拉伸剪切扭转试验机

胶黏剂拉伸剪切试验方法电子拉力拉伸试验机：原理试样为单搭接结构，在试样的搭接面上施加纵向拉伸剪切力，测定试样能承受的最大负荷。搭接面上的平均剪应力为胶粘剂的金属对金属搭接的拉伸剪切强度，单位为 MPa。试样1）试验机：使用的试验机应使试样的破坏负荷在满标负荷的（15～85）%之间。试验机的力值示值误差不应大于1%。试验机应配备一副自动调心的试样夹持器，使力线与试样中心线保持一致。试验机应保证试样夹持器的移动速度在 (5±1) mm/min 内保持稳定。2）量具：测量试样搭接面长度和宽度的量具精度不低于 0.05 mm。3）夹具：胶接试样的夹具应能保证胶接的试样符合要求，在保证金属片不破坏的情况下，试样与试样夹持器也可用销、孔连接的方法，但不能用于仲裁试验。4）标准试样的搭接长度是（12.5±0.5）mm，金属片的厚度是 (2.0± 0.1 ) mm，试样的搭接长度或金属片的厚度不同对试验结果会有影响。5）试样数量不应少于 5 个，仲裁试验试样数量不应少于 10 个；对于高强度胶粘剂，测试时如出现金属材料屈服或破坏的情况，则可适当增加金属片厚度或减少搭接长度，两者中选择前者较好。测试时金属片所受的应力不要超过其屈服强度 σS ，金属片的厚度 δ可按式（ 11-12）计算：δ＝（ Lτ） /σ S （11-12）式中：δ——金属片厚度；L——试样搭接长度；τ——胶粘剂拉伸剪切强度；σS ——金属材料屈服强度（MPa）。试样制备1）试样可用不带槽或带槽的平板制备，也可单片制备。2）胶接用的金属片表面应平整，不应有弯曲、翘曲、歪斜等变形。金属片应无毛刺，边缘保持直角。3）胶接时，金属片的表面处理、胶粘剂的配比、涂胶量、涂胶次数、晾置时间等胶接工艺以及胶粘剂的固化温度、压力、时间等均按胶粘剂的使用要求进行。4）制备试样都应使用夹具，以保证试样正确地搭接和精确地定位。5）切割已胶接的平板时，要防止试样过热，应尽量避免损伤胶接缝。试验条件试样的停放时间和试验环境应符合下列要求：1）试样制备后到试验的最短时间为 16 h，最长时间为 30 d。2）试验应在温度为（ 23±2）℃ 、相对湿度为（ 45~55）%的环境中进行。3）对仅有温度要求的测试，测试前试样在试验温度下停放时间不应少于 0.5 h；对有温度、湿度要求的测试，测试前试样在试验温度下停放时间一般不应少于 16 h。实验步骤1）用量具测量试样搭接面的长度和宽度，精确到 0.05 mm。2）把试样对称地夹在上下夹持器中，夹持处到搭接端的距离为（ 50± 1）mm3）开动试验机，在 (5±1) mm/min 内，以稳定速度加载。记录试样剪切破坏的最大负荷，记录胶接破坏的类型（内聚破坏、粘附破坏、金属破坏）。

8000NM微机控制电子扭转试验机 新年伊始，三思纵横捷报频传！继营销中心取得辉煌战绩后，三思纵横研发中心研发生产的8000NM微机控制电子扭转试验机也顺利发往签约客户单位，如此大力值复合材料环形缠绕圆筒面内剪切性能检测的新型扭转机为国内首台，标志着我司大力值面内剪切夹具技术再次走在试验机行业的前沿！能够轻松实现最大扭转力值测试试验 自去年7月份与客户签订8000Nm微机控制电子扭转试验机的购销合同后，在总工程师钱正国和技术研发部部长李团结的带领下，研发中心着手投入到设备的研发生产中去。秉承“专心研发，优质生产，客户满意”的研发生产理念，研发中心技术人员，根据客户的具体需求和实际情况，制定了严密精湛的技术方案，严格按照国家标准和精确的技术参数进行产品的研发和生产，他们希望用最先进的技术给客户带去最好的试验体验。三思纵横研发中心 将始终坚持“提供一流仪器设备，服务超出客户期望”的企业理念，用最好的产品和极致的服务回馈客户对三思纵横的信赖和期许！测试试验能够实现全自动平移 作为三思纵横核心技术的保障基地，研发中心拥有强大的研发能力，研发技术人员放眼全球，始终走在试验技术的前沿阵地，追求设备产品的精益求精，用赶超国际一流的技术水平实现三思纵横一次又一次高端产品的飞跃，大力提升三思民族品牌试验机在国内外的影响力！

2012年11月，在众多客户的期待和瞩目下，由三思纵横综研部研制出的微机控制扭转试验机(TTM201-501)正式亮相。　　TTM 系列电子扭转试验机用于螺栓和螺母的扭转性能测试试验，主要用来测量螺栓和螺母的锁紧力矩、安装力矩、自锁力矩和预紧力等。微机控制扭转试验机集合了伺服 电机驱动，同时运用了进口行星减速机传动，有效保证了扭转速度的恒定性，确保传动的高效率和平稳性，使其力数值精确。它具有扭转力值和扭转角自动跟 踪测量和加荷速率指示及峰值保持等功能，试验数据自动处理和显示，试验日期、编号，材质、扭转、强度等完全符合国家标准的试验报告。此款微机控制扭转试验 机集合全中文Windows平台下的试验软件，具有很强的数据和图形处理功能，可及时打印出完整的试验报告和试验曲线。　　随着国人环保意识的不断提高，低能耗低噪音的电子式试验设备将成为高端试验室的需求趋势。三思纵横TTM系列扭转试验机电气控制系统稳定性高、运行平稳可 靠、响应快，噪音低，且能根据不同的机型调整参数，保证了设备运行在最佳状态，具备完善的超载保护、急停等安全保护功能。　　全新产品，全新体验!TTM系列电子扭转试验机为国内尖端制造业发展提供了有力技术支持，代表了我国当前在电子式试验设备方面的较高技术水平。三思纵横也将继续加大技术革新，积极努力地为客户提供优质的材料试验设备!

SHK-H102金属线材扭转试验机该扭转试验机主要用于测定直径φ0.7－φ3mm金属线材在单向或者双向扭转中可以承受塑性变形的能力，试验过程中可以显示线材的表面缺陷。该试验机由电动加载，旋转传感器检测扭转圈数，液晶显示检测结果。满足标准:GB/T239-1999《金属线材 扭转试验方法》、GB4909.4-1985《裸电线试验方法 扭转试验》适用行业：主要适用于有关科研部门、各类大专院校和工矿企业的力学实验室用来测定材料的扭转性能；非常适合生产线材单位在线检测及使用线材单位的进货检验；广泛应用于钢厂高速线、预应力钢丝厂、质量监督、科研院所、公路交通、电线电缆等部门。 技术参数： 1、 扭转直径范围：φ0.7-φ3mm2、 夹头间距：100-300mm3、 转速：60、90、120±10%4、 单根钢丝断后，自动停止，并自动显示转圈，精确到0.1圈5、 两夹头同轴度：＜φ0.4mm6、 移动导轨平行度：＜0.2mm7、 夹持方式：手动8、 钳口硬度：HRC 50-609、 工作噪声：≤70db10、 特点：有捻钢丝回捻后，可手动正反转调整到无捻状态，液晶屏显示圈数，精确到0.1圈。如圈数转过后，可以倒转，可以显示圈数，两夹头之间有标尺11、 砝码允差±0.5%12、试验机工作噪声（dB）＜7013、工作电压：AC 380V±10% 50Hz，1.1kW

近日，中国科学院金属研究所连发两项招标公告，总预算308万元，采购1套电子拉扭疲劳试验机和1套高温多功能试验机。项目编号：LNZB02-ZBR2022-051项目名称：中国科学院金属研究所电子拉扭疲劳试验机预算金额：198万元采购需求：（1）设备名称：电子拉扭疲劳试验机（2）数量：1套（3）简要要求：本设备用于常温环境下各种材料（包括复合材料）标准试样及试件的动态（单轴/双轴循环加载）和静态（单调加载）力学性能测试以及生物力学测试。设备要求具有载荷、位移、应力、应变等参数的实时测量及控制功能；其中双轴作动器轴向/扭向动态加载能力不低于±20kN /±130Nm。双轴作动器轴向/扭向静态加载能力：不低于±14kN /±130Nm。配备承载能力不低于±20kN /±130Nm的双轴动静态传感器。载荷测量精度：满程的+/-0.005%或示值的+/-0.5%。抗过载力300％，抗侧向力40％；轴向单向加载试验速度范围：0.0001mm/s~1000mm/s。扭转单向加载试验速度范围：0.0001°/s ~1500°/s。（4）交货方式与地点：CIF大连港，中国科学院金属研究所甲方指定地点（5）本项目允许采购进口产品项目编号：LNZB02-ZBR2022-052项目名称：中国科学院金属研究所高温多功能试验机预算金额：110万元（人民币）采购需求：（1）设备名称：高温多功能试验机（2）数量：1套（3）简要要求：本系统用于实现高温环境下（最高1200℃）金属及金属基复合材料的蠕变、静态拉伸、压缩、弯曲、剪切、低周应变疲劳、应力疲劳、蠕变与疲劳交互作用试验等力学性能试验功能；其中电子伺服式作动缸加载，适于长时间循环加载，载荷反向及过零时无间隙。作动缸行程不低于100mm。试验载荷能力：最大速度时不低于±100 kN；试验速度范围：试验速度连续可调，最小速度1微米/小时（采用应变测量或载荷测量），适于极低速率的加载试验；最大速度不低于300mm/分钟；满量程速度精度不低于0.1%。（4）交货方式与地点：CIF大连港，中国科学院金属研究所甲方指定地点（5）本项目允许采购进口产品获取招标文件时间：2022年6月2日至2022年6月10日，每天上午8:30至12:00，下午12:00至17:00。（北京时间，法定节假日除外）地点：辽宁工程招标有限公司401房间（沈阳市和平区南九马路47号）方式：现场领取售价：￥500.0 元，本公告包含的招标文件售价总和提交投标文件截止时间、开标时间和地点提交投标文件截止时间：2022年6月23日9点30分（北京时间）开标时间：2022年6月23日9点30分（北京时间）地点：辽宁工程招标有限公司开标楼第四会议室。联系方式1. 采购人信息名称：中国科学院金属研究所　　　　　地址：沈阳市沈河区文化路72号　　　　　　　　联系方式：佟老师024-23971066　　　　　　2. 采购代理机构信息名称：辽宁工程招标有限公司　　　　　　　　　　　　地址：沈阳市和平区南九马路47号401房间　　　　　　　　　　　　联系方式：王天甲024-23389240　　　　　　　　　　　　3. 项目联系方式项目联系人：佟老师电话：024-23971066

WB-LFV-25KN生物力学电液伺服疲劳试验机 1.设备用途及总体要求 1.1. 设备名称：25KN生物力学电液伺服疲劳试验机 1.2. 数量：1套 1.3. 用途：此系统适合各种材料的生物力学性能试验，包括拉伸、压缩、弯曲、扭转、高、低周、蠕变和蠕变疲劳交互作用等。如：接骨板、椎间融合器、膝关节、脊柱固定器、金属涂层、髋关节、髓内钉等的力学鉴定。设备设计、制造应符合ISO国际标准，所有零部件和各种仪表的计量单位必须全部采用国际单位（SI）标准。 1.4. 设备的结构应保证有足够的动静态强度、刚度、稳定性和高精度，采用先进技术，保证系统具有良好的动态品质，所选伺服系统执行组件精度高，可靠性好，抗干扰能力强，响应速度快。 1.5. 设备必须具有国际上同行业近年内的先进设计、制造水平，采用新工艺、新材料、新技术（专有技术）。 1.6. 设备必须具有质量的高可靠性，良好的操作性和维修性，能稳定的连续工作。 1.7. 设备必须符合中国有关环保和安全标准。 1.8. 试样的测量，试验控制及数据存储、处理全部计算机化，并且数据具有安全性、可靠性和可移动性。 1.9. 物理量单位制：测量值的单位设置要符合国际标准单位制。公制单位和英制单位并可互相转换。 2. 工作环境 环境要求：设备必须满足用户的工作条件。 电源条件：电压：220V/380V± 10%，单相和三相。 频率：50Hz± 2Hz。 环境条件：温度条件10～35℃，湿度条件10%～80%。 工作时间：设备可长时间连续工作。 3. 设备主要技术规格及参数 *3.1. 轴向/扭向载荷能力： +/-25kN/+/-100Nm。 载荷测量精度：满程的+/-0.005％ 或示值的+/-0.5％（1％到100％的量程范围内）。 位置测量精度：满程的0.5％。 座动器行程：+/-50mm。 座动器扭转范围：+/-130度。 3.2. 横梁位置控制：全行程液压升降、液压锁紧。 3.3.先进的控制性能包括： －控制方式：可选择位置、载荷/应变控制方式，并带幅值控制功能。 －动态响应自适应控制系统。以1KH频率连续更新PID参数，无需用户在PID调节时作参数设置，可自动补偿试样刚度。 －5KHz闭环控制速率。 －6个参数控制：比例、积分、微分（PID） －串行，并行及串级控制。 *－先进的全数字化信号处理技术，系统分辨率为19位，在满量程使用范围内免除了量程的人工转换。 －传感器的自动识别，自动标定。使机器自动具有过载保护功能。 －传感器的测量信号具有100Hz到1000Hz范围内多种滤波器，提供了高精度，低漂移，低噪声性能。 －每个通道有32位分辨率1KHz的波形信号发生器，有正弦波，三角波，方波，半正弦波，半三角波，半方波，斜波，双斜波，梯形波。并可接受由计算机下载的或模拟输入获得的数字化驱动数据。 －各通道可以每秒5000点的数据经Hs488接口进行数据文件的数据回放。 －试样的保护功能，可选择适当的载荷使试样不破坏。 - 控制系统应具有可扩展功能，能满足同时带动三台同样的试验机。 3.4. 试验振动频率：0.01Hz～50Hz。 3.5. 带应变测量通道，所有传感器均具有自识别功能。 3.6. 量程 负荷、应变、位移，全量程标定，全量程使用。 4.功能要求 *4.1.使用功能 具备符合ASTM F 2077、ISO 14879、ASTM F 1717、ASTM F 1160、ISO 7206-4、ISO 7206-6、ISO 7206-8、ASTM F 1264、 ASTM F 382、ISO 9585标准的试验夹具及附件并能方便地进行上述标准中规定地各项生物力学试验。提供设备操作和维修专用工具；提供设备保修期后运行1年所需的备品备件。 4.2.控制系统主机应为DELL品牌、满足以下配置： CPU：P4、3.0GHz及以上； 内存：2GB及以上； 硬盘：120G及以上； 高性能显卡； 19&Prime 纯平液晶彩显；48X CD-RW并带可擦写光驱； 3.5英寸软驱、激光打印机； 鼠标及键盘。 4.3. 计算机闭环控制 4.3.1. 计算机测控系统应测控精确，能自检定/自调零/自动复位。 4.3.2. 数据传输快速、准确。 4.3.3. 计算机精确控制，采用目前最先进的DSP技术进行数字处理。 4.3.4. 有自诊断及遇到故障时报警的功能，系统能在外界突然停电状态下可保存数据及自我保护装置，过载保护、行程极限保护、温度保护等功能。 4.4.测力传感器 +/-25kN/100Nm。 抗过载力： 300％，抗侧向力：40％。 测量精度： 满程的0.005％ 或示值的+/-0.5％ （1％到100％的量程范围内）。 4.5油路分配器 每分钟20升的油路分配器，带过滤器和储能器。 4.6伺服阀：每分钟10升（10升2个）。 *4.7. 液压动力源 液压泵站 一套，满足能同时带动三台同样的试验机的要求。 包括：油泵，马达，油箱，热交换器和电器控制柜。 - 静音型：噪音58dB。 －带压力表和压力调节系统。 －采用2&mu m的过滤器。 －金属过滤芯可重复使用。 －PLC控制,可显示油温, 电机温度,过滤器状态等。 －具有多种保护功能，包括：油温过高，油面过低，油压过低，马达过流保护。 －带温度调节阀的热交换器。系统需冷却水。 －含液压油。 －一套3米长油管。 4.8.液压动力源冷水机 液压动力源冷却方式为循环水冷，供方提供冷水机,满足三台同样试验机同时工作时的冷却需要。 4.9 软件要求 -多周高/低周疲劳试验应用软件包； -静态软件包,有拉/压/弯曲试验程序； -软件应能实现上述所有标准中要求的各项试验，软件界面友好、使用方便。 5.设备附件、备件及技术资料 5.1. 标准配置（以下各项单独报价，并计入投标总价）。 5.1.1. ASTM F 2077椎间融合器测试夹具及水浴。 5.1.2. ISO 14879膝关节测试夹具。 5.1.3. ASTM F 1717脊柱固定器测试夹具。 5.1.4 ASTM F 1160金属涂层剪切及弯曲疲劳测试夹具。 5.1.5 ISO 7206-4、ISO 7206-6髋关节测试夹具、水浴、试样安装标定器一套。 5.1.6 ASTM F 1264髓内钉及锁紧螺钉动静态性能测试夹具及水浴 ASTM F 382、ISO 9585 接骨板四点弯曲及疲劳性能测试夹具。 5.1.7.上述标准中需要配备水浴的，均需提供水浴。同时，需提供安装试样所需的附件及工具。 5.1.8循环泵和加热装置，最高温度50度，用于水浴的温度控制和循环。 5.1.9液压夹具 25kN/100Nm拉伸/扭转复合液压夹具，用于常温试验。 夹面尺寸：板材0－12.7mm，圆棒3－12.7mm 。 5.1.10可变标距引伸计，l套 －标距：12.5, 25, 50mm，应变量+/-40%, +/-20%, +/-10% －温度：-70－＋200℃ 5.1.11. 提供相适应的安装工具及3000小时以上维护备件。 5.2. 技术资料 （光盘形式给出） 提供必要的技术资料，其中包括：操作手册及必要维护手册、安装图及安装调试说明书、总体结构图、部件装配图、控制原理图、材料试验软件操作说明书、机械易损件图。以上资料提供二套，应在发货前三个月内寄出一套。 5.3. 提供出厂合格证明书和传感器标定证书各2份。 注：带*的指标为必须满足的指标。 13581584194 联系人WB-LFV-25KN生物力学电液伺服疲劳试验机 1.设备用途及总体要求 1.1. 设备名称：25KN生物力学电液伺服疲劳试验机 1.2. 数量：1套 1.3. 用途：此系统适合各种材料的生物力学性能试验，包括拉伸、压缩、弯曲、扭转、高、低周、蠕变和蠕变疲劳交互作用等。如：接骨板、椎间融合器、膝关节、脊柱固定器、金属涂层、髋关节、髓内钉等的力学鉴定。设备设计、制造应符合ISO国际标准，所有零部件和各种仪表的计量单位必须全部采用国际单位（SI）标准。 1.4. 设备的结构应保证有足够的动静态强度、刚度、稳定性和高精度，采用先进技术，保证系统具有良好的动态品质，所选伺服系统执行组件精度高，可靠性好，抗干扰能力强，响应速度快。 1.5. 设备必须具有国际上同行业近年内的先进设计、制造水平，采用新工艺、新材料、新技术（专有技术）。 1.6. 设备必须具有质量的高可靠性，良好的操作性和维修性，能稳定的连续工作。 1.7. 设备必须符合中国有关环保和安全标准。 1.8. 试样的测量，试验控制及数据存储、处理全部计算机化，并且数据具有安全性、可靠性和可移动性。 1.9. 物理量单位制：测量值的单位设置要符合国际标准单位制。公制单位和英制单位并可互相转换。 2. 工作环境 环境要求：设备必须满足用户的工作条件。 电源条件：电压：220V/380V± 10%，单相和三相。 频率：50Hz± 2Hz。 环境条件：温度条件10～35℃，湿度条件10%～80%。 工作时间：设备可长时间连续工作。 3. 设备主要技术规格及参数 *3.1. 轴向/扭向载荷能力： +/-25kN/+/-100Nm。 载荷测量精度：满程的+/-0.005％ 或示值的+/-0.5％（1％到100％的量程范围内）。 位置测量精度：满程的0.5％。 座动器行程：+/-50mm。 座动器扭转范围：+/-130度。 3.2. 横梁位置控制：全行程液压升降、液压锁紧。 3.3.先进的控制性能包括： －控制方式：可选择位置、载荷/应变控制方式，并带幅值控制功能。 －动态响应自适应控制系统。以1KH频率连续更新PID参数，无需用户在PID调节时作参数设置，可自动补偿试样刚度。 －5KHz闭环控制速率。 －6个参数控制：比例、积分、微分（PID） －串行，并行及串级控制。 *－先进的全数字化信号处理技术，系统分辨率为19位，在满量程使用范围内免除了量程的人工转换。 －传感器的自动识别，自动标定。使机器自动具有过载保护功能。 －传感器的测量信号具有100Hz到1000Hz范围内多种滤波器，提供了高精度，低漂移，低噪声性能。 －每个通道有32位分辨率1KHz的波形信号发生器，有正弦波，三角波，方波，半正弦波，半三角波，半方波，斜波，双斜波，梯形波。并可接受由计算机下载的或模拟输入获得的数字化驱动数据。 －各通道可以每秒5000点的数据经Hs488接口进行数据文件的数据回放。 －试样的保护功能，可选择适当的载荷使试样不破坏。 - 控制系统应具有可扩展功能，能满足同时带动三台同样的试验机。 3.4. 试验振动频率：0.01Hz～50Hz。 3.5. 带应变测量通道，所有传感器均具有自识别功能。 3.6. 量程 负荷、应变、位移，全量程标定，全量程使用。 4.功能要求 *4.1.使用功能 具备符合ASTM F 2077、ISO 14879、ASTM F 1717、ASTM F 1160、ISO 7206-4、ISO 7206-6、ISO 7206-8、ASTM F 1264、 ASTM F 382、ISO 9585标准的试验夹具及附件并能方便地进行上述标准中规定地各项生物力学试验。提供设备操作和维修专用工具；提供设备保修期后运行1年所需的备品备件。 4.2.控制系统主机应为DELL品牌、满足以下配置： CPU：P4、3.0GHz及以上； 内存：2GB及以上； 硬盘：120G及以上； 高性能显卡； 19&Prime 纯平液晶彩显；48X CD-RW并带可擦写光驱； 3.5英寸软驱、激光打印机； 鼠标及键盘。 4.3. 计算机闭环控制 4.3.1. 计算机测控系统应测控精确，能自检定/自调零/自动复位。 4.3.2. 数据传输快速、准确。 4.3.3. 计算机精确控制，采用目前最先进的DSP技术进行数字处理。 4.3.4. 有自诊断及遇到故障时报警的功能，系统能在外界突然停电状态下可保存数据及自我保护装置，过载保护、行程极限保护、温度保护等功能。 4.4.测力传感器 +/-25kN/100Nm。 抗过载力： 300％，抗侧向力：40％。 测量精度： 满程的0.005％ 或示值的+/-0.5％ （1％到100％的量程范围内）。 4.5油路分配器 每分钟20升的油路分配器，带过滤器和储能器。 4.6伺服阀：每分钟10升（10升2个）。 *4.7. 液压动力源 液压泵站 一套，满足能同时带动三台同样的试验机的要求。 包括：油泵，马达，油箱，热交换器和电器控制柜。 - 静音型：噪音58dB。 －带压力表和压力调节系统。 －采用2&mu m的过滤器。 －金属过滤芯可重复使用。 －PLC控制,可显示油温, 电机温度,过滤器状态等。 －具有多种保护功能，包括：油温过高，油面过低，油压过低，马达过流保护。 －带温度调节阀的热交换器。系统需冷却水。 －含液压油。 －一套3米长油管。 4.8.液压动力源冷水机 液压动力源冷却方式为循环水冷，供方提供冷水机,满足三台同样试验机同时工作时的冷却需要。 4.9 软件要求 -多周高/低周疲劳试验应用软件包； -静态软件包,有拉/压/弯曲试验程序； -软件应能实现上述所有标准中要求的各项试验，软件界面友好、使用方便。 5.设备附件、备件及技术资料 5.1. 标准配置（以下各项单独报价，并计入投标总价）。 5.1.1. ASTM F 2077椎间融合器测试夹具及水浴。 5.1.2. ISO 14879膝关节测试夹具。 5.1.3. ASTM F 1717脊柱固定器测试夹具。 5.1.4 ASTM F 1160金属涂层剪切及弯曲疲劳测试夹具。 5.1.5 ISO 7206-4、ISO 7206-6髋关节测试夹具、水浴、试样安装标定器一套。 5.1.6 ASTM F 1264髓内钉及锁紧螺钉动静态性能测试夹具及水浴 ASTM F 382、ISO 9585 接骨板四点弯曲及疲劳性能测试夹具。 5.1.7.上述标准中需要配备水浴的，均需提供水浴。同时，需提供安装试样所需的附件及工具。 5.1.8循环泵和加热装置，最高温度50度，用于水浴的温度控制和循环。 5.1.9液压夹具 25kN/100Nm拉伸/扭转复合液压夹具，用于常温试验。 夹面尺寸：板材0－12.7mm，圆棒3－12.7mm 。 5.1.10可变标距引伸计，l套 －标距：12.5, 25, 50mm，应变量+/-40%, +/-20%, +/-10% －温度：-70－＋200℃ 5.1.11. 提供相适应的安装工具及3000小时以上维护备件。 5.2. 技术资料 （光盘形式给出） 提供必要的技术资料，其中包括：操作手册及必要维护手册、安装图及安装调试说明书、总体结构图、部件装配图、控制原理图、材料试验软件操作说明书、机械易损件图。以上资料提供二套，应在发货前三个月内寄出一套。 5.3. 提供出厂合格证明书和传感器标定证书各2份。 注：带*的指标为必须满足的指标。 WB-LFV-25KN生物力学电液伺服疲劳试验机 1.设备用途及总体要求 1.1. 设备名称：25KN生物力学电液伺服疲劳试验机 1.2. 数量：1套 1.3. 用途：此系统适合各种材料的生物力学性能试验，包括拉伸、压缩、弯曲、扭转、高、低周、蠕变和蠕变疲劳交互作用等。如：接骨板、椎间融合器、膝关节、脊柱固定器、金属涂层、髋关节、髓内钉等的力学鉴定。设备设计、制造应符合ISO国际标准，所有零部件和各种仪表的计量单位必须全部采用国际单位（SI）标准。 1.4. 设备的结构应保证有足够的动静态强度、刚度、稳定性和高精度，采用先进技术，保证系统具有良好的动态品质，所选伺服系统执行组件精度高，可靠性好，抗干扰能力强，响应速度快。 1.5. 设备必须具有国际上同行业近年内的先进设计、制造水平，采用新工艺、新材料、新技术（专有技术）。 1.6. 设备必须具有质量的高可靠性，良好的操作性和维修性，能稳定的连续工作。 1.7. 设备必须符合中国有关环保和安全标准。 1.8. 试样的测量，试验控制及数据存储、处理全部计算机化，并且数据具有安全性、可靠性和可移动性。 1.9. 物理量单位制：测量值的单位设置要符合国际标准单位制。公制单位和英制单位并可互相转换。 2. 工作环境 环境要求：设备必须满足用户的工作条件。 电源条件：电压：220V/380V± 10%，单相和三相。 频率：50Hz± 2Hz。 环境条件：温度条件10～35℃，湿度条件10%～80%。 工作时间：设备可长时间连续工作。 3. 设备主要技术规格及参数 *3.1. 轴向/扭向载荷能力： +/-25kN/+/-100Nm。 载荷测量精度：满程的+/-0.005％ 或示值的+/-0.5％（1％到100％的量程范围内）。 位置测量精度：满程的0.5％。 座动器行程：+/-50mm。 座动器扭转范围：+/-130度。 3.2. 横梁位置控制：全行程液压升降、液压锁紧。 3.3.先进的控制性能包括： －控制方式：可选择位置、载荷/应变控制方式，并带幅值控制功能。 －动态响应自适应控制系统。以1KH频率连续更新PID参数，无需用户在PID调节时作参数设置，可自动补偿试样刚度。 －5KHz闭环控制速率。 －6个参数控制：比例、积分、微分（PID） －串行，并行及串级控制。 *－先进的全数字化信号处理技术，系统分辨率为19位，在满量程使用范围内免除了量程的人工转换。 －传感器的自动识别，自动标定。使机器自动具有过载保护功能。 －传感器的测量信号具有100Hz到1000Hz范围内多种滤波器，提供了高精度，低漂移，低噪声性能。 －每个通道有32位分辨率1KHz的波形信号发生器，有正弦波，三角波，方波，半正弦波，半三角波，半方波，斜波，双斜波，梯形波。并可接受由计算机下载的或模拟输入获得的数字化驱动数据。 －各通道可以每秒5000点的数据经Hs488接口进行数据文件的数据回放。 －试样的保护功能，可选择适当的载荷使试样不破坏。 - 控制系统应具有可扩展功能，能满足同时带动三台同样的试验机。 3.4. 试验振动频率：0.01Hz～50Hz。 3.5. 带应变测量通道，所有传感器均具有自识别功能。 3.6. 量程 负荷、应变、位移，全量程标定，全量程使用。 4.功能要求 *4.1.使用功能 具备符合ASTM F 2077、ISO 14879、ASTM F 1717、ASTM F 1160、ISO 7206-4、ISO 7206-6、ISO 7206-8、ASTM F 1264、 ASTM F 382、ISO 9585标准的试验夹具及附件并能方便地进行上述标准中规定地各项生物力学试验。提供设备操作和维修专用工具；提供设备保修期后运行1年所需的备品备件。 4.2.控制系统主机应为DELL品牌、满足以下配置： CPU：P4、3.0GHz及以上； 内存：2GB及以上； 硬盘：120G及以上； 高性能显卡； 19&Prime 纯平液晶彩显；48X CD-RW并带可擦写光驱； 3.5英寸软驱、激光打印机； 鼠标及键盘。 4.3. 计算机闭环控制 4.3.1. 计算机测控系统应测控精确，能自检定/自调零/自动复位。 4.3.2. 数据传输快速、准确。 4.3.3. 计算机精确控制，采用目前最先进的DSP技术进行数字处理。 4.3.4. 有自诊断及遇到故障时报警的功能，系统能在外界突然停电状态下可保存数据及自我保护装置，过载保护、行程极限保护、温度保护等功能。 4.4.测力传感器 +/-25kN/100Nm。 抗过载力： 300％，抗侧向力：40％。 测量精度： 满程的0.005％ 或示值的+/-0.5％ （1％到100％的量程范围内）。 4.5油路分配器 每分钟20升的油路分配器，带过滤器和储能器。 4.6伺服阀：每分钟10升（10升2个）。 *4.7. 液压动力源 液压泵站 一套，满足能同时带动三台同样的试验机的要求。 包括：油泵，马达，油箱，热交换器和电器控制柜。 - 静音型：噪音58dB。 －带压力表和压力调节系统。 －采用2&mu m的过滤器。 －金属过滤芯可重复使用。 －PLC控制,可显示油温, 电机温度,过滤器状态等。 －具有多种保护功能，包括：油温过高，油面过低，油压过低，马达过流保护。 －带温度调节阀的热交换器。系统需冷却水。 －含液压油。 －一套3米长油管。 4.8.液压动力源冷水机 液压动力源冷却方式为循环水冷，供方提供冷水机,满足三台同样试验机同时工作时的冷却需要。 4.9 软件要求 -多周高/低周疲劳试验应用软件包； -静态软件包,有拉/压/弯曲试验程序； -软件应能实现上述所有标准中要求的各项试验，软件界面友好、使用方便。 5.设备附件、备件及技术资料 5.1. 标准配置（以下各项单独报价，并计入投标总价）。 5.1.1. ASTM F 2077椎间融合器测试夹具及水浴。 5.1.2. ISO 14879膝关节测试夹具。 5.1.3. ASTM F 1717脊柱固定器测试夹具。 5.1.4 ASTM F 1160金属涂层剪切及弯曲疲劳测试夹具。 5.1.5 ISO 7206-4、ISO 7206-6髋关节测试夹具、水浴、试样安装标定器一套。 5.1.6 ASTM F 1264髓内钉及锁紧螺钉动静态性能测试夹具及水浴 ASTM F 382、ISO 9585 接骨板四点弯曲及疲劳性能测试夹具。 5.1.7.上述标准中需要配备水浴的，均需提供水浴。同时，需提供安装试样所需的附件及工具。 5.1.8循环泵和加热装置，最高温度50度，用于水浴的温度控制和循环。 5.1.9液压夹具 25kN/100Nm拉伸/扭转复合液压夹具，用于常温试验。 夹面尺寸：板材0－12.7mm，圆棒3－12.7mm 。 5.1.10可变标距引伸计，l套 －标距：12.5, 25, 50mm，应变量+/-40%, +/-20%, +/-10% －温度：-70－＋200℃ 5.1.11. 提供相适应的安装工具及3000小时以上维护备件。 5.2. 技术资料 （光盘形式给出） 提供必要的技术资料，其中包括：操作手册及必要维护手册、安装图及安装调试说明书、总体结构图、部件装配图、控制原理图、材料试验软件操作说明书、机械易损件图。以上资料提供二套，应在发货前三个月内寄出一套。 5.3. 提供出厂合格证明书和传感器标定证书各2份。 注：带*的指标为必须满足的指标。

