【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于纤维力学分析测试，特别是涉及一种氮化硅单纤维拉伸强度测定的快速制样方法。
技术介绍
1、由先驱体转化法制备的连续氮化硅纤维，具有低密度、高强高模和优良透波性外，其耐高温抗氧化能力特别突出，是下一代天线窗/罩的首选材料。氮化硅纤维具有很好的服役性能，作为一种性能优良的高温结构材料，主要应用于金属基、陶瓷基复合材料的增强材料和防热功能复合材料的制备；氮化硅纤维作为一种能在高温下使用的电绝缘材料，有潜力应用于核能发电、钢铁制造等工业领域，氮化硅纤维极佳的抗辐射性能使其编织成的电缆可在核聚变实验反应器等极端环境中应用；氮化硅纤维较高的电磁波透过率来源于其本身的低介电常数和低介质损耗，这也使其在超高音速飞行器天线罩等航空航天高温透波材料中具有广泛的应用前景。近年来，氮化硅陶瓷材料已成为国内外高温透波材料研究的重点。
2、氮化硅纤维单丝拉伸强度检测过程包括以下三个步骤：第一步是分丝，该步骤比较复杂，因为纤维直径只有十几微米，其断裂力值通常在0.1n到0.4n之间，因此很难区分是一根还是两根纤维。第二步是将挑选后的单丝加固在纸片上，因其脆性的物理特性使得很难通过采用测试机夹头进行夹持纤维单丝，此外通过直接夹持测试其拉伸强度亦会对碳纤维造成一定的伤害，这常使得实验的断裂模式常发生在夹持处，造成了实验结果的失效，如果操作不小心，可能会导致纤维断裂。最后一步是测试，被测试样的其中一端夹持在电子式碳纤维强力仪的上夹持器上，另一端夹持在下夹持器上。使用恒定的拉伸速度拉伸试样，直到试样断裂。记录每次测试的断裂强力和断裂伸长等技术
3、目前，测试氮化硅纤维单丝拉伸强度主要是参考碳化硅纤维国标gb/t 34520.5-2017《连续碳化硅纤维测试方法第5部分单纤维拉伸性能》，由于氮化硅纤维的外观一般为淡黄色，这可能给样品制备过程带来了一定的困难。在目视范围下，单根纤维接近半透明，这也增加了取样的挑战。此外，氮化硅纤维的工艺特殊性导致纤维段未经过高温校直，存在一些弯曲或非全直的纤维段。这会在测试时产生横切力，进一步增加测试的困难。因此，在实际操作中，需要充分考虑这些因素，并采取适当的方法来解决样品制备和测试过程中的挑战。
4、有鉴于此，本案专利技术人进行深入研究，遂有本案的产生。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种减少氮化硅纤维中单纤维制样过程损伤，提高制样速度的氮化硅单纤维拉伸强度测定的快速制样方法。
2、为了达成上述目的，本专利技术的技术方案是：
3、一种氮化硅单纤维拉伸强度测定的快速制样方法，包括前期准备阶段和制样阶段，所述前期准备阶段：包括设计分丝辅助装置，以及制作试样加强片，所述分丝辅助装置包括支撑架，补光组件，以及大视野工业摄像头组件，所述支撑架包括底座，以及垂直立设于所述底座上的支撑柱，所述补光组件设置于所述底座的上方，所述大视野工业摄像头组件设置于所述补光组件的上方，所述底座装配有玻璃皿，所述玻璃皿处于所述大视野工业摄像头的视野范围内；
4、准备若干所述试样加强片，各所述试样加强片的中部镂空设置形成测试标距区，所述试样加强片设有相对设置的第一对中刻线和第二对中刻线，所述测试标距区位于所述第一对中刻线与所述第二对中刻线之间；所述测试标距区的周侧设有第一固定部和第二固定部，所述第一固定部位于所述第一对中刻线与所述测试标距区之间，所述第二固定部位于所述第二对中刻线与所述测试标距区之间，所述第一对中刻线、所述第一固定部的中心点、所述测试标距区的中心线、所述第二固定部的中心点和所述第二对中刻线位于同一条直线上，该直线为对中线；
5、所述快速制样方法包括如下步骤：
6、步骤s1：剪取一定长度的纤维段，并将纤维段的上浆剂去除得到纤维试样；
7、步骤s2：将纤维试样放置于所述玻璃皿中，加入酒精至纤维全部浸润，并通过摇晃，使纤维散开在酒精液体中，并将玻璃皿放置于所述底座上；
8、步骤s3：打开所述补光灯组件中的补光灯；
9、步骤s4：调节大视野工业摄像头组件中的焦距至所述玻璃皿中的纤维清晰可见；
10、步骤s5：将所述玻璃皿中的单根单纤维夹持至所述试样加强片上，单纤维沿所述对中线布设，各所述单纤维与各所述试样加强片一一对应布设；
11、步骤s6:将所述单纤维的两端沿所述对中线一一对应粘固于所述第一固定部和所述第二固定部，完成制样。
12、进一步地，所述补光组件包括环形补光灯和防滑托环，所述环形补光灯以可升降的方式安装于所述支撑柱上，所述防滑托环以可松紧调节的方式锁固于所述支撑柱上。
13、进一步地，所述大视野工业摄像头组件包括摄像头基座、大视野电子显微镜和pc机，所述摄像头基座设有调焦旋钮，所述摄像头基座通过旋钮螺栓锁固安装于所述支撑柱上，所述大视野电子显微镜安装于所述摄像头基座上，所述pc机与所述大视野电子显微镜通信连接。
14、进一步地，所述试样加强片在制作时，通过刻绘机在片材上采用一刀刻制所述试样加强片的外周沿，以及一刀刻制所述测试标距区的方式进行刻制。
