專利名稱：用于預(yù)氧化纖維力學(xué)性能測試的制樣方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于材料測試技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及到一種用于預(yù)氧化纖維力學(xué)性能測試的 制樣方法。
背景技術(shù)：
碳纖維是上世紀(jì)60年代興起的一種新型炭材料，它具有高比強(qiáng)度、高比模量、高 導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性、低熱膨脹系數(shù)、低密度、耐高溫、耐疲勞、抗蠕變、自潤滑等一系列的優(yōu)異 性能，是一種理想的功能材料和結(jié)構(gòu)材料，廣泛應(yīng)用于航天、民用航空、文體以及運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng) 域，并具有廣闊的應(yīng)用前景。碳纖維的制備包括紡絲、預(yù)氧化、炭化三大工藝過程，其中，原絲的預(yù)氧化是影響 碳纖維質(zhì)量、碳收率和生產(chǎn)效率的關(guān)鍵工藝。預(yù)氧化纖維性能直接影響其碳纖維的最終質(zhì) 量。因此，對(duì)預(yù)氧化纖維的性能進(jìn)行測試從而確定相應(yīng)的炭化工藝是非常必要的。一直以 來，測試預(yù)氧化纖維的力學(xué)性能多用碳纖維的力學(xué)性能測試標(biāo)準(zhǔn)，其制樣方法的具體步驟 手工浸膠_繃緊于框架上_鼓風(fēng)干燥箱中固化。此方法所制預(yù)氧化纖維含膠量不能保證完 全相同且易留下較多的膠珠影響預(yù)氧化纖維的力學(xué)性能測試結(jié)果。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有的用于預(yù)氧化纖維力學(xué)性能測試的制樣方法無法保證待測預(yù)氧化 纖維含膠量，影響纖維力學(xué)性能的技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種用于預(yù)氧化纖維力學(xué)性能測 試的制樣方法。本發(fā)明的技術(shù)解決方案一種用于預(yù)氧化纖維力學(xué)性能測試的制樣方法，其特殊之處在于包括以下步 驟1將待測預(yù)氧化纖維置于放絲輥上；2將通過放絲輥的預(yù)氧化纖維經(jīng)過浸膠槽浸膠；3將浸過膠的預(yù)氧化纖維通過壓輥；4經(jīng)過壓輥后的、浸膠均勻的預(yù)氧化纖維固定于樣品成型架，所述樣品成型架可 勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，用于固定預(yù)氧化纖維；5將固定于樣品成型架上的預(yù)氧化纖維烘干。上述放絲輥為立式結(jié)構(gòu)放絲輥；上述浸膠時(shí)間為3 IOmin ；上述浸膠槽帶有一個(gè)可拆卸蓋子；上述壓輥包括一個(gè)主動(dòng)輥和一個(gè)被動(dòng)輥，所述待測樣品從主動(dòng)輥和被動(dòng)輥之間通 過。上述預(yù)氧化纖維烘干的具體步驟如下將固定于樣品成型架上的預(yù)氧化纖維冷卻5 IOmin ；再將樣品成型架整體放入鼓風(fēng)干燥箱中，110 130°c溫度下烘干30 50min。上述預(yù)氧化纖維冷卻時(shí)間為8min。上述浸膠槽的長度為20 50cm。上浸膠槽的長度為30cm。本發(fā)明所具有的優(yōu)點(diǎn)1、本發(fā)明與傳統(tǒng)的制樣方法相比較，增加了壓輥將浸過膠液的待測樣品上面過量 的膠液擠壓去除的步驟，使測試樣品的浸膠更加充分、含膠量更加均勻，試樣上不會(huì)留下影 響測試結(jié)果的膠珠。2、通過使用本發(fā)明方法制備的用于預(yù)氧化纖維力學(xué)性能測試的預(yù)氧化纖維，具有 浸膠均勻、表面光滑、平直、無缺陷、無掛膠珠現(xiàn)象等優(yōu)點(diǎn)。同一批待測預(yù)氧化纖維，用此方 法制樣比用傳統(tǒng)方法制樣測得的結(jié)果離散性更小一些，非正常斷裂次數(shù)更少一些，能較好 的排除制樣對(duì)測試結(jié)果的影響。3、本發(fā)明浸膠槽為帶活動(dòng)可方便拆卸蓋子的結(jié)構(gòu)，可大大降低浸膠液中丙酮揮 發(fā)，從而使浸膠液濃度更均勻，且不用經(jīng)常更換膠液。


圖1本發(fā)明方法的工藝流程圖。其中1_放絲輥，2-浸膠槽，3-壓輥，4-樣品成型架，5-鼓風(fēng)干燥箱。
