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金属丝拉伸强度试验机

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金属丝拉伸强度试验机相关的资讯

  • 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
    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。
  • ETT-01电子拉力试验机除了可以测试薄膜的拉伸强度还能测试薄膜的哪些性能
    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。
  • 胶黏剂拉伸剪切试验方法电子拉力拉伸试验机
    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)。
  • 塑料拉伸强度及伸长率试验
    摘 要:本文介绍使用鲲鹏BOYI 2025电子万能材料试验机,配合手动楔形拉伸夹具、大变形引伸计,根据《GB/T 1040.1-2018 塑料 拉伸性能的测定 》和《GB/T 1040.2-2022塑料 拉伸性能的测定 第2部分:模塑和挤塑塑料的试验条件》,进行了塑料拉伸强度及伸长率试验的实例,试验结果表明,使用鲲鹏BOYI 2025电子万能材料试验机能够完全对应塑料拉伸试验。关键词:鲲鹏BOYI 2025电子万能材料试验机 塑料 高分子 聚合物 拉伸试验 拉伸强度 伸长率 标称应变塑胶原料定义为是一种以合成的或天然的高分子聚合物,可任意捏成各种形状最后能保持形状不变的材料或可塑材料产品。塑料是重要的有机合成高分子材料,由于其良好的物理化学性能,以及加工特性,被广泛应用于日常工作与生活中。根据各种塑料不同的使用特性,通常将塑料分为通用塑料、工程塑料和特种塑料三种类型。本次应用选用日常生活中最常见的5种塑料进行试验,可以很直观的对比出各种塑料的力学性能差异。电子万能材料试验机在塑料的力学性能分析中是属于最重要的物理性能测试设备之一。鲲鹏试验机配备的手动楔形拉伸夹具,可以在不借助工具的情况下,实现试样的快速夹紧,同时配备样品夹持装置确保每次试样放置位置统一,可以大大测试提高效率以及测试的重现性;夹具采用的楔形夹紧方式,可以比传统的平面夹持夹具夹紧后更小的预应力,并且在拉伸过程中持续稳定的提供夹持力。除夹具外,本次试验采用的大变形引伸计具有响应快、精度高的特点,配合试验机主机的高精度和超过1000Hz的采集频率,可以完整的记录拉伸过程中的所有特征数据,给用户提供准确可靠的试验数据,配合智能化的测试软件可以同时提供单试样、多试样、双坐标等各种测试曲线,让不同的用户均可以拥有良好的交互体验,为企业的研发、质量以及产品控制保驾护航。1.试验部分1.1仪器与夹具BOYI 2025-010 电子万能试验机10KN手动楔形拉伸夹具大变形引伸计Smartest软件1.2分析条件试验温度:室温22℃左右载荷传感器:10kN(0.5级) 加载试验速率:5mm/min、50mm/min夹具间距:115mm标距:50mm1.3样品及处理本次试验,选取5款注塑成型的塑料试样,包括原材料或增强塑料,材质分别为PP、PP+EPDM+TD20、ABS、PC、PA6+30GF,尺寸均为GB/T 1040.2标准1A型哑铃状试样,中间平行部分宽度约10mm,厚度约4mm,数量各5个。2.试验介绍使用BOYI 2025-010电子万能试验机进行试验,将样品夹持在上下夹具中,开启载荷零点保持功能消除样品夹持后的预应力,将大变形引伸计夹持在试样的中间部位后将引伸计清零,对应不同伸长率的样品分别以5mm/min、50mm/min的速度进行试验,直至样品断裂,设备监测到试样断裂后自动停止,设备将测量过程中的力以及变形数据完整记录,并生成拉伸试验曲线。