近日，Tinius Olsen(天氏欧森)的摆锤冲击试验机IT503获得了科学仪器行业最受关注仪器奖。作为业内重要产品奖项之一，“科学仪器行业最受关注仪器奖”，由仪器信息网发起，全网用户进行投票，该奖项评选旨在表彰当年度受用户关注最高，业内最畅销的仪器。 此次获奖的IT503摆锤冲击试验机，采用简支梁或悬臂梁式冲击，它们无需更换摇锤即可测量冲击强度，主要应用于塑料冲击测试。 IT503将“低高度冲击”测试作为它的一项标准功能，这为非标准高度的低冲击速度与能量测试提供了方便可靠的途径。另外，IT503配有必要的安全防护部件，可以防止操作者及旁观者被试样碎片击中。 除了低能量冲击设备外，Tinius Olsen(天氏欧森)还提供高能量摆锤冲击测试机-IT406、IT542和IT800机型，其中多数可以在夏比配置和悬臂梁式配置之间方便地切换，甚至可以切换成冲击拉伸配置。这些测试机具有多种载荷配置，主要用于确定金属材料的抗冲击性能，而且完全符合ASTM E23, BS EN ISO 148-3, BS EN ISO 148-2 和 ISO 442等标准中的规定。 所有的测试硬件在加入了Tinius Olsen(天氏欧森)开发的软件Horizon后，整合成了一个精确的质量分析系统。 Tinius Olsen(天氏欧森)的官方中文网站即将启动，您可以登陆网站www.tiniusolsen.cn了解更多产品信息。Tinius Olsen(天氏欧森)公司简介： Tinius Olsen （天氏欧森）是行业领先的致力于静态拉伸和压缩材料试验机的制造商和供应商。公司于1880年在美国费城建立，创始人为全球第一台万能材料试验机的发明者Tinius Olsen先生本人。 Tinius Olsen（天氏欧森）的测试设备用于测试材料的强度和性能。 设备能够对金属、聚合物、纺织品、橡胶、胶粘剂、食物等原材料以及成品进行测试。这些测试包括拉伸、剪切、压缩、弯曲、熔体流动、穿刺/爆裂、撕裂、剥离、冲击、摩擦、刚度、热变形、维卡及扭转等。 T Tinius Olsen（天氏欧森）的测试设备，能够按照或高于相关国际和国家标准，如ISO、ASTM、EN、GB等，对原材料和成品进行测试。

p　　近日，工信部批准652项行业标准，涵盖机械、航空、船舶、制药装备、汽车、化工、冶金、建材、石化、纺织、轻工业、包装、电子、通信共计14个行业，同时批准《车用超级电容器》等2项行业标准修改单。br//pp　　依据文件内容，批准的标准中共有17项试验机行业标准，包括《邵氏硬度计》、《弹簧拉压试验机》、《摆杆阻尼试验仪》等，其中6项为更新的标准。文件显示，该17项标准均将自2018年1月1日起开始实施。详细标准编号、名称、主要内容及实施日期如下。/ptable border="1" cellspacing="0" cellpadding="0" width="600"tbodytr class="firstRow"td width="17%"p style="text-align:center "strong序号/strongstrong /strong/p/tdtd width="14%"p style="text-align:center "strong标准编号/strongstrong /strong/p/tdtd width="12%"p style="text-align:center "strong标准名称/strongstrong /strong/p/tdtd width="31%"p style="text-align:center "strong标准主要内容/strongstrong /strong/p/tdtd width="12%"p style="text-align:center "strong代替标准/strongstrong /strong/p/tdtd width="11%"p style="text-align:center "strong实施日期/strongstrong /strong/p/td/trtrtd width="17%"p style="text-align:center "1/p/tdtd width="14%"p style="text-align:center "JB/T 6148-2017/p/tdtd width="12%"p style="text-align:center "邵氏硬度计/p/tdtd width="31%"p style="text-align:center "本标准规定了邵氏硬度计的技术要求、检验方法、检验规则、标志、包装等内容。 br/ 本标准适用于A型、D型、 AO型、AM型邵氏硬度计的检验与校准，其他形式的邵氏硬度计也可参照使用。/p/tdtd width="12%"p style="text-align:center "JB/T 6148-1992/p/tdtd width="11%"p style="text-align:center "2018-01-01/p/td/trtrtd width="17%"p style="text-align:center "2/p/tdtd width="14%"p style="text-align:center "JB/T 7796-2017/p/tdtd width="12%"p style="text-align:center "弹簧拉压试验机/p/tdtd width="31%"p style="text-align:center "本标准规定了弹簧拉压试验机的术语和定义、主参数系列、技术要求、检验方法、检验规则、标志和包装。 br/ 本标准适用于最大容量在1000kN及以下的弹簧拉力和（或）压力试验机。/p/tdtd width="12%"p style="text-align:center "JB/T 7796-2005/p/tdtd width="11%"p style="text-align:center "2018-01-01/p/td/trtrtd width="17%"p style="text-align:center "3/p/tdtd width="14%"p style="text-align:center "JB/T 7797-2017/p/tdtd width="12%"p style="text-align:center "橡胶、塑料拉力试验机/p/tdtd width="31%"p style="text-align:center "本标准规定了橡胶、塑料拉力试验机的技术要求、检验方法和检验规则等内容。 br/ 本标准适用于橡胶、塑料拉伸试验用的拉力试验机。 br/ 本标准也适用于电线电缆等材料拉伸试验用的拉力试验机。/p/tdtd width="12%"p style="text-align:center "JB/T 7797-1995/p/tdtd width="11%"p style="text-align:center "2018-01-01/p/td/trtrtd width="17%"p style="text-align:center "4/p/tdtd width="14%"p style="text-align:center "JB/T 9385-2017/p/tdtd width="12%"p style="text-align:center "刮板细度计/p/tdtd width="31%"p style="text-align:center "本标准规定了刮板细度计的结构和规格、技术要求、检验方法、检验规则及标志、包装、运输与贮存。 br/ 本标准适用于检测色漆、清漆及其他物态类似的产品中分散的固体颗粒细度（以微米为单位）的刮板细度计。/p/tdtd width="12%"p style="text-align:center "JB/T 9385-1999/p/tdtd width="11%"p style="text-align:center "2018-01-01/p/td/trtrtd width="17%"p style="text-align:center "5/p/tdtd width="14%"p style="text-align:center "JB/T 9386-2017/p/tdtd width="12%"p style="text-align:center "摆杆阻尼试验仪/p/tdtd width="31%"p style="text-align:center "本标准规定了摆杆阻尼试验仪的技术要求、检验方法、检验规则及标志、包装、运输与贮存。 br/ 本标准适用于按GB/T 1730测定漆膜硬度用的摆杆阻尼试验仪。/p/tdtd width="12%"p style="text-align:center "JB/T 9386-1999/p/tdtd width="11%"p style="text-align:center "2018-01-01/p/td/trtrtd width="17%"p style="text-align:center "6/p/tdtd width="14%"p style="text-align:center "JB/T 9395-2017/p/tdtd width="12%"p style="text-align:center "四球摩擦试验机/p/tdtd width="31%"p style="text-align:center "本标准规定了四球摩擦试验机的技术要求、检验方法、检验规则、标志与包装。 br/ 本标准适用于以滑动摩擦形式在点接触压力下，按GB/T 12583测定润滑剂承载、抗磨损能力用最大容量为10kN的四球摩擦试验机。/p/tdtd width="12%"p style="text-align:center "JB/T 9395-2004/p/tdtd width="11%"p style="text-align:center "2018-01-01/p/td/trtrtd width="17%"p style="text-align:center "7/p/tdtd width="14%"p style="text-align:center "JB/T 13219-2017/p/tdtd width="12%"p style="text-align:center "非接触式引伸计系统/p/tdtd width="31%"p style="text-align:center "本标准规定了非接触式引伸计系统的术语和定义、符号、单位和说明、技术要求、检验方法、检验规则、标志与包装等内容。 br/ 本标准适用于单轴试验用的非接触式引伸计系统。/p/tdtd width="12%"br//tdtd width="11%"p style="text-align:center "2018-01-01/p/td/trtrtd width="17%"p style="text-align:center "8/p/tdtd width="14%"p style="text-align:center "JB/T 13220-2017/p/tdtd width="12%"p style="text-align:center "高速平衡机/p/tdtd width="31%"p style="text-align:center "本标准规定了高速平衡机的术语与定义、符号与说明、基本参数、技术要求、检验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存等内容。 br/ 本标准适用于对各类卧式高速旋转的转子进行多平面、多转速平衡试验用的高速平衡机。/p/tdtd width="12%"br//tdtd width="11%"p style="text-align:center "2018-01-01/p/td/trtrtd width="17%"p style="text-align:center "9/p/tdtd width="14%"p style="text-align:center "JB/T 13221-2017/p/tdtd width="12%"p style="text-align:center "固体材料电-热-磁耦合物理场原位力学性能测试系统/p/tdtd width="31%"p style="text-align:center "本标准规定了固体材料电-热-磁耦合物理场原位力学性能测试系统的术语和定义、技术要求、检验方法、检验规则、标志与包装等内容。 br/ 本标准适用于固体材料在电-热-磁-力耦合场下，通过成像装置进行原位监测的固体材料力学性能测试系统。/p/tdtd width="12%"br//tdtd width="11%"p style="text-align:center "2018-01-01/p/td/trtrtd width="17%"p style="text-align:center "10/p/tdtd width="14%"p style="text-align:center "JB/T 13222-2017/p/tdtd width="12%"p style="text-align:center "固体材料原位拉伸-扭转复合力学性能测试系统/p/tdtd width="31%"p style="text-align:center "本标准规定了固体材料原位拉伸-扭转复合力学性能测试系统的术语和定义、技术要求、检验方法、检验规则、标志与包装等内容。 br/ 本标准适用于最大拉伸力不超过5kN，最大扭矩不超过15N· m，用于原位监测固体材料力学性能试验的拉伸-扭转复合力学性能测试系统。/p/tdtd width="12%"br//tdtd width="11%"p style="text-align:center "2018-01-01/p/td/trtrtd width="17%"p style="text-align:center "11/p/tdtd width="14%"p style="text-align:center "JB/T 13223-2017/p/tdtd width="12%"p style="text-align:center "固体材料原位拉伸-弯曲复合力学性能 测试系统/p/tdtd width="31%"p style="text-align:center "本标准规定了固体材料原位拉伸-弯曲复合力学性能测试系统的术语和定义、技术要求、检验方法、检验规则、标志与包装等内容。 br/ 本标准适用于最大拉力不超过5 kN，最大弯曲力不超过2 kN，通过成像装置进行原位监测的固体材料原位拉伸-弯曲复合力学性能试验用的原位拉伸—弯曲复合力学性能测试系统/p/tdtd width="12%"br//tdtd width="11%"p style="text-align:center "2018-01-01/p/td/trtrtd width="17%"p style="text-align:center "12/p/tdtd width="14%"p style="text-align:center "JB/T 13224-2017/p/tdtd width="12%"p style="text-align:center "固体材料原位拉伸-弯曲-扭转复合力学性能测试系统/p/tdtd width="31%"p style="text-align:center "本标准规定了固体材料原位拉伸-弯曲-扭转复合力学性能测试系统的术语和定义、技术要求、检验方法、检验规则、标志与包装等内容。 br/ 本标准适用于最大拉力不大于5kN，弯曲力不大于2kN，扭矩不大于15N· m，通过成像装置进行原位监测的固体材料原位拉伸-弯曲-扭转复合力学性能试验用的原位拉伸-弯曲-扭转复合力学性能测试系统。/p/tdtd width="12%"br//tdtd width="11%"p style="text-align:center "2018-01-01/p/td/trtrtd width="17%"p style="text-align:center "13/p/tdtd width="14%"p style="text-align:center "JB/T 13225-2017/p/tdtd width="12%"p style="text-align:center "固体材料原位拉伸-压痕复合力学性能测试系统/p/tdtd width="31%"p style="text-align:center "本标准规定了固体材料原位拉伸-压痕复合力学性能测试系统的术语和定义、技术要求、检验方法、检验规则、标志与包装。 br/ 本标准适用于最大拉力不超过5 kN，通过成像装置进行原位监测的固体材料原位拉伸-压痕复合力学试验用的固体材料原位拉伸-压痕复合力学性能测试系统。/p/tdtd width="12%"br//tdtd width="11%"p style="text-align:center "2018-01-01/p/td/trtrtd width="17%"p style="text-align:center "14/p/tdtd width="14%"p style="text-align:center "JB/T 13226-2017/p/tdtd width="12%"p style="text-align:center "固体材料原位疲劳力学性能测试系统/p/tdtd width="31%"p style="text-align:center "本标准规定了固体材料原位疲劳力学性能测试系统的术语和定义、技术要求、检验方法、检验规则及标志、包装、运输与贮存等内容。 br/ 本标准适用于最大循环力为10 kN，频率不超过50 Hz，通过成像装置进行原位监测的固体材料试验用的原位疲劳力学性能测试系统。/p/tdtd width="12%"br//tdtd width="11%"p style="text-align:center "2018-01-01/p/td/trtrtd width="17%"p style="text-align:center "15/p/tdtd width="14%"p style="text-align:center "JB/T 13227-2017/p/tdtd width="12%"p style="text-align:center "固体材料原位弯曲-扭转复合力学性能测试系统/p/tdtd width="31%"p style="text-align:center "本标准规定了固体材料原位弯曲-扭转复合力学性能测试系统的术语和定义、技术要求、检验方法、检验规则、标志与包装等内容。 br/ 本标准适用于最大弯矩不超过50Nm、最大扭矩不超过15Nm、用于原位监测固体材料力学性能试验的悬臂式弯曲-扭转复合力学性能测试系统。/p/tdtd width="12%"br//tdtd width="11%"p style="text-align:center "2018-01-01/p/td/trtrtd width="17%"p style="text-align:center "16/p/tdtd width="14%"p style="text-align:center "JB/T 13228-2017/p/tdtd width="12%"p style="text-align:center "静态试验机控制器/p/tdtd width="31%"p style="text-align:center "本标准规定了静态试验机控制器的术语和定义、技术要求、检验方法、检验规则和标志与包装。 br/ 本标准适用于拉力、压力和万能试验机等静态试验机控制器。/p/tdtd width="12%"br//tdtd width="11%"p style="text-align:center "2018-01-01/p/td/trtrtd width="17%"p style="text-align:center "17/p/tdtd width="14%"p style="text-align:center "JB/T 13229-2017/p/tdtd width="12%"p style="text-align:center "试验机用高低温环境箱/p/tdtd width="31%"p style="text-align:center "本标准规定了试验机用高低温环境箱的技术要求、检验方法、检验规则、标志与包装。 br/ 本标准适用于大气环境下温度范围为-70℃～350℃进行材料高低温力学性能试验的试验机用高低温环境箱。/p/tdtd width="12%"br//tdtd width="11%"p style="text-align:center "2018-01-01/p/td/tr/tbody/tablepbr//p

