一种用于检测纤维导热系数的试样机构制造技术

本实用新型专利技术涉及一种用于检测纤维导热系数的试样机构，该试样机构包括缠绕骨架、设置在缠绕骨架上的待检测纤维试样以及压设在缠绕骨架及待检测纤维试样上的压板，所述的待检测纤维试样为一根平行缠绕在缠绕骨架上的纤维长丝，该纤维长丝在缠绕骨架上的缠绕圈数≥3圈，在工作状态下，所述的待检测纤维试样经压板压合定型，移去压板，抽出缠绕骨架，对待检测纤维试样进行检测。与现有技术相比，本实用新型专利技术结构简单实用，能将几何形状为线形的纤维制备成几何形状为面的纤维集合体，且不破坏样品的内部结构，测试稳定，能有效提高导热系数的测试精度，制作成本低。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于材料导热系数测定
，涉及一种用于检测纤维导热系数的试样机构。
技术介绍
纤维因其具有长宽比在13倍以上、粗细为几微米到上百微米的柔软细长的特点，不仅可以纺织加工，而且可以作为填充料、增强基体或直接形成多孔材料，或组合构成刚性或柔性复合材料。纤维材料被广泛地应用航空航天、医疗、军事、能源、建筑等工程领域，对其导热系数数据的需求越来越大。因此，对纤维的导热系数进行测定、对纤维的导热性能进行评价，以及对形成纤维导热系数的测试方法有着非常重要的作用。虽然，国内外建立了许多测量材料导热性能的实验标准，但是针对纺织材料的导热系数，还没有标准化的测试方法。对导热系数测定时，不同的测试方法基于不同的原理，需要相应形态的样品进行测试。用于测量纺织材料导热系数的几种技术目前可以分为两组:稳态方法如防护热板；非稳态方法如激光闪光法、瞬态平面热源法以及热线法。上述几种测试技术的固体试样要求为具有一定尺寸的片状材料。要想现有测试装置应用在测试纤维导热系数上，必须对纤维试样进行制备。
技术实现思路
本技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种简单实用，能有效提高导热系数检测精度的用于检测纤维导热系数的试样机构。本技术的目的可以通过以下技术方案来实现:一种用于检测纤维导热系数的试样机构，该试样机构包括缠绕骨架、设置在缠绕骨架上的待检测纤维试样以及压设在缠绕骨架及待检测纤维试样上的压板，所述的待检测纤维试样为一根平行缠绕在缠绕骨架上的纤维长丝，该纤维长丝在缠绕骨架上的缠绕圈数^ 3圈，在工作状态下，所述的待检测纤维试样经压板压合定型，移去压板，抽出缠绕骨架，对待检测纤维试样进行检测。所述的纤维长丝在缠绕骨架上由起点A缠绕至终点B，完成第一圈缠绕，再由终点B返回缠绕至起点A，完成第二圈缠绕，所述的纤维长丝在缠绕骨架上依次往返缠绕，完成多圈缠绕。所述的起点A与终点B的间距为40-50mm。所述的缠绕骨架为长方体骨架。所述的长方体骨架的长度为40-50mm，宽度为30_40mm，厚度为l_5mm。所述的长方体骨架的长度为50mm，宽度为40mm，厚度为2mm。所述的压板为有机玻璃压板。所述的有机玻璃压板的长度为50mm，宽度为40mm，厚度为10mm。本技术在实际使用时，将一根待检测纤维试样平行缠绕在缠绕骨架上，以一定的压力进行平整处理，再将中间的缠绕骨架取出，得到纤维测试试样。其中，缠绕骨架为具有软硬适中的任意材质的薄片，尺寸大小由具体测试装置的样品尺寸而定。平行缠绕为平行于缠绕骨架的边进行缠绕，绕制方式一致，依次重复绕制至少3圈。在进行压合定型时，在压板上放置100g的砝码，控制承重时间多lh，承重过程可使待检测纤维试样压合成片，用以增强相邻纤维之间的贴合强度，避免在缠绕骨架取出时，纤维圈出现脱散的情况。在抽出时，可使用辅助工具来固定待检测纤维试样，这样也有利于避免纤维随着缠绕骨架的抽出而松散。与现有技术相比，本技术具有以下特点:I)结构简单实用，能将几何形状为线形的纤维制备成几何形状为面的纤维集合体，能够满足具体测试装置的样品尺寸要求；2)由于采用压板，并在检测前对待检测纤维试样进行压合定型，能有效增强相邻纤维之间的贴合强度，进而避免在缠绕骨架取出时纤维圈出现脱散的情况；3)操作便捷，且不破坏样品的内部结构，测试稳定，能有效提高导热系数的测试精度，且对多块相同试样进行重复性测试，测试结果偏差约为±5%，实用性好，制作成本低。【附图说明】图1为本技术中缠绕骨架与待检测纤维试样安装时的结构示意图；图中标记说明:I 一待检测纤维试样、2—缠绕骨架。