图7 测试系统图(主机、夹具、引伸计)3.结果与结论3.1试验结果具体试验结果如下表1所示。表1.试验结果 图13-试验曲线PP图14-试验曲线PP+EPDM+TD20图15-试验曲线ABS图16-试验曲线PC图17-试验曲线PA6+30GF从上(表1)数据以及试验曲线可以看出,拉伸曲线平滑连续,无松动打滑等异常现象,软件可以记录整个过程中完整的试验曲线,可以获取载荷、位移、变形等各项数据用于分析。可以看出各种样品之间因材质不同的曲线差异,其中PP/PP+EPDM+TD20/PC/ABC试样有屈服现象,PA6+30GF无屈服现象,每组各5个试样重现性良好,满足标准要求。从本次试验结果可以体现出鲲鹏BOYI 2025-010 电子万能试验机的高精度及高稳定性。4.结论上述试验结果表明,鲲鹏BOYI 2025-010 电子万能试验机配合手动楔形拉伸夹具、大变形引伸计,可以完全满足《GB/T 1040.1-2018 塑料 拉伸性能的测定 》和《GB/T 1040.2-2022塑料 拉伸性能的测定 第2部分:模塑和挤塑塑料的试验条件》标准要求,高效高质完成试验。通过高精度高采样率的测试系统,可以获得塑料材料的各项力学数据,且稳定可靠,这对于塑料材料的技术发展非常重要,能够为企业的产品研发、品质管理,以及该行业的标准化、规范化提供数据支持与技术保障。
  • 使用电子拉力试验机检测薄膜拉伸性能时如何避免夹具对测试结果的影响
    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。
  • DRK101 苏州德瑞克桌上型电子拉力试验机
    DRK101 苏州德瑞克桌上型电子拉力试验机,适用于塑料薄膜、复合膜、软质包装材料、胶粘剂、胶粘带、不干胶、橡胶、纸张、塑铝板、漆包线、无纺布、纺织品、防水材料、三角带等产品进行拉伸性能测试。还可实现180度剥离、90度剥离强度、热封强度、定力伸长。定伸力长值等试验;拉伸空间700mm(可定制)桌上型,选配喷墨打印机。改变仪器的配置可广泛适用于其它材料的测量,如纸张、化纤、金属丝、金属箔等。DRK101 苏州德瑞克桌上型电子拉力试验机,产品参数:规格:100N 500N 1000N 5000N(可选其一)精度:优于0.5级力值分辨率:0.1N形变分辨率:0.001mm试验速度:1-500mm/分钟(无级调速)试样数量:1件试样宽度:30 mm(标配夹具)、50 mm(可选夹具)试样夹持:手动行程:1000 mm(可定制)外形尺寸:500×300×1700mm电源:AC 220V 50HzDRK101 苏州德瑞克电子拉力试验机,产品特点:1.传动机构采用滚珠丝杠,传动平稳、精确;采用进口伺服电机,噪音小、控制精确2.触屏操作显示、中英文互换菜单。试验时实时显示力-时间、力-变形、力-位移等;最新软件具有实时显示抗张曲线功能;仪器具有强大的数据显示和分析、管理能力。3.采用24位高精度AD转化器(解析度可达 1 / 10,000,000)及高精度称重传感器,保证仪器力值数据采集的快速性和准确性4.采用模块式一体型热敏打印机,安装方便,故障低。5.直接得到测量结果:在完成一组试验后,能方便地直接显示测量结果和打印统计报告,包括平均值、标准偏差和变异系数。6.自动化程度高,仪器设计选用先进器件,微电脑进行信息感测、数据处理和动作控制,具有自动复位、数据记忆、过载保护和故障自诊断的特点。7.多功能,灵活配置。注:因技术进步更改资料,恕不另行通知,产品以后期实物为准。
  • 乐金涛:我国全自动拉伸试验机技术的发展、挑战与前景
    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。
  • 关于举办“金属材料拉伸试验方法培训班”的通知