2021年，《高分子学报》邀请了国内擅长各种现代表征方法的一流高分子学者领衔撰写从基本原理出发的高分子现代表征方法综述并上线了虚拟专辑。仪器信息网在获《高分子学报》副主编胡文兵老师授权后，也将上线同名专题并转载专题文章，帮助广大研究生和年轻学者了解、学习并提升高分子表征技术。在此，向胡文兵老师和组织及参与撰写的各位专家学者表示感谢。高分子表征技术专题前言孔子曰：“工欲善其事，必先利其器”。我们要做好高分子的科学研究工作，掌握基本的表征方法必不可少。每一位学者在自己的学术成长历程中，都或多或少地有幸获得过学术界前辈在实验表征方法方面的宝贵指导！随着科学技术的高速发展，传统的高分子实验表征方法及其应用也取得了长足的进步。目前，中国的高分子学术论文数已经位居世界领先地位，但国内关于高分子现代表征方法方面的系统知识介绍较为缺乏。为此，《高分子学报》主编张希教授委托副主编王笃金研究员和胡文兵教授，组织系列从基本原理出发的高分子现代表征方法综述，邀请国内擅长各种现代表征方法的一流高分子学者领衔撰写。每篇综述涵盖基本原理、实验技巧和典型应用三个方面，旨在给广大研究生和年轻学者提供做好高分子表征工作所必须掌握的基础知识训练。我们的邀请获得了本领域专家学者的热情反馈和大力支持，借此机会特表感谢！从2021年第3期开始，以上文章将陆续在《高分子学报》发表，并在网站上发布虚拟专辑，以方便大家浏览阅读.期待这一系列的现代表征方法综述能成为高分子科学知识大厦的奠基石，支撑年轻高分子学者的茁壮成长！也期待未来有更多的学术界同行一起加入到这一工作中来.高分子表征技术的发展推动了我国高分子学科的持续进步，为提升我国高分子研究的国际地位作出了贡献.借此虚拟专辑出版之际，让我们表达对高分子物理和表征学界的老一辈科学家的崇高敬意！原文链接：http://www.gfzxb.org/article/doi/10.11777/j.issn1000-3304.2020.20230《高分子学报》高分子表征技术专题链接：http://www.gfzxb.org/article/doi/10.11777/j.issn1000-3304流变技术在高分子表征中的应用：如何正确地进行剪切流变测试刘双1,2,曹晓1,2,张嘉琪1,2,韩迎春1,2,赵欣悦1,2,陈全1,21.中国科学院机构长春应用化学研究所高分子物理与化学国家重点实验室　长春1300222.中国科学技术大学应用化学与工程学院　合肥230026作者简介:陈全，男，1981年生.中国科学院长春应用化学研究所研究员.本科和硕士毕业于上海交通大学，2011年在日本京都大学取得工学博士学位，之后赴美国宾州州立大学继续博士后深造.于2015年回国成立独立课题组，同年当选中国流变学学会专业委员会委员；于2016年获美国TA公司授予的DistinguishedYoungRheologistAward(2~3人/年)，同年入选2016年中组部QR计划青年项目；于2017年获基金委优青项目资助；于2019年入选中国化学会高分子学科委员会委员，同年获得日本流变学会奖励赏(1~2人/年)，目前担任《NihonReorojiGakkaishi》(日本流变学会志)和《高分子学报》编委 通讯作者:陈全,E-mail:qchen@ciac.ac.cn摘要:流变学是高分子加工和应用的重要基础，流变学表征对于深入理解高分子流动行为非常重要，获取的流变参数可用于指导高分子加工.本文首先总结了剪切流变测试中的基本假设：(1)设置的应变施加在样品上，(2)应力来源于样品自身的响应和(3)施加的流场为纯粹的剪切流场；之后具体阐述了这些假设失效的情形和所导致的常见的实验错误；最后，通过结合一些实验实例具体说明如何培养良好的测试习惯和获得可靠的测试结果.关键词:流变学/剪切流场/剪切流变测试目录1.流场分类2.剪切旋转流变仪概述2.1测试原理2.2测试模式3.旋转流变仪测试中的常见问题3.1测试过程的基本假设和常见问题概述3.1.1输入(输出)应变为施加在样品上的应变3.1.2流场为简单的剪切流场3.1.3输入(输出)应力为样品的黏弹响应3.2测试中常见问题I：仪器和夹具柔量3.3测试中常见问题II：仪器和夹具惯量的影响3.4测试中常见问题III：样品自身惯量的影响3.5测试中常见问题IV：二次流的影响3.5.1同轴圆筒夹具二次流边界条件3.5.2锥板和平板夹具二次流边界条件3.6测试中常见问题V：样品表面张力3.6.1样品的各向对称性3.6.2样品本身表面张力大小3.6.3大分子聚集3.7测试中常见问题VI:测试习惯3.7.1样品的制备：干燥和挥发问题3.7.2确定样品的热稳定性3.7.3样品体系是否达到平衡态3.7.4夹具热膨胀对测试的影响3.7.5夹具不平行和不同轴对测试的影响4.结论与展望参考文献流变学是研究材料形变和流动(连续形变)的科学，其重要性已在学术界和工业界得到了广泛的认可.流变仪是研究材料流变性能的仪器，利用流变仪进行流变测试已成为食品、化妆品、涂料、高分子材料等行业的重要表征和研究手段[1~8].本文从流变测试的角度，详细介绍了流场的分类和旋转流变仪测试的基本原理和测试技巧，重点阐述了剪切流变学测试中的基本假设和这些假设在特定的条件下失效的情况.最后，通过结合具体的实验测试实例，详细地阐述了如何避免流变测试中的错误和不良测试习惯.笔者希望本文能够对流变学测试人员有一定的帮助和启发，找到获得更可靠和准确的实验测试结果的有效途径.1.流场分类高分子加工过程中的流场往往非常复杂，例如：在共混与挤出的工艺里，占主导的流场是剪切流场；在吹塑和纺丝等工艺里，占主导的流场是拉伸流场.更多加工过程中，用到的流场是剪切与拉伸等流场的复合流场[9~12].在流变学测试中，为了得到更明确的测试结果，往往选择比较单一和纯粹的流场，如剪切或者单轴拉伸流场(此后简称“拉伸流场”).流变仪的设计往往需要实现特定的流场，并表征材料在该特定流场下的响应.虽然剪切流场和拉伸流场在高分子加工中同等重要，高分子流变学的测试研究却呈现了一边倒的局面：目前大量常用的商用流变仪，如应力和应变控制型的旋转流变仪、转矩流变仪、毛细管流变仪的设计基础都是针对剪切流场的(利用这些仪器仅可进行比较粗略的拉伸流变测试，例如在旋转流变仪的基础上添加如SentmanatExtensionalRheometer在内的附件测量拉伸黏度[13]或者利用毛细管流变仪的入口效应来估算拉伸黏度.)，而针对拉伸流场的拉伸流变仪则比较稀缺.剪切和拉伸流场自身的区别是造成以上局面的主要原因.图1中分别展示了剪切和拉伸2种形变[14].施加剪切形变时(图1上)，力位于样品顶部，力的方向与上表面平行，该应力会造成样品的剪切形变，而连续的剪切形变则称为剪切流动.剪切流动的特点是，底部速度为0(不考虑滑移)，顶部速度最大，速度梯度的方向与速度的方向垂直.而施加拉伸形变时(图1下)，力位于样品右侧，力的方向与右侧面垂直，该应力会造成样品拉伸形变.同样，连续的拉伸形变称为拉伸流动.拉伸流动的特点是，样品左侧固定，速度为0，右侧拉伸速度最大，因此速度梯度的方向与速度方向平行.施加剪切流场时，剪切速率等于上表面的绝对速率除以两板间的距离.在旋转流变仪中，使用匀速转动的锥板或者同轴圆筒即可实现单一的剪切流场.然而，拉伸速率的大小等于右侧表面绝对速率除以样品的长度.在拉伸过程中，样品越拉越长，因此右侧面的速度需要越来越大，方可实现稳定的拉伸流场.假设t时刻样品的长度为L，则此时的拉伸速率等于[15]：图1Figure1.Illustrationoftworepresentativemodesofdeformation:thesimpleshearforwhichthedirectionofvelocitygradientisperpendiculartothatofvelocity,andtheuniaxialelongationforwhichthedirectionofvelocitygradientisparalleltothatofvelocity.(ReprintedwithpermissionfromRef.[14] Copyright(2012)Elsevier)将式(1)进行积分可以得到L(t)=L0exp(ε˙t)，表明样品的长度正比于时间的幂律函数.为了实现稳定的拉伸流场，实验中右侧面速度随时间呈指数增长，因此拉伸流场相较剪切流场更难以实现，这就是造成拉伸流变仪器较为稀缺的主要原因.有人要问，为什么需要测试2种典型流场，我们能从剪切实验的结果来推导其拉伸的行为吗？对于线性流变的行为，答案是肯定的.即当体系位于平衡态附近，施加微弱的扰动时，拉伸黏度ηE,0与剪切黏度η0存在着简单的正比关系ηE,0=3η0=3∫0tG(t′)dt′，其中G(t)为线性剪切模量相对于时间的函数[16,17].该正比关系由Trouton在牛顿流体中发现，被称作Trouton比[18].然而，对于流场较强的非线性的流变测试，无法从剪切流变行为直接推导拉伸流变行为，或反之，从拉伸流变行为推导剪切流变行为，主要原因是，剪切与拉伸测试不同流场下的应力张量的不同分量：如在图1中可见，剪切测试中主要测量上板作用力Fs，其除以上板面积可得到剪切条件下应力张量σ的xy分量，而拉伸测试中主要测量右侧力FE，其除以右侧面面积主要得到拉伸条件下应力张量的xx分量.2.剪切旋转流变仪概述本文重点介绍剪切流变测试中的仪器原理和测试技巧(笔者计划在后续文章介绍拉伸测试的原理和技巧).目前商业的用于剪切测试的流变仪为旋转流变仪和毛细管流变仪.本小节主要围绕旋转流变仪展开介绍.旋转流变仪主要分为应力控制型和应变控制型2种.应力控制型旋转流变仪一般使用组合式马达传感器(combinedmotortransducer，CMT)，即驱动马达和应力传感器集成在一端，也被简称为“单头”设计；应变控制型的流变仪一般使用分离的马达和传感器(separatemotortransducer，SMT)，即驱动马达和应力传感器分别集成在上下两端，简称为“双头”设计，这2种设计的主要区别在于：“单头”设计更为简单，仪器容易保养和维护，但是夹具和仪器的惯量、马达内部的摩擦力容易对应力的测试结果造成影响，需要对仪器定期进行校正；“双头”的设计更为复杂，仪器操作步骤较多，需要更专业的仪器培训和仪器维护来防止操作不当带来的仪器损害，但是由于其马达和应力传感器分离的优势，可以更准确地进行应变和应变速率控制模式的测量，“双头”的流变仪的测试范围更宽，可以在更高的频率和更低的扭矩下得到准确的测试结果.下面我们将从旋转流变仪的测试原理(2.1节)和测试模式(2.2节)两个方面分别对于剪切流变测试进行简单的概述，这部分内容对于“单头”或者“双头”流变仪同样适用.之后，我们会结合具体例子详细地介绍流变仪测试中需要注意的问题，部分内容会涉及“单头”和“双头”流变仪的区别.对于流变测试比较熟悉的读者可以跳过2.1和2.2小节，直接阅读第3节.2.1测试原理对于旋转流变仪，无论是应力控制还是应变控制模式，应变γ和应变速率γ˙均分别通过电机马达旋转的角位移θθ和角速率Ω转换得到，而应力均通过扭矩T(T=R×F，其中F为力，R为力臂)转化得到，上式中Kγ和Kσ分别为应变因子和应力因子，由测试夹具的类型、大小、间距等夹具的几何因子决定，而流变学测得的所有流变学参量，如剪切模量，黏度等都是应力应变的函数.因此,可以从原始测量的角位移θθ、角速率ΩΩ、扭矩T和应变因子Kγ、应力因子Kσ计算得到：剪切流变测试中通常用到的夹具为平行板、锥板和同轴圆筒3种，其基本结构、流场特征，应变和应力因子(Kγ和Kσ)总结在图2中.图2Figure2.GeometryandparametersKγandKσofparallel-plate,cone-and-plateandCouettefixtures平行板、锥板和同轴圆筒三者基本结构的特点也决定了其使用场合不同，具体总结如下：(1)平行板夹具具有剪切流场分布不均一的特点，施加应变时，其圆心处剪切应变为0，最外侧剪切应变最大，应变沿半径方向线性增加；平行板夹具的优点是制样和上样都很方便，但由于其内部流场不均一的特点，平行板夹具一般只用于线性流变测试.但是，对于一些特殊的实验需求，选择平板进行剪切实验具有一定的优越性.例如，可以利用平板间剪切速率随半径线性增加的特性，研究不同剪切速率下的流动诱导结晶行为[19,20].(2)锥板夹具相对于平行板夹具具有内部剪切流场均一的特性，但其制样和上样相对于平行板要复杂，特别是难以流动的样品上样比较困难，因此一般仅在非线性流变测试时选择.此外，需要注意的是,为了避免测试时锥板和其对面板直接接触，通常在锥面顶点处截去一小段锥尖，使用锥板测试时，设定的夹具间距即被截去的锥尖高度.(3)同轴圆筒夹具相对于平行板和锥板通常需要使用更多的样品，但是由于其具有较平行板和锥板更大的夹具/样品接触面积和测试力臂(介于样品内径R1和外径R2之间)，使用其测试可得到更高的扭矩，因此，其可用于测试更低黏度的样品.2.2测试模式仪器测试的基本原理通常是对样品施加一个扰动或者刺激并记录其响应.在旋转流变仪的测试中，通常对样品施加应变并记录应力响应，或反之，施加应力并记录应变的响应.根据施加应变或应力随着时间的变化情况，流变测试通常可以分为稳态、瞬态、动态3种测试模式(如图3)，总结如下：图3Figure3.ThedifferentresponsesofNewtonianfluid,Hookeansolid,andviscoelasticmaterialstotheimposedsteadyflow(stressgrowth,transientorsteadymodethatdependsonthefocus),stepstrain(stressrelaxation,transientmode),stepstress(creepandrecovery,transientmode)andsmallamplitudeoscillatoryshear(SAOS,dynamicmode).(1)稳态测试模式通常测试样品在外加流场达到稳定状态下的响应.通常，达到稳定的状态需要一定的时间，如果测试关注的是体系达到稳态过程，其测试模式一般称作瞬态模式，而如果测试关注的是体系达到稳态之后的过程，则测试模式为稳态模式.通常仪器的软件内置了一些检验样品是否达到稳态的标准，如剪切速率扫描测试的过程中，仪器会记录应力的变化，当其测试应力在一定的时间内稳定后，仪器才会记录此时的应力.剪切条件下，牛顿流体通常可以瞬间达到稳态流动，黏弹体通常需要一定的时间达到稳态流动，而胡克固体通常应力随应变增加，在结构不破坏的前提下无法达到稳态流动.(2)瞬态测试模式通常指从一个状态瞬间变化到另一个状态的过程，如施加阶跃应变(应变控制模式)、阶跃应力(应力控制模式)或者阶跃剪切速率等.其中最典型的测试就是，施加一个固定应变，记录应力随时间变化的应力松弛(stressrelaxation)测试，施加或撤销一个固定的应力，记录应变随时间变化的蠕变和回复(creepandrecovery)测试，或者施加一个阶跃剪切速率，记录瞬态黏度随时间变化的应力增长测试(stressgrowth).这些测试的共性是关注样品在一个特定刺激下的转变过程.以阶跃应变为例，迅速施加应变后，牛顿流体的应力可迅速松弛，胡克固体的应力达到一个恒定值无法松弛，而黏弹体的应力需要经过一定的时间松弛，这个时间通常反映黏弹体系在应变下结构重整的特征时间.(3)动态测试模式是施加一个交变的应变或者应力，如正弦变化的交变应变或者应力，并记录响应.以施加正弦应变的测试为例，由于测试的频率和应变大小均可调整，因此，测试有很大的参数空间.通常，小应变下，体系结构仅稍微偏离无扰状态，应力响应的信号也是正弦波，该测试通常被称作小振幅振荡剪切(smallamplitudeoscillatoryshear，简称SAOS).对于胡克固体，应力的相位与应变相位相同；而对于牛顿流体，则应力的相位与应变速率(应变对时间的导数)的相位相同，与应变相位差π/2；对于黏弹体，应力的相位与应变的相位在0~π/2之间.当应变较大时，体系的结构严重偏离无扰状态且随时间改变，此时的应力响应通常不是正弦波，该测试通常被称作大振幅振荡剪切(largeamplitudeoscillatoryshear，简称LAOS).需要指出的是，一些仪器软件会用正弦波来拟合非正弦的应力结果得到包括模量在内的测量结果，此时对于结果的解读需要非常小心.因此，一般的测试过程中建议打开仪器的应力记录来观察测量应力波的波形，并据此判定测试的线性/非线性.3.旋转流变仪测试中的常见问题3.1测试过程的基本假设和常见问题概述上文提到，旋转流变仪的原始测量的角位移θ和扭矩T可转化为应变和应力.然而，测量的应变和应力是否就是施加在样品上的真实的应变和应力呢？这显然是流变测试中最关键的问题.需要指出的是，旋转流变仪的测试结果是建立在3个基本假设上面的：(1)应变作用在样品上；(2)应力为样品自身的响应；(3)流场为简单剪切流场.这些假设都是会在一定的测试条件下失效，从而导致测试结果不可靠.接下来我们将详细地介绍这些假设条件分别在什么测试情况下失效.3.1.1输入(输出)应变为施加在样品上的应变该假设的关键在于没有考虑仪器和夹具柔量的影响，即假设样品的应变可以直接从角位移得到.然而，在力的作用下，仪器和夹具自身也会旋转一定的角度.只有当该角位移远小于作用在样品上角位移时，上述假设才能成立.由于夹具通常由不锈钢或者其他金属材料制造，其模量通常在~1011Pa或者更高的范围，而测试样品，特别是高分子材料即使是在玻璃态，模量通常小于1010Pa，因此，似乎夹具的形变可以忽略.但是，需要指出的是，平板和锥板的夹具通常被设计成细长空心的圆柱形，而夹具中间的样品通常为扁平的圆片状，这种形状上的差异会显著增加夹具柔量的影响.除此之外，夹具与样品之间的滑移也可造成施加应变和样品实际应变的区别[21~23].这种滑移会消耗一部分施加的角位移，假设被消耗的角位移为θslip，则样品上的实际角位移θeff小于施加的角位移θ(=θslip+θeff).对于平行板样品，由于应变参数Kγ=R/H，这使得在相同的实际应变Kγθeff下，旋转的角位移θeff随着板间距H的增加而增加，而θslip则改变较少，因此，滑移的效应会随着板间距的增加而弱化，该结果也可以用做滑移是否存在的间接判据：即如果存在滑移，则其造成的误差会随着板间距的增加而减少.对于滑移效应更为直接的判据就是通过微小的示踪粒子直接观测板附近的粒子的运动是否和板的运动一致.3.1.2流场为简单的剪切流场上文中提到，剪切流变仪设计的一个基本原则就是生成纯粹的剪切流场并记录样品在该流场下的响应.然而，由于受到界面和样品自身的影响，样品中实际的流场未必为纯粹的剪切流场，该效应通常在大剪切速率下出现.例如，对于同轴圆筒夹具测试低黏度样品，当泰勒数大于一个定值时，或者对于平行板和锥板测试低黏度样品，当雷诺数大于一个定值时，流场会偏离简单的剪切流场.以平行板为例(如图4所示)，在高雷诺数下，由于离心作用，旋转的上板附近的流体沿着板的径向向外运动，为了填补这些流体流出的空隙，静止下板附近的流体会沿着径向向内运动，这2种流体的运动就会造成一次流基础上出现叠加的二次流，从而导致测试扭矩的增加和相应的剪切增稠假象[24].图4Figure4.Thesecondaryflowoccurswhensampleunderrotarygeometrymovesradiallyoutwardandsampleonthestaticgeometrymovesradiallyinward.对于具有一定弹性的样品，假设其自身的松弛时间为τ，当韦森堡数Wi=τγ˙大于1时，也可能会在低泰勒数(同轴圆筒)或者低雷诺数(平行板或者锥板)的条件下出现弹性非稳定二次流，这种二次流的出现也会造成剪切增稠的假象.下文中，我们会对同轴圆筒和锥板以及平板出现二次流的边界条件进行更详细的讨论.此外，在高度缠结的高分子溶液或者高分子熔体等黏度较高的体系中，剪切速率过高的时候可能会出现剪切带或者较强的壁面滑移，这种剪切速率的非均一分布往往有利于体系自由能的降低.对于高分子熔体，在高剪切速率时，自由表面附近可能出现熔体破裂的现象.这些现象的出现也都会导致测量体系的流场严重偏离简单剪切流场.通常，剪切带、壁面滑移和熔体破裂等现象都会导致体系的应力减少及随之增强的剪切变稀效应(应力或者黏度随时间急剧下降).对于一些极端的情况，甚至会出现剪切应力σ不随剪切速率γ˙γ˙的增加而增加的特殊现象(此时黏度η=σ/γ˙γ˙~γ˙β且β≤−1).为了减弱熔体破裂的现象带来的实验误差，通常可以采用锥板加组合板的特殊夹具(cone-partitionedplate，简称CPP夹具)(如图5所示).CPP夹具中，锥板(绿色)与马达相连，组合板分为2个部分，中心平板(尺寸小于锥板，灰色)和环绕中心平板的环状板(蓝色)，两者同轴且分离，共同组合成类似于与锥板同等大小的平板.其中，中心板与传感器相连并记录扭矩，环状板与仪器相连且被固定.测试过程中，一般熔体破裂发生在样品边缘.因此，只要当破裂的边缘没有深入到中心板，所记录的扭矩受到边界熔体破裂的影响就可以忽略[25].图5Figure5.SchematicviewoftheCPPfixture.Green:cone red:sample blue:outerpartition(section) yellow:translationstages(section) orange:bridge(section) grey:innertool(Drawingnotinscale).Thesamplediskshouldhavesizesufficientlylargerthantheinnerplate.(ReprintedwithpermissionfromRef.[25] Copyright(2016)AmericanChemicalSociety)3.1.3输入(输出)应力为样品的黏弹响应其实，上述二次流出现是由样品内部流场的不稳定性带来的效应，会导致额外的应力.在流变测试中，另一个无法忽略的就是测试扭矩的贡献中包含仪器和夹具自身的惯量的贡献.对于真实样品的测试扭矩应该等于测试总扭矩减去仪器和夹具自身的惯量造成的额外扭矩.上面文中提到，对于纯弹性的流体，流变测试中其自身的弹性产生的扭矩T与旋转角度θ具有正比的关系，即T~θ，此时T相对于θ的相位角δ为0°；对于纯黏性的样品，流变测试中其自身的黏性所产生的扭矩与旋转角度相对于时间的导数具有正比的关系，即T~θ˙，此时T相对于θ的相位角δ为90°；对于惯性导致的扭矩，其大小与加速度成正比，即T~θ¨，此时T相对于θ的相位角δ为180°，这种区别可以作为出现惯量效应的判据.例如，在动态测试中，样品黏弹性引起的相位角在0°和90°之间，一旦测试时出现了90°和180°之间的相位角，则必然出现了仪器惯量效应.特别是在高频动态测试中，由于θ=θ0sin(ωt)，则惯量I贡献的扭矩高达T0=Iω2θ0，因此，商业的旋转流变仪通常频率ω的测试上限在102rad/s.虽然有些仪器支持测试更高的频率，如103rad/s或者更高，但是测试高于102rad/s的数据时，需要时刻注意分析惯量对于扭矩的贡献.此外，由于自由表面的存在，表面张力对于扭矩的贡献有时也是难以忽略的，该贡献在低黏度的样品中表现得尤为突出.由于表面张力的存在，样品具有收缩表面积的趋势，这会造成剪切作用下界面形状或面积变化时额外的法向力或者剪切力.例如，在平板和锥板夹具中，样品过度充满或者未充满的时候，样品的自由表面会产生突出或者凹陷的曲面结构，这种曲面结构的产生会引起额外的法向力.当样品在剪切流场中，自由表面的面积也会随之出现波动性的变化，这种变化通常会产生弹性应力响应，从而导致额外的应力贡献.通常可以通过填充合适量的样品、增加样品的各方向对称性和引入表面活性剂降低表面张力等方法来抑制表面张力的影响.下文中，我们会结合一些实验实例进一步阐释上述旋转流变仪测试的假设条件失效的情况.此外，我们总结了流变测试中一些不良测试习惯导致无法正确获取实验数据的情况.最后，我们会针对上述内容，给出一些避免类似错误结果的建议.3.2测试中常见问题I：仪器和夹具柔量流变仪能够准确测量样品模量的一个前提是传感器和夹具的柔量远小于样品的柔量，或者换言之，传感器和夹具的刚度远大于样品的刚度(刚度等于柔量的倒数).其中，夹具的刚度不仅与夹具的模量相关，也与夹具的尺寸和形状相关.如果将夹具设计成圆柱形，则其刚度κ与夹具横截面半径R的4次方成正比，与圆柱体的高h成反比：一方面，为了抑制样品的温度对传感器和马达的影响，并减少夹具的惯量，平行板和锥板夹具常被设计成细长的形状(较小的R和较大的h)，这种结构会减少夹具的刚度；另一方面，为了增加样品的测试扭矩，常将样品制成扁平的形状，这种形状的差别使得夹具与样品刚度的区别远低于制造夹具的材料和样品模量上的区别，而导致实际施加在样品上的真实应变低于设定应变，这种应变的误差会导致样品流变测试结果的显著误差.例如，刘琛阳等分析了双头应变控制型流变仪ARESG2(TA)的仪器柔量对线性黏弹性的影响[26].如图6(a)所示，在样品模量大于105Pa时，用25mm平行板的测量结果明显偏离8mm平行板的测量结果.虽然样品的模量不发生变化，样品的刚度随着尺寸R的增加而增加，造成了测量时夹具产生了更多的形变，这导致了实际施加在样品上的应变的减少和相应的测试模量的降低；为了说明这个问题，图6(b)展示了相对于指令应变(黑色方块)，经过传感器校正后的实测应变(红色圆点)较小，而经过夹具校正后的应变则更小(绿色三角)，该应变可反映施加在样品的实际应变.图6Figure6.(a)Theeffectofgeometrycomplianceonlinearviscoelasticity (b)Comparisonofcommandedstrain(as100%),measuredstrain(withforcerebalancetorquetransducers(FRT)compliancecorrection),andcorrectedstrain(withtoolcorrection)obtainedforapolyisobutylenesampleat−20°Cusing25mmparallelplates(ReprintedwithpermissionfromRef.[26] Copyright(2011)SocietyofRheology)为了准确地测量样品的模量，通常建议选取合适尺寸的夹具来直接测量.由于夹具的形变通常正比于扭矩，因此在测量较高模量范围的样品时，为避免柔量的影响，需减少样品和夹具尺寸来降低扭矩.而对于测量较低黏度的样品，需要增加样品和夹具的尺寸来增加扭矩，使得扭矩大于仪器传感器的测试下限.笔者的经验是，25mm板使用的上限通常为~105Pa，8mm板的使用上限为~107Pa，而如果需要准确地测量高分子玻璃态模量(~109Pa)，需要使用3mm左右的夹具.对于黏度极低的样品，除了选择更大的板(如50或60mm的夹具)以外，还可以使用过采样技术(oversampling)[27]，拓宽动态测试的扭矩测试下限，提高相位角的准确程度.但是考虑到小夹具上样的困难，可利用柔量校正来拓展夹具的使用上限.很多流变学者具体研究了柔量的校正方法，例如1982年，Gottlieb和Macosko[28]讨论了仪器柔量对动态流变测量的影响以及力传感器的校正方法.在2008年，Hutcheson和McKenna[29]详细地研究了夹具尺寸对玻璃化转变区附近的流体的动态振荡测试和应力松弛测试结果的影响，并提出相应的校正方法.本文以Hutcheson和McKenna的校正方法为例[29]，简单介绍一下动态剪切数据的校正方法.为了准确测定特定夹具下整个仪器系统的柔量系数，作者设计加工了上下板“连体”的参比夹具(如图7所示)，并直接测量了参比夹具的柔量.根据柔量相加原则，流变仪器实测复合扭转刚度κ0∗的倒数等于仪器夹具刚度κt和样品刚度κs∗的倒数之和：由于仪器和夹具的柔量均来源于其固体弹性，可以将两者简化为一个与黏弹样品串联的弹簧，其刚度可简化为实数κt.在已知κt的基础上，可利用公式(6)校正测试的实验数据κmes∗，得到样品的实际复数刚度κs∗.图7Figure7.Asimpleschematicshowingthegeometryofthesolidrodandthedisposableplatens(ReprintedwithpermissionfromRef.[29] Copyright(2008)AmericanInstituteofPhysics).3.3测试中常见问题II：仪器和夹具惯量的影响对于仪器和夹具惯量的校正是准确进行瞬态和动态流变测试的基础.旋转流变仪测得的扭矩不仅来源于样品自身的应力响应，也来源于马达和夹具在加速过程中的惯量贡献.早在1991年，Krieger等讨论了单头的应力控制型流变仪仪器和夹具惯量对测试的影响[30]，他们发现，当仪器施加恒定的扭矩时，部分扭矩用于加速驱动马达和夹具旋转，当旋转速度达到稳定时候，测试的扭矩才是真实的样品扭矩.最近，Lauger等研究了流体在振荡剪切模式下的仪器和夹具惯量的影响[31]，并给出了通过流变仪测量的实测扭矩、样品产生的扭矩以及仪器和夹具自身惯量产生的扭矩的三者之间的矢量关系(图8).图8Figure8.Vectordiagramoftorques,includingaccelerationtorqueTa,totalorelectricaltorqueT0,andsampletorqueTs,whereδδandααarephaseangleofT0andTs,respectively.ThesampletorquecanbedecomposedintoviscouspartTvandelasticpartTe(ReprintedwithpermissionfromRef.[31] Copyright(2016)SocietyofRheology).其中，仪器测试的实测扭矩T0等于样品扭矩Ts和仪器加速惯量产生的扭矩Ta之和.换言之，样品产生的扭矩应该等于总扭矩减去仪器加速时惯量产生的扭矩，该扭矩可利用相位角分解成弹性贡献部分Te和黏性贡献部分Tv.此外，Lauger等研究表明[31].：对于牛顿流体，惯量产生的扭矩与样品扭矩的比率可表达为其中I为测量设备的转动惯量，|G∗|为样品的复数模量的绝对值，ω为测试的角频率.然而，需要指出的是公式(8)仅适用于牛顿流体，对于黏弹性体系并不准确.据此，可以通过计算仪器和夹具惯量产生的扭矩与样品扭矩之比来判断仪器和夹具惯量的影响.例如：图9展示了Lauger等利用单头的MCR系列流变仪(AntonPaar)测试黏度为4mPas的S4oil频率扫描测试.在测试的频率范围内，该流体应为牛顿流体.其中蓝色正三角表示实测的扭矩T0，绿色倒三角表示校正了仪器和夹具惯量贡献后的样品贡献的扭矩Ts.在最低频区域，实测扭矩与样品贡献扭矩近似相等，说明样品的贡献占主导，此时测得的复数黏度(红色圆)接近样品稳态黏度4mPas.但是随着频率的增加，实测扭矩大于样品贡献的扭矩且两者差距逐渐增加，在频率小于25rads−1(竖箭头所示)的区域，虽然实测扭矩已经远大于样品的扭矩贡献，即实测的T0/Ts已接近2个数量级(横箭头所示，这与通过公式(8)计算的结果Ta/Ts=Iω2Kσ/(Kγ|G∗|)=IωKσ/(Kγ|η∗|)=95近似相等)，经过校正得到的样品扭矩计算的黏度仍然接近4mPas，说明测试结果仍然有效.该例子展示了当前流变仪的技术水平已经臻于成熟：即使在惯量贡献的扭矩占主导的情况下，仍然可以通过仪器校正得到准确的样品扭矩.但是在频率高于25rads−1区域惯量校正开始失效，造成了稳态黏度激增的假象.图9Figure9.FrequencysweepmeasurementontheS4oilsamplewithviscosityof4mPas(CP60-0.5geometry).Inadditiontothecomplexviscosity,themeasuredtotaltorqueT0andthesampletorqueTsobtainedaftertheinertiacorrectionareplottedagainstangularfrequencyωω.Arrowspointtodatapointsat25rads−1(seetext),abovewhichtheinertiacorrectionfails.(ReprintedwithpermissionfromRef.[31] Copyright(2016)SocietyofRheology)在动态振荡测试中，样品黏弹性引起的相位角应当在0°和90°之间(图8所示)，因为90°和0°相位角分别对应纯黏性和纯弹性的扭矩贡献Tv和Te，而惯量产生的相位角为180°.图8中，高频处仪器测试的实测扭矩T0远大于样品测试扭矩Ts，表明仪器加速扭矩Ta在测试T0中占据主导，此时的相位角应接近180°.因此，一旦测试时出现了90°和180°之间的相位角，或者动态测试出现G' ~G"~ω2的结果，即可判定出现了仪器惯量效应[32].为了避免实验测试中的不良数据，仪器惯量造成的扭矩Ta与材料自身产生的扭矩Ts之比Ta/Ts应小于一个极限值(该值与仪器的状态和校正的准确性相关).减少惯量影响的一个行之有效的方法是选择合适的夹具.公式(8)中，与夹具几何尺寸相关的参数为Kσ/KγKσ/Kγ.对于锥板，Kσ/Kγ=3β/(2πR3)，因此,减少锥角ββ和增加板半径R均有利于减少惯量影响，而对于平板，Kσ/Kγ=2h/(πR4)，因此，减少板间距h和增加板半径R均有利于减少惯量影响，或者选择更轻质的夹具来减少I亦可减少惯量影响.总之，无论锥板或平板，增加R或者选择轻质夹具都是减少惯量影响的有效手段.为了降低仪器和夹具惯量影响，对于单头的应力控制型流变仪，需要定期进行惯量的校正，并在更换夹具时做相应的校正.对于双头的应变控制型的流变仪，使用具有力反向平衡功能的传感器可以极大地抑制惯量带来的误差，其表现虽远超单头的流变仪，但也无法完全消除惯量的影响.因此，需要对具体的实验测试结果进行综合的分析和甄别.3.4测试中常见问题III：样品自身惯量的影响剪切流变仪测试中一个基本假设是流场的单一性，即流场是纯粹的剪切流场，这一假设在高速振荡测试过程中失效[33].即在振荡测试中，流变仪通过夹具迫使样品产生往复运动，使得样品内部产生剪切波，当板(夹具)间距与剪切波波长相当或大于剪切波波长时，样品的自身惯量的影响会使得施加样品的剪切流场偏离纯粹的剪切流场.Schrag给出了在剪切流变测试不受该剪切波干扰的临界条件[34]，即板间距需远小于其波长λs，其表达式为：式中ρ是流体的密度，|η∗|=|G∗|/ω是复数黏度的绝对值，其中|G∗|是复数模量的绝对值，δ是相位角.研究表明，在给定的频率范围内选取合理的板间距h是减少样品惯量影响数据误差的关键.以水为例，密度为ρ≈1gcm−3，黏度为η≈10−3Pas，相位角δ≈90°，当频率ω=102rads−1时，可估算出λs≈0.9mm.用平板测试一般要求间距在0.5~1mm，因此无法满足hλs.当使用锥板测试时，板间距最宽的部分可以估算为h=βR，因此，半径为25mm、锥角为1°的锥板，h=0.44mm，同样也无法满足hλs.由公式(9)可知剪切波长λs随着样品黏度的增加而增加，因此，上述问题一般不会在黏度较高的高分子溶液或高分子熔体中出现.图10展示了Lauger等利用双头的MCR系列流变仪(AntonPaar)对牛顿流体S4oil在半径相同(R=30mm)，锥角分别为0.5°(红色)、1°(绿色)、2°(蓝色)不同的夹具下的振荡剪切测试，研究了样品惯量对流体相位角的影响[31].该流体在测试范围内为牛顿流体.我们发现样品在低频区域表现牛顿流体性质，相位角均为90°，随着频率的增加，相位角逐渐降低，流体出现了一定的弹性响应，且锥角越大，相位角降低越多(箭头指向).相位角的减少导致了储能模量G' ~ω2的标度区域的出现，该结果非常类似于黏弹流体的松弛末端行为，但其实为样品惯量造成的实验假象.显然，此相位角减少的不同来源于测试夹具的区别而非样品的区别.究其原因，是锥板最外侧的板间距βR(0.5°,1°,2°板分别为0.26，0.52和1.05mm)逐渐逼近于通过公式(9)计算出来的λs≈2.0mm，使得样品惯量造成的实验误差逐渐显现.图10Figure10.Phaseangle(circles)andstorageG' (triangles)andlossmodulusG"(squares)fortheS4oilmeasuredinSMTmodewiththreeconeangles,0.5°(red),1°(green),2°(blue).Thearrowindicatesthedirectionofincreasingtheconeangle.(ReprintedwithpermissionfromRef.[31] Copyright(2016)SocietyofRheology)3.5测试中常见问题IV：二次流的影响在稳态或瞬态测试中，高剪切速率时，由于流动不稳定性的影响可能导致剪切流场出现失稳，造成二次流的出现[24,35~37]，使得剪切流变仪测试中剪切流场单一性的基本假设失效.二次流叠加在剪切流场上，会增加仪器测量的扭矩，导致测试样品的表观黏度突然增加.研究表明，对于不同夹具，均可出现二次流.下面我们将对同轴圆筒、锥板和平板3种夹具的几何流场出现二次流的边界条件进行阐述，并通过实例展示二次流对实验数据的影响.3.5.1同轴圆筒夹具二次流边界条件泰勒给出了牛顿流体在同轴圆筒夹具的测量过程中失稳的临界条件[38~40]：可避免Taylor-Couette涡流出现的稳定区间的泰勒数Ta满足：其中R1和R2分别为同轴圆筒夹具中流体的内径和外径(如图2所示)，而同轴圆筒夹具的剪切速率为：γ=ΩKγ≈ΩR1/(R2−R1)，由此可以得到避免Taylor流的条件：3.5.2锥板和平板夹具二次流边界条件锥板和平板具有不同于同轴圆筒的边界条件，其产生二次流的一个主要原因是离心作用：即高速转动的板附近的流体产生沿着半径方向向外的速度分量，同时诱发静止板附近的流体向内流动(如图4所示).对于锥板和平板夹具，雷诺数Re可定义为[41]：其中h为特征的板间距(平行板h等于间距，锥板h=βR).Turian等研究表明[41]，对于利用锥板和平板测试的牛顿流体，实际扭矩T和理想稳定流场下的扭矩T0之比与雷诺数相关：给定T/T0误差1%，即T/T0=1.01，可以得到一个特征的临界雷诺数Recrit=4，该情况下尚未发生持续的湍流.利用Recrit和剪切速率γ˙=ΩR/h，可以估算锥板和平板稳态剪切的临界条件：据此我们可以根据实验条件和夹具参数计算出不稳定流场的临界条件.从公式(14)可以看出，选择较小h的平行板可以抑制二次流，但h过小的时候，两板间微小的不同轴或不平行都会被放大，影响测试的准确性[42].因此，需要选择合适的板间距.为了更直观地展示牛顿流体的二次流不稳定流场对实验数据的影响，图11是我们利用单头应力控制型流变仪MCR-302(AntonPaar)实测的水在剪切速率扫描实验中的黏度相对剪切速率的图，可以看出，在低剪切速率出现的类似于剪切变稀的现象(蓝色区域)可能由于传感器扭矩低于仪器测试下限(Tmin=0.11~0.25μNm)或者表面张力的影响，而在高剪切速率下(红色区域)，剪切增稠的异常现象是由于板的高速转动引发了二次流.图11Figure11.SteadyshearflowmeasurementsofH2Ousingcone-and-platewithdiameterof50mm,thescatteredplotsintheblueregimeareobtainedfromtorquebelowthelow-torquelimit,thethickeningbehaviorintheredregimeisduetosecondaryfloweffect.3.6测试中常见问题V：样品表面张力在使用旋转流变仪测试低黏度的牛顿流体时，表面张力往往会影响到测试结果.很多低黏度流体异常的实验数据都和其表面张力有关[42,43].而表面张力的产生与样品的各向对称程度、样品的自身表面张力以及样品是否存在吸附和聚集有着密切关系[32,44~47].为了使读者更加清楚地了解表面张力对流变实验数据的影响，下面我们将分别从样品的各向对称性、样品自身表面张力的大小以及样品自身存在吸附和聚集3种情况阐述表面张力对实验结果的影响.3.6.1样品的各向对称性保证样品的各向对称是流变测试中获得准确实验数据的基础，样品的各向非对称性可能在填充上样时即存在，如过度填充或者填充不足均可造成样品的各向非对称性，各向非对称性也可能在测试过程中产生，如样品的边界在流场下存在一定的形状的波动，或样品不对称的挥发引起样品边缘与板的接触线和接触角的不对称性.Ewoldt等[32,44]研究低黏度样品的剪切流变测试时，发现测试扭矩会受到这些边缘形状变化的影响(如图12所示).对比完全对称的理想条件，非理想情况下接触线、接触角Ψ(s)和半径都发生了明显的变化.将接触线看作闭合曲线，可沿闭合曲线积分得到由表面张力引起的扭矩变化.例如，沿z轴的扭矩Tz可表示为：图12Figure12.(a)Contactlineandinterfaceangle:idealversusnon-idealcases.Inthenon-idealcase,asymmetriesareexaggeratedcomparedtotypicalloadingandcanalsooccurasaresultofoverfilling (b)Contactlineinz=0planerepresentedbyanarbitraryparametriccurve,r–r_(s).(ReprintedwithpermissionfromRef.[44] Copyright(2013)SocietyofRheology).公式中，r(s)是半径，Γ(s)是表面张力，t^l,r是闭合曲线的切线矢量.从公式(15)中可知表面张力产生的扭矩与接触线的几何形状、样品的表面张力和界面角均相关.样品填充不足或过量填充都会导致表面张力引起扭矩增加.此外，样品挥发也可导致样品填充不足，是高分子溶液或水凝胶体系流变测试过程中最容易忽略的问题.图13显示了Johnston等[44]研究了随着水分蒸发，样品从填充过度到填充不足过程中扭矩的变化.他们发现，刚开始填充过度会随着水蒸发而缓解，扭矩先减小并保持了一定时间，之后的样品量继续减小导致样品填充不足，接触线断开，此时产生更大的扭矩，然后扭矩会继续保持，直到在更长的时间再次提高.出现此现象的原因是水蒸发会同时导致接触线和接触角的改变，从而增加了样品的各向非对称性.因此，对于溶液体系的测试，需要考虑溶剂挥发、样品填充不足导致表面张力引起的扭矩增加，这些因素会影响测试结果.图13Figure13.Evaporation-inducedcontactlinemigration,whichcausessurfacetensiontorque.Thegeometryisparallelplate(diameter40mm)withconstantvelocityΩΩ=0.01rads−1.Insetimages(viewsfrombelow)illustratethecontactlinesoftheoverfilledandunderfilledcases(ReprintedwithpermissionfromRef.[44] Copyright(2013)SocietyofRheology).3.6.2样品本身表面张力大小样品自身的表面张力的不同也可造成测试结果的显著不同.Johnston等[44]讨论了水和正癸烷在稳态剪切测试过程中测试扭矩与剪切速率的依赖关系，虽然两者室温下的黏度近似，分别为1.17和1.57mPas，利用同轴圆筒测量的低剪切速率下的扭矩却大相径庭，这主要源于水和正癸烷表面张力的不同(75和25.3mNm−1)，从图14可以看到，相对于正癸烷溶液，具有更高表面张力的水在低剪切速率下显示出由表面张力导致的扭矩平台1μNm,值得注意的是，其中4组水的测试结果表现出该扭矩平台，但仍有2组水的测试结果没有表现出扭矩平台，Johnston等认为这可能与前面3.6.1节讨论的接触线的不确定性有关.图14Figure14.Steadyshearflowwithdifferentsurfacetension(waterandn-Decane)usingtheconcentricdoublegap(DG)geometry(ReprintedwithpermissionfromRef.[44] Copyright(2013)SocietyofRheology)3.6.3大分子聚集对于一些低黏度的蛋白溶液体系，在低剪切速率下的流变测试时，通常需要考虑空气与水界面处形成的蛋白表面膜产生的界面张力和蛋白溶液中蛋白聚集的影响[46,47]，表面膜形成和蛋白聚集可导致包括黏度增加、剪切变稀增强和表观屈服应力的出现，这些表面的因素有时会误导研究人员对溶液的整体流动特性的判断.例如，Castellanos和Colby等研究了牛血清蛋白和抗体溶液黏度对剪切速率的依赖性[47].他们发现：不含表面活性剂成分的牛血清蛋白在液-气界面处形成聚集膜，在低剪切速率下出现明显的表观屈服应力和相应的η∼γ˙−1η∼γ˙−1的屈服区域(图15(a)).添加表面活性剂能抑制和延缓蛋白表面膜的产生，从而弱化了屈服区域，但经过较长的等待时间(41天)，蛋白聚集导致屈服区域逐渐重新形成(图15(b)).图15Figure15.(a)Increaseofapparentviscosityofsurfactant-freeBSAsolutionsduringtheproteinaggregation.(b)Increaseofviscositywithtime,owingtotheproteinaggregationinthemAbsolutionsevenafterintroductionofthesurfactant.(ReprintedwithpermissionfromRef.[47] Copyright(2014)TheRoyalSocietyofChemistry)3.7测试中常见问题VI:测试习惯如上面所述，3个基本假设都是在比较极端的情况下会失效，如样品刚度足够高，需要考虑仪器和夹具柔量的影响；黏度足够低或者剪切强度足够大，需要考虑仪器夹具惯量和样品惯量的影响以及施加流场是否为纯粹的剪切流场.而在实际流变测试中，也有一些情况满足上述3个基本假设，却得不到准确的测量数据.下面总结了流变测试过程中一些容易忽略的问题.为了避免这些问题，提高流变测试的正确性和准确性，需要建立良好的测试习惯.3.7.1样品的制备：干燥和挥发问题对于聚合物熔体，如果样品干燥不充分时，或者测试过程中暴露在湿度较大的环境中，样品中的微气泡和水分会对测试结果产生显著影响，尤其含有氢键和离子极性组分的聚合物(如离聚物)，溶剂(如水)对其流变行为的影响明显.此外，对于水凝胶和溶液体系，测试前和测试过程中需要考虑样品自身溶剂挥发对测试结果的影响，对于溶剂高挥发性的溶液体系这是常见的问题，通常可以使用液封(如用石蜡油密封水溶液)的方法避免溶剂的挥发.图16展示的是Wolff等[48]对聚二甲基硅氧烷树脂(PDMS)在具有气泡(圆)和无气泡(三角)条件下的频率扫描测试，发现损耗模量几乎不受气泡的影响，松弛末端满足G' ' ∼ω1∼ω1标度关系，而储能模量受气泡影响较大，逐渐偏离G' ∼ω2标度关系，这是气泡/样品界面的慢松弛过程导致的.图16Figure16.ThestorageandlossmoduliasfunctionsoftheangularfrequencyforaPDMSsiliconeoilwithandwithoutbubbles(ReprintedwithpermissionfromRef.[48] Copyright(2013)Spring)图17展示了Shabbir等[49]对聚四氢呋喃磺酸锂离聚物(PTMO-Li)在干燥和一定湿度条件下的频率扫描测试，他们发现湿度对离聚物的流变性能有很大影响，储能模量和损耗模量相较干燥条件下下降一个数量级左右，由此可见干燥样品对于流变测试的重要性.图17Figure17.ThestorageandlossmoduliasfunctionsoftheangularfrequencyforPTMO-Liindriedandundriedstates.(ReprintedwithpermissionfromRef.[49] Copyright(2017)SocietyofRheology)3.7.2确定样品的热稳定性在进行流变测试之前，对于不熟悉的聚合物样品，需要进行TGA和DSC测试，了解样品的热稳定性和玻璃化转变温度，以便于测试条件的选择，比如：低温测试时样品接近玻璃态，模量接近109Pa左右，样品较高的模量下突然变化夹具间隙会导致仪器法向力的激增，损坏空气轴承和力传感器；高温测试时，不了解样品热稳定性，测试温度过高会导致样品发生化学交联和降解行为，影响测试结果.通常，对于容易交联的样品，可以采取添加少量稳定剂的办法抑制化学交联，获取准确的实验数据.图18展示了Stadler等[50]对低分子量低密度聚乙烯分别在加入少量稳定剂和不加稳定剂条件下，复数黏度随时间扫描变化，可以看出当时间经过4300s之后，样品黏度突然增加，这主要由于体系中含少量双键的组分发生化学交联导致，而加入少量稳定剂的样品持续到8.24×105s(~9.5天)后，样品才开始降解，说明加少量稳定剂的办法可以有效抑制样品的化学交联.此外，为排除样品在测试过程中发生变化，对测试产生的影响，建议完成所有测试后，再次重复第一步测试，通过数据重复性来考察样品是否在测试过程中发生变化，以保证样品数据的可靠性.图18Figure18.ThermalinstabilityofsamplemLLDPEF18F.Thesamplewithoutstabilizerexceedsthe±5%criterionafter4300sowingtothecrosslinking,whilethesamplewithstabilizerstayswithinthiscriterionfor8.24×105s(≈9.5days).(ReprintedwithpermissionfromRef.[50] Copyright(2014)Springer).3.7.3样品体系是否达到平衡态在测试过程中确保样品体系在测试前是否达到平衡稳态是获取准确数据的前提.例如超高分子量聚乙烯样品，从结晶状态加热到熔体状态后，往往需要较长时间才能达到链充分缠结的平衡态.例如，图19展示了超高分子量聚乙烯样品在加热到160°C熔融后，体系从低缠结状态达到缠结平衡态的过程中储能模量G' 的变化，作者发现，热平衡时间随着合成分子的时间(图中标示)，也即分子量增加而增加，对于合成30min的样品，热平衡时间长达约一天之久[51].这种缠结程度低于平衡缠结程度的样品也可以通过在稀溶液中沉降高玻璃化温度的长链高分子(如高于缠结分子量的聚苯乙烯)来制备[52,53].图19Figure19.Buildupofmodulusindisentangledpolymermeltswithtimeofultra-high-molecular-weightpolyethylene.ThetopschemeshowsthemechanismandthebottomfigureshowsthemeasuredstoragemodulusG' (t)againsttime(symbols),whereG' (t)hasbeennormalizedbytheequilibriumplateaumodulusGN0.Curvesarethepredictionsbasedontubetheory.(ReprintedwithpermissionfromRef.[51] Copyright(2019)AmericanChemicalSociety)此外，对于高填充体系、不相容聚合物共混物等极难达到平衡态的体系，常需高速施加预剪切，使体系保持初始态的一致性.需要注意的是，该初始态往往处于非平衡态.3.7.4夹具热膨胀对测试的影响除了前面3.1和3.2节提到夹具柔量和惯量对测试结果的影响，在测试过程中还需要考虑夹具的热膨胀对测试结果的影响，不同材质的夹具具有不同的热膨胀系数.现在很多仪器在输入夹具类型时已经考虑到热膨胀系数.但是很多自制的夹具和可抛弃的夹具在使用之前需要人为地测量热膨胀系数并输入.此外，样品也具有一定的热膨胀系数，因此在测试温度范围很宽时，需要在加热过程中适当增大板间距，在降温过程中适当减少板间距，从而保持样品的填充程度一致.此外，还需考虑控温组件的结构也会对夹具的传热温度梯度造成影响[54]，即使是同一个夹具在不同控温组件下的膨胀系数也是不同的，夹具膨胀系数的差异直接会影响设置夹具间距的大小，尤其在设置夹具间距很小的情况下(如锥板)，板受热膨胀可能会使两板直接接触，造成法向应力的激增从而损坏空气轴承和力传感器.3.7.5夹具不平行和不同轴对测试的影响保证夹具的平行与同轴也是获取实验数据的关键.随着测试夹具频繁使用，以及不小心跌落，非常容易造成夹具不平行和不同轴，这样会导致仪器校零出现误差以及仪器法向力影响测试结果.因此，在测试中需要注意夹具的正确使用，特别是不要将不使用的夹具立在桌面上或者高处，以防止跌落造成夹具的变形.4.结论与展望本文结合作者多年的流变测试经验，从流场类型和仪器的特征出发，对流变仪进行了简单的分类.重点阐述了旋转流变仪的工作原理，剪切流变测试的假设条件及其失效的情况，和实际测试中一些不良的测试习惯及其导致的结果.简言之，流变仪器测试时，只有当输入或输出的应变或应力为施加在样品上的应变或应力，且流场为纯粹的剪切流场时，测试的结果才是可靠的结果.这些基本前提都是会在一定的测试条件下失效.我们结合一些实验实例，具体解释了这些假设条件失效的情况，以及在实际流变测试中仪器完全满足基本假设的情况下，一些不良测试习惯对测试的影响，具体总结如下：(1)当样品的刚度接近仪器夹具和传感器的刚度时，在样品形变的同时，仪器夹具和传感器也会发生一定的形变，造成样品的真实应变低于仪器设定的应变.此时，准确校正夹具和传感器的扭转柔量对于样品的测试是非常重要的.一般的校正过程中考虑夹具和传感器的柔量(或者刚度)为常数.然而，真实测试中，该柔量也会随着测试条件(如温度)和仪器状态的变化而变化.因此，从实验操作上来讲，更可行的方法就是选择合适的夹具来增加施加在样品上的应变和因仪器柔量消耗的应变之比.(2)当仪器施加恒定的扭矩时，部分扭矩用于加速驱动马达和夹具旋转，当旋转速度达到稳定时候，测试的扭矩才是真实的样品扭矩.因此，在瞬态和动态等具有加速过程的测试中，当样品反馈的实际扭矩较小时，源于仪器和夹具加速度过程中的惯量贡献会影响到测试结果.对于单头的旋转流变仪来说，马达和传感器集成在一边，仪器惯量的影响更大.虽然双头的旋转流变仪具有力反向平衡功能的传感器，可以很大程度上抑制仪器惯量的影响，但是也无法完全消除该影响.由于仪器的惯量影响与夹具和仪器的状态相关，需要对仪器进行定期的惯量校正.(3)在高速振荡测试过程中，样品在往复运动过程中会产生剪切波，当(夹具)板间距与该剪切波波长相当时，样品自身的惯量影响会使得施加样品内部的流场偏离纯粹的剪切流场，造成相位角的变化和相应的测试模量的变化；在高剪切速率时(如稳态或瞬态测试时)，流动的不稳定性使剪切流场产生失稳，造成二次流的出现，二次流叠加在剪切流场上会增加仪器测量的扭矩，导致测试中出现“剪切增稠”的假象.因此，给定的频率范围内选取合理的板间距h是减少样品惯量影响和抑制二次流的关键.(4)对于低黏度的牛顿流体，表面张力对实验结果的影响往往会被忽略.表面张力产生的扭矩大小与样品的各项对称性、样品的自身表面张力以及样品是否存在吸附和聚集有着密切关系.因此，在低黏度样品测试过程中，建议结合显微工具在线地观测测试过程中样品形状的变化.(5)上述四个方面是在样品模量足够高、黏度足够低或者剪切强度足够大的极端情况下，测试中3个基本假设失效的情形.其实，在实际流变测试中即使仪器完全满足测试需求和基本假设的情况下，流变测试者如果没有养成良好的测试习惯，也会得不到准确的数据.因此，我们总结了一些常见容易忽略的问题，例如样品干燥和挥发、样品自身热稳定性，样品是否达到平衡态，夹具和样品热膨胀、夹具的不平行不同轴等问题.我们针对上述容易忽略的问题进行了阐述，希望有助于流变测试的初学者养成良好的测试习惯，了解这些知识对于维护仪器、保护样品以及获取准确的测试数据都是十分重要的.虽然流变仪器测试过程中会存在上述因素的干扰，但是读者在熟悉流变仪的原理和养成良好的测试习惯的前提下，是很容易判断出实验数据出现问题的“症结”所在，使得流变仪不再成为科研工作中的“黑箱”.最后需要指出，本文关注的测试手段仅限于剪切流场.由于拉伸流场较剪切流场难实现，高分子流变学的实验研究多数在剪切流场下进行.对于加工过程中同等重要的拉伸流场下测试的仪器和研究还在快速的发展之中[15,55~57].笔者计划在后续的综述中探讨拉伸测试的仪器原理和测试技巧.参考文献[1]TadmorZ,GogosCG.PrinciplesofPolymerProcessing.2nded.Hoboken,NewJersey:JohnWiley&Sons,2013[2]PtaszekP.LargeAmplitudeOscillatoryShear(LAOS)measurementandfourier-transformrheology:applicationtofood.In:AhmedJ,PtaszekP,BasuS,eds.AdvancesinFoodRheologyandItsApplications.London:WoodheadPublishing,2017.87−123[3]KanedaI.RheologyControlAgentsforCosmetics.RheologyofBiologicalSoftMatter.Tokyo:Springer,2017,295−321[4]EleyRR.JCoatTechnolRes,2019,16(2):263−305doi:10.1007/s11998-019-00187-5[5]AhmedJ,PtaszekP,BasuS.AdvancesinFoodRheologyandItsApplications.London:WoodheadPublishing,2016[6]ZhangZ,LiuC,CaoX,GaoL,ChenQ.Macromolecules,2016,49(23):9192−9202doi:10.1021/acs.macromol.6b02017[7]ChenQ,TudrynGJ,ColbyRH.JRheol,2013,57(5):1441−1462doi:10.1122/1.4818868[8]LiuS,WuS,ChenQ.ACSMacroLett,2020,9:917−923doi:10.1021/acsmacrolett.0c00256[9]LarsonRG.TheStructureandRheologyofComplexFluids.NewYork:OxfordUniversityPress,1999[10]MihaiM,HuneaultMA,FavisBD.PolymEngSci,2010,50(3):629−642doi:10.1002/pen.21561[11]AriawanAB,HatzikiriakosSG,GoyalSK,HayH.AdvPolymTechnol:JPolymProcessInst,2001,20(1):1−13[12]LundahlMJ,BertaM,AgoM,StadingM,RojasOJ.EurPolymJ,2018,109:367−378doi:10.1016/j.eurpolymj.2018.10.006[13]LiB,YuW,CaoX,ChenQ.JRheol,2020,64(1):177−190doi:10.1122/1.5134532[14]WatanabeH,MatsumiyaY,ChenQ,YuW.Rheologicalcharacterizationofpolymericliquids.In:MatyjaszewskiK,MöllerM,eds.PolymerScience:AComprehensiveReference.Amsterdam:Elsevier,2012.683−722[15]MarínJMR,HuusomJK,AlvarezNJ,HuangQ,RasmussenHK,BachA,SkovAL,HassagerO.JNon-NewtonFluid,2013,194:14−22doi:10.1016/j.jnnfm.2012.10.007[16]WatanabeH,MatsumiyaY,InoueT.Macromolecules,2002,35(6):2339−2357doi:10.1021/ma011782z[17]YoshidaH,AdachiK,WatanabeH,KotakaT.PolymJ,1989,21(11):863−872doi:10.1295/polymj.21.863[18]TroutonFT.ProcRSocLondon,SerA,1906,77(519):426−440doi:10.1098/rspa.1906.0038[19]LiuC,ZhangJ,ZhangZ,HuangS,ChenQ,ColbyRH.Macromolecules,2020,53(8):3071−3081doi:10.1021/acs.macromol.9b02431[20]ZhangJ,LiuC,ZhaoX,ZhangZ,ChenQ.SoftMatter,2020,16(21):4955−4960doi:10.1039/D0SM00572J[21]BuscallR,McGowanJI,Morton-JonesAJ.JRheol,1993,37(4):621−641doi:10.1122/1.550387[22]BuscallR.JRheol,2010,54(6):1177−1183doi:10.1122/1.3495981[23]BallestaP,PetekidisG,IsaL,PoonW,BesselingR.JRheol,2012,56(5):1005−1037doi:10.1122/1.4719775[24]MagdaJ,LarsonR.JNon-NewtonFluid,1988,30(1):1−19doi:10.1016/0377-0257(88)80014-4[25]CostanzoS,HuangQ,IannirubertoG,MarrucciG,HassagerO,VlassopoulosD.Macromolecules,2016,49(10):3925−3935doi:10.1021/acs.macromol.6b00409[26]LiuCY,YaoM,GarritanoRG,FranckAJ,BaillyC.RheolActa,2011,50(5−6):537doi:10.1007/s00397-011-0560-3[27]PogodinaN,NowakM,LäugerJ,KleinC,WilhelmM,FriedrichC.JRheol,2011,55(2):241−256doi:10.1122/1.3528651[28]GottliebM,MacoskoC.RheolActa,1982,21(1):90−94doi:10.1007/BF01520709[29]Hut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一、引言　　在材料科学领域中，薄膜材料的拉伸性能检测是一项至关重要的工作。通过准确的拉伸性能测试，我们可以了解材料的强度、延展性等关键参数，为材料的开发、优化和应用提供有力支持。电子拉力试验机作为一种先进的力学测试设备，广泛应用于薄膜拉伸性能的测试。然而，在测试过程中，夹具对测试结果的影响往往被忽视，这可能导致测试结果的失真。因此，本文将探讨如何在使用电子拉力试验机检测薄膜拉伸性能时避免夹具对测试结果的影响。　　二、夹具对测试结果的影响分析　　1. 夹具夹持力不均匀　　在薄膜拉伸性能测试中，夹具的夹持力需要均匀分布，以确保薄膜在拉伸过程中受力均匀。然而，由于夹具设计、制造和安装等方面的原因，夹持力往往难以做到完全均匀。这会导致薄膜在拉伸过程中受力不均，从而产生局部应力集中或拉伸变形，进而影响测试结果的准确性。　　2. 夹具材料的影响　　夹具的材料也是影响测试结果的一个重要因素。如果夹具材料与薄膜材料之间存在较大的摩擦系数或粘附力，那么在拉伸过程中，夹具可能会对薄膜产生额外的阻力或拉力，从而影响测试结果的准确性。此外，夹具材料的硬度、弹性模量等物理性能也可能对测试结果产生影响。　　3. 夹具形状和尺寸的影响　　夹具的形状和尺寸也是影响测试结果的重要因素。如果夹具的形状和尺寸与薄膜不匹配，那么在拉伸过程中，夹具可能会对薄膜产生不均匀的应力分布，导致测试结果的失真。此外，夹具的开口宽度、夹持长度等参数也可能对测试结果产生影响。　　三、避免夹具对测试结果影响的措施　　1. 选择合适的夹具　　在进行薄膜拉伸性能测试时，应根据薄膜的材料、厚度、宽度等参数选择合适的夹具。夹具的夹持力应均匀分布，且夹具材料应与薄膜材料相匹配，以减少夹具对测试结果的影响。同时，夹具的形状和尺寸也应与薄膜相匹配，以确保测试结果的准确性。　　2. 夹具的校准和调试　　在使用电子拉力试验机进行薄膜拉伸性能测试前，应对夹具进行校准和调试。通过校准，可以确保夹具的夹持力、形状和尺寸等参数符合测试要求。通过调试，可以消除夹具与薄膜之间的摩擦力和粘附力等干扰因素，确保测试结果的准确性。　　3. 优化测试方法　　在测试过程中，可以采用一些优化方法来减小夹具对测试结果的影响。例如，可以采用多次测试取平均值的方法来提高测试结果的准确性 可以在夹具与薄膜之间加入润滑剂来减小摩擦力和粘附力 可以采用非接触式夹具来避免夹具对薄膜的直接接触等。　　四、结论　　在使用电子拉力试验机检测薄膜拉伸性能时，夹具对测试结果的影响是不可忽视的。为了避免夹具对测试结果的影响，我们需要选择合适的夹具、对夹具进行校准和调试、优化测试方法等措施。通过这些措施的实施，我们可以提高测试结果的准确性和稳定性，为薄膜材料的开发、优化和应用提供有力支持。

