本发明专利技术属于纤维表面镀层性能测试技术领域，尤其为一种纤维表面镀层结合力测试装置及测试方法，本发明专利技术通过一个下方悬挂有砝码且表面光滑的圆环对材料表面进行摩擦，更适用于质地柔软、可随意弯曲的纤维材料，锉刀法和划痕法均要求试样具有较宽的接触面，而纤维材料通常是由很多根纤维细丝组成的纤维束，只能提供狭小的摩擦接触面，通过双向电机驱动自然下坠的圆环与纤维表面进行摩擦，不受接触面积大小的限制，实施时无需长时间的升温、保温、降温过程，整个测试过程在室温下即可完成，相对于传统的热循环法，操作简便，相对于传统的摩擦法，试验结果不受操作者影响，精度更高，结果更可靠。靠。靠。
【技术实现步骤摘要】
一种纤维表面镀层结合力测试装置及测试方法
[0001]本专利技术属于纤维表面镀层性能测试
，具体涉及一种纤维表面镀层结合力测试装置及测试方法。
技术介绍
[0002]近年来，随着5G通信、航天军工、人工智能、物联网、特种防护等相关产业的快速发展，要求材料研究不断地朝着高性能、多功能、轻量化方向发展。高性能有机纤维一般指强度大于17.6cN/dtex，弹性模量在440cN/dtex以上的有机纤维，如芳纶纤维、超高分子量聚乙烯纤维、聚酰亚胺纤维、PBO纤维等。高性能纤维通常具有高强度、高模量、柔软、耐高温、阻燃、耐化学腐蚀等优异性能，因而在相关
具有广阔的应用前景。
[0003]以高性能有机纤维为基材，在其表面涂覆导电涂层，使其表面金属化，制成的高性能导电纤维不仅继承了基材纤维的特性，同时兼具导电、导静电、电磁屏蔽等特殊功能，可用于高频通信、航天军工以及石化、兵工、消防等部门人员防护等诸多领域。截至2015年，全球导电纤维市场规模达到103.9亿美元，其中我国市场规模达到85亿元，且随着5G通信、航天军工、人工智能、物联网、特种防护等相关产业的快速发展，市场对高性能导电纤维的需求将日益激增。镀层结合力是评价高性能导电纤维性能优劣的关键指标，直接影响到产品的后加工和使用性能。根据国内现有的标准和规范，目前常用弯曲法、锉刀法、划痕法、热循环法和摩擦法等方法来检验轻工产品金属镀层的结合力。
[0004]由于有机纤维本身十分柔软，在表面镀层不会太厚的情况下，导电纤维都很柔软，可随意弯曲，所以弯曲法不适用。锉刀法和划痕法要求试样具有较宽的表面，而高性能导电纤维通常是由很多根纤维细丝组成的纤维束，因而不适用这两种方法。热循环法是将试件放入已加热至规定温度的烘箱中，保温1小时后，取出放在室温1小时，再放入已调节至规定温度的低温箱中，保温1小时后取出，观察镀层是否起泡或鼓凸，采用该法测试单个循环即要3小时以上，耗时太长且测试结果不可量化。摩擦法需要在面积大于6厘米2的试件表面上，用直径等于6毫米的、末端呈球状、硬度超过镀层金属的光滑工具，对试件进行压力适中的摩擦约15～60秒，然后观察摩擦处的镀层是否起泡或鼓凸，该法适合大面积块材，摩擦压力难以把握，试验结果受操作者影响较大，且测试结果不可量化。
[0005]综上所述，如何提供一种操作便捷、过程与结果可量化的纤维表面镀层结合力测试装置及测试方法，是当前本领域技术人员需待解决的问题之一。
[0006]因此，本专利技术提供了一种纤维表面镀层结合力测试装置及测试方法，以解决上述背景中提出的问题。
技术实现思路
[0007]为解决上述
技术介绍
中提出的问题。本专利技术提供了一种纤维表面镀层结合力测试装置及测试方法，具有原理简单、操作便捷、可量化的特点。
[0008]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种纤维表面镀层结合力测试装置，
包括底座、测试架、动力系统和控制系统，所述测试架由两根竖直固定在所述底座上的构成，两个所述立柱上分别螺接固定有用于固定试样的螺栓，所述动力系统由一个双向电机、一个固定于所述测试架上的导向轮、牵引线和一个下方悬挂有砝码且表面光滑的圆环组成，所述控制系统由外部控制柜和两个用于控制所述双向电机正反转的传感器组成，两个所述传感器分别安装于所述测试架的两个所述立柱上。
[0009]优选的，所述立柱的侧面分别开有第一通孔、第二通孔和第三通孔，所述第一通孔、所述第二通孔和所述第三通孔大小相同且内部均镶嵌有表现光滑的瓷眼，其中所述第一通孔和所述第三通孔为测试孔，所述第二通孔用于穿插所述牵引线，所述第一通孔和所述第二通孔之间的垂直距离为10mm，所述第一通孔和所述第三通孔孔的中心线与水平方向呈30
°
夹角。
[0010]优选的，所述圆环的材质为不锈钢、铝合金、镁合金或氧化铝陶瓷中的任意一种，其线径为2mm-5mm，内径为10mm-30mm。
[0011]优选的，所述砝码的质量为100g，材质为316不锈钢材质。
[0012]优选的，两个所述传感器探头之间的水平距离为160mm。