    GB/T 228.1-2010《金属材料 拉伸试验 第1部分:室温试验方法》国家标准已由国家标准化管理委员会正式发布,并于2011.12.1实施。新标准对于试验速率的控制、试验结果的数值修约等要求作了较大修改,增加了拉伸试验测量不确定度的评定、计算机控制拉伸试验机使用建议、考虑试验机刚度后估算的横梁位移速率等内容。为确保各材料实验室有效实施新的拉伸试验方法标准、出具准确可靠的检测结果,长春中机检测培训中心将于2013年6月举办&ldquo 金属材料拉伸试验方法培训班&rdquo 。具体安排如下:1、培训时间、地点培训时间:2013年6月19日-22日,培训地点:长春市2、主办单位主办单位长春中机检测培训中心,协办单位国家试验机质量监督检验中心。长春中机检测培训中心是通过全国分析检测人员能力培训委员会(NTC)资质认定的培训机构,培训师资由全国分析检测人员培训委员会(NTC)培训大纲编写组专家、多项试验机国家标准主要起草人等教授、高级工程师组成。3、培训内容1)试验机结构原理及维护校准 金属材料拉伸试验相关试验设备及装置(电子万能试验机、液压万能试验机、电液伺服万能试验机等)的基本结构、维护保养、日常检查方法、检测/校准项目及相关要求。2) 试验机操作技术 电子万能试验机、液压万能试验机、电液伺服试验机及引伸计、高温炉和环境箱的操作技术和使用注意事项。3)金属材料拉伸试验技术基础 金属材料拉伸试验的分类、特点,拉伸试验技术的相关术语。4)标准方法与应用 金属材料室温拉伸(GB/T228.1-2010)标准最新变化、试验参数设置、试验方法、试验机和引伸计的使用,结果不确定度评定和数据处理方法。高温拉伸(GB/T4338-2006)、弹性模量和泊松比(GB/T22315-2008)、薄板塑性应变比(GB/T5027-1999)、拉伸应变硬化指数 (GB/T5027-1999) 标准试验方法,试验要求及试验技术。5)实操指导 在长春中机检测培训中心力学实验室按照GB/T228.1-2010新标准的要求进行现场演示试验和实操指导。4、培训证书本培训班考核合格者将由全国分析检测人员能力培训委员会(NTC)发放相应技术的《分析检测人员技术能力证书》。全国分析检测人员能力培训委员会是由科技部、国家认监委等部门共同推动下于2008年成立的,负责对全国分析检测人员技术能力的培训管理与考核工作。该能力证书可作为实验室认可、实验室资质认定以及其他各种认证认可中检测人员的技术能力证明。5、培训班联系方式联系电话:0431-87963561、85154488 传真:0431-87963560邮箱:sactc122@163.com联系人:李金明 朱庆坤
  • 剥离强度测试仪能否兼顾测试无纺布胶带的拉伸强度
    随着工业领域的快速发展,材料性能的检测变得越来越重要。剥离强度测试仪作为一款专业设备,被广泛应用于胶粘剂、胶粘带等相关产品的剥离、拉断等性能测试。然而,当面对无纺布胶带这一特殊材料时,我们不禁要问:剥离强度测试仪能否兼顾测试无纺布胶带的拉伸强度呢?一、剥离强度测试仪的基本原理与功能剥离强度测试仪是一种电子剥离试验机,通过模拟实际使用过程中的剥离过程,对材料的剥离强度进行精确测量。其基本原理是通过施加一定的力量,使试样在特定条件下发生剥离,从而测得剥离力的大小。剥离强度测试仪具有高精度、高稳定性等特点,能够准确反映材料的剥离性能。二、无纺布胶带的特性与拉伸强度测试需求无纺布胶带作为一种新型材料,具有优异的柔韧性和粘附性,广泛应用于包装、固定、保护等领域。无纺布胶带的拉伸强度是衡量其质量和耐用性的重要指标。在实际应用中,无纺布胶带需要承受各种外力作用,因此其拉伸强度的大小直接影响着其使用效果和安全性。三、剥离强度测试仪在测试无纺布胶带拉伸强度方面的应用虽然剥离强度测试仪主要用于测试材料的剥离性能,但在实际应用中,我们发现它同样可以用于测试无纺布胶带的拉伸强度。这是因为无纺布胶带的拉伸过程可以看作是一种特殊的剥离过程,即胶带纤维在拉伸方向上的剥离。因此,通过调整剥离强度测试仪的测试参数和条件,我们可以实现对无纺布胶带拉伸强度的测量。