本發(fā)明涉及一種碳纖維復合材料原材料碳纖維絲束的開纖性的測試方法及其裝置。
背景技術：
碳纖維是一種纖維狀碳材料。它是一種強度比鋼的大、密度比鋁的小、比不銹鋼還耐腐蝕、比耐熱鋼還耐高溫、又能像銅那樣導電，具有許多寶貴的電學、熱學和力學性能的新型材料。用碳纖維與塑料制成的復合材料所做的飛機不但輕巧，而且消耗動力少，推力大，噪音小。
用碳纖維來制作復合材料時，如果碳纖維很容易開裂的話，對復合材料的制作工藝過程會有很大的影響，所以如何測試碳纖維的開纖性很重要。而目前測試碳纖維的開纖性是一個技術難點。
技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明為了克服上述技術問題的不足，提供了一種碳纖維絲束開纖性的測試方法及其專用的裝置，能夠避免因不同測試人員目測或手感造成的誤差，為碳纖維絲束開纖性的評價提供了一個有效的測試方法。該種碳纖維絲束開纖性能的測試裝置和方法，能夠定量測試碳纖維的絲束開纖性，為碳纖維的工藝適用性評價提供了確切的參考數(shù)據(jù)。
解決上述技術問題的技術方案如下：
一種測試碳纖維絲束開纖性的裝置，包括送絲軸、輥軸面板和收絲機，所述的送絲軸位于輥軸面板的左上方，所述的收絲機位于輥軸面板的右下方，所述的輥軸面板呈長方形，與底部平面鋼板垂直，所述輥軸面板上從左到右依次垂直設置陶瓷輥、第一不銹鋼棒、第二不銹鋼棒、第三不銹鋼棒、第四不銹鋼棒、第五不銹鋼棒、第六不銹鋼棒。
進一步地，所述的輥軸面板為不銹鋼板。
進一步地，所述的輥軸面板的長為350mm，寬為200mm。
進一步地，所述的不銹鋼棒的直徑為10mm，長度為70mm。
進一步地，所述的第一不銹鋼棒、第二不銹鋼棒、第三不銹鋼棒、第四不銹鋼棒、第五不銹鋼棒、第六不銹鋼棒均與輥軸面板固定連接。
更進一步地，所述的陶瓷輥位于距輥軸面板上邊緣25mm，左邊緣25mm處，第一不銹鋼棒位于陶瓷輥右側水平位置80mm處，第二不銹鋼棒位于第一不銹鋼棒下方垂直距離150mm處，第三不銹鋼棒位于第二不銹鋼棒右側水平位置100mm處，第四不銹鋼棒位于第三不銹鋼棒右上方，所述的第四不銹鋼棒與第三不銹鋼棒的連接線與水平線的夾角呈45°，第四不銹鋼棒與第三不銹鋼棒的高度差為36mm，第五不銹鋼棒位于第四不銹鋼棒右側水平位置50mm處，第六不銹鋼棒位于第五不銹鋼棒右下方，所述的第六不銹鋼棒與第五不銹鋼棒的連接線與水平線的夾角呈45°，第六不銹鋼棒與第五不銹鋼棒的高度差為36mm。
采用上述裝置測試碳纖維絲束開纖性的方法，包括以下步驟：
步驟(1)：用游標卡尺測量待測碳纖維的幅寬，記錄該數(shù)據(jù)；
步驟(2)：將待測碳纖維絲筒固定在送絲軸上；
步驟(3)：拉動纖維按從左到右順序將纖維卷繞在陶瓷輥和六個不銹鋼棒上，并把纖維絲頭固定在收絲機上；
步驟(4)：開動收絲機，開始計時，30s后關閉收絲機，用游標卡尺測量a點處碳纖維的幅寬并記錄數(shù)據(jù)；
步驟(5)：計算碳纖維絲束開纖性，所述的碳纖維絲束開纖性按照如下公式計算：
步驟(6)：重復步驟(4)和(5)，再測出四組數(shù)據(jù)，將五次數(shù)據(jù)結果取平均值，所得平均值為該錠碳纖維絲束開纖性能的測試數(shù)據(jù)。
進一步地說，該方法適用于測定1k～12k碳纖維絲束開纖性能。
更進一步地說，所述的a點處位于第四不銹鋼棒和第五不銹鋼棒之間任意一處，五次試驗的a點需要選擇同一處。
本發(fā)明的有益效果是：使用該種碳纖維絲束開纖性的測試裝置對待測碳纖維進行多次測量后，測量的平均值為該錠碳纖維絲束開纖性的測試數(shù)據(jù)，該種碳纖維絲束開纖性的測試裝置和方法，能夠因不同測試人員目測或手感造成的誤差，為碳纖維絲束開纖性的評價提供了一個有效的測試方法。該種碳纖維絲束開纖性能的測試裝置和方法，能夠定量測試碳纖維的絲束開纖性，為碳纖維的工藝適用性評價提供了確切的參考數(shù)據(jù)。
下面結合附圖和具體實施方式對本發(fā)明作進一步詳細的說明。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的結構示意圖；
其中，1為送絲軸，2為輥軸面板，3為收絲機，4為陶瓷輥，5為第一不銹鋼棒，6為第二不銹鋼棒，7為第三不銹鋼棒，8為第四不銹鋼棒，9為第五不銹鋼棒，10為第六不銹鋼棒。
