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  (1) 制造单位:上海中晨数字设备有限公司

  (2) 型号规格:JQN04C

  (3) 用途和有关技术指标:

  (a) 测量纤维对象范围广,可测量微米级和亚微米级纤维(包括纳米复合纤维)强力特性。

  (b) 纤维力学测量特征指标丰富,可根据应力应变曲线计算弹性模量、拉伸功、断裂应力、断裂应变、拉伸回复比等指标;

  (c) 可设定应力或伸长恒定,测量纤维屈服蠕变性能;

  (d) 纤维隔距长度可为1mm,伸长度20mm-200%,纤维拉伸速度30-150mm/min,力值精度0.001mN,图像分辨率24象素/微米,适用于亚微米级纤维及弹性纤维测量;

  (4) 特点:

  (a) 采用机械力学和形态光学同步分析测量纤维拉伸过程中的物理变化,突破了传统单纤维强力仪YG00X只测量力学性能的不足,能得到更可靠测试结果。

  (b) 采用精密悬臂式微力测量装置和长焦距高倍光学系统,使得微小纤维拉伸性能测量更准确。

  (5) 工作原理与结构:

  试验机采用垂直式拉伸方式,利用机械力学和形态光学同步分析测量纤维拉伸过程中的物理变化,精密悬臂式微力测量装置和长焦距高倍光学系统使得拉伸纳米纤维变得可能。仪器分拉伸部分和形态光学测量部分,精密拉伸装置了拉伸平稳准确,长焦距显微光学测量拉伸形态变化轻松获取。

  纳米纤维由于纤维非常微小装样较为困难,可采用模版法辅助制样。试验时先把纳米纤维粘贴在矩形模版上,后再把模版装入两个夹头,沿虚线剪开模版,进行拉伸测试。拉伸在密闭的空气环境中进行,减小空气震动对实验的不利影响。实验拉伸过程由显微系统监控并测试。

  图1纳米纤维拉伸仪照片 图2 纳米纤维试样拉伸模版

  (6) 制造和检验依据:

  纳米纤维张力仪属于纤维拉伸性能分析类仪器,参照相关标准进行制造检验,如BS EN ISO 5079:1996 Textiles. Fibres. Determination of breaking force and elongation at break of individual fibres 和GB/T 9997-1988 化学纤维单纤维断裂强力和断裂伸长的测定。同时由于检测对象为纳米纤维,因此对力测量精度有更高要求,一般要求达到微牛级;形态测量精度必须在10象素/微米以上。

  (7) 常见故障,调试 修理 改造方法:

  纳米纤维的拉伸性能的测试,对于力学和形变测量要求极高,正式测量前必须对力值量和形变量进行标定校准。环境和电机造成的震动均会对测量造成不利影响,由于测量对象特殊性和其测量精密性,测量在微小密闭抗震动平台上进行,有利于数值获取。

  (8) 外水平比较及发展趋势

目前纳米纤维拉伸性能测量主要采用改装过的原子力显微镜AFM进行测量,测量精,然而由于AFM造价昂贵,且不能进行纤维形态变化的实时在线测量,限制了该方法的普及。然而业内需要专门用于纳米纤维拉伸性能常规测量的设备,纳米纤维张力仪就是能满足此类纤维常规测量的专门设备,代表今后测量该类型纤维的发展方向。