在测试过程中,我们需要注意以下几点:首先,选择合适的试样尺寸和形状,以确保测试结果的准确性和可靠性;其次,根据无纺布胶带的特性,设定合适的剥离速度和剥离角度;最后,对测试数据进行处理和分析,以得出无纺布胶带的拉伸强度值。四、剥离强度测试仪在测试无纺布胶带拉伸强度方面的优势与局限性剥离强度测试仪在测试无纺布胶带拉伸强度方面具有操作简便、测量精度高等优势。通过该设备,我们可以快速获得无纺布胶带的拉伸强度数据,为产品设计和质量控制提供有力支持。然而,剥离强度测试仪在测试无纺布胶带拉伸强度方面也存在一定的局限性。由于剥离强度测试仪主要用于测试剥离性能,因此在测试拉伸强度时可能无法完全模拟实际使用过程中的复杂条件。此外,不同品牌和型号的剥离强度测试仪在测试原理和性能上可能存在差异,这也可能对测试结果产生一定影响。五、结论与建议综上所述,剥离强度测试仪在一定程度上可以兼顾测试无纺布胶带的拉伸强度。然而,在实际应用中,我们还需要根据具体需求和条件进行选择和调整。为了确保测试结果的准确性和可靠性,我们建议采取以下措施:首先,选择合适的剥离强度测试仪品牌和型号,以确保其性能和精度符合测试要求;其次,根据无纺布胶带的特性,设定合适的测试参数和条件;最后,对测试数据进行综合分析和评估,以得出全面准确的结论。
  • 标准解读 |《汽车用金属材料圆棒室温高应变速率拉伸试验方法》
    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。
  • 燃料电池关键部件丨碳纸的拉伸、压缩、三点弯曲和剥离强度的全面测试
    质子交换膜燃料电池(Proton Exchange Membrane Fuel Cell,简称PEMFC)作为一种新兴的低温燃料电池,具有效率高、工作温度低、零排放等优点,是新型绿色能源的主要发展方向之一。燃料电池是将化学能转化为电能的在线发电装置,由于突破了传统内燃机的效率限制,成为未来汽车动力装置发展的重要方向。燃料电池单体内部最重要的部件就是膜电极(Membrane Electrode Assembly,简称MEA),是燃料电池乃至新能源汽车动力部分的关键组成部分。 碳纸 —气体扩散层(GDL)基材最理想材料PEMFC的核心部件是膜电极组件,由两个催化层(CL)、两个气体扩散层(GDL)和一个质子交换膜(PEM)组成。气体扩散层是膜电极中的关键部分,起到支撑催化层、收集电流、传导气体和排出反应产物水的作用。常用的气体扩散层(GDL)基材主要有:碳纸、碳布、炭黑纸、金属材料等,其中碳纸因具有高导电性、耐腐蚀性以及出色的尺寸稳定性,是GDL基材的最理想材料。质子交换膜燃料电池工作原理图 碳纸,又称为碳纤维纸,是质子交换膜燃料电池(PEMFC)的专用材料,即气体扩散层,主要作用是传导电流,引导反应气体从石墨板导流到触媒层,并把反应水排除在触媒层之外,是燃料电池膜电机组(MEA)中不可或缺的材料。 强度性能是碳纸的重要指标之一,具有较好强度的碳纸可为质子交换膜燃料电池的安装和使用带来保障,同时稳定整个电极的结构,提高电池的寿命。 因此,对碳纸材料进行拉伸、压缩、三点弯曲和剥离强度测试,可以有效检验碳纸强度,在碳纸材料的开发与规模化生产中发挥极为重要的作用。 岛津方案目前,碳纸作为新能源领域的新材料,仍然处于大规模生产的初级阶段,不同国家不同的碳纸制造商,因为技术与工艺的差异,对碳纸产品的技术参数尚未达成统一。国内多数企业参考《GB/T 20042.7-2014 质子交换膜燃料电池 第7部分碳纸特性测试方法》的要求,结合各自工艺水平,对碳纸材料从拉伸、压缩、弯曲、剥离多个方面进行测试评估。 岛津电子万能试验机,选择合适的夹具,按标准要求设定好试验方法,能够很方便地获取测试数据与曲线,大大提高碳纸力学测试的效率。 1拉伸测试将碳纸裁切为120×10mm的长条形试样,此次试验用碳纸厚度为0.19mm。裁切边缘尽量保持光滑平整。将裁切好的碳纸拉伸试样夹在1KN气动双推夹具上完成测试。碳纸拉伸测试与夹具碳纸拉伸测试应力-应变曲线 表1. 