一种纤维束丝高温拉伸性能测试方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种纤维束丝高温拉伸性能测试方法及装置，解决了现有方法无法准确测量纤维束丝高温拉伸性能的问题。纤维束丝高温拉伸性能测试装置包括拉伸试验机测试装置和高温加热装置；所述高温加热装置包括高温炉体，沿高温炉体轴向开设有贯穿高温炉体上端面和下端面的炉孔；所述炉孔内设有与所述炉孔的直径一致的套筒，所述套筒贯穿炉孔，实施时纤维束丝置于套筒内进行加热。本发明专利技术的纤维束丝高温拉伸性能测试方法及装置极大提高了测试的成功率及准确性。

【技术实现步骤摘要】
一种纤维束丝高温拉伸性能测试方法及装置
本专利技术属于纤维拉伸性能测试
，具体涉及一种纤维束丝高温拉伸性能测试方法及装置。
技术介绍
氧化铝纤维是一种纤维状轻质耐火材料，它的直径一般为微米级，纤维表面呈光滑圆柱形。氧化铝纤维由于具有高熔点、低密度、高强度、以及优异的耐高温性能等特点，被认为是下一代透波/隔热一体化纤维增强陶瓷基结构材料的纤维原材料。在铝基增强复合材料及隔热隔音材料等领域有着广泛的应用价值。氧化铝纤维拉伸性能的有效评测是保障复合材料质量的关键基础。作为耐高温材料，氧化铝纤维在高温环境下的拉伸性能是其最重要的性能指标之一。但经研究，氧化铝纤维束丝高温断裂强力测试都采用高温下对待测样品进行处理后冷却至室温进行拉伸测试，该方法并不能完全真实的反应纤维在高温条件下真实拉伸性能。目前国内尚没有纤维断裂强力高温在线测试的测试标准及方法。
技术实现思路
鉴于上述分析，本专利技术旨在提供一种纤维束丝高温拉伸性能测试方法及装置，用于测量纤维束丝高温拉伸性能。本专利技术的目的主要是通过以下技术方案实现的：一方面，本专利技术提供了一种纤维束丝高温拉伸性能测试装置，包括拉伸试验机测试装置和高温加热装置；所述高温加热装置包括高温炉体，沿高温炉体轴向开设有贯穿高温炉体上端面和下端面的炉孔；所述炉孔内设有与所述炉孔的直径一致的套筒，所述套筒贯穿炉孔，实施时纤维束丝置于套筒内进行加热。进一步的，所述套筒的材料为氮化硅。进一步的，所述炉孔处配有可自由开合的挡板。进一步的，所述套筒外侧缠绕发热体线圈组，沿纤维束丝长度方向，发热体线圈组包括上段、中间段和下段。进一步的，所述上段、中间段和下段能够单独进行加热。进一步的，所述发热体线圈采用贵金属发热体线圈。另一方面，本专利技术还提供了一种纤维束丝高温拉伸性能测试方法，采用上述的纤维束丝高温拉伸性能测试装置，包括：步骤一：从待测纤维卷上取样固定在制样板上；步骤二：将固定在制样板上的纤维束丝的两端用耐高温胶粘剂涂覆固化得到两端涂胶加强的纤维束丝；步骤三：将制备好的纤维束丝试样从制样板上剪下，打开挡板，将纤维束丝试样从高温加热装置的套筒内穿过高温加热装置中心炉孔后，将高温加热装置滑动至拉伸试验机测试装置中间合适位置，将高温加热装置上部的纤维束丝涂胶加强端夹持在上部夹持端，再将纤维束丝的另一涂胶加强端固定在下部夹持端；步骤四：关闭挡板，将高温加热装置升温至目标温度并保温；步骤五：通过拉伸试验机测试装置测试，得到纤维束丝的拉伸断裂强力。进一步的，所述步骤一中，从待测纤维卷上取样时，先弃掉至少2米长的纤维束，并且分多段选取样品。进一步的，所述步骤一中，制样板上相对的两端分别固定有一排等间距排列的固定立柱，待测纤维束丝的两端分别固定在相对的两个固定立柱上。进一步的，所述步骤四中，升温过程中，沿纤维束丝长度方向，下段、中间段和上段的加热功率依次减小。与现有技术相比，本专利技术至少可实现如下有益效果之一：a)本专利技术提供的纤维束丝高温拉伸性能测试装置通过设置高温加热装置能够实现对纤维束丝加热后再测量高温下的纤维束丝的拉伸性能，测试结果跟实际情况更匹配；通过设置套筒，让纤维束丝在套筒内进行加热和拉伸测试，拉伸过程中断裂的纤维掉落在套筒内，防止在纤维拉伸断裂过程中产生的大量纤维碎屑附着在高温炉体内，对炉体及热电偶造成污染或损坏。b)本专利技术的高温加热装置设置有可滑动可升降的轨道，实施过程中，高温加热装置可以移动，能够方便纤维束丝的快速更换，提高效率。c)本专利技术的高温加热装置设置的炉孔处配有可自由开合的挡板，能够防止热量从炉孔处散出，提高炉腔内的温度均匀性；且挡板表面平整，不会对纤维造成损伤。d)本专利技术的高温加热装置采用贵金属发热体线圈组，能满足当实验温度是1100-1200℃时也能够快速加热，且温度均匀性好。贵金属发热体线圈组采用三段控温，其中下段采用较中间段偏大功率加热，上段采用较中间段偏小功率加热，可实现快速升温至目标温度，保证了加热装置的加热效率和温度均匀性。e)本专利技术的纤维束丝高温拉伸性能测试方法中，通过弃掉纤维卷外层纤维束并且分段选取样品进行制样，降低了误差；通过使用耐高温胶粘剂涂覆纤维束丝，使得纤维束丝两端被夹持部分得到加强，避免在高温拉伸过程中试样在端头断裂或者夹持滑脱现象，保证了测试的准确性。本专利技术的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分的从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。附图说明附图仅用于示出具体专利技术的目的，而并不认为是对本专利技术的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。图1为本专利技术中纤维束丝待测样品制备示意图；图2为本专利技术的纤维束丝高温拉伸性能测试装置示意图；图3为本专利技术的高温加热装置的剖面图；图4为本专利技术的纤维束丝高温拉伸性能测试装置结构简图。附图标记：1-制样板，2-固定立柱，3-标线，4-纤维束丝，5-传感器，6-上部夹持端，7-挡板，8-高温加热装置，9-套筒，10-下部夹持端，11-底座，12-高温炉体。具体实施方式下面结合附图来具体描述本专利技术的优选实施方式，其中，附图构成本专利技术的一部分，用于阐释本专利技术的原理。专利技术人经过深入研究发现，氧化铝纤维束丝高温在线拉伸性能测试由于待测纤维束丝有效长度的影响，试样相对较长，其高温在线测试试样的夹持方式、高温炉内温度均匀性、纤维拉伸断裂过程中会产生短纤维碎屑污染高温炉体以及如何快速更换试样等问题，均是纤维束丝高温在线测试的关键技术，纤维束丝样试样的快速更换是影响高温在线测试效率的重要因素，高温加热装置内温度均匀性问题是影响高温在线测试准确性的重要因素，为解决纤维束丝高温拉伸性能在线测试问题，本专利技术提出一种纤维束丝高温拉伸性能测试方法及装置，实现了高温下纤维束丝拉伸性能的真实评价。一方面，本专利技术提供了一种纤维束丝高温拉伸性能测试装置，如图2至图4所示，包括拉伸试验机测试装置、高温加热装置8和测试及数据处理系统；其中，拉伸试验机测试装置包括传感器5和试样夹持装置；高温加热装置8用于给待测纤维束丝提供高温加热环境，高温加热装置8包括高温炉体12，沿高温炉体12轴向开设有贯穿高温炉体上端面和下端面的炉孔；炉孔内设有与炉孔的直径一致的套筒9，所述套筒9贯穿炉孔，实施时纤维束丝置于套筒9内进行加热。具体的，炉腔内设有热电偶，用于测量温度。与现有的将纤维束丝加热后再冷却到室温后测量其拉伸性能相比，本专利技术的纤维束丝高温拉伸性能测试装置通过设置高温加热装置能够实现对纤维束丝加热后再测量高温下的纤维束丝的拉伸性能，测试结果跟实际情况更匹配；通过设置套筒，让纤维束丝在套筒内进行加热和拉伸测试，拉伸过程中断裂的纤维掉落在套筒内，防止在纤维拉伸断裂过程中产生的大量纤维碎屑附着在高本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种纤维束丝高温拉伸性能测试装置，其特征在于，包括拉伸试验机测试装置和高温加热装置(8)；/n所述高温加热装置(8)包括高温炉体(12)，沿高温炉体(12)轴向开设有贯穿高温炉体上端面和下端面的炉孔；/n所述炉孔内设有与所述炉孔的直径一致的套筒(9)，所述套筒(9)贯穿炉孔，实施时纤维束丝置于套筒(9)内进行加热。/n