2020年度，国内外仪器生产厂商相继推出了一些试验机新品，仪器信息网编辑特别对此进行盘点，共收录试验机相关产品12款，以飨读者。在此特别需要说明，本次试验机相关新品盘点的范围仅限于本网收录的不完全统计。12款试验机相关新品多为国产仪器，涉及三思纵横、和晟、明珠、东莞皓天、久滨仪器、兰光、国检集团等国产品牌以及英斯特朗、岛津等进口品牌，产品报价从1万至100万不等。英斯特朗 INSTRON 6800系列单立柱电子拉力试验机（价格区间：30万-50万）英斯特朗 INSTRON 3400系列双立柱电子拉力试验机（价格区间：30万-50万）英斯特朗INSTRON6800/3400系列试验系统可对所有原材料和成品执行拉伸、压缩、弯曲、剪切、剥离、撕裂、穿刺、蠕变等试验。它具有精度高、耐用性强、可灵活适应需求变化等特点，大大提高试验效率和改善操作员试验体验。可应用于整个生物医疗、汽车、电子和包装等行业的标准典范以用千测试各种材料及由塑料、复合材料、弹性体 、薄膜、纺织品 、胶黏剂和各种材料制成的产品。产品特点：1、如果需要快速得到试验结果，可以使用QuickTest功能，只需输入几个关键参数，即可在几秒钟内开始试验；2、预先设定的模板Bluehill Universal具有庞大的预设试验方法库，能够符合最常用的ASTM、ISO和EN标准。3、带提示测试、自动定位、操作员保护以及内置安全提示等。三思纵横 SUNS 890系列桌面式电液伺服疲劳试验机（报价 50万-100万）该机型电液伺服疲劳试验机主要用于测试复合材料、金属及非金属材料，以及各种部件的静态和动态力学性能。可实现拉伸、压缩、弯曲等疲劳试验，还可实现高周疲劳、低周疲劳、裂纹扩展、断裂力学等试验，实现正弦波、三角波、方波、随机波等各种波形加载。配置高温炉、高低温箱和腐蚀箱可实现不同环境下的力学性能测试。厂商发布创新点：1、主机外形设计精美，整体造型及做工精致；2、体积小，占用场地空间小，安装及维护方便；3、采用T型台框架结构，机架刚度大，稳定性好，可配置各种试验工装；4、采用封闭式油源，噪音低，环境安静；5、采用油浸电机驱动油泵的工作方式，散热快，噪音低，确保长时间试验稳定可靠；6、采用油缸升降横梁，可无极调节试验空间，满足各种试验需求。三思纵横 SUNS 891系列桌面式电子疲劳试验机（报价 50万-100万)该机型电子式疲劳试验机主要用于测试各种橡塑材料、生物医用材料、以及微小金属材料及部件的静态和动态力学性能。可实现拉伸、压缩、弯曲等疲劳试验，还可实现高周疲劳、低周疲劳、裂纹扩展、断裂力学等试验，实现正弦波、三角波、方波、梯形波等各种波形加载。配置高温炉、高低温箱和腐蚀箱可实现不同环境下的力学性能测试。厂商发布创新点：1、主机外形设计精美，整体造型及做工精致；2、体积小，占用场地空间小；3、桌面式结构，符合人机工程学原理要求，操作简易方便；4、能耗低，噪音低，无液压油源及密封系统，清洁环保，维护成本低；5、采用高精度滚珠丝杠无极调节试验空间，扩展各种试验需求。和晟 HS系列九工位电池片剥离试验机（报价 10万-30万）该试验机可实现试验力、试样变形和横梁位移等参量的闭环控制，以及恒力、恒位移、恒应变、等速度载荷循环、等速度变形循环等试验。用户还可以使用PC机专家系统自主设置恒应力、恒应变、恒位移等控制模式，各种控制模式之间可以平滑切换。 在进行拉伸试验时，用户可清晰地观察低碳钢、铸铁等整个试验过程。该试验机专业用于太阳能行业电池片180度剥离强度试验。厂商发布创新点：该试验机可安装九个力量传感器，配合和晟自主研发专用软件，可达到九个传感器同时使用，并且测试数据可同时显示在电脑软件上，操作无误差，方便好用。明珠 MZ-2000D2型50N微型电子拉伸压缩万能试验机（报价 6万） MZ-2000D系列适用于金属、非金属、复合材料及制品的拉伸、压缩、弯曲、剪切、 撕裂、剥离等物理性能试验。用于科研部门、大中专院校和工矿企业等对各种材料进行力学性能分析和生产质量检验。 厂商发布创新点：微型拉力机完成了从传统的900mm较高行程到100mm微型行程的转变，大大节省了试验所需的空间。明珠 MZ-4005型带扭矩10000转油封旋转试验机台（报价 面议）油封旋转性能试验机采用西门子可编程控制系统.适用于各种回转式油封进行密封性能的试验和研究工作，油封安装在验机上，主轴以一定的速度回转，经过一定时间的运行，观察油封是否渗漏，每次可试验2件油封，测试轴可正、反转。厂商发布创新点：区别于市场无扭矩油封旋转试验台，此款为带扭矩油封旋转试验台，可在常温和高低温环境内进行试验。东莞皓天 SMC-210PF-FPC型耐寒耐热FPC折弯试验机（报价 9.65万）该试验机主要用于弯折FPC电路板（俗称软件电路板）作弯折测试，如手机、PDA、电子词典、手提电脑等电子产品FPC软板的耐挠折、耐屈折寿命检测试验。FPC耐弯折试验机以手机盖板玻璃连接瑞的PFC作弯折寿命测试。厂商发布创新点：针对FPC某一特定的应用领域而开发出的全新专用仪器。久滨 JB-C5型建筑外窗综合物理三性能试验机（报价 面议）现行标准GB/T7106-2019是2008年颁布的升级版，对于门窗抗风压的能力提高到8000Pa；对气密性的检测方法做了较大的修改，增加了气密性检测扣箱，检测试件通过气密性扣箱泄漏的空气量来确定试件的气密性。这些要求给门窗物理性能检测设备提出了更高的要求，其结构也发生了相应的改变。JB-C5系列建筑外窗综合物理性能试验机完全符合即将颁布的国家标准GB/T7106-2019各项技术指标的要求。厂商发布创新点：建筑外门窗气密水密抗风压性能检测，满足GB/T 7106-2019最新标准。兰光 C660B包装密封测量仪 负压密封试验机（报价 1万-3万）C660B包装密封测量仪 负压密封试验机，专业适用于食品、制药、医疗器械、日化、汽车、电子元器件、文具等行业的包装袋、瓶、管、罐、盒等的密封试验。亦可进行经跌落、耐压试验后的试样的密封性能测试。厂商发布创新点：1、多重试验模式，智能统计合格数量； 2、全新-专利-智能，全触控操作系统。国检集团 DST-Ⅴ1200型固体材料弹性模量测试仪（报价 10万-20万）DST-Ⅴ1200型固体材料弹性性能测试仪采用动态法（脉冲激振法）测试各种固体材料在不同温度下的弹性模量，包括杨氏弹性模量、剪切弹性模量和泊松比。仪器测量温度范围：室温-1200℃，设置升温曲线后，仪器可连续自动测量，无人值守。厂商发布创新点：1、弹性模量测量的温度上限控制在1200度，满足大多数客户需要，降低仪器采购成本；2、自动化程序高，仪器可连续测量样品在室温至1200度的的弹性模量，无人值守，自动生成不同温度下弹性模量数据曲线；3、仪器桌面摆放，占地小，开机即用，无需预热、校准或调整，测试速度快。支持网络版的岛津试验机软件LabSolutions™ AGLabSolutions™ AG软件可为试验机数据提供保密、安全的网络化数据管理系统，完全符合制药和医药设备行业机械特性测试的法规技术要求。可兼容AGX-V,AG-X,AGS-X和EZ-X等型号的试验机，以及兼容单一软件和控制软件。