测试结果从上图可知,试验机获取了客户所需的应力曲线,通过观察,6个试样的应力-应变曲线形态相似,从而判断碳纸拉伸性能比较均一。结合表中数据可知,最大应力分布在36~40MPa的区间内,拉伸强度的离散型也保持较好。 2压缩测试将碳纸裁成50×50mm的正方形,推荐选择带有调平功能的压盘夹具来完成超薄材料的压缩测试。碳纸压缩测试与可调平压盘碳纸压缩测试载荷-行程曲线 表2. 测试结果如上图可知,根据岛津AGS-X电子万能试验机获取的压缩测试载荷-行程曲线,观察3个试样的测试曲线形态相似,从表中数据可知,最大应力分布在0.008-0.009MPa的区间内,数值稳定,说明三个碳纸试样的抗压性相似。 3三点弯曲测试将碳纸裁切成120×20mm长方形试样,保证切口光滑平整。碳纸三点弯曲试验选择岛津1KN塑料三点弯曲夹具。视频观看请点击:https://mp.weixin.qq.com/s/TzDqFlZRp7Gjnsyxl7sZ9Q碳纸三点弯曲测试载荷-时间曲线 表3. 测试结果 从图表和三点弯曲载荷-时间曲线,以及抗弯强度差异不大,可判断3个试样的抗弯强度和断裂点载荷保持稳定,进而可判断本批次样品的抗压水平保持在一个水平。 4剥离测试将碳纸粘贴在不锈钢基板上,碳纸表面再贴上胶带。选用1KN气动拉伸夹具来完成拉伸测试。使用岛津试验机与夹具进行碳纸180°剥离试验 结语 使用岛津的AGS-X或AGX-V电子万能试验机,配合拉伸、压缩、三点弯曲、剥离各种不同的夹具与附件,符合现行标准或行业客户的自身测试要求,可以满足您对碳纸的各种力学测试与质量控制的需要,为碳纸规模化制造保驾护航。 撰稿人:王正宇 *本文内容非商业广告,仅供专业人士参考。
  • 燃料电池关键部件丨碳纸的拉伸、压缩、三点弯曲和剥离强度的全面测试
    质子交换膜燃料电池(Proton Exchange Membrane Fuel Cell,简称PEMFC)作为一种新兴的低温燃料电池,具有效率高、工作温度低、零排放等优点,是新型绿色能源的主要发展方向之一。燃料电池是将化学能转化为电能的在线发电装置,由于突破了传统内燃机的效率限制,成为未来汽车动力装置发展的重要方向。燃料电池单体内部最重要的部件就是膜电极(Membrane Electrode Assembly,简称MEA),是燃料电池乃至新能源汽车动力部分的关键组成部分。 碳纸 —气体扩散层(GDL)基材最理想材料PEMFC的核心部件是膜电极组件,由两个催化层(CL)、两个气体扩散层(GDL)和一个质子交换膜(PEM)组成。气体扩散层是膜电极中的关键部分,起到支撑催化层、收集电流、传导气体和排出反应产物水的作用。常用的气体扩散层(GDL)基材主要有:碳纸、碳布、炭黑纸、金属材料等,其中碳纸因具有高导电性、耐腐蚀性以及出色的尺寸稳定性,是GDL基材的最理想材料。 质子交换膜燃料电池工作原理图 碳纸,又称为碳纤维纸,是质子交换膜燃料电池(PEMFC)的专用材料,即气体扩散层,主要作用是传导电流,引导反应气体从石墨板导流到触媒层,并把反应水排除在触媒层之外,是燃料电池膜电机组(MEA)中不可或缺的材料。 强度性能是碳纸的重要指标之一,具有较好强度的碳纸可为质子交换膜燃料电池的安装和使用带来保障,同时稳定整个电极的结构,提高电池的寿命。 因此,对碳纸材料进行拉伸、压缩、三点弯曲和剥离强度测试,可以有效检验碳纸强度,在碳纸材料的开发与规模化生产中发挥极为重要的作用。 岛津方案目前,碳纸作为新能源领域的新材料,仍然处于大规模生产的初级阶段,不同国家不同的碳纸制造商,因为技术与工艺的差异,对碳纸产品的技术参数尚未达成统一。国内多数企业参考《GB/T 20042.7-2014 质子交换膜燃料电池 第7部分碳纸特性测试方法》的要求,结合各自工艺水平,对碳纸材料从拉伸、压缩、弯曲、剥离多个方面进行测试评估。 岛津电子万能试验机,选择合适的夹具,按标准要求设定好试验方法,能够很方便地获取测试数据与曲线,大大提高碳纸力学测试的效率。 