用于碳纖維復(fù)絲拉伸性能測試的浸膠裝置及浸膠方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于碳纖維復(fù)絲拉伸性能測試的浸膠裝置及浸膠方法，包括一對相向設(shè)置的升降支架，升降支架上部架設(shè)旋轉(zhuǎn)軸，旋轉(zhuǎn)軸上設(shè)有兩個同心軸圓盤，同心軸圓盤上設(shè)有若干個試樣夾持器，旋轉(zhuǎn)軸的正下方放置浸液槽。所述采用所述浸膠裝置的浸膠方法，包括以下步驟：（1）將碳纖維樣品固定在同心軸圓盤的試樣夾持器上；（2）碳纖維樣品浸于浸液槽內(nèi)的膠液液面之下0.5～1cm；（3）轉(zhuǎn)動旋轉(zhuǎn)軸使所有碳纖維樣品依次浸入膠液中進行上膠；（4）上完膠的碳纖維樣品離開浸液槽中的膠液，并放置于室溫條件下晾干；（5）將晾干后的樣品放入120℃烘箱中烘30～50分鐘進行固化。本發(fā)明提高碳纖維復(fù)絲拉伸性能測試中浸膠纖維的制樣效率。
【專利說明】用于碳纖維復(fù)絲拉伸性能測試的浸膠裝置及浸膠方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種浸膠裝置及浸膠方法，尤其是一種用于碳纖維復(fù)絲拉伸性能測試的浸膠裝置及浸膠方法。
【背景技術(shù)】
[0002]碳纖維(carbon fiber，簡稱CF)是一種含碳量在95%以上的具有高比強度、高比模量、耐高溫、耐腐蝕、耐疲勞、抗輻射、導(dǎo)電、傳熱、減震、降噪和相對密度小等一系列優(yōu)異性能，屬于典型的高性能纖維。它不僅具有碳材料的固有本征特性，又兼?zhèn)浼徔椑w維的柔軟可加工性，是新一代增強纖維。作為高性能纖維的一種，碳纖維碳材料已在軍事及民用工業(yè)的各個領(lǐng)域取得廣泛應(yīng)用，從航天、航空、汽車、電子、機械、化工、輕紡等民用工業(yè)到運動器材和休閑用品等。因此，碳纖維被認為是高科技領(lǐng)域中新型工業(yè)材料的典型代表，具有廣泛的發(fā)展前景。
[0003]碳纖維拉伸力學(xué)性能測試的主要內(nèi)容包括:拉伸強度、拉伸彈性模量、斷裂伸長率、體密度、線密度等，其測試方法已經(jīng)有國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 3362-2005碳纖維復(fù)絲拉伸性能測試方法，該標(biāo)準(zhǔn)中測試前需要對碳纖維復(fù)絲進行浸膠處理。美國標(biāo)準(zhǔn)ASTM D 4018碳纖維長絲和石墨纖維絲束性能的標(biāo)準(zhǔn)試驗方法和日本標(biāo)準(zhǔn)JIS K7073-1988等國外標(biāo)準(zhǔn)中也均采用預(yù)浸膠的方法測試碳纖維復(fù)絲拉伸強度。GB/T 3362-2005標(biāo)準(zhǔn)中介紹了手工法浸膠，即剪取500mm長的復(fù)絲，用手拿住兩端進入膠液中浸膠，標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定測試樣品為10個試樣，所以手工法浸膠相對比較復(fù)雜且很難保證測試結(jié)果的準(zhǔn)確性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種用于碳纖維復(fù)絲拉伸性能測試的浸膠裝置及浸膠方法，提高碳纖維復(fù)絲拉伸性能測試中浸膠纖維的制樣效率。
[0005]按照本發(fā)明提供的技術(shù)方案，一種用于碳纖維復(fù)絲拉伸性能測試的浸膠裝置，包括一對相向設(shè)置的升降支架，升降支架上部架設(shè)旋轉(zhuǎn)軸，旋轉(zhuǎn)軸的一端設(shè)有手柄或變速傳動馬達；旋轉(zhuǎn)軸上設(shè)有兩個相同的同心軸圓盤，同心軸圓盤上分別設(shè)有若干個試樣夾持器；旋轉(zhuǎn)軸的正下方放置浸液槽。