文天精策原位拉伸试验机冷热台助力超低温金属材料研究随着现代各行业的飞速发展，越来越多的金属材料需要在低温环境中使用，如低温压力容器、桥梁、建筑材料等，因此对于这些材料的各项力学性能的准确测量也就显得至关重要，尤其是试样的屈服强度、抗拉强度、延伸率和面缩率等拉伸性能指标。如：液体火箭发动机的结构材料除了承受高温冲击外，由于液氢（沸点-253℃）、液氧（沸点-183℃）等低温贮存推进剂的存在，还有超低温（-100℃以下）环境要求，故液体火箭发动机理想的结构材料需要具备优良的低温力学性能；用于低温手术的医疗器械，使用液氮对患者的局部肉体进行低温瞬时低温冷冻，使得肉体固化后进行快速和无痛手术。文天精策仪器科技原位拉伸试验机冷热台，作为可适配多数拉伸试验机的低温试验平台，通过准确控温，实现不同环境温度下材料的力学性能测试，从而准确的考察不同变形温度下材料的力学性能，为其在复杂环境温度下的服役，提供数据支撑。原位拉伸试验机冷热台降温过程超低温单向拉伸试验对金属材料而言，其服役温度显著影响其力学性能。部分金属在超低温(77 K)条件下时，其断裂强度、延伸率等会显著提升。并且相比高温成形工艺会造成材料的氧化的缺点，低温下的成形工艺则不存在这样的问题，这为金属材料成形工艺的成形能力提升，提供了新的途径。Ÿ 材料的硬化、脆化Ÿ 材料的塑性变形能力改变Ÿ 材料的应变分布演化更加均匀Ÿ 材料的塑性变形机制发生变化超低温单向拉伸试验检测试样在单向应力状态下，温度对其力学性能与变形机制的影响。降温程序控制过程295 K与77 K下纯铜的单向拉伸应力-应变曲线研究内容及关键点：Ÿ 原位拉伸试验机冷热台的温控算法可准确控制变形所需温度；Ÿ 原位拉伸试验机冷热台可适配大多数万*能试验机实现低温拉伸试验，准确测试材料的低温力学性能；Ÿ 原位拉伸试验机冷热台的氮气回流除雾技术与可视窗口，可结合DIC测试技术实现超低温变形过程中应变的实时监测；Ÿ 通过设置拉伸试验机参数，可实现变温单向拉伸试验，测试复杂温度环境下材料的力学性能。试验表明：文天精策仪器科技研发的原位拉伸试验机冷热台，可与各种万*能试验机适配，在试验过程中通过文天精策原位拉伸试验机冷热台中的温控程序，实现实时控温，进行不同变形温度下的单向拉伸试验力学性能测试。并且，通过设置拉伸过程中的实验参数，完成试样在复杂变温环境下的力学性能测试，指导在复杂温况下材料的服役。