1拉伸测试将碳纸裁切为120×10mm的长条形试样,此次试验用碳纸厚度为0.19mm。裁切边缘尽量保持光滑平整。将裁切好的碳纸拉伸试样夹在1KN气动双推夹具上完成测试。碳纸拉伸测试与夹具碳纸拉伸测试应力-应变曲线 表1. 测试结果 从上图可知,试验机获取了客户所需的应力曲线,通过观察,6个试样的应力-应变曲线形态相似,从而判断碳纸拉伸性能比较均一。结合表中数据可知,最大应力分布在36~40MPa的区间内,拉伸强度的离散型也保持较好。 2压缩测试将碳纸裁成50×50mm的正方形,推荐选择带有调平功能的压盘夹具来完成超薄材料的压缩测试。碳纸压缩测试与可调平压盘 碳纸压缩测试载荷-行程曲线 表2. 测试结果如上图可知,根据岛津AGS-X电子万能试验机获取的压缩测试载荷-行程曲线,观察3个试样的测试曲线形态相似,从表中数据可知,最大应力分布在0.008-0.009MPa的区间内,数值稳定,说明三个碳纸试样的抗压性相似。 3三点弯曲测试将碳纸裁切成120×20mm长方形试样,保证切口光滑平整。碳纸三点弯曲试验选择岛津1KN塑料三点弯曲夹具。视频点击查看:https://mp.weixin.qq.com/s/9Aut652JEjR6-n6ay7Wo-Q 碳纸三点弯曲测试载荷-时间曲线 表3. 测试结果 从图表和三点弯曲载荷-时间曲线,以及抗弯强度差异不大,可判断3个试样的抗弯强度和断裂点载荷保持稳定,进而可判断本批次样品的抗压水平保持在一个水平。 4剥离测试将碳纸粘贴在不锈钢基板上,碳纸表面再贴上胶带。选用1KN气动拉伸夹具来完成拉伸测试。 使用岛津试验机与夹具进行碳纸180°剥离试验 结语使用岛津的AGS-X或AGX-V电子万能试验机,配合拉伸、压缩、三点弯曲、剥离各种不同的夹具与附件,符合现行标准或行业客户的自身测试要求,可以满足您对碳纸的各种力学测试与质量控制的需要,为碳纸规模化制造保驾护航。 撰稿人:王正宇 *本文内容非商业广告,仅供专业人士参考。
  • 高铁检测仪器发布等双轴拉伸试验机(橡胶有限元分析)新品
    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)
  • 三思纵横与日本国际共推世界一流双轴拉伸试验机
    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。
  • 明珠发布50N微型电子拉伸压缩万能试验机新品
    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
  • 红山研制出国内首台50MN高强度试验机 填补国内空白
    日前,从天水红山试验机有限公司传来喜讯,该公司研制的国内首台“50MN高强度舰船宽板拉伸试验机” ,结束了我国5000吨级以上大型拉伸试验机长期被外国公司垄断的历史,填补了国内对钢结构焊接件进行大力值拉伸强度试验的空白,属国内首创,经济和社会效益十分显著。  在星火工业园宽大的厂房内,记者看到了这台庞然大物,据介绍,该试验机整机重400多吨,长20米,宽5米,高4.5米,试验机最大拉伸力为50MN(5000吨),精度等级达到一级。进行拉伸试验的高强度舰船板材厚度达到120毫米,宽2.2米,长度5米,具有镶嵌式加载框架、多套油缸组合协调加载控制技术等在内的多项专利技术。该机的平稳性、可靠性、工作效率可与国外同类产品媲美,其核心技术优于国外同类产品,价格仅为国外同类产品的70%。控制系统自动化程度高、操作方便,得到用户高度评价。  近年来,随着我国国防工业的快速发展,大力值、高强度钢板拉伸试验机设备的需求日益增长。长期以来,这种设备的关键技术一直被国外厂家垄断,国内科研单位及生产厂家急需的5000吨级以上的拉伸试验设备一直依赖进口,采购成本居高不下,备件周期长,价格十分昂贵。中国船舶重工集团公司经过广泛市场调研,决定由国内厂家研制。2012年2月,红山公司与中国船舶重工集团公司某研究所签订了设备研制合同。