具體實(shí)施例方式在圖1中，本發(fā)明的工藝流程的設(shè)備排布為放絲輥1-浸膠槽2-壓輥3-樣品成 型架4-鼓風(fēng)干燥箱5。具體過程如下1)將待測預(yù)氧化纖維以均勻的速度放到立式放絲輥1上，與以往橫放結(jié)構(gòu)相比， 放絲輥1為立式結(jié)構(gòu)，可減小絲的擺動(dòng)；可以減小絲的擺動(dòng)，紡絲張力更均勻；2)將通過放絲輥1的預(yù)氧化纖維穿過浸膠槽2，浸膠時(shí)間為3 IOmin ；浸膠槽2 為帶活動(dòng)可方便拆卸蓋子的結(jié)構(gòu)，浸膠槽2的長度為20 40cm，最好為30cm ；浸膠槽可使 預(yù)氧化纖維在經(jīng)過浸液槽時(shí)浸泡完全，浸膠量基本相同，為防止由于揮發(fā)性物質(zhì)揮發(fā)導(dǎo)致 膠液濃度變化過大，該浸膠槽需安裝一個(gè)可靈活拆卸的蓋子；3)將浸過膠的預(yù)氧化纖維通過壓輥3，壓輥包含一個(gè)主動(dòng)輥和一個(gè)被動(dòng)輥，壓輥3 可以將浸過膠液的待測預(yù)氧化纖維上面過量的膠液擠壓去除，防止膠珠的形成，同時(shí)提高 了浸膠的均勻性；4)經(jīng)過壓輥3后的浸膠均勻的預(yù)氧化纖維固定于樣品成型架4，樣品成型架4可 勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，樣品成型架4可將浸過膠液的待測預(yù)氧化纖維固定以便固化；5)將固定了預(yù)氧化纖維的樣品成型架4放置冷卻5 lOmin，最好是8min，而后將 樣品成型架4整體放入鼓風(fēng)干燥箱5中在110 130°C溫度條件下烘干30 50min。鼓風(fēng) 干燥箱5可將浸過膠液的待測預(yù)氧化纖維干燥固化，以便進(jìn)行下一步的測試。
權(quán)利要求
一種用于預(yù)氧化纖維力學(xué)性能測試的制樣方法，其特征在于包括以下步驟1將待測預(yù)氧化纖維置于放絲輥上；2將通過放絲輥的預(yù)氧化纖維經(jīng)過浸膠槽浸膠；3將浸過膠的預(yù)氧化纖維通過壓輥；4經(jīng)過壓輥后的、浸膠均勻的預(yù)氧化纖維固定于樣品成型架，所述樣品成型架可勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，用于固定預(yù)氧化纖維；5將固定于樣品成型架上的預(yù)氧化纖維烘干。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于預(yù)氧化纖維力學(xué)性能測試的制樣方法，其特征在于所述放絲輥為立式結(jié)構(gòu)放絲輥；所述浸膠時(shí)間為3 IOmin ；所述浸膠槽帶有一個(gè)可拆卸蓋子；所述壓輥包括一個(gè)主動(dòng)輥和一個(gè)被動(dòng)輥，所述待測樣品從主動(dòng)輥和被動(dòng)輥之間通過。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于預(yù)氧化纖維力學(xué)性能測試的制樣方法，其特征在于 所述預(yù)氧化纖維烘干的具體步驟如下將固定于樣品成型架上的預(yù)氧化纖維冷卻5 IOmin ；再將樣品成型架整體放入鼓風(fēng) 干燥箱中，110 130°C溫度下烘干30 50min。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于預(yù)氧化纖維力學(xué)性能測試的制樣方法，其特征在于所 述預(yù)氧化纖維冷卻時(shí)間為8min。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于預(yù)氧化纖維力學(xué)性能測試的制樣方法，其特征在于所 述浸膠槽的長度為20 50cm。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于預(yù)氧化纖維力學(xué)性能測試的制樣方法，其特征在于所 浸膠槽的長度為30cm。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于預(yù)氧化纖維力學(xué)性能測試的制樣方法，包括以下步驟1)將待測預(yù)氧化纖維置于放絲輥上；2)將通過放絲輥的預(yù)氧化纖維經(jīng)過浸膠槽浸膠；3)將浸過膠的預(yù)氧化纖維通過壓輥；4)經(jīng)過壓輥后的、浸膠均勻的預(yù)氧化纖維固定于樣品成型架，所述樣品成型架可勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，用于固定預(yù)氧化纖維；5)將固定于樣品成型架上的預(yù)氧化纖維烘干。本發(fā)明解決了現(xiàn)有的用于預(yù)氧化纖維力學(xué)性能測試的制樣方法無法保證待測預(yù)氧化纖維含膠量，影響纖維力學(xué)性能的技術(shù)問題，本發(fā)明使測試樣品的浸膠更加充分、含膠量更加均勻，試樣上不會(huì)留下影響測試結(jié)果的膠珠。
文檔編號(hào)G01N1/28GK101968410SQ20101028400
公開日2011年2月9日 申請(qǐng)日期2010年9月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月16日
發(fā)明者劉歡, 劉福杰, 王浩靜, 王紅飛, 程璐, 范立東 申請(qǐng)人:中國科學(xué)院西安光學(xué)精密機(jī)械研究所