué)和形变测量要求极高,正式测量前必须对力值量和形变量进行标定校准。环境和電(diàn)机造成的震动均会对测量造成不利影响,由于测量对象特殊性及其测量精密性,测量*好在微小(xiǎo)密闭抗震动平台上进行,有(yǒu)利于**数值获取。
(5)國(guó)内外水平比较及发展趋势 目前國(guó)内外纳米纤维拉伸性能(néng)测量主要采用(yòng)改装过的原子显微镜AFM进行测量,测量精度高,然而由于AFM造价昂贵,且不能(néng)进行纤维形态变化的实时在線(xiàn)测量,限制了该方法的普及。然而业内需要专门用(yòng)于纳米纤维拉伸性能(néng)常规测量的设备,纳米纤维张力仪就是能(néng)满足此类纤维常规测量的专门设备,代表今后测量该类纤维的发展方向。