红山公司在不断引进消化吸收国内外先进制造技术的基础上,刻苦攻关,仅用一年多的时间,依靠自主创新研制成功“50MN高强度舰船宽板拉伸试验机”。  近日,中国船舶重工集团公司专家组对该机主机加载框架刚性、测量控制精度等主要技术指标进行了严格测试,各项指标均符合标准要求,顺利通过出厂验收。该试验机是目前国内载荷最大的大型试验检测设备,主要用于进行大尺寸、高强度舰船钢板等材料的焊接强度试验,是国内船舶制造、海洋钻井平台、大跨度桥梁、超高层建筑钢结构制造等行业急需的大型试验检测设备。该试验机将用于中国船舶重工集团公司某研究所承担的国家“863”重点高科技攻关项目。
  • 祝贺长春机械院慢拉伸预裂纹(恒载荷)应力腐蚀试验机组在中船重工725所得到成功应用
    截止2013年12月17日,长春机械院慢拉伸应力腐蚀试验机组在中船重工725所得到了成功应用,725所成功获得第一批舰船材料应力腐蚀试验对比数据,该数据复合科研预期。慢拉伸预裂纹(恒载荷)应力腐蚀试验机主要用在检测、研究金属材料在极慢的拉应力和腐蚀介质环境双重作用下的力学性能。还可以用于模拟受恒拉伸力零件在腐蚀环境中的抗腐蚀情况,进行恒载荷预裂纹应力腐蚀试验,检测、研究金属材料在恒拉伸应力和腐蚀介质环境双重作用下的破坏性能。该试验机主机加载机架采用TPHS式双立柱框架组合结构,传动平稳、反应灵敏,速度范围极宽,既能实现以极慢的拉伸速度对试样加载,又具有较快的速度,便于调整试验空间装夹试样。整机采用高精度电子测量,机电伺服加载、数字控制器及计算机控制,具有技术先进、精度高、性能可靠,长时稳定等特点。该试验机配用我院独有的筒形腐蚀容器设计,容器可加热水浴,容器内腐蚀介质温度可控,试验时试样贯穿筒形腐蚀容器,试验操作方便、数据精确。中船重工725所是我国专业从事舰船材料研制和工程应用研究的军工研究所,拥有船体结构材料、有色金属材料、非金属材料、腐蚀与防护技术、特种材料、焊接工艺、自然环境试验等多个重点研究领域,是我国舰船装备发展的中坚力量。目前长春机械院与中船重工725所开展的战略合作,已经结出硕果,这必将推动我国船舶事业的发展;希望长春机械院还要加强院所合作,为维护我国海洋权益,把我国建设成一个新型的海洋大国而贡献自己的力量。关注:【长春机械院】微信号:cimachtest
  • MTS全球发布静态试验机新品Criterion系列
    MTS Criterion(信标)万能测试系统全球新品发布会在上海隆重召开  仪器信息网讯 2010年9月9日,全球最大的高性能和高精度力学性能测试、模拟系统和位移传感器的制造商MTS公司,在中国上海松江生产基地举行MTS Criterion(信标)万能测试系统全球新品发布会,来自全球部分国家的MTS代理商和MTS部分高层领导参与了此次盛会。发布会现场  发布会上,MTS副总裁David Meier先生、MTS(中国)SANS产品线总经理Darragh Mourphy先生、MTS全球业务发展部经理Ken Manke先生、 MTS(中国)SANS品牌营销总经理赵和平先生向代理商和媒体介绍了MTS 静态力学性能测试系统的研发历程和全球战略布署。MTS副总裁David Meier先生MTS(中国)SANS产品线总经理Darragh Mourphy先生MTS全球业务发展部经理Ken Manke先生MTS(中国)SANS品牌营销总经理赵和平先生  在揭幕仪式上,MTS副总裁David Meier先生带领MTS中美高层向嘉宾们揭开了MTS Criterion(信标)的神秘面纱,研制时间长达两年之久的Criterion(信标)万能测试系统在众人期待之中荣耀面世。MTS Criterion(信标)产品经理Vogel P.Grote,P.E.先生向嘉宾们详细介绍了本次推出的C40电子万能系列和C60静态液压系列两大系列的测试系统新品。   MTS副总裁David Meier先生带领公司高层为Criterion(信标)新产品揭幕MTS Criterion产品经理Vogel P.Grote,P.E.