【技术特征摘要】
1.一种纤维束丝高温拉伸性能测试装置，其特征在于，包括拉伸试验机测试装置和高温加热装置(8)；
所述高温加热装置(8)包括高温炉体(12)，沿高温炉体(12)轴向开设有贯穿高温炉体上端面和下端面的炉孔；
所述炉孔内设有与所述炉孔的直径一致的套筒(9)，所述套筒(9)贯穿炉孔，实施时纤维束丝置于套筒(9)内进行加热。


2.根据权利要求1所述的纤维束丝高温拉伸性能测试装置，其特征在于，所述套筒(9)的材料为氮化硅。


3.根据权利要求1所述的纤维束丝高温拉伸性能测试装置，其特征在于，所述炉孔处配有可自由开合的挡板(7)。


4.根据权利要求1所述的纤维束丝高温拉伸性能测试装置，其特征在于，所述套筒(9)外侧缠绕发热体线圈组，沿纤维束丝长度方向，发热体线圈组包括上段、中间段和下段。


5.根据权利要求4所述的纤维束丝高温拉伸性能测试装置，其特征在于，所述上段、中间段和下段能够单独进行加热。


6.根据权利要求4所述的纤维束丝高温拉伸性能测试装置，其特征在于，所述发热体线圈采用贵金属发热体线圈。


7.一种纤维束丝高温拉伸性能测试方法，其特征在于，采用权利要求1-6所述的纤维束丝高温拉伸性能测试装置，包括：

【专利技术属性】
技术研发人员：张丽丽，王华琼，高增华，焦大成，李想，张昊，
申请(专利权)人：航天特种材料及工艺技术研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11