15、进一步地，步骤s1中，剪取60mm纤维段，所述纤维段为纤维束丝，包括缠绕在一起的若干单纤维，按gb/t 34520.1-2017中7.2的规定脱除纤维束丝表面的上浆剂,得到所述纤维试样；试样在测试前按gb/t 1446的规定进行24h状态调节。
16、进一步地，步骤s3中，打开所述环形补光灯后，调整所述环形补光灯高度，然后固定所述防滑托环。
17、进一步地，步骤s6中，在粘固时，将牙签浸入搅拌均匀的ab胶混合液中至涂覆在牙签上的胶液呈均匀状态，然后利用牙签将其上的胶液涂覆在单纤维所对应的所述第一固定部和所述第二固定部的位置，涂覆后待胶液充分干燥和固化。
18、采用上述技术方案后，本专利技术一种氮化硅单纤维拉伸强度测定的快速制样方法，具有以下有益效果：通过减少氮化硅纤维中单纤维制样过程损伤，分丝辅助装置提高制样效率，快速制样的同时保证获得的制备样测试结果的准确性，提高测试有效根数，降低强度离散，由原有30％以上降低为20％以内，有效的反应出纤维的真实力学性能。
19、具体地，使用酒精处理纤维束丝，结合大视野电子显微镜代替人眼分丝、抽丝、固定；并通过试样加强片的刻绘设计，设计对中刻线，方便单纤维的固定操作。
20、相比于人眼目视，大视野电子显微镜能够提供更广阔的视野和更高的分辨率，从而减少了人工操作的主观性和误差，提高了操作的准确性和一致性。
21、通过在纤维中间本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种氮化硅单纤维拉伸强度测定的快速制样方法，其特征在于：包括前期准备阶段和制样阶段，所述前期准备阶段：包括设计分丝辅助装置，以及制作试样加强片，所述分丝辅助装置包括支撑架，补光组件，以及大视野工业摄像头组件，所述支撑架包括底座，以及垂直立设于所述底座上的支撑柱，所述补光组件设置于所述底座的上方，所述大视野工业摄像头组件设置于所述补光组件的上方，所述底座装配有玻璃皿，所述玻璃皿处于所述大视野工业摄像头的视野范围内；
2.如权利要求1所述的一种氮化硅单纤维拉伸强度测定的快速制样方法，其特征在于：所述补光组件包括环形补光灯和防滑托环，所述环形补光灯以可升降的方式安装于所述支撑柱上，所述防滑托环以可松紧调节的方式锁固于所述支撑柱上。
3.如权利要求1所述的一种氮化硅单纤维拉伸强度测定的快速制样方法，其特征在于：所述大视野工业摄像头组件包括摄像头基座、大视野电子显微镜和PC机，所述摄像头基座设有调焦旋钮，所述摄像头基座通过旋钮螺栓锁固安装于所述支撑柱上，所述大视野电子显微镜安装于所述摄像头基座上，所述PC机与所述大视野电子显微镜通信连接。
4.如权利
5.如权利要求1所述的一种氮化硅单纤维拉伸强度测定的快速制样方法，其特征在于：步骤S1中，剪取60mm纤维段，所述纤维段为纤维束丝，包括缠绕在一起的若干单纤维，按GB/T 34520.1-2017中7.2的规定脱除纤维束丝表面的上浆剂,得到所述纤维试样；试样在测试前按GB/T 1446的规定进行24h状态调节。
6.如权利要求2所述的一种氮化硅单纤维拉伸强度测定的快速制样方法，其特征在于：步骤S3中，打开所述环形补光灯后，调整所述环形补光灯高度，然后固定所述防滑托环。
7.如权利要求1所述的一种氮化硅单纤维拉伸强度测定的快速制样方法，其特征在于：步骤S6中，在粘固时，将牙签浸入搅拌均匀的AB胶混合液中至涂覆在牙签上的胶液呈均匀状态，然后利用牙签将其上的胶液涂覆在单纤维所对应的所述第一固定部和所述第二固定部的位置，涂覆后待胶液充分干燥和固化。
...【技术特征摘要】
1.一种氮化硅单纤维拉伸强度测定的快速制样方法，其特征在于：包括前期准备阶段和制样阶段，所述前期准备阶段：包括设计分丝辅助装置，以及制作试样加强片，所述分丝辅助装置包括支撑架，补光组件，以及大视野工业摄像头组件，所述支撑架包括底座，以及垂直立设于所述底座上的支撑柱，所述补光组件设置于所述底座的上方，所述大视野工业摄像头组件设置于所述补光组件的上方，所述底座装配有玻璃皿，所述玻璃皿处于所述大视野工业摄像头的视野范围内；
2.如权利要求1所述的一种氮化硅单纤维拉伸强度测定的快速制样方法，其特征在于：所述补光组件包括环形补光灯和防滑托环，所述环形补光灯以可升降的方式安装于所述支撑柱上，所述防滑托环以可松紧调节的方式锁固于所述支撑柱上。
3.如权利要求1所述的一种氮化硅单纤维拉伸强度测定的快速制样方法，其特征在于：所述大视野工业摄像头组件包括摄像头基座、大视野电子显微镜和pc机，所述摄像头基座设有调焦旋钮，所述摄像头基座通过旋钮螺栓锁固安装于所述支撑柱上，所述大视野电子显微镜安装于所述摄像头基座上，所述pc机与所述大视野电子显微镜通信连接。
4...
【专利技术属性】
技术研发人员：张安东，许鸿赐，张燕真，吴佳瑜，杜晨，蔡径昭，
申请(专利权)人：福建立亚新材有限公司，
类型：发明
国别省市：
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