[0006]所述旋轉(zhuǎn)軸的兩端架設(shè)在升降支架上的升降塊上。
[0007]所述同心軸圓盤固定在旋轉(zhuǎn)軸兩端。
[0008]所述試樣夾持器垂直設(shè)置于同心軸圓盤的圓周面上。
[0009]所述浸液槽是由塑料或不銹鋼材質(zhì)制成。
[0010]一種采用所述浸膠裝置的浸膠方法，其特征是，包括以下步驟:
(1)將碳纖維樣品按以與旋轉(zhuǎn)軸平行的方式依次固定在旋轉(zhuǎn)軸上的兩個同心軸圓盤的試樣夾持器上；
(2)調(diào)節(jié)升降支架上的升降塊，使碳纖維樣品到達最低位置時，能浸于浸液槽內(nèi)的膠液液面之下0.5?Icm ； (3)轉(zhuǎn)動手柄或變速傳動馬達，使所有碳纖維樣品依次浸入膠液中進行上膠，每個碳纖維樣品每次浸入后保持3?5s，手柄或變速傳動馬達轉(zhuǎn)動10?15次；
(4)調(diào)節(jié)升降支架的升降塊，使上完膠的碳纖維樣品離開浸液槽中的膠液，并放置于室溫條件下晾干；
(5)將晾干后的樣品放入120°C烘箱中烘30?50分鐘進行固化。
[0011]本發(fā)明的優(yōu)點在于:提高了碳纖維復(fù)絲拉伸性能測試中浸膠纖維的制樣效率，減少了手工浸膠中諸多人為的影響因素，保證了浸膠絲束的均勻性、測試結(jié)果的準(zhǔn)確性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0013]下面結(jié)合具體附圖對本發(fā)明作進一步說明。
[0014]如圖1所示，所述用于碳纖維復(fù)絲拉伸性能測試的浸膠裝置包括升降支架1、旋轉(zhuǎn)軸2、手柄或變速傳動馬達3、同心軸圓盤5、試樣夾持器6、浸液槽7、升降塊8等。
[0015]如圖1所示，本發(fā)明包括一對相向設(shè)置的升降支架1，升降支架I上部架設(shè)旋轉(zhuǎn)軸2，旋轉(zhuǎn)軸2的一端設(shè)有手柄或變速傳動馬達3 ;旋轉(zhuǎn)軸2上設(shè)有兩個相同的同心軸圓盤5，同心軸圓盤5上分別設(shè)有若干個試樣夾持器6 ;旋轉(zhuǎn)軸2的正下方放置浸液槽7。
[0016]所述旋轉(zhuǎn)軸2的兩端架設(shè)在升降支架I上的升降塊8上，通過調(diào)節(jié)升降塊8的高度，實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)軸2的上下升降，并且可隨手柄或變速傳動馬達3轉(zhuǎn)動。
[0017]所述同心軸圓盤5固定在旋轉(zhuǎn)軸2兩端，可隨旋轉(zhuǎn)軸2轉(zhuǎn)動。
[0018]所述試樣夾持器6垂直設(shè)置于同心軸圓盤5的圓周面上。
[0019]所述浸液槽7是由塑料或不銹鋼材質(zhì)制成，能夠使樣品浸入上膠。
[0020]本發(fā)明的工作原理及工作過程:將碳纖維束樣品固定在兩個同心軸圓盤5上的試樣夾持器6上，通過旋轉(zhuǎn)同心軸圓盤5，使每根纖維束同時浸入和同時浸出膠液，使纖維束浸膠均勻且操作簡單、制樣效率高。
[0021]在本發(fā)明所述浸液槽中放置的膠液為市售常規(guī)的碳纖維浸潰膠，沒有具體限制。
[0022]實施例1
(1)升高升降支架，將日本東麗6k碳纖維復(fù)絲按與旋轉(zhuǎn)軸2平行的位置固定在兩個同心軸圓盤5的試樣夾持器6上；
(2)調(diào)低升降支架，使固定在試樣夾持器6上的東麗6k碳纖維復(fù)絲樣品到達最低位置時，能浸于浸液槽膠液液面下約0.8cm ；
(3)轉(zhuǎn)動手柄3，使試樣夾持器6上的所有樣品依次浸入膠液中上膠，每個樣品每次浸入后保持5s時間，轉(zhuǎn)動10次，使每個樣品達到上膠要求；
(4)升高升降支架，使上完膠的樣品架離開浸液槽中的膠液，并放置于室溫條件下8個小時，晾干；
(5)將晾干后的樣品放入120°C的烘箱中烘45分鐘進行固化。
[0023]實施例2
(I)升高升降支架，將日本東邦12k碳纖維復(fù)絲按與旋轉(zhuǎn)軸2平行的位置固定在兩個同心軸圓盤5的試樣夾持器6上；