[0013]优选的，所述底座为一块厚度10mm的长方形板材，板材材质为铸铁、碳钢或不锈钢中的任意一种。
[0014]优选的，所述立柱为金属棒或方管结构，该金属棒为圆形或方形结构中的任意一种，该金属棒材质为不锈钢、铝合金、铜合金或硬质合金中的任意一种，该方管为角铁、槽钢或不锈钢管中的任意一种。
[0015]一种纤维表面镀层结合力测试方法，包括如下步骤：
[0016]S1、取适宜长度的纤维样品，测量并记录待测纤维试样的长度表面电阻；
[0017]S2、将纤维试样分别穿过所述第一通孔、所述圆环和所述第三通孔，然后固定于测试架上；
[0018]S3、让所述圆环在所述双向电机的牵引下以一定的速度在纤维表面上下滑动，对纤维表面镀层进行摩擦，往返一次记为2次摩擦；
[0019]S4、摩擦一定次数后，再次测量试样的长度表面电阻；
[0020]S5、计算摩擦前后试样长度表面电阻的变化率，以此来判定纤维表面镀层结合力的优劣。
[0021]优选的，所述圆环的滑动速度为2.4m/min。
[0022]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0023]1、本专利技术通过一个下方悬挂有砝码且表面光滑的圆环对材料表面进行摩擦，更适用于质地柔软、可随意弯曲的纤维材料；
[0024]2、锉刀法和划痕法均要求试样具有较宽的接触面，而纤维材料通常是由很多根纤维细丝组成的纤维束，只能提供狭小的摩擦接触面，而本专利技术通过双向电机驱动自然下坠的圆环与纤维表面进行摩擦，不受接触面积大小的限制；
[0025]3、本专利技术实施时无需长时间的升温、保温、降温过程，整个测试过程在室温下即可完成，相对于传统的热循环法，操作简便，耗时较短；
[0026]4、本专利技术利用固定质量的砝码和圆环的自重对纤维表面产生一定的压力，然后在双向电机驱动下对纤维表面进行摩擦，摩擦的压力是定量的，相对于传统的摩擦法，试验结
果不受操作者影响，精度更高，结果更可靠；
[0027]5、本专利技术通过测算摩擦前后纤维的长度表面电阻的变化率来评定纤维表面镀层结合力性能，测试结果为量化指标，相对于传统的测试方法更加直观明了。
附图说明
[0028]附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。在附图中：
[0029]图1为本专利技术所提供纤维表面镀层结合力测试装置的结构示意图；
[0030]图2为本专利技术所提供纤维表面镀层结合力测试方法的流程示意图。
[0031]图中：1、底座；2、立柱；3、螺栓；4、双向电机；5、导向轮；6、牵引线；7、砝码；8、圆环；9、传感器；10、第一通孔；11、第二通孔；12、第三通孔；13、纤维试样。
具体实施方式
[0032]下面将结合本专利技术实施例本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种纤维表面镀层结合力测试装置，其特征在于：包括底座(1)、测试架、动力系统和控制系统，所述测试架由两根竖直固定在所述底座(1)上的(2)构成，两个所述立柱(2)上分别螺接固定有用于固定试样的螺栓(3)，所述动力系统由一个双向电机(4)、一个固定于所述测试架上的导向轮(5)、牵引线(6)和一个下方悬挂有砝码(7)且表面光滑的圆环(8)组成，所述控制系统由外部控制柜和两个用于控制所述双向电机(4)正反转的传感器(9)组成，两个所述传感器(9)分别安装于所述测试架的两个所述立柱(2)上。2.根据权利要求1所述的一种纤维表面镀层结合力测试装置，其特征在于：所述立柱(2)的侧面分别开有第一通孔(10)、第二通孔(11)和第三通孔(12)，所述第一通孔(10)、所述第二通孔(11)和所述第三通孔(12)大小相同且内部均镶嵌有表现光滑的瓷眼，其中所述第一通孔(10)和所述第三通孔(12)为测试孔，所述第二通孔(11)用于穿插所述牵引线(6)，所述第一通孔(10)和所述第二通孔(11)之间的垂直距离为10mm，所述第一通孔(10)和所述第三通孔(12)孔的中心线与水平方向呈30
°
夹角。3.根据权利要求2所述的一种纤维表面镀层结合力测试装置，其特征在于：所述圆环(8)的材质为不锈钢、铝合金、镁合金或氧化铝陶瓷中的任意一种，其线径为2mm-5mm，内径为10mm-30mm。4.根据权利要求3所述的一种纤维表面镀层结合力测试装置，其...
【专利技术属性】
技术研发人员：王彬，谢慧财，
申请(专利权)人：赣州西维尔金属材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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