产品特点：◆ 以小型电磁式电机为作动核心的新一代疲劳试验系统；◆ 满足材料力学测试对于生物材料力学实验高精度、高频率、高稳定性、耐用性的严格要求；◆ 可选配扭转通道，实现多轴拉扭加载；◆ 可进行拉伸、压缩、弯曲、剪切、扭转（选配）、蠕变、松弛等测试；◆ 适用于测试金属材料、微电子材料、高分子材料和生物材料；◆ 多种夹具和附件可供选择。主要功能：• 拉伸、压缩、疲劳加载；• 纯扭、拉扭复合加载；• 可实现骨钉样品的旋入、旋出、拉拔力测试等适用材料：生物骨材料、生物软组织材料、高分子材料、金属薄片材料、陶瓷材料选配附件：水浴装置、非接触式视频引伸计、高温炉创新点：高频拉扭功能，可配高温环境常温-300℃凯尔测控 电磁式拉扭疲劳试验系统 M-200

1 研发背景：橡胶材料具有许多独特的物理特性，如强弹性、易变形、耐磨性等，这使得其在工程上得到了广泛应用，同时作为一种超弹材料，橡胶在受力过程中可以看作一种只有形状改变而其体积几乎无变化的不可压缩物体，同时还伴随着几何非线性和物理非线性变化，所以在进行有限元分析（简称FEA，是将连续问题离散化的一种方法）时，正确了解橡胶材料的力学性能参数十分重要。想要完整的表述橡胶超弹性材料模型需要6种纯应变状态的力学实验，单轴拉伸、单轴压缩、双轴拉伸、双轴压缩、平面拉伸以及平面压缩，传统的拉力试验机搭配合适的夹具以及位移传感器可以进行单轴以及平面的实验，但是对于双轴实验的局限性较大。2 原理：等双轴拉伸（又叫多轴拉伸）借助多个环形排列的滑轮、钢丝绳和特制环形治具等代替传统的双轴试验机对试样进行拉伸，其形式也由垂直形式的双向拉伸转换为单向的拉伸，在保证实验效果的前提下更易实现；同时借助平面夹具可以进行单轴的平面拉伸试验，其中平面拉伸和平面压缩试验在应力状态上是等效的。创新点：创新点：16轴等双轴拉伸，目前国内外多采用双轴拉伸，误差较大。首创唯一。1.等双轴拉伸，是企业和高校有限元分析建立橡胶材料的本构材料模型所必需。2.采用激光引伸计，位移分解度可达0.00004mm3.测试功能丰富，可实现进行单轴拉伸、等双轴拉伸、平面拉伸三种测试。等双轴拉伸试验机（橡胶有限元分析）

乐金涛老师乐金涛，1983年开始在宝钢集团从事金属材料力学性能检测工作，目前还兼任中国仪器仪表学会试验机分会副秘书长、广东省金属学会理化检验专业委员会副主任委员、全国冶金物理测试网力学与试样加工技术委员会副主任委员、全国钢标准化技术委员会力学及工艺性能试验分技术委员会顾问、《理化检验-物理分册》副主编、中国国际招标网机电产品评标专家等。近日，仪器信息网有幸采访了乐金涛老师，请他谈一谈国内全自动拉伸试验机技术的发展、挑战与前景。 仪器信息网：请问，为什么要研发全自动拉伸试验机技术？乐金涛老师：三年疫情给智慧制造的发展带来非常有利的机遇，如何让试验室利用先进技术提高自动化检测和抗风险的能力，在特殊情况下也可以稳定、高质量、无人值守的开展检测工作，是业内同行普遍关心问题。为了保证测试结果精准、可重复、可追溯，提高劳动生产率，利用信息化、自动化、智能化等技术建设一个可以实现整个试验过程无人值守、无人干预的钢铁材料力学性能检测全自动试验室，已经成为这个领域的发展方向。 随着工业发展至4.0时代，制造业逐渐步入智能化、数字化时代，对于钢铁材料生产企业，质量检测环节中的材料拉伸试验也向半自动化、全自动化快速发展。全自动电子拉伸试验机（薄板材料）近年来，国内钢铁企业检测系统已经在许多领域实现了全流程的自动化检测。国内一些大型钢铁企业的力学试验室，依靠多套全自动拉伸试验机一天可以轻松地完成1000多件拉伸试样的自动检测。 材料试验机如实现了自动化智能化后，可以实现试验室装备水平的大幅度提升；减少人为因素影响，提高检测精度，确保试验数据准确性；缩短检验周期；提高劳动生产率等。仪器信息网：要建设好一个自动化检测试验室，需具备哪些条件和掌握哪些关键技术？乐金涛老师：要建设好一个自动化力学性能检测试验室，必须要了解试验室的工艺流程、特点，掌握当前拉伸试验机和自动化、智能化等最新技术的发展状况。1. 钢铁企业成品力学性能检验特点和对设备配置的要求1) 检验量大，设备要耐用；2) 产品规格相对集中、检验项目相对简单，设备要专业化配置；3) 检验周期紧，试样来样量不均匀，设备配置要有一定的富余量；4) 对检验的精度要求相对较低，主要判断产品是否合格。2. 建设自动化力学检测试验室的关键技术自动化、智能化建设适合于流水线、重复性等作业，根据钢铁企业试验室的流程和特点，其比较适合开展自动化项目的建设工作。要建设一个成功的自动化力学性能检测试验室，必须包含以下基本的关键技术：1) 通过机械手实现试样自动上、下料功能；2) 样号的自动识别；3) 试样传送系统；4) 全自动试验设备；5) 样品自动收集保存等。仪器信息网：当前，我国全自动拉伸试验机已经发展到了什么程度？乐金涛老师：我国试验机制造业通过近二十年的努力，在钢铁材料力学性能检测中最主要、使用最多的拉伸试验机产量、品种和得到了快速发展，技术水平有了很大的提升。通过验证或比对试验可以证明，我们国内试验机制造行业的一线品牌的试验机制造厂家制造的静态电子试验机、微机控制电液伺服试验机的技术指标已接近或已达到国际同类产品的水平，完全能够满足如ISO6892-1和GB/T 228.1等试验方法标准的要求，虽然还存在不少的问题，但并不是想像中的那么差。国内最早使用全自动拉伸试验机大概是在2005年左右，是国内几个特大型的钢铁企业试验室开始引进的。它们主要是做薄板拉伸试验的采用往复式机械手的小吨位全自动拉伸试验机、做厚板拉伸试验的采用龙门桁架式机械手的大吨位全自动拉伸试验机。记得在那个时候，国内有试验机厂家想仿制，但由于种种原因没有成功。全自动电液伺服拉伸试验机（中、厚板和螺纹钢）2015年以来，根据钢铁企业试验室检验量大、产品规格相对集中、检验项目相对简单、检验周期紧、流水线重复性检验等作业特点，国内部分一线品牌的试验机制造厂家，运用自动化、智能化、信息化等先进技术，开发研制了各种全自动试验机，国内全自动试验机的技术才真正开始发展，大大地推进了钢铁企业智慧试验室的建设工作。其中早期的小吨位往复式机械手全自动拉伸试验机、大吨位龙门桁架式机械手全自动拉伸试验机，到目前采用比较多的多工位六轴机械手全自动拉伸试验机的开发运用，实现了对各种类型全自动试验机的全覆盖。仪器信息网：全自动拉伸试验机主要的工作流程是什么？乐金涛老师：全自动拉伸试验机试验时，试验人员根据自动接收到的试验顺序、试验项目要求等，将经过打标的试样用机械手放入试样架内或通过AGV小车送达指定的位置→机械手根据预先在试验程序上设置好的试样位置抓取试样→进行试样长度测量→进行试样平行部分位置对中测量→试样横截面尺寸测量（可取n次测量数据的最小值或者平均值等）→机械手将试样放置到试验机测试位置，在确保按平行段对中的情况下自动调用预定的试验方法进行试验→试验结束后机械手自动取下断样→自动分拣合格与不合格试样→试验数据自动保存并发送给上位机。全自动拉伸试验机的工作效率一般不低于每小时15件。仪器信息网：全自动拉伸试验机除了主机以外，其配套的主要零部件技术对于整个系统也是非常关键，请举例介绍一下其优点？乐金涛老师：简单介绍一下全自动拉伸试验机中主要的配套零部件视频引伸计在整个系统中的应用。在全自动化拉伸试验系统中常用的变形测量手段是自动化接触式引伸计，但接触式引伸计大多只能测量一组标距变形，使用中常常遇到试样断裂在标距外或是贴近标距的位置，导致测试数据的不准确甚至不可用。1) 视频引伸计采用标准化DIC技术，可非接触实现三维变形测量，在拉伸试验过程中能同时测量多组纵向和横向标距变形。配合全自动拉伸试验系统使用时，可实现同步触发、自动测量、实时以数字信号或模拟信号向试验机传输数据。2) 视频引伸计可自动识别多种标距标识，同时也可对试样进行无标识点自动识别测量，监控试样直至其断裂，可自动测量试样断裂伸长率，大大提高检测效率。3) 自动识别应变分布状态，可以在整个试验过程中自动追踪最大应变产生的实际位置，从而将原始标距L0重新定位在最高应变区域的中心。4) 与接触式引伸计相比，使用视频引伸计避免了试样断在标距外或标距附近时的无效测试，有效提高试样利用率，节省试样成本。5) 带全自动引伸计的电子拉伸试验机的普及，特别是视频引伸计开发运用，加速了应变硬化指数n值和塑性应变比r值等全自动测量技术的发展，根据宝钢湛江钢铁有限公司验证试验的文献介绍：——采用人工、半自动、全自动方法测量的r值不存在显著性差异，其中全自动测量方法测量r值的精度最高；——视频引伸计与机械接触式引伸计测量r值的结果接近，但前者的精度更高。配置视频引伸计的全自动拉伸试验机仪器信息网：据了解，为了满足用户个性化要求，国内也研发了一些有特殊功能的全自动拉伸试验机，请您介绍一下？乐金涛老师：常规的全自动拉伸试验机在一根试验结束后，机械手自动取下断样→自动分拣合格与不合格试样→机械手将断样扔到对应的料框里。但经常会碰到有些重要的、异常的断样需要试验室保留以备查验等情况，传统的模式是试验室人员要等这一批次试验全部完毕后再按编号在留样框里翻找拼接，方式原始繁琐、效率低。现在全自动拉伸试验机断样收集专用料斗的配套设计，机械手可以按需按组收集需要保留的断样，大大方便了样品留存工作。带断料回收装置全自动拉伸试验机另外，如许多钢铁企业生产的螺纹钢或圆钢，由于轧钢工艺的需要，生产出来的产品是呈盘状的，俗称盘圆或盘螺。为了保证试样可以正常的在全自动拉伸试验机上装夹或保证试验时的同轴度，此类产品在做拉伸试验前，需要对带有一定弧度的样品进行矫直处理，目前国内绝大部分试验室都是采用人工矫直的方法。目前在常规全自动试验机里配套开发的全自动盘条多轮交叉弯曲矫直系统，比较完美的避免了用其他如敲击方式在矫直过程中应力集中等缺陷的产生，提高了盘圆盘螺类产品检测精度。带自动校直全自动拉伸试验机仪器信息网：您长期在中国宝武集团检化验系统工作，能否就宝钢范围的全自动试验技术方面提供一个案例分享给读者？乐金涛老师：针对繁琐的热轧带肋钢筋外部和内在质量的检测项目和不同的试验工位，运用自动化、智能化、信息化和机器人技术，宝钢武钢有限公司成功应用了钢筋全自动测试系统。该系统由电子拉伸主机，配上全自动视频引伸计、扫码系统、称重测长装置、ABB机器人、试样架、控制系统、软件等组成，集钢筋称重、测长、拉伸试验、弯曲和反复弯曲试验等功能，在一套全自动系统里实现全部检测功能。该系统还可以通过配置钢筋全自动弯曲校直、筋肋测量装置、温度养护箱等装置，完成试样矫直、钢筋外形检测、钢筋人工时效等工序。系统自动化模式运行时，可以同时在系统的不同组件上测试不同的样品，极大的提高测试效率。宝钢武钢有限公司1000kN钢筋试验系统仪器信息网：当前国内全自动拉伸试验机急需解决的关键技术是什么？乐金涛老师：当前，国内全自动拉伸试验机急需解决的关键技术主要归纳起来分如下几个方面：1) 激光引伸计、视频引伸计、全自动引伸计、高低温引伸计等技术；2) 高精度、高分辨率、宽量程的力传感器等技术；3) 高精度、高分辨率、宽量程的试样横截面尺寸测量传感器等技术。仪器信息网：能否针对目前我国全自动拉伸试验机的现状，谈谈您的感受或想法？乐金涛老师：在国外1000KN以上的电子拉伸试验机技术已经非常成熟，在国内常规的电子拉伸试验机绝大部分企业只能做到600KN。近三年，国内几家一线品牌的试验机制造厂家已经有在开发制造1000KN的电子拉伸试验机，但据了解总数也就在十台左右。国内已经有自主研发制造的2000kN电子拉力试验机，开创了中国试验机行业在大吨位电子拉力试验机的先河，为大吨位全自动拉伸试验机的开发运用打下了良好的基础。目前国内制造的全自动拉伸试验机如主要的配套零部件力传感器、位移传感器、引伸计等品牌选型更好，在其功能、试验精度等方面，完全可以胜任日常检验任务。随着钢铁企业智慧制造风潮的兴起，由拉伸试验机和机器人组合的全自动试验机需求大增，现在许多试验机厂家都去做全自动拉伸试验机或系统。目前我们国家研发制造的全自动试验机或系统的主要特点是集成其他自动化配套装置，但平心而论对试验机本身技术没有大的提高。我们现在国内生产的全自动拉伸试验机的长期稳定性和故障率等指标，和国外同类设备比还存在一定的差距。仪器信息网：最后，请您对国内的试验机制造厂家提一点要求或希望？乐金涛老师：希望国内的试验机制造厂家要重视市场需求和技术研发，以自动化、智能化为发展目标和发展方向，来满足用户个性化需求。要多与相关试验室合作开发关键技术，在高档或专用试验设备的研发制造等方面争取再获突破，包括对原来进口全自动拉伸试验机的技术消化和升级工作，以促进我国试验设备在自动化技术方面水平的提升，切实减少全自动试验设备的进口数量。

据最新一期《自然》杂志发表的研究，以色列魏茨曼科学研究所的研究人员开发了一种新型扫描探针显微镜，即量子扭转显微镜（QTM），它可以创造出新的量子材料，同时观察其电子最基本的量子性质。这项研究为量子材料的新型实验开辟了道路。　　大约40年前，扫描探针显微镜的发明彻底改变了电子现象的可视化方式。尽管当今的探针可在空间的单个位置获取各种电子特性，但迄今为止扫描显微镜无法实现的是，在多个位置直接探测电子的量子力学存在，并提供对电子系统的关键量子特性的直接存取。　　QTM原理涉及两层原子般薄的材料相互“扭曲”或旋转。事实证明，扭转角度是控制电子行为的最关键参数：仅将其改变十分之一度，就可将材料从奇异的超导体转变为非常规的绝缘体，但这个参数在实验中也是最难控制的。　　基于独特的范德华尖端，QTM可创建原始的二维异质结，这为电子隧穿进入样品提供了大量相干干涉路径。由于在针尖和样品之间增加了一个连续扫描的扭转角，这种显微镜可沿着动量空间的一条线探测电子，类似于扫描隧道显微镜沿着真实空间的一条线探测电子。　　实验演示证明了针尖的室温量子相干性，研究人员还施加了较大的局域压力，观察扭曲的双层石墨烯的低能带逐渐平坦化。　　研究人员称，新工具可直接将量子电子波可视化，可观察它们在材料内部表演的量子“舞蹈”，其还为科学家提供一种新“透镜”来观察和测量量子材料的性质。　　如此深入地窥探量子世界，可帮助揭示关于自然的基本真相。未来，QTM将为研究人员提供前所未有的新量子界面光谱，以及发现其中量子现象的新“眼睛”。

div id="left-container" class="left-container"div class="item-wrap"div class="article " id="article" data-islow-browser="0"div class="article-content"p style="text-indent: 2em "span class="bjh-p"国务院在《深化新时代教育评价改革总体方案》（以下简称《总体方案》）中强调，要改进学科评估，强化人才培养中心地位，淡化论文收录数、引用率、奖项数等数量指标，突出学科特色、质量和贡献，纠正片面以学术头衔评价学术水平的做法，教师成果严格按署名单位认定、不随人走。/span/pp style="text-indent: 2em "span class="bjh-p"为贯彻落实《总体方案》精神，近日，教育部学位与研究生教育发展中心（简称学位中心）公布了《第五轮学科评估工作方案》，拟启动第五轮学科评估工作。/span/pp style="text-indent: 2em "span class="bjh-p"span class="bjh-strong"“破五唯”着力扭转“SCI至上”局面/span/span/pp style="text-indent: 2em "span class="bjh-p"学位中心负责人在回答记者提问时表示，学科评估在“破五唯”方面坚持以立促破，破立结合。评价教师不唯学历和职称，不设置人才“帽子”指标，避免以学术头衔评价学术水平的片面做法。评价科研水平不唯论文和奖项，设置“代表性学术著作”“专利转化”“新药研发”等指标，进行多维度科研成效评价。评价学术论文聚焦标志性学术成果，采用“计量评价与专家评价相结合”“中国期刊与国外期刊相结合”的“代表作评价”方法，不“以刊评文”，淡化论文收录数和引用率，不将SCI、ESI相关指标作为直接判断依据，突出标志性学术成果的创新质量和学术贡献，着力扭转“SCI至上”局面。坚持代表性成果专家评价与高水平成果定量评价相结合，充分运用基于定量数据和证据的“融合评价”方法。/span/pp style="text-indent: 2em "span class="bjh-p"span class="bjh-strong"　学科评估如何有效抑制人才无序流动？/span/span/pp style="text-indent: 2em "span class="bjh-p"学科评估鼓励人才合理有序流动，抑制人才无序流动。一是评价教师队伍继续沿用“队伍结构质量和代表性骨干教师相结合”的评价方法，按学科方向列举代表性骨干教师，不设置填写人才“帽子”称号栏目，不统计人才“帽子”数量，扭转过度看重“帽子”的不良倾向；二是教师成果严格按产权单位认定、不随人走，对于引进人才在原单位取得的成果，不在新单位统计使用；三是强化教师以教书育人为首要职责的评价导向，将教授为本科生上课和指导研究生情况作为重要观测点，引导教师潜心教学、全心育人，避免产生通过大规模聘用“专职科研人员”专攻科研指标、忽视人才培养的不良倾向；四是关注骨干教师在本单位工作年限和授课情况，供专家评价参考。/span/pp style="text-indent: 2em "span class="bjh-p"span class="bjh-strong"首次在教育学、心理学等学科设置学科“国际声誉”指标/span/span/pp style="text-indent: 2em "span class="bjh-p"根据文件，本轮评估改革更加彰显中国特色，将“三报一刊”文章作为重要研究成果，规定代表性论文必须包含一定比例的中国期刊论文。此外，更加体现学科特点，淡化实验室、基地等条件资源类指标，强化对学术著作、艺术实践成果等进行“代表作评价”，适度降低学术论文等指标权重，不设置专利转化等指标。更加强调同行评价，相对于自然科学学科，哲学社会科学学科成果难以通过量化指标全面呈现建设成效，更加依靠学术共同体，采取切实举措，提高同行评价质量。同时，加强国际评价，首次在教育学、心理学、考古学、工商管理、音乐与舞蹈学、设计学等哲学社会科学学科设置学科“国际声誉”指标，邀请境外专家开展学科声誉调查。/span/pp style="text-indent: 2em "span class="bjh-p"“为切实减轻学校负担，减少对高校正常办学干扰，本轮学科评估着力加强评估专业化建设，创新评价方法，完善评估流程。”该负责人介绍，一是构建“公共数据与学校填报相结合”的数据获取模式，有效减轻学校收集汇总数据的负担。二是提升评估信息平台智能化水平，帮助学校高效填报与核验数据。三是首次实施“全程无纸化”报送。四是评审工作全部通过网络开展。不“进校”开展评估，减少对学校正常办学的干扰。/span/pp style="text-indent: 2em "span class="bjh-p"据悉，学位中心将于近期向全国各博士硕士学位授予单位发出《全国第五轮学科评估邀请函》，正式启动评估工作。符合参评条件的单位自愿提出申请，提交有关信息。/span/p/div/div/div/div

近日，三思纵横与日本国际计测器株式会社（简称KOKUSAI）再度牵手合作，共同在中国市场经营推广双轴拉伸试验机和振动试验机。 2009年，三思纵横与日本国际计测器株式会社（简称KOKUSAI）曾经合资成立了三思国际公司，双方各占50%股份，合作开发伺服电机式疲劳试验机，五年多的时间过去了，在日本开发成功的双轴拉伸试验机和伺服电机式疲劳试验机在日本市场取得了很大的进展。 KOKUSAI成立于1969年，是一个专门从事开发和生产汽车零部件及各种电机在线检测仪器和设备的知名厂家，由国际著名汽车动平衡专家松本繁社长先生创立。作为动平衡及电机性能测试设备供应商，KOKUSAI开发和制造的各类先进的检测设备在日本市场销售强劲，得到广大客户的青睐和好评！日本国际计测器株式会社社长松本繁先生 KOKUSAI研发的2轴拉伸试验机为全球削减CO2做出了突出的贡献，同时大大削减了零部件成本和缩短模具制作时间！而独创的三轴振动试验机试验，更是世界上首台可以满足MIL-STD-810振动试验要求的试验设备，技术水平非常先进。以电气伺服式三轴振动试验机为例，该试验机采用了模拟汽车实际行驶时的加振系统，是世界上最先采用伺服马达并同时沿三个轴向进行加振的系统，可实现以往液压系统难以实现的微振。 KOKUSAI研发电气伺服式三轴振动试验机 KOKUSAI先进的技术水平和设备也日益得到海外客户的广泛关注和认可。早在20世纪80年代，KOKUSAI就已经在中国大陆开展销售业务，专门挑选国内有影响力的企业进行合作。同时，为保证设备的售后服务，其先后在长春、天津、青岛和深圳等地设立办事处，随时响应客户设备的服务需求！ 三思纵横自主研发的高端电液伺服动态疲劳试验机 三思纵横，作为民族品牌试验机和试验机行业唯一一家国家级高新技术企业，无论是研发生产能力还是社会影响力，都是国内试验机行业最好的企业！强大的企业实力自然得到了KOKUSAI的青睐和肯定。此外，鉴于我司最新推出的震撼世界的高端电液伺服动态疲劳试验机与KOKUSAI开发的电气伺服技术的新型材料疲劳试验机形成高度互补，双方合作更是强强联合，必将进一步提升三思纵横的品牌影响力，扩大三思纵横的产品线，为中国地区的客户提供更多更好的产品。