(2)調(diào)低升降支架，使固定在試樣夾持器6上的東邦12k碳纖維復(fù)絲樣品到達最低位置時，能浸于浸液槽膠液液面下約Icm ；
(3)轉(zhuǎn)動手柄3，使試樣夾持器6上的所有樣品依次浸入膠液中上膠，每個樣品每次浸入后保持5s時間，轉(zhuǎn)動15次，使每個樣品達到上膠要求；
(4)升高升降支架，使上完膠的樣品架離開浸液槽中的膠液，并放置于室溫條件下12個小時，晾干；
(5)將晾干后的樣品放入120°C的烘箱中烘50分鐘進行固化。
[0024]實施例3
(1)升高升降支架，將美國赫氏3k碳纖維復(fù)絲按與旋轉(zhuǎn)軸2平行的位置固定在兩個同心軸圓盤5的試樣夾持器6上；
(2)調(diào)低升降支架，使固定在試樣夾持器6上的赫氏3k碳纖維復(fù)絲樣品到達最低位置時，能浸于浸液槽膠液液面下約0.6cm ；
(3)啟動變速傳動馬達4，使試樣夾持器6上的所有樣品依次浸入膠液中上膠，每個樣品每次浸入后保持3s時間，轉(zhuǎn)動10次，使每個樣品達到上膠要求；
(4)升高升降支架，使上完膠的樣品架離開浸液槽中的膠液，并放置于室溫條件下4個小時，晾干；
(5)將晾干后的樣品放入120°C的烘箱中烘40分鐘進行固化。
【權(quán)利要求】
1.一種用于碳纖維復(fù)絲拉伸性能測試的浸膠裝置，包括一對相向設(shè)置的升降支架(1)，其特征是:所述升降支架(I)上部架設(shè)旋轉(zhuǎn)軸(2)，旋轉(zhuǎn)軸(2)的一端設(shè)有手柄或變速傳動馬達(3);所述旋轉(zhuǎn)軸(2)上設(shè)有兩個相同的同心軸圓盤(5)，同心軸圓盤(5)上分別設(shè)有若干個試樣夾持器(6);所述旋轉(zhuǎn)軸(2)的正下方放置浸液槽(7)。
2.如權(quán)利要求1所述的用于碳纖維復(fù)絲拉伸性能測試的浸膠裝置，其特征是:所述旋轉(zhuǎn)軸(2)的兩端架設(shè)在升降支架(I)上的升降塊(8)上，并且旋轉(zhuǎn)軸(2)可隨手柄(3)或變速傳動馬達(4)轉(zhuǎn)動。
3.如權(quán)利要求1所述的用于碳纖維復(fù)絲拉伸性能測試的浸膠裝置，其特征是:所述同心軸圓盤(5)固定在旋轉(zhuǎn)軸(2)兩端。
4.如權(quán)利要求1所述的用于碳纖維復(fù)絲拉伸性能測試的浸膠裝置，其特征是:所述試樣夾持器(6)垂直設(shè)置于同心軸圓盤(5)的圓周面上。
5.如權(quán)利要求1所述的用于碳纖維復(fù)絲拉伸性能測試的浸膠裝置，其特征是:所述浸液槽(7)是由塑料或不銹鋼材質(zhì)制成。
6.一種采用如權(quán)利要求1所述的浸膠裝置的浸膠方法，其特征是，包括以下步驟: (1)將碳纖維樣品按以與旋轉(zhuǎn)軸(2)平行的方式依次固定在旋轉(zhuǎn)軸(2)上的兩個同心軸圓盤(5)的試樣夾持器(6)上； (2)調(diào)節(jié)升降支架(I)上的升降塊(8)，使碳纖維樣品到達最低位置時，能浸于浸液槽(7)內(nèi)的膠液液面之下0.5?Icm ； (3)轉(zhuǎn)動手柄或變速傳動馬達(3)，使所有碳纖維樣品依次浸入膠液中進行上膠，每個碳纖維樣品每次浸入后保持3?5s，手柄或變速傳動馬達(3)轉(zhuǎn)動10?15次； (4)調(diào)節(jié)升降支架(I)的升降塊(8)，使上完膠的碳纖維樣品離開浸液槽(7)中的膠液，并放置于室溫條件下晾干； (5)將晾干后的樣品放入120°C烘箱中烘30?50分鐘進行固化。
【文檔編號】G01N1/31GK103645082SQ201310625429
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年11月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月28日
【發(fā)明者】殷祥剛, 姜峰, 彭平, 王會 申請人:中華人民共和國無錫出入境檢驗檢疫局