具體實施方式
實施例1：
一種測試碳纖維絲束開纖性的裝置，如圖1所示，包括送絲軸1、輥軸面板2和收絲機3，所述的送絲軸1位于輥軸面板2的左上方，所述的收絲機3位于輥軸面板2的右下方，所述的輥軸面板2呈長方形，與底部平面鋼板垂直，所述輥軸面板2上從左到右自上而下依次垂直設置陶瓷輥4、第一不銹鋼棒5、第二不銹鋼棒6、第三不銹鋼棒7、第四不銹鋼棒8、第五不銹鋼棒9、第六不銹鋼棒10。
所述的輥軸面板2為不銹鋼板。
所述的輥軸面板2的長為350mm，寬為200mm。
不銹鋼棒的直徑為10mm，長度為70mm。
所述的第一不銹鋼棒5、第二不銹鋼棒6、第三不銹鋼棒7、第四不銹鋼棒8、第五不銹鋼棒9、第六不銹鋼棒10均與輥軸面板2固定連接。
所述的陶瓷輥4位于距輥軸面板2上邊緣25mm，左邊緣25mm處，第一不銹鋼棒5位于陶瓷輥4右側水平位置80mm處，第二不銹鋼棒6位于第一不銹鋼棒5下方垂直距離150mm處，第三不銹鋼棒7位于第二不銹鋼棒6右側水平位置100mm處，第四不銹鋼棒8位于第三不銹鋼棒7右上方，所述的第四不銹鋼棒8與第三不銹鋼棒7的連接線與水平線的夾角呈45°，第四不銹鋼棒8與第三不銹鋼棒7的高度差為36mm，第五不銹鋼棒9位于第四不銹鋼棒8右側水平位置50mm處，第六不銹鋼棒10位于第五不銹鋼棒9右下方，所述的第六不銹鋼棒10與第五不銹鋼棒9的連接線與水平線的夾角呈45°，第六不銹鋼棒10與第五不銹鋼棒9的高度差為36mm。
采用上述裝置測試碳纖維絲束開纖性的方法，包括以下步驟：
步驟(1)：本實施例所測試的碳纖維絲束為3k，用游標卡尺測量待測碳纖維的幅寬為2mm；
步驟(2)：將待測碳纖維絲筒固定在送絲軸上；
步驟(3)：拉動纖維按從左到右順序將纖維卷繞在陶瓷輥和六個不銹鋼棒上，并把纖維絲頭固定在收絲機上；
步驟(4)：開動收絲機，開始計時，30s后關閉收絲機，用游標卡尺測量a點處碳纖維的幅寬并記錄數(shù)據(jù)；
步驟(5)：計算碳纖維絲束開纖性，所述的碳纖維絲束開纖性按照如下公式計算：
步驟(6)：重復步驟(4)和(5)，再測出四次數(shù)據(jù)，將五次數(shù)據(jù)結果取平均值，所得平均值為15％。
a點處位于第四不銹鋼棒和第五不銹鋼棒之間任意一處，五次試驗的a點需要選擇同一處。
實施例2
采用上述裝置測試碳纖維絲束開纖性的方法，包括以下步驟：
步驟(1)本實施例所測試的碳纖維絲束為1k，用游標卡尺測量待測碳纖維的幅寬為0.9mm；
步驟(2)：將待測碳纖維絲筒固定在送絲軸上；
步驟(3)：拉動纖維按從左到右順序將纖維卷繞在陶瓷輥和六個不銹鋼棒上，并把纖維絲頭固定在收絲機上；
步驟(4)：開動收絲機，開始計時，30s后關閉收絲機，用游標卡尺測量a點處碳纖維的幅寬并記錄數(shù)據(jù)；
步驟(5)：計算碳纖維絲束開纖性，所述的碳纖維絲束開纖性按照如下公式計算：
步驟(6)：重復步驟(4)和(5)，再測出四次數(shù)據(jù)，將五次數(shù)據(jù)結果取平均值，所得平均值為10％。
實施例3
采用上述裝置測試碳纖維絲束開纖性的方法，包括以下步驟：
步驟(1)：本實施例所測試的碳纖維絲束為12k，用游標卡尺測量待測碳纖維的幅寬為8mm；
步驟(2)：將待測碳纖維絲筒固定在送絲軸上；
步驟(3)：拉動纖維按從左到右順序將纖維卷繞在陶瓷輥和六個不銹鋼棒上，并把纖維絲頭固定在收絲機上；
步驟(4)：開動收絲機，開始計時，30s后關閉收絲機，用游標卡尺測量a點處碳纖維的幅寬并記錄數(shù)據(jù)；
步驟(5)：計算碳纖維絲束開纖性，所述的碳纖維絲束開纖性按照如下公式計算：
步驟(6)：重復步驟(4)和(5)，再測出四次數(shù)據(jù)，將五次數(shù)據(jù)結果取平均值，所得平均值為30％。
以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例，并非對本發(fā)明做任何形式上的限制，凡是依據(jù)本發(fā)明的技術實質上對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化，均落入本發(fā)明的保護范圍之內。