納米纖維張力儀
由北京華海恒輝制造的JQN04C型納米纖維張力儀是國內目前**能夠豪牛力的拉力試驗機。試驗機采用機械力學和形態(tài)光學同步分析方法測量纖維拉伸過程中的物理變化,突破了傳統(tǒng)單纖維強力儀YG00X只測量力學性能的不足,能得到更可靠測試結果。
試驗機能夠滿足的限位對象范圍廣泛,能夠測量點纖維力學特征指標豐富。可測量微米級和亞微米級纖維(包括納米復合纖維)強力特征。可根據(jù)應力應變曲線計算彈性模量、拉伸功、斷裂應力、斷裂應變、拉伸回復比等指標??稍O定應力或伸長恒定,測量纖維屈服蠕變性能。
(1)納米纖維張力儀的主要技術指標 a)纖維隔距長度*小可為1mm,*大伸長度200mm b)纖維拉伸速度(30~150)mm/min c)力值精度0.001mN,圖像分辨率為24像素/微米,適用于亞微米纖維及彈性纖維測量。
(2)張力儀工作原來與結構 試驗機采用垂直拉伸方式,利用機械力學和形態(tài)光學同步分析測量纖維拉伸過程中的物理變化,精密懸臂式微力測量裝置和長焦距高倍光學系統(tǒng)使得拉伸納米纖維變得可能。儀器分拉伸部分和形態(tài)光學測量部分,精密拉伸部分保證了拉伸平穩(wěn)準確,長焦距顯微光學測量拉伸形態(tài)變化能夠**獲取。
納米纖維由于纖維非常微小裝樣較為困難,可采用模版法輔助制樣。試驗時先把納米纖維黏貼在矩形模版上,后再把模版裝入兩個夾頭,沿虛線剪開模版,,進行拉伸測試。拉伸在密閉的空氣環(huán)境中進行,減小空氣震動對試驗的不利影響。試驗拉伸過程由顯微系統(tǒng)監(jiān)控并測試。
(3)制造和檢驗依據(jù) 納米纖維張力儀屬于纖維拉伸性能分析類儀器,參照相關標準進行制造檢驗,如BS EN ISO5079: 1996 Textiles. Fibres. Determination of breaking force and elongation at break of individual fibres和 GB/T 9997-1998化學纖維單纖維斷裂強力和斷裂伸長的測定。同時由于檢測對象為納米纖維,因此對力測量精度有更高要求,一般要求達到微牛級。形態(tài)測量精度必須在10像素/微米以上。
(4)常見故障,調試、修理、改造方法 納米纖維的拉伸性能的測試,對于力學和形變測量要求極高,正式測量前必須對力值量和形變量進行標定校準。環(huán)境和電機造成的震動均會對測量造成不利影響,由于測量對象特殊性及其測量精密性,測量*好在微小密閉抗震動平臺上進行,有利于**數(shù)值獲取。
(5)國內外水平比較及發(fā)展趨勢 目前國內外納米纖維拉伸性能測量主要采用改裝過的原子顯微鏡AFM進行測量,測量精度高,然而由于AFM造價昂貴,且不能進行纖維形態(tài)變化的實時在線測量,限制了該方法的普及。然而業(yè)內需要專門用于納米纖維拉伸性能常規(guī)測量的設備,納米纖維張力儀就是能滿足此類纖維常規(guī)測量的專門設備,代表今后測量該類纖維的發(fā)展方向。