在当今这个科技日新月异的时代，薄膜材料因其优良的物理和化学特性，在包装、医疗、电子等众多领域得到了广泛应用。然而，如何准确评估薄膜的各项性能，确保其在各种应用场景下的可靠性，成为了摆在科研人员和生产企业面前的重要课题。幸运的是，ETT-01电子拉力试验机的出现，为薄膜性能的全面检测提供了强大的支持。ETT-01电子拉力试验机，作为一款专业的力学性能测试设备，不仅可以测试薄膜的拉伸强度，更能深入探索薄膜的剥离强度、断裂伸长率、热封强度、穿刺力等多项关键性能。这些性能参数对于评估薄膜的耐用性、密封性以及在实际应用中的表现至关重要。首先，剥离强度是衡量薄膜材料间粘附力的重要指标。通过ETT-01的精确测试，我们可以了解到薄膜与不同材料之间的粘附性能，为产品设计和生产工艺提供有力依据。其次，断裂伸长率是反映薄膜材料在受到外力作用时变形能力的关键参数。ETT-01能够准确测量薄膜在拉伸过程中的伸长率，帮助我们判断薄膜的柔韧性和抗拉伸能力。此外，热封强度也是薄膜性能中不可忽视的一环。ETT-01电子拉力试验机能够模拟薄膜在实际应用中的热封过程，测量热封后的强度，确保薄膜在包装、密封等应用场景下具有良好的密封性能。值得一提的是，ETT-01电子拉力试验机还具备测试薄膜穿刺力的功能。通过模拟实际使用中可能出现的穿刺情况，我们可以评估薄膜的抗穿刺能力，为产品设计和质量控制提供重要参考。除了以上提到的性能参数外，ETT-01电子拉力试验机还能测试薄膜的压缩、折断力等多项性能，实现对薄膜性能的全面解析。这一功能的实现，得益于ETT-01的高精度测试系统和先进的位移控制技术。通过这些技术手段，ETT-01能够确保测试结果的准确性和重复性，为用户提供可靠的数据支持。在实际应用中，ETT-01电子拉力试验机已经成为了众多薄膜材料生产企业、科研机构以及质检部门的得力助手。它不仅能够帮助用户全面了解薄膜的各项性能参数，还能为产品设计和生产工艺提供改进方向，推动薄膜材料行业的持续发展和创新。总之，ETT-01电子拉力试验机以其全面的测试功能和精准的测试结果，成为了薄膜性能全面解析的利器。它不仅能够满足科研人员和生产企业对薄膜性能评估的需求，还能为产品的质量控制和工艺改进提供有力支持。在未来的发展中，我们有理由相信，ETT-01电子拉力试验机将继续在薄膜材料性能测试领域发挥重要作用，为行业的进步和发展贡献力量。

p　　strong仪器信息网讯/strong 2017年4月12日，由中国仪器仪表行业协会试验仪器分会和汉慕会展服务(上海)有限公司主办的“2017上海国际试验机与试验设备展览会”在上海光大会展中心拉开序幕，展会为期3天，仪器信息网作为合作媒体参加了此次展会。/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201704/insimg/3744f35f-5e0a-4a7d-ab1f-b234a6ae47f1.jpg" title="IMG_7215_副本.jpg"//pp　　据悉，此次展会共117家企业参展，但试验机、环境试验箱等试验设备厂商只有十多家。不过这十多家试验设备厂商从地域分布讲，包含长春、济南、上海、深圳、东莞、台湾等，基本涵盖了我国试验设备相对聚集的区域，从这方面讲，国内试验设备厂商也算是小范围“齐聚”上海。/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201704/insimg/5896f142-7fd1-4eac-82ce-da7c846b0e19.jpg" title="0.png" width="450" height="150" border="0" hspace="0" vspace="0" style="width: 450px height: 150px "//pp　　同时，由中国仪器仪表行业协会为指导，仪器信息网主办，中国仪器仪表学会、中国和平利用军工技术协会、北京材料分析测试服务联盟、中国仪器仪表行业协会试验仪器分会等支持的a href="http://www.instrument.com.cn/activity/goodcn/gchyq/" target="_self" title="" style="text-decoration: underline "span style="text-decoration: underline color: rgb(0, 176, 240) "strong“国产科学仪器腾飞行动”之“第三届国产好仪器”/strong/span/a于近期a href="http://www.instrument.com.cn/news/20170410/216638.shtml" target="_self" title="" style="color: rgb(0, 176, 240) text-decoration: underline "span style="color: rgb(0, 176, 240) "strong正式启动并开始申报/strong/span/a。鉴于“第三届国产好仪器”将选取strong试验机、环境试验箱等物性测试仪器/strong为主题。仪器信息网编辑特别对参展的试验设备厂商进行了走访调研，并将部分企业状况及参展产品情况进行简单盘点，以供未参展网友一睹为快。/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201704/insimg/667a4f81-02d9-4231-a14e-584ca7624e20.jpg" title="1.jpg"//pp style="text-align: center "strong长春机械科学研究院有限公司-拉伸原位测试仪/strong/pp　　a href="http://www.instrument.com.cn/netshow/SH102553/" target="_self" title="" style="text-decoration: underline color: rgb(0, 176, 240) "span style="color: rgb(0, 176, 240) "strong长春机械科学研究院有限公司/strong/span/a始建于1959年，是国家试验机行业技术、标准归口管理单位，被誉为“中国试验机技术的摇篮”，现隶属于中国机械工业集团有限公司。长春机械院是中国优秀的工程试验设备和材料试验解决方案提供商，也是集试验设备及校正和压装装备研发、制造、销售、服务于一体的创新型国家级高科技企业。/pp　　材料本身缺陷或外力引起裂纹的萌生、扩展，往往是导致结构件失效的原因，而传统的试件离位试验方法无法探测材料的围观损伤机制。此次长春机械院带来的拉伸原位测试仪，正可以为这一难题提供对应解决方案。该设备可在多种成像设备下（SEM、金相显微镜等），对试样施加载荷作用，在纳米尺度下全程动态监测材料的微观变形、损伤过程。/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201704/insimg/1f040b78-d6e5-4a88-af11-ae9525080aa0.jpg" title="2.jpg"//pp style="text-align: center "strong万测集团-TestStar新秀系列电子万能试验机/strong/pp　　万测集团是一家集研发、制造、销售、服务和专业力学性能测试解决技术方案提供、实施为一体的高科技企业。测试设备客户涉及航空航天、车辆制造、船舶工业、建筑建材、生物材料、科研院所等众多领域。/pp　　据万测集团销售工程师王宇波介绍，此次展出的TestStar新秀系列电子万能试验机相比较之前的常规机型，是一款更高端的设备。TestStar具有高速率、低振动的伺服电机驱动装置、免维护的世界一流的日本安川伺服电机及伺服器、高达1200Hz数据采样速率的DTC-500数字闭环控制器（集成在负荷框架中）等特点。至2015年上市以来，尤其受到一些科研机构用户的青睐。/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201704/insimg/685c6b52-2b0f-4f5f-9d36-ffd668d331ea.jpg" title="3.jpg"//pp style="text-align: center "strong济南时代试金试验机有限公司-WDW-T50微机控制电子万能试验机/strong/pp　　济南时代试金仪器有限公司是时代集团公司骨干企业之一，专业生产试验机。产品包括电子万能试验机、液压万能试验机、专用试验机等，重点客户包括科研院所、钢铁行业、金属行业、机械和石化企业等。/pp　　此次参展的WDW-T50微机控制电子万能试验机是新型精密力学测试设备。该试验机采用台式结构，可置于简易工作台上，主机通过伺服电机驱动加载，实现拉伸、压缩、剪切等力学性能测试。/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201704/insimg/88cb2751-e608-4d1a-b986-d33556371269.jpg" title="4.jpg"//pp style="text-align: center "strong莱州华银试验仪器有限公司-400HBS-3000型数显布氏硬度计/strong/pp　　莱州华银于1948年创立。1961年开始研制生产硬度计，是国家最早定点研发制造硬度计基地。从掖材、莱试到华银，累计生产硬度计二十余万台，产品遍布各大企业及科研院所。/pp　　莱州华银此次展出的2017年全新产品400HBS-3000型数显布氏硬度计，采用了国内首创的专用硬度头技术，自动转塔，大屏触摸屏显示，11档力值，最大力值3000kgf，试验力闭环控制。另外，该产品还是国家专利产品。/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201704/insimg/848760d7-f107-4cad-a54d-787b1f018275.jpg" title="5.jpg"//pp style="text-align: center "　　strong弘达仪器股份有限公司-HT-2402电脑式万能材料试验机/strong/pp　　弘达集团股份有限公司于1975年在台湾成立，其研制的试验机适用领域包括：橡胶、塑胶、鞋业、造纸包装业、机械五金业、建材业、汽车零件业、电线电缆业等。适用产品如：自行车、摩托车、建筑五金材料、桥梁、电线光纤、纺织等，作材料物性检验及环境试验。/pp　　此次展出的HT-2402电脑式万能材料试验机，具有特点包括：精度高、稳定性好；可靠性高、故障率低；实用性强、功能强大；易于操作、易维护；性价比合理，性能接近国际最新水平，价格接近国内市场等。/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201704/insimg/b0bc34e4-bff1-4362-b5a3-d76c89a8a1f4.jpg" title="6.jpg"//pp style="text-align: center "　　strong艾思荔（中国）测试设备有限公司-高压加速老化试验机（HAST）/strong/pp　　艾思荔（中国）测试设备有限公司于1988年最初在台湾台北创立，主要生产各种检测仪器、试验设备等，产品包括可程式恒温恒湿试验箱、高低温循环试验箱、快速温度变化试验箱、三综合实验机等，相关产品在国外市场有着不俗的表现。/pp　　艾思荔的张丽金女士向笔者重点介绍了此次展出的高压加速老化试验机（HAST），该产品特点包括：具有自动加水功能且在试验过程中水位过低时自动补水；试验过程自动运转至结束使用简便；温度控制器可作精确试验温度设定、控制等。/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201704/insimg/77939588-1868-4233-9da6-a22fcdfb6a70.jpg" title="7.jpg"//pp style="text-align: center "　strong　济南科汇试验设备有限公司-微机控制电液伺服万能试验机WAW-600G/strong/pp　　济南科汇试验设备有限公司成立于2000年，主要致力于金属材料试验机的研发与制造。产品包括液压式万能试验机、电子万能试验机、冲击试验机、扭转试验机、动态疲劳试验机五大系列。/pp　　此次展出的微机控制电液伺服万能试验机WAW-600G是一款专利产品，据了解，该设备应用了13项专利。另外还具有静压油膜间隙密封，涡轮蜗杆调节中横梁位置等特点。/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201704/insimg/3abb16bc-b6b2-4001-ab06-084a6dbeb597.jpg" title="8.jpg"//pp style="text-align: center "strong宝大国际仪器有限公司-PT-1699VDO计算机摄影伺服系统拉压力试验机/strong/pp　　宝大国际仪器有限公司主要从事材料及其制品的物性检测的开发、研制工作，开展材料及其制品的物性检测方法、技术研究，方法标准的制定等多项业务。/pp　　此次带来的新产品PT-1699VDO计算机摄影伺服系统拉压力试验机，适用在荷重0-500kg以下拉、压等试验，有计算机直接控制伺服马达动作。同时，配备的摄影功能能将整个试验过程全程录制视频。/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201704/insimg/06df1103-c56a-400b-958e-eb346160f887.jpg" title="9.jpg"//pp style="text-align: center "　strong　东莞市金顿试验设备有限公司-振动试验台KD-300/strong/pp　　东莞市金顿试验设备有限公司主要生产力学检测仪器、塑料塑胶检测仪器、电子电工检测仪器等专用试验机。客户以电子电工领域为主，比如东莞主流手机产业对应的手机产品周边检测设备用户，富士康就是其中之一。/pp　　金顿试验技术负责人李权重点向笔者介绍了此次带来的振动试验台KD-300。他表示，在国内，振动试验台的生产商比较少，在东莞，能够生产的厂商屈指可数，而金顿试验在振动试验台方面已经有了近10年的研发经验，相关产品的性能也得到许多用户的肯定。/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201704/insimg/367c48f9-7361-4b2b-b2e0-d93d9f396e56.jpg" title="10.jpg"//pp style="text-align: center "　　strong上海荣珂检测仪器有限公司-恒温恒湿试验箱/strong/pp　　上海荣珂检测仪器有限公司主要从事盐雾试验箱、盐雾试验机、高低温试验箱等环境试验设备。公司在自动化控制、非标设计领域积累了丰富经验，可以满足用户对环境试验的需求。/pp　　本次参展的恒温恒湿试验箱，广泛应用于航空航天、仪器仪表等行业。用作电工电子产品、材料、设备等的加速湿热、恒定湿热等试验以便对试样在给定环境条件下给出评价。/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201704/insimg/3a690b5a-3083-4d1d-a127-2da161f7b8a1.jpg" title="11.jpg"//pp style="text-align: center "　　strong力顺公司-盐雾腐蚀试验箱/strong/pp　　力顺公司主要从事涂料、化工等行业仪器设备的生产和销售。除了代理elecometer等国际先进检测仪器外，也自主生产盐雾试验箱等试验设备。/pp　　力顺公司本次参展的盐雾腐蚀试验箱主要元件采用西门子、施耐德等国际著名品牌。可用于NSS试验、铜加速醋本能试验、ASS试验等。/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201704/insimg/1102838d-ae67-4e55-b731-5319e21eb4bb.jpg" title="12.jpg"//pp style="text-align: center "　　strong深圳市祥敏仪器设备有限公司-电池挤压试验机XM-JY001/strong/pp　　深圳市祥敏仪器设备有限公司主要从事各类精密品管检测仪器及环境试验设备研发、生产、销售。产品包括硬度计、试验机、试验仪等。/pp　　此次带来的电池挤压试验机XM-JY001能够完成汽车各种电池的挤压安全试验，适用电池包括铅酸、锂离子、锌空气、超级电容等。/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201704/insimg/4f8136ec-68fd-4115-a83a-2c24915884f5.jpg" title="13.jpg" width="450" height="300" border="0" hspace="0" vspace="0" style="width: 450px height: 300px "//pp style="text-align: center "strong仪器信息网展位/strong/p

10月26日，中国汽车工程学会正式发布由泛亚汽车技术中心有限公司联合中国汽车技术研究中心有限公司、清华大学苏州汽车研究院、中国飞机强度研究所、ITW集团英斯特朗公司、道姆光学科技（上海）有限公司、东风汽车集团有限公司等单位联合起草的CSAE标准《汽车用金属材料圆棒室温高应变速率拉伸试验方法》（T/CSAE 233-2021）。本标准提出的金属材料圆棒高应变速率拉伸试验方法适用于汽车底盘用的铸造、锻件类零件材料的高应变速率拉伸测试。本标准在GB/T 228.1-2010及GB/T 30069.2-2016基础上，对金属材料棒材在不同高应变速率下拉伸时，对试样的夹具，应力测试方法，样件尺寸及装夹，应变测试等方面作了较详细的规定，以确保棒材高应变速率拉伸测试的准确性。当前，汽车底盘用的铸造类零件如Knuckle和Mount等零件的材料高速拉伸曲线是CAE碰撞分析中重点关注技术参数，为了建立CAE分析用高速拉伸所需数据库，提高碰撞安全分析的准确性，需要借助高速拉伸机、三维光学测试(Digital Image Correlation, DIC)技术获取金属棒材的应力、应变场数据。目前对于铸铁、铸铝的圆棒试样的高速拉伸测试还没有相应的国际、国内标准，各整车企业及总成制造商对铸件材料的高应变率拉伸试验方法未见详细说明，测试结果也存在在较大差异，由此带来该对底盘类铸件材料性能和可靠性的评价存在诸多差异。起草工作组在充分总结和比较了国内外金属材料高应变速率拉伸测试方法标准、调研了国内外对车用铸、锻方法制造的零件用的金属材料棒材的试验方法的基础上，参考了GB/T 30069 《金属材料 高应变速率拉伸试验》和《ISO 26203 金属材料高应变率拉伸试验》，并确定板材的测试与棒材的测试有明显不同。通过金属材料棒材在不同高应变速率下拉伸时，对试样的夹具，应力测试方法，样件尺寸及装夹，应变测试等方面作了较详细的研究和试验。高应变速率拉伸测试系统是由高速拉伸机，高速相机，光源，数据采集及分析系统，同步器，夹具，散斑制备装置，应变片粘贴设备等部分组成。试验时，确保设备的连接可靠，经过静态速率试验确认力、速度、对中性及相机、数据采集均正常的情况下开始正式测试。编制组基于国内外行业研究现状，通过正交矩阵进行试验方案设计，共48组试验，每组数据需要完成3根样条。随后又增加汽车底盘锻压零件最小壁厚3毫米小直径样条的测试。合格的样条必须断在标距内。所有测试结果不需过滤处理，直接反映整个系统的测试状态和结果。经过一系列试验，为标准的制定奠定可靠的基础。首先是确定试验夹具，根据不同的拉伸设备，可以设计不同的设备连接方式，考虑到试样是圆形截面，推荐使用螺纹接头连接试样，螺纹的长度也进行了优化试验，选择大于2倍平行段长度。而且在夹具上做出平面以粘贴应变片。对夹具的选材上也做了研究，选用常用的45钢和钛合金进行比对。通过图1的试验结果，推荐使用钛合金材料，硬度28～38HRC，以减少夹具的固有震荡信号。编制组在充分总结和比较了国内外金属材料高应变速率拉伸测试方法标准、调研了国内外对车用铸、锻方法制造的零件用的金属材料棒材的试验方法的基础上，参考了《GB/T 30069 金属材料 高应变速率拉伸试验》和《ISO 26203 金属材料高应变率拉伸试验》，并确定板材的测试与棒材的测试有明显不同。通过金属材料棒材在不同高应变速率下拉伸时，对试样的夹具，应力测试方法，样件尺寸及装夹，应变测试等方面作了较详细的研究和试验。高应变速率拉伸测试系统是由高速拉伸机，高速相机，光源，数据采集及分析系统，同步器，夹具，散斑制备装置，应变片粘贴设备等部分组成。试验时，确保设备的连接可靠，经过静态速率试验确认力、速度、对中性及相机、数据采集均正常的情况下开始正式测试。编制组基于国内外行业研究现状，通过正交矩阵进行试验方案设计，共48组试验，每组数据需要完成3根样条。随后又增加汽车底盘锻压零件最小壁厚3毫米小直径样条的测试。合格的样条必须断在标距内。所有测试结果不需过滤处理，直接反映整个系统的测试状态和结果。经过一系列试验，为标准的制定奠定可靠的基础。首先是确定试验夹具，根据不同的拉伸设备，可以设计不同的设备连接方式，考虑到试样是圆形截面，推荐使用螺纹接头连接试样，螺纹的长度也进行了优化试验，选择大于2倍平行段长度。而且在夹具上做出平面以粘贴应变片。对夹具的选材上也做了研究，选用常用的45钢和钛合金进行比对。通过图1的试验结果，推荐使用钛合金材料，硬度28～38HRC，以减少夹具的固有震荡信号。图1 钛合金和45#钢夹具及分别在100-1s时的拉伸曲线在应变片的粘贴和标定方面做了详细的试验，在本标准中给出了具体阐述，尤其指明标定的系数R2≥0.999。设备状态的确认中，如果测试力的同时还需要测试应变，设备需要连接额外的数据线，试验前需检查所有的连线是否牢固连接，尤其是信号触发线。每次测试前先在静态试验机上低应变速率拉伸，然后在高速试验机上以同样的速率拉伸同一批次的试样检验设备。静态试验根据 GB/T 228.1-2010规定进行。为了验证验证圆棒试样的应变是否需要三维测试，分别用单台和两台相机试验，发现当使用单台相机时，大截面尺寸（5毫米直径棒材）会出现由于散斑扭曲导致跟踪不了散斑变化产生测量误差或试验失效，因此当出现散斑测试的应变变化跟不上力值变化时，应使用两台相机测试。如图2、3所示。铸铝（左） 铸铁（右）图2 一台相机照片-铸铁及铸铝的应变-时间&应力-时间的曲线铸铝（左） 铸铁（右）图3 两台相机照片-铸铁及铸铝的应变-时间&应力-时间的曲线标准起草组对于数据采集频率也做了研究，图像拍照及采集系统的采样频率应考虑试样断裂时间。当应变速率≤100s-1时，所取得的应变有效数据大于力值的采样数据，而且一般会大于400。当应变速率100s-1时，应变的有效数据会急剧下降，应调整应变的采集频率和拍摄参数，最终应变的有效采集不低于100个点。否则不能有效测出弹性模量及剪切模量。对于拉伸速度偏差认可的确认，各测试单位做了详细讨论，考虑到高应变率速度的影响因素复杂，因此给出按照最大力对应的应变划分不同平均速度的限制要求。即当最大力对应的应变率大于5%时，实际应变速率的平均值推荐在目标应变速率的±5%以内，当最大力对应的应变率小于5%时，记录实际应变速率到报告中。试样尺寸也是本标准重点考虑的内容，较短的测试长度有助于获得高的应变速率，但测量长度不能过小，否则不能保证反映材料的性能。因此参考静态的标准及高应变速率拉伸的现有标准，制作了4种不同的试样并测试。试样的装夹方式，尺寸及夹具材料在标准中得到具体描述。优化后的的试样如图4，并给出推荐尺寸。 图4 典型的试样尺寸说明：（1）尺寸公差为0.05mm，平行段工作部分粗糙度0.32，同轴度为0.01毫米。（2）推荐区域直径为5mm，=10mm，=15mm，R=16mm，=5mm，=35mm，D=12mm，或者区域直径为3mm，=10mm，=15mm，R=12mm，=5mm，=35mm，D=6mm。综上所述，该标准围绕车用金属材料的使用工况，对3毫米直径以上的哑铃型拉伸试样进行充分的试验，给出了从夹具，散斑制作，相机标定，系统试验前验证，试样尺寸与装夹，力的测试，数据采集及处理等方面系统的说明，试验准确性高，试验失效率低，同时避免不同试验员试验结果差异等问题。本标准充分考虑了汽车行业用到的铸件和锻件零件，具有普遍适用性，可以为CAE仿真高效地提供更加准确可靠的材料数据。与目前使用的GB/T 30069 《金属材料 高应变速率拉伸试验》和ISO 26203 《金属材料高应变率拉伸试验》中的方法协调统一，互不交叉，提供了标准外的常用形状试样的高应变速率下的详细试验方法，对现有标准起到补充作用。

技术参数： 1、量程范围：5KN 力值精度：±0.5% 以内 2、负荷分档： 10%*FS ， 20%*FS ， 50%*FS ，3、试验速度： 0.01mm/min--500mm/min（伺服系统+滚珠丝杠） 4、有效拉伸距离（不含夹具）：100mm 5、位移测量精度：示值的±0.5% 以内 6、变形测量精度：示值的±0.5% 以内 7、打印功能：打印测试后的试验数据及曲线等8、电源电压：AC220V 50Hz 创新点：微型拉力机完成了从传统的900mm较高行程到100mm微型行程的转变，大大节省了试验所需的空间50N微型电子拉伸压缩万能试验机

