適用機(jī)型:馥勒FL纖維單絲拉伸試驗(yàn)機(jī);可執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn):GB/T 14337、FZ/T 50046、ISO 5079、ASTM D3822、ASTM C1557(碳纖維/陶瓷單絲)。
測試原理:夾持單根纖維單絲,以恒定速率拉伸直至斷裂,采集斷裂最大力,結(jié)合單絲截面積計(jì)算拉伸強(qiáng)度,軟件同步輸出斷裂伸長率、彈性模量、應(yīng)力應(yīng)變曲線。
一、試驗(yàn)前準(zhǔn)備
1. 設(shè)備與配件
FL單絲拉力主機(jī)、高分辨率力傳感器(小力值傳感器優(yōu)先,單絲力值極?。?、馥勒專用單絲氣動/膠粘夾具(防止夾口壓斷纖維);高溫測試選配高溫爐、真空/氣氛環(huán)境腔。
工具:體式顯微鏡/激光測徑儀(測量單絲直徑,計(jì)算截面積)、鑷子、試樣卡框、溫濕度箱。
軟件:FULETEST測控軟件,采樣頻率≥2000Hz,位移分辨率0.04μm。
2. 試樣制備與調(diào)濕
取樣:從絲束隨機(jī)抽取單絲,剔除表面有劃痕、缺陷的樣品;每組有效試樣≥20根(高性能纖維需更多用于Weibull統(tǒng)計(jì));
調(diào)濕:紡織類纖維按GB/T 6529在標(biāo)準(zhǔn)溫濕度(23℃、50%RH)平衡調(diào)濕;陶瓷/碳纖維可常溫直接測試;
直徑測量:每根單絲在標(biāo)距段3處測直徑,取平均值;單絲截面積A=π(d/2)2。
3. 設(shè)備校準(zhǔn)與參數(shù)設(shè)置
1)開機(jī)預(yù)熱,執(zhí)行力值、位移零點(diǎn)校準(zhǔn);傳感器按需砝碼校準(zhǔn);
2)軟件參數(shù)設(shè)定:
·標(biāo)距(夾持間距,常用10mm/20mm,按標(biāo)準(zhǔn));
·拉伸速度:紡織纖維2mm/min;碳纖維/陶瓷單絲0.5~1mm/min;
·預(yù)張力:按纖維線密度施加微小預(yù)拉,消除松弛,不能拉伸損傷單絲;
·輸入單絲直徑,軟件自動計(jì)算截面積;
·試驗(yàn)終止條件:力值下降至斷裂閾值;
二、上機(jī)測試操作步驟
1.調(diào)整上下夾具距離至設(shè)定標(biāo)距,力值清零;
2.裝夾單絲:用鑷子將單絲放入夾具,保證纖維與拉力軸線同軸,無偏斜扭轉(zhuǎn);推薦紙框載樣法:單絲粘在紙框上,裝夾到位后剪斷紙框兩側(cè),避免夾持損傷單絲(陶瓷/碳纖維單絲);
3.確認(rèn)單絲無滑移、無初始損傷,啟動試驗(yàn);
4.橫梁勻速拉伸,軟件實(shí)時(shí)采集力-位移曲線;單絲斷裂自動停止;
5.判定試驗(yàn)有效性:
? 有效:斷裂發(fā)生在標(biāo)距區(qū)間內(nèi);
? 無效:斷裂在夾具口、夾持打滑、裝夾時(shí)預(yù)先拉斷,該數(shù)據(jù)舍棄,補(bǔ)測樣品;
6.依次完成全部平行試樣;
三、結(jié)果計(jì)算公式(馥勒軟件自動計(jì)算)
1.拉伸強(qiáng)度 σ (MPa)
σ= F max /A
F max:單絲斷裂最大力 (N); A:單絲橫截面積 ( mm 2 )
2.斷裂伸長率、彈性模量由應(yīng)力應(yīng)變曲線自動輸出;軟件自動計(jì)算平均值、標(biāo)準(zhǔn)差、離散系數(shù);陶瓷/碳纖維可做Weibull分布統(tǒng)計(jì)分析。
四、試驗(yàn)報(bào)告輸出內(nèi)容(FULETEST軟件)
樣品信息、試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)、環(huán)境溫濕度、標(biāo)距、拉伸速度、單絲直徑、斷裂力、拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長率、彈性模量、力-位移曲線、應(yīng)力應(yīng)變曲線、有效試樣數(shù)量、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果。
五、關(guān)鍵注意事項(xiàng)
1.單絲極細(xì),優(yōu)先選用小量程力傳感器;夾具禁止硬金屬直接夾持,墊軟膠或采用紙框法,減少夾口斷裂概率;
2.裝夾不能施加過大預(yù)張力,防止試樣提前損傷;
3.若需要高溫測試,馥勒設(shè)備可配置高溫爐,支持大氣、惰性氣氛、真空環(huán)境下單絲拉伸測試;
4.試驗(yàn)完成清理夾具,傳感器定期校準(zhǔn)。
主營高溫萬能試驗(yàn)機(jī),高溫拉伸試驗(yàn)機(jī),真空高溫拉伸試驗(yàn)機(jī),高低溫萬能試驗(yàn)機(jī),高低溫拉伸試驗(yàn)機(jī)等產(chǎn)品