【具体实施方式】下面结合附图和具体实施例对本技术进行详细说明。实施例1:本实施例中，待检测纤维为碳纤维(T700SC-12000-50C);所用导热系数测试仪器由西安夏溪电子科技有限公司研制的固体热线法导热系数仪，尺寸要求为长和宽不小于40mmX 30mm，对厚度无要求；所用缠绕骨架2为50mmX 40mm的普通名片；所用有机玻璃压板的尺寸为50_X40_X 1mm ?，味码为1000g。将碳纤维平行紧密地缠绕在名片上，如图1所示，依次重复绕制3圈，用有机玻璃压板压实待检测纤维试样1，同时附加100g砝码，承重时间为lh，抽出待检测纤维试样I中间的缠绕骨架2。本实施例中，绕制3圈是一根纤维长丝依次沿着缠绕骨架2绕第一圈，绕满，再返回绕第二圈(要均匀覆盖第一圈的纤维与纤维之间间隙)，绕满，再返回绕第三圈(均匀覆盖第二圈的纤维与纤维之间间隙)，抽出缠绕骨架2后，就制成六层待检测纤维试样I。为了检验本热线法仪器的准确度及可靠性，测试有机玻璃的导热系数数值，发现与文献提供的标准值之间的误差小于I %，表明热线法测试装置测量结果准确可靠。对多块相同试样进行了重复性测试，导热系数结果在0.3256-0.3433W m 1K 1之间，测试结果偏差在±5%左右，说明本实施例测试结果是稳定、可靠的，用该测试试样对纤维导热系数测试是可行的。实施例2:本实施例一种用于检测纤维导热系数的试样机构，该试样机构包括缠绕骨架2、设置在缠绕骨架2上的待检测纤维试样I以及压设在缠绕骨架2及待检测纤维试样I上的压板，待检测纤维试样I为一根平行缠绕在缠绕骨架2上的纤维长丝，该纤维长丝在缠绕骨架2上的缠绕圈数为5圈，在工作状态下，待检测纤维试样I经压板压合定型，移去压板，抽出缠绕骨架2，对待检测纤维试样I进行检测。纤维长丝在缠绕骨架2上由起点A缠绕至终点B，完成第一圈缠绕，再由终点B返回缠绕至起点A，完成第二圈缠绕，纤维长丝在缠绕骨架2上依次往返缠绕，完成多圈缠绕。其中，起点A与终点B的间距为40mmo缠绕骨架2为长方体骨架，该长方体骨架的长度为40mm，宽度为30mm，厚度为5mm ;压板为有机玻璃压板，该有机玻璃压板的长度为50mm，宽度为40mm，厚度为10mm。实施例3:本实施例中，纤维长丝在缠绕骨架2上的缠绕圈数为6圈，起点A与终点B的间距为45mm，长方体骨架的长度为45mm，宽度为35mm，厚度为1mm，其余同实施例2。实施例4:本实施例中，纤维长丝在缠绕骨架2上的缠绕圈数为4圈，起点A与终点B的间距为50mm，长方体骨架的长度为50mm，宽度为35mm，厚度为3mm，其余同实施例2。【主权项】1.一种用于检测纤维导热系数的试样机构，其特征在于，该试样机构包括缠绕骨架、设置在缠绕骨架上的待检测纤维试样以及压设在缠绕骨架及待检测纤维试样上的压板，所述的待检测纤维试样为一根平行缠绕在缠绕骨架上的纤维长丝，该纤维长丝在缠绕骨架上的缠绕圈数多3圈，在工作状态下，所述的待检测纤维试样经压板压合定型，移去压板，抽出缠绕骨架，对待检测纤维试样进行检测。2.根据权利要求1所述的一种用于检测纤维导热系数的试样机构，其特征在于，所述的纤维长丝在缠绕骨架上由起点A缠绕至终点B，完成第一圈缠绕，再由终点B返回缠绕至起点A，完成第二圈缠绕，所述的纤维长丝在缠绕骨架上依次往返缠绕，完成多圈缠绕。3.根据权利要求2所述的一种用于检测纤维导热系数的试样机构，其特征在于，所述的起点A与终点B的间距为40-50mm。4.根据权利要求1所述的一种用于检测纤维导热系数的试样机构本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于检测纤维导热系数的试样机构，其特征在于，该试样机构包括缠绕骨架、设置在缠绕骨架上的待检测纤维试样以及压设在缠绕骨架及待检测纤维试样上的压板，所述的待检测纤维试样为一根平行缠绕在缠绕骨架上的纤维长丝，该纤维长丝在缠绕骨架上的缠绕圈数≥3圈，在工作状态下，所述的待检测纤维试样经压板压合定型，移去压板，抽出缠绕骨架，对待检测纤维试样进行检测。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：肖俐，刘晓霞，王婷婷，杨雨舟，韦英莲，张松，莫见萧，练伟东，
申请(专利权)人：上海工程技术大学，
类型：新型
国别省市：上海;31