导读随着科技发展的日新月异，汽车、航天、航空等工业对材料性能的要求越来越高，单一材料如金属、陶瓷、高分子材料几乎都难以胜任。若将不同性能特点的单一材料复合起来，取长补短，则能满足现代高新技术的需求。复合材料既能保持组成材料各自的优异特性，又具有组合后的新特性，如比强度和比模量高、抗疲劳和破断安全性良好、高温性能优良等。以汽车工业为例，在车身及主要零部件、汽车结构件、电动汽车高压电池组件等应用中，复合材料可减轻重量实现汽车轻量化，同时减少碳排放。在飞机工业中，以波音777为例，其机体结构中复合材料仅占到约11%，而且主要用于飞机辅件；但到波音787时，复合材料的使用出现了质的飞跃，不仅数量激增，而且开始用于飞机的主要受力件，如今，波音787的复合材料用量已占到结构重量的约50% 。因此对于复合材料的研究，根据不同需求测试评估各种复合材料的力学性能，就显得尤为重要。今天，我们一起来看看岛津试验机在复合材料力学测试方面的夹具与应用。1 ASTM D6641组合载荷压缩测试复合材料不同于以往的均质材料，具有各向异性，在承受载荷的应力主轴方向呈现出拉伸、压缩、弯曲、向内剪切、向外剪切或兼有上述动向的复杂受力情况。为了提高对所设计产品的性能预测精度，需要采集各种数据，因此，在进行复合材料试验时，对于分别测量各断裂现象的试验方法的要求越来越高。例如根据标准ASTM D6641的组合载荷压缩（CLC）试验（如下图）是一种具有剪切和端面载荷组合的试验方法，提供了实现强度评估的同时进行弹性模量的测量。点击查看视频：https://mp.weixin.qq.com/s/6xI_kByFbXRV7nm8g6MJOw2 ASTM-D6484 开孔压缩强度测试碳纤维增强塑料（CFRP）以其强度高、重量轻等优点，在航空航天领域得到了广泛的应用。碳纤维具有优良的强度特性和高刚度特性，但在开孔时会损失很大的强度。复合材料零部件实际使用中，常需要开孔与别的部件连接。因此，飞机上使用的复合材料，必须对中心切出一个孔的试样的试验进行评估。我们根据ASTM-D6484对碳纤维塑料进行了开孔压缩试验。点击查看视频：https://mp.weixin.qq.com/s/6xI_kByFbXRV7nm8g6MJOw3 ASTM-D7078 V型切口剪切测试为了减少试制次数，降低新产品开发的成本，计算机辅助工程（CAE）分析被广泛应用。为了提高对所设计产品的性能预测精度，需要采集各种数据，因此，在进行 CFRP 试验时，对于分别测量各断裂现象的试验方法的要求越来越高。评价复合材料的试验方法有多种。其中，作为面内剪切试验方法，以纤维强化复合材料的纤维方向或织物层压材料为目标，在设有缺口的样片上取非对称的 4 个点加载弯曲负荷的Iosipescu法（ASTM D5379），以及在±45&ring 的层压材料上加载拉伸负荷的方法（ISO 14129）最为普及。本次试验使用 V-Notched Rail Shear 法（ASTM D7078），能够稳定进行面内剪切试验。另外，因样片的测量部位较大，可同时适用于无孔样片及短纤维系列 CFRP 层压材料的测量。点击查看视频：https://mp.weixin.qq.com/s/6xI_kByFbXRV7nm8g6MJOw4 其他复合材料测试夹具展示结语岛津标准试验机，试验载荷从 1 N到600KN不等，可适应各种样品，如橡胶、塑料、复合材料、金属、木材、玻璃陶瓷等材料的板、棒、线、绳等样品。本文介绍了岛津试验机在复合材料测试中主要夹具。另外，岛津夹具设计团队还可以根据特殊需求和标准，设计、定制夹具，以满足复合材料行业客户需求，提高复合材料的研究深度和应用广度，同时助推产业结构优化升级，实现绿色发展。撰稿人：杨汉章本文内容非商业广告，仅供专业人士参考。如需深入了解更多细节，欢迎联系津博士 sshqll@shimadzu.com.cn

12月26日，由我公司开发的&ldquo 全自动材料拉伸试验机&rdquo 和 &ldquo 1000kN微机控制电液伺服自动拉力试验机&rdquo 两个项目的鉴定和验收会在公司新厂区二楼会议室隆重举行，并顺利通过省科技厅的鉴定和验收。 &ldquo 全自动材料拉伸试验机&rdquo 是公司承担的济南市2009年自主创新计划项目。经过了为期两年多的研究，课题突破了液压双动平推夹具、横截面尺寸测量系统、机器人自动装样系统、试样变形测量系统等关键技术，成功研制出满足钢铁、冶金行业的大批量、自动化要求的高精度的材料力学性能测试系统。 &ldquo 1000kN微机控制电液伺服自动拉力试验机&rdquo 是公司承担的济南市2010年自主创新计划项目。经过为期两年的研究，课题围绕试验同步精度、大批量、连续快速试验的要求进行攻关，成功研制出满足钢铁企业、冶金行业的大批量快速试验的材料力学性能试验设备。 会上，济南市科技局成果处郑艺颖处长主持了会议，济南市科技局计划处、高新处、槐荫区科技局计划处的领导参加了会议。鉴定委员会由七位专家组成，验收委员会分别由五位专家组成。鉴定委员会由中国科学院院士宋振骐担任主任委员，上海交通大学赵锡芳教授、山东大学李剑峰教授担任副主任委员，其他专家任委员。课题组负责人刘维平副总裁、王爱丽工程师分别汇报了&ldquo 全自动材料拉伸试验机&rdquo 、&ldquo 1000kN微机控制电液伺服自动拉力试验机&rdquo 的技术报告、工作报告。专家们听取了相关报告，审查了两个项目鉴定、验收资料，并考察了生产现场和试验机运行。经质询和讨论，专家们一致认为，该项目研制的全自动材料拉伸试验机属国内首创，主要技术性能达到国际先进水平，并完成科技计划合同的要求，同意通过鉴定和验收。

王道元董事长受邀访问日本东京试验机公司近日王道元董事长受白柳取缔役邀请访问了日本东京试验机公司.双方就高温接触疲劳试验机,大越式高温磨损试验机,高速薄板成型试验机等进行了长时间交流.希望进一步加强中日高科技研究设备方面的全面合作.该公司本部设在丰桥市。自从80年代进入中国宝钢以来，已经拥有92家用户。2010年6月北京钢铁研究总院结构所轴承研究室首次导入5台高温接触疲劳试验机。东京试验机公司历史悠久，可追溯到1933年。主要产品是生产各种试验机。主要产品有 油压式测力计，SIII型,DII型,P型油压万能试验机，包括木材万能试验机，共5种压缩弯曲试验机 ，包括混凝土强度试验机，共11种扭转式万能试验机，5种全自动冲击试验机，共9种，包括金属，塑料，大型等薄板成型性能试验机，共9种，包括高温，高速，万能型摩擦磨损试验机，包括高温接触疲劳试验机TRF-1000，高温大越式快速磨损试验机OAT-U，往复式摩擦磨损试验机等共5种弹簧试验机，共9种高温850度扭转试验机，共5种家具强度试验机，5种接触式硬度计 　DMH-500疲劳试验机，包括全数字化控制疲劳试验机，构造物疲劳试验机，高温蠕变试验机，盐水应力腐蚀蠕变试验机，微观构造疲劳试验机等共14种汽车部件疲劳强度试验机。4种在线式全自动冲击试验机/在线式全自动硬度拉伸试验机这些材料试验机实际上可分为以下3类。 材料自身性能试验机各种环境，如高温，高压，腐蚀等条件下材料行为和性能试验机检测发动机/马达等已经构成的成品所具有能力的试验机总之，该公司为日本材料领域领先世界立下了汗马功劳。产品遍及日本全国以及台湾，韩国。技术交流时该公司大力推荐大越式快速磨损试验机OAT-U.随着中国工业水平不断提高.腐蚀磨损疲劳方面的研究设备应该更上一层楼. 尤其是耐磨性评价比较复杂. 大越式快速磨损试验机OAT-U是日本经过近半个世纪考验的已经成为工业标准的试验机.希望能够中国客户青睐.开发背景至今滑动磨损有很多方法，比如面磨损，筒磨损等。它们都各有千秋。由于至今为止的磨损试验要花费大量时间和精力，尽管磨损试验被认为很重要，但是实际上很多人并不做。鉴于此，在日本理化研究所已故主任研究员/原东京大学大越教授的悉心指导下精密工业第一研究室花费20年研究磨损所得的结晶产物就是今天在日本拥有众多用户的新型的快速磨损试验机。和其他试验机相比，它具有操作非常简单，短时间内可以完成对所有工业材料磨损特性的评价的显著优点。尤其是特点1和2.特点1。试验中始终保持磨痕大小和所加载荷成一定的比例，所以试验压力始终恒定。2。微量磨损都可以检测出来，材料表层的耐磨性也可以被评价。（0.01-0.02mm）3。试验时间是至今为止磨损试验的1/100。非常容易地完成磨损试验。4。不需要特殊形状的试验片。5。压力，速度，磨损距离参数可以简单地大幅度改变。6。合成树脂，有色金属，淬火钢材，超硬合金等所有材料的磨损特性都可以通过该试验机进行评价。7。高温磨损，润滑状态下磨损，处女面磨损等各种磨损特性都可以通过该试验机进行评价。8。通过追加附属装置低载荷磨损试验也可以进行。9.通过增加 选项可以实现测量高温磨损同时测定出来磨擦系数.参见以下各种选项.大越式快速磨损试验机各种选项简介1.恒定载荷装置---OAT-U-DW（Ｎ）目的 通过该装置使得加在试验片上的载荷始终一定. 载荷方式是采用精密砝码.主要技术指标1.最大载荷 200N2.最小载荷 5N3.精度 +/-0.1%4.传感器 50kgf该装置和---轻载荷装置---不可同时使用.该装置和---高温型扭矩检出装置可同时使用.2. 高温型扭矩检出装置---OAT-U-HT2-&mu 目的 为了检出摩擦系数,必须测得扭矩.它通过在旋转轴中央部分贴上应变规即可实现.主要技术指标A.容量 约0.3kgf-mB.输出 约0.6mV/VC.电阻 350欧姆摩擦系数算出方法&mu =摩擦系数 F=载荷 D=圆盘试验片直径（mm）T=扭矩（kgf.mm） 圆盘试验片外部摩擦力 f=F&mu 圆盘试验片外部摩扭矩T= fD/2=F&mu D/2摩擦系数&mu = 2T/FD测量用台车尺寸 W540xD540xH1000mm该装置可以和---高温磨损实验装置---可同时使用.必须和恒定载荷装置一起同时使用.3.磨损深度检出装置---OAT-U-WD目的在加载臂上安装高精度位移传感器, 通过传感器检出磨损深度的模拟信号,然后通过AMP放大后在记录仪上记录下来.如在试验前设定磨损深度的话,在到达设定磨损深度后装置会自动停止. 主要技术指标涡电流式位移传感器检出深度 Max 1mmO调整 micrometer head预设量 0-1mm输出 0-DC10V4. 轻载荷用装置---OAT-U/S目的在大越式试验机进行非金属/金属磨损试验时使得试验片上的载荷比标准试验机变得更小.主要技术指标通过调节GEAR可以使得载荷变小1/6.4.Gear比例E/F 36/108 48/96 72/72 96/48 108/36最终载荷Pokgf 0.34 0.51 1.02 2.07 3.05标准试验机只要改变gear6,7即可获得5段载荷.但是如果想获得更小载荷,则要加上轻载荷用装置以改变更多Gear位值和动力传输途径. 速度数字表示装置---OAT-U-DM目的在直径为30mm时使用的一种装置.它可以把旋转速度用数字表示出来.主要技术指标 脉冲检出器 旋转主轴数字表示 4位 xxx.xm/sec精度 +/-1%6. 载荷范围追加速度数字表示装置---OAT-U-HT2---目的使得标准的最终栽荷Po从5段变为7段.主要技术指标1.追加gear 1-1 齿数 120 1个 1-2齿数 24 1个2.追加后载荷范围Gear比例E/F 24/120 36/108 48/96 72/72 96/48 108/36 120/24最终载荷Pokgf 1.3 2.17 3.25 6.5 13.0 19.5 32.2 7. 高温惰性气体封入装置---OAT‐U-HT800-N2G 目的通过本装置可以实现在任意温度下一边通氮气保护以便进行高温磨损试验. 主要技术指标 氮气温度&mdash 预热筒吹出部位約６００℃温度精度 ± ２０℃氮气流量 約 ～１０Ｌ/ｍｉｎ8. 数据处理机软件本软件可以读取试验中的扭矩,温度模拟信号.可以显示并打印出扭矩,温度和算出的摩擦系数曲线,可以人工输入设定恒定栽荷并显示出真实载荷数值.OS是windows 7.采用C++ DLL写成.大越式快速磨损试验机OAT-U外观照片

油封旋转性能试验机采用西门子可编程控制系统.适用于各种回转式油封进行密封性能的试验和研究工作，油封安装在验机上，主轴以一定的速度回转，经过一定时间的运行，观察油封是否渗漏，每次可试验2件油封，测试轴可正、反转。本机结构合理，设计新颖，起动性能好，调速范围广，起动力矩大，噪声低，操作方便。技术参数:1. 主轴转速：10000r/min2. 主轴跳动误差：小于±0.03mm3. 轴心偏置调整量：0～5mm4. 可测试油封轴孔范围（单唇口油封）：Φ7～Φ200mm5. 电机功率：2.2kW×2(根据具体油封尺寸加大功率)6. 压力范围：0～0.03MPa7. 温度范围：室温～120℃8. 电 源：AC380V三相五线制(必须有零线和地线)±10% 50Hz 9. 外形尺寸：1300mm×1000mm×1500mm10. 重 量：420㎏注：关键零部件均由日本小巨人LGMazak加工中心加工。创新点：区别于市场无扭矩油封旋转试验台,此款为带扭矩油封旋转试验台可在常温和高低温环境内进行试验带扭矩10000转油封旋转试验机台

近日 ，美国麻省理工学院 Jeong Min Park、曹原等人在《自然》发文，报告三层扭转石墨烯能够表现出超导性。这个“三明治”比双层的“魔角” 石墨烯更加稳定，并且能够通过两种相互独立的方式进行调节。这样的结构或有助于理解实现高温超导需要的条件。图片来源：Pixabay当两片石墨烯 以 1.1° 的扭转角度交错排列，这个双层结构就会转变为非常规的超导体，从而使电流无阻通过，而不会浪费能量。这种“魔角”石墨烯结构及其超导效应由美国麻省理工学院 （MIT）物理学教授 Pablo Jarillo-Herrero 团队在 2018 年首次发现。这项研究也让中科大少年班毕业生、当时年仅 21 岁的曹原“一战成名”： 他以共同第一作者/共同通讯作者 的身份首次在同一天发表了两篇《自然》 （Nature ）论文，随后他 成为了 《自然》2018 年十大科学人物中最年轻的学者 。扭转电子学 （twistronics）领域从此兴起。此后，科学家一直在寻找其他可以经过扭转而表现出超导性质的材料。但是到目前为止，除了最初的双层“魔角”石墨烯以外，没有发现其他材料具备相似的特性。近日，已经成为博士后的曹原再次以共同第一作者身份 在《自然》发文报告，在三层石墨烯组成的“三明治”中观察到超导性。 在新的三层结构中，中间一层石墨烯相对于外层以新的角度扭转，其超导性比双层结构更稳定。该论文 2 月 1 日在《自然》发表， Jeong Min Park 和曹原为共同一作，此外曹原还与他的导师、Pablo Jarillo-Herrero 共同担任论文通讯作者。日本国立材料科学研究所（National Institute of Materials Science）的渡边贤司（Kenji Watanabe）和谷口尚（Takashi Taniguchi）也参与了这项研究。研究人员还可以通过施加和改变外部电场的强度来调节结构的超导性。而通过调节三层结构，研究人员能够产生超强耦合超导性，这是一种奇特的电学行为，在其他所有材料中很少见。Jarillo-Herrero 说：“目前尚不清楚魔角双层石墨烯是不是特例，但现在我们知道它并不孤单，它有一个三层表亲。这种超可调（hypertunable）超导体的发现将转角电子学领域扩展到了全新的方向，在量子信息和传感技术中具有潜在的应用。”打开新型超导体研究的大门在 Jarillo-Herrero 和同事们发现扭转双层石墨烯中可能产生超导性之后不久，理论物理学家提出，在三层或更多层石墨烯中也可能看到相同的现象。石墨烯就是厚度仅有一层原子的石墨，它完全由排列成蜂窝状晶格的碳原子组成，如同纤细却坚固的金属网格。理论物理学家提出，如果将三层石墨烯像三明治一样堆叠， 中间层相对于两个外层扭转 1.56 度，那么这种扭曲构型将产生一种对称性，从而促使材料中的电子配对，形成无阻力的电流，即超导的标志。Jarillo-Herrero 说：“我们就想，为什么不尝试检验一下这个想法？”为此，Park 和曹原设计了三层石墨烯结构。他们将单层石墨烯小心地切成三个部分，并将其按照理论预测的角度精确堆叠。他们制造了几个这样的三层结构，每个结构的尺寸仅有几微米，大约相当于人类头发的直径的 1/100，高度则为三个原子。Jarillo-Herrero 称之为 “纳米三明治”。接下来，研究小组将电极连接到结构的两端，并通过电流，同时测量材料中损失或耗散的能量。“我们没有观察到能量耗散，这意味着它是超导体。”Jarillo-Herrero 说，“我们必须肯定理论物理学家的贡献，他们算出了正确的夹角。”但他补充说， 这种结构具备超导性能的确切原因仍然有待确认，目前还不确定这是不是因为理论物理学家所提出的对称性。这也是他们计划在未来的实验中进行检验的内容。 他说：“目前我们只能确认相关性，而无法确认因果关系。但现在我们至少有了一条途径，可以根据这种对称性思想探索一大批新型超导体。”“ 最强大的耦合超导体”在探索新的三层石墨烯结构时，研究团队发现，可以通过两种方式控制其超导性。对于团队此前提出的双层石墨烯，可以通过施加外部 门电压来改变流过材料的电子数量，从而调节其超导性。研究团队上下调节门电压，同时测量材料停止耗散能量、转变为超导体时的临界温度。通过这种方式，团队能够像调节晶体管一样打开和关闭双层石墨烯的超导性。团队使用相同的方法来调节三层石墨烯，同时还发现了控制材料超导性的第二种方法，这在双层石墨烯和其他扭转角结构中是不可能的。这种方式就是使用附加电极对材料施加 电场，这能够改变三层结构之间的电子分布，同时不改变结构的整体电子密度。Park 说：“现在，这两个相互独立的‘旋钮’能为我们提供大量有关超导电性出现条件的信息，帮助我们理解这种不寻常的超导状态背后至关重要的物理学原理。”通过同时使用这两种方法调整三层结构，研究小组在一定条件下观察到了超导性，包括在相对较高的 3 开尔文临界温度下，即使此时材料的电子密度很低。相比之下，量子计算领域正在研究使用铝制作超导体，铝具有更高的电子密度，而它仅在约 1 开尔文的温度下才具备超导性。Jarillo-Herrero 说：“我们发现魔角三层石墨烯可以成为最强大的耦合超导体，这意味着在给定的电子数量很少的情况下，它也能在相对较高的温度下进行超导。它能带来最大的收益。”研究人员计划制造三层以上的转角石墨烯结构，以了解具有更高电子密度的此类构型是否可以在更高的温度下表现出超导性，甚至实现室温超导。“如果能够工业化大规模生产这些结构，那么我们就可以制造用于量子计算的超导比特，或者低温超导电子器件、光子探测器等。不过我们还不知道如何一次制造数十亿个这样的结构，”Jarillo-Herrrero 说。Park 说：“我们的主要目标是理解强耦合超导的基本性质。三层石墨烯不仅是有史以来最强大的强耦合超导体，它还具备最大的调节空间。借助这种可调谐性，我们能够真正实现在相空间的任何位置探索超导电性。”论文信息：Park, J.M., Cao, Y., Watanabe, K. et al. Tunable strongly coupled superconductivity in magic-angle twisted trilayer graphene. Nature (2021).

三思纵横风暴系列新一代电子万能试验机（双立柱试验机），该试验机引进西方先进技术，采用进口最新科学高能配件，历经多年结合试验机新产品市场需求研制而成，与国际研发接轨，独家研创，外形精美，操作方便，低耗高能，性能稳定可靠。能最大化的满足客户的试样试验需求，是各类金属、非金属材料试样试验的首选。广泛应用于各种塑胶、橡胶、金属、航空航天、船舰、建工、军工、商检、高等院校等相关行业的试验测试。三思纵横风暴系列新一代电子万能试验机（双立柱试验机）已批量生产，安全可靠。设备可在常温及高温状态下恒力保持不低于800小时。控制器具备2个BNC接口满足用户模拟数据采集，具有可编程数字输入通道1个，可编程数字输出通道2个。今天深圳三思纵横试验机小编就来给各位深入分析一下这款产品的优势吧！一、三思纵横风暴系列新一代电子万能试验机（双立柱试验机）1、产品型号：FBUTM5000、FBUTM6000、FBUTM4000；2、产品主要用途：可应用于各种金属材料及非金属材料的拉伸压缩、弯曲、剪切、剥离、撕裂等力学试验；广泛应用于航空航天、核能、军工、高等院校等领域；主要测试项目：断裂学测试、材料力学性能测试。二、三思纵横风暴系列新一代电子万能试验机（双立柱试验机）的设备优势1、试验机整体设计精致美观，减震地脚更平稳；2、国内首家独创新一代电子万能试验机横梁位移显示屏以及手控盒装置；3、独家首创测控系统机箱盒，独立于设备主机之外；4、动力系统引进高端科学技术，顶尖装配，低耗高能，环保安全。三、三思纵横风暴系列新一代电子万能试验机（双立柱试验机）的应用场景风暴系列新一代电子万能试验机的应用场景十分广泛，主要包括但不限于以下几个领域：1、航空航天：在航空航天领域，该试验机可用于各种金属材料及非金属材料的拉伸、压缩、弯曲、剪切、剥离、撕裂等力学试验，以测试材料的强度、韧性等性能指标，为航空航天器的设计和制造提供重要数据支持；2、核能：在核能领域，该试验机同样可用于测试核能设备所需材料的力学性能，确保设备在极端环境下的安全性和可靠性；3、军工：在军工领域，该试验机可用于测试各种武器装备材料的力学性能，为武器装备的研发和制造提供重要参考；4、高等院校：在高等院校的科研和教学工作中，该试验机可用于材料力学、机械工程等相关学科的实验教学和研究工作，为学生提供实践机会，促进科研创新。四、三思纵横风暴系列新一代电子万能试验机（双立柱试验机）的适用标准1、GB/T16491电子万能试验机；2、JB/T6146引伸计技术条件；3、JJG475电子式万能试验机计量检定规程；4、ASTM、DIN、JIS等相关标准。总的来说，三思纵横风暴系列新一代电子万能试验机（双立柱试验机）是一款具有高性能、高精度、广泛应用领域的先进试验设备。三思纵横风暴系列新一代电子万能试验机（双立柱试验机）能够为科研和工业领域提供精准的试样试验数据，是材料测试和产品研发的得力助手。

p　　近日，科技部高技术研究发展中心组织专家组对吉林大学牵头承担的863计划“跨尺度原位力学测试新技术与仪器装备的开发制造”进行了技术验收。专家组认为该课题突破了微纳量级测量的多项关键技术，研发出系列测量仪器，实现了预期目标，一致同意通过验收。/pp　　随着新材料、航空航天和高端制造业等产业集群的发展，对材料服役性能测试与保障能力的要求不断提高，学术界和工业界对材料微观力学性能测试技术与仪器开发的需求迅速增长。对此，在863计划支持下吉林大学等单位开展了跨尺度原位力学测试新技术与仪器装备的开发研制工作。经过3年攻关，课题组攻克了原位力学测试仪器装备的设计、制造与标定等关键技术，突破了原位测试仪器精度校准的技术瓶颈，使加载力分辨率达10mN、加载位移分辨率优于100nm，多项指标取得突破，与传统的材料力学性能测试技术相比，本课题研制的仪器能与扫描电子显微镜、Raman光谱仪和金相显微镜等多种材料性能表征技术相兼容，实现了对材料力学参数、微观力学行为、变形损伤机制与微观组织演化多参量原位精准测试。课题组已初步掌握了微测量仪器工程化产业化关键技术，并形成了专利成果转化的良性机制，所研发的压痕/刻划、拉伸/压缩、剪切、弯曲、扭转和拉伸-扭转复合等6类17种仪器及其配套分析处理软件，填补了我国相关领域仪器的空白。该课题成果已在包括北京大学、浙江大学、北京工业大学以及济南铸锻所等国内20多家大学和研究单位得到示范应用和推广。/pp　　该课题的验收表明我国已经掌握了具有自主知识产权的材料微观力学性能测试仪器及其批量制造的核心关键技术，实现了我国自主知识产权原位测试仪器的突破，提升了我国自主研制仪器的技术水平，推进了传统试验机行业转型升级，丰富了现有材料力学性能测试理论、技术与标准体系，在人才培养、学科建设和产学研合作等方面发挥了重要作用，扩大了我国在力学性能测试领域的国际影响力。/p