高通量界面剪切强度顶入/出测试仪与测试方法技术

本发明专利技术公开了高通量界面剪切强度顶入/出测试仪与测试方法，包括加载装置、样品放大和图像采集测距装置、夹具水平位移控制装置、夹具纵向位移控制装置和界面顶入/出夹具。所述的加载装置的加载探针由力学试验机夹具控制对样品施加位移载荷。样品放大和图像采集测距装置通过悬臂梁支撑，由位移控制支架控制实现调焦，并与加载探针平面投影水平共轴。夹具位移水平控制装置和夹具纵向位移控制装置通过工作台连接，实现平面内两自由度移动。界面顶入/出夹具上设有若干沉头孔，间隔固定，单次安装后可实现对多样品的对比、高效测试，沉头孔小孔安装销钉对样品进行顶入测试，取出后进行界面顶出测试，部分小孔安装销钉实现界面顶入/出对比测试。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及纤维增强复合材料性能测试，特别涉及一种采用高通量实验方法对纤维增强复合材料界面剪切强度进行顶入/出的测试仪与测试方法。

技术介绍

1、材料基因组计划的提出，极大的促进了材料科学研究向数据驱动科学方向发展。在该理念的驱动下，以材料库理念为核心的材料高通量制备-表征-数据学习-材料优选过程在高分子材料设计改性、材料热化学处理、表征和多元材料体系探索等领域发挥了重要作用。然而，受制于数据学习对数据库的依赖和实验方式的限制等，高通量制备表征在纤维增强复合材料领域应用仍有潜力。

2、纤维增强复合材料有高比强度、刚度和耐损伤容限等优势。复合材料应用承载阶段，界面具有裂纹偏转和促使纤维桥接的作用，能够提高材料使用寿命、降低裂纹敏感，是复合材料设计中最为关键的环节之一。界面剪切强度能够衡量复合材料界面裂纹偏转能力和材料断裂韧性。因此，针对同一服役环境设计的不同种类复合材料界面相之后，亟需采用合理的手段并行评估界面相力学性能，以实现短时间快速筛选最佳服役性能的界面相类型。

3、界面剪切强度测试使用范围最广的方法有纤维顶入(push in本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.高通量界面剪切强度顶入/出测试仪，其特征在于，包括加载装置(1)，样品放大和图像采集测距装置(2)，夹具水平位移控制装置(3)，夹具纵向位移控制装置(4)和界面顶入/出夹具(5)；所述加载装置(1)包括力学试验机夹具(101)和加载探针(102)；所述样品放大和图像采集测距装置(2)包括悬臂梁(201)、角码(202)，直线电机A(203)，工业相机(204)，锁紧螺母(205)，光学显微镜(206)和图像采集、距离测量信号线；所述夹具水平位移控制装置(3)包括底座(301)，滑轨A(302)，直线电机B(303)和工作台A(304)；所述夹具纵向位移控制装置(4)包括滑轨B(401...

【技术特征摘要】

1.高通量界面剪切强度顶入/出测试仪，其特征在于，包括加载装置(1)，样品放大和图像采集测距装置(2)，夹具水平位移控制装置(3)，夹具纵向位移控制装置(4)和界面顶入/出夹具(5)；所述加载装置(1)包括力学试验机夹具(101)和加载探针(102)；所述样品放大和图像采集测距装置(2)包括悬臂梁(201)、角码(202)，直线电机a(203)，工业相机(204)，锁紧螺母(205)，光学显微镜(206)和图像采集、距离测量信号线；所述夹具水平位移控制装置(3)包括底座(301)，滑轨a(302)，直线电机b(303)和工作台a(304)；所述夹具纵向位移控制装置(4)包括滑轨b(401)，直线电机c(402)和工作台b(403)；所述界面顶入/出夹具包括夹具底座(501)，销钉(502)和夹紧片(503)；

2.根据权利要求1所述的高通量界面剪切强度顶入/出测试仪，其特征在于，所述加载探针(102)的直径为3微米与50微米；对于纤维体积分数小于50％的复合材料，采用直径为3微米的加载探针进行单纤维测试，对于纤维体积分数大于50％的复合材料，采用直径为50微米的加载探针进行多纤维测试。

3.根据权利要求1所述的高通量界面剪切强度顶入/出测试仪，其特征在于，直线电机a(203)移动精度为1微米；所述光学显微镜(206)镜头上有十字标尺，标尺精度为0.01毫米；所述直线电机a(203)驱动光学显微镜(20...

【专利技术属性】
技术研发人员：沙建军，王宏瑞，吴旭晨，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：