先生向嘉宾介绍Criterion系列产品  融合了MTS的最新技术 为苛刻的生产环境提供紧密集成的测试解决方案  MTS最新推出的Criterion系统在MTS测试硬件和软件中融入了其最新技术,在苛刻、大批量生产环境中提供可靠的、高精度的和可重复的测试,其性能优越性主要体现在以下几个方面:  (1)完整的通用负荷框架组合  MTS Criterion系列包括C40电子万能系列和C60静态液压系列负荷框架的综合系列产品,适用于对从薄膜塑料到高强度结构钢再到钢筋混凝土范围内的试样进行精确和可重复的测试。可提供多样化的、高强度的配置,这些框架配备了高分辨率MTS数字控制器、紧凑的交流伺服电机驱动装置或强劲的伺服控制液压作动系统,以在大范围的测力能力中提供高速、低振动测试。MTS Criterion负荷框架完全符合最新的全球安全指令,包括:“机械设备2006/42/EC”、“低电压2006/95/EC”、“EMC指令20044/108/EC”和“GOST-R”等标准。  (2)全套的测试附件  MTS Criterion系统用户可以利用大量的夹具和附件、环境模拟系统和引伸计,以满足各种材料的标准试验和定制试验要求, 包括拉伸、压缩、抗折/弯曲和剪切、剥离、撕裂等。  (3)全功能、易于操作的TestWork软件  TestWork软件为全系列材料的高效工业符合性测试提供直观的操作界面、可选择的多语言能力、强大的分析与报告功能以及不断增加的大量标准测试方法。全套可选择的测试定义功能提供了修改测试模板和快速适应更改要求的能力。  (4)先进的MTS测试技术  MTS Criterion系统集成了许多MTS测试创新技术,以最大限度提升测试的保真度、操作效率、易操作性、安全性和可维护性:  ①高分辨率MTS数字控制器,为保真度更高的测试数据和更有意义的分析提供了高速、闭环控制和数据采集;  ②精确的MTS负荷传感器提供了高刚度、超载和侧向载荷保护,以及TEDS自识别能力;  ③方便的、符合人体工学的手持器,在试验空间就能实现对系统的全面控制,设置简单高效;  ④创新的集成操作平台(仅C60静态液压系列)将操作界面、系统电子设备和控制器,以及液压动力单元合并为一个紧凑、符合人体工学和易维护的模块,非常适合苛刻的工业环境;  ⑤带集成控制模块和自动安全装置的全功能试验保护罩,确保操作员处于安全状态并完全符合最新的国际安全指令;  ⑥持久耐用、易维护的橡胶垫,延长了使用寿命并提高了系统测试空间的可维护性和效用。  多样化的试验配置,可对金属、聚合物、建筑材料等进行高可靠性的测试  C40系列和C60系统拥有一系列的相关配置,用以满足从1N至1,000kN的高精度和高重复性的测试。结合易于操作的TestWork软件、丰富且不断增加的试验方法标准库以及各种各样的的测试附件,它们非常适合对金属、聚合物、建筑材料等进行精确和可重复性的拉伸、压缩、抗折/弯曲、剪切、剥离、撕裂测试。  C40系列电子万能测试系统  C40系列电子万能测试系统包括C42、C43、C44、C45等四种不同型号,满足各种中小力值的试验要求。C40系列电子万能测试系统(从左到右依次是:C42、C43、C44、C45)  该测试系统采用了高速率、低振动电机驱动装置和集成、数字闭环控制装置,在1N到100kN范围内实现力控、位移控或应变控的试验;应用各种结构紧凑、高刚度的单柱和双柱台式型配置, 适用于中低力值的试验, 还有高强度的双柱落地式配置,适用于中高力值的试验;采用高精度的MTS负荷传感器和高分辨的MTS数字控制器,引入简单易用的TestWork软件、丰富且不断增加的试验方法标准库,以及各种各样的测试附件。并且,该测试系统采用可选T型工作台、线性导向装置等,很好的满足了客户需求。其中,C44和C45型还采用了可选双空间的实验设计,减少了设置时间。  C40系列电子万能测试系统可在非常广泛的材料领域范围内得到应用,包括:塑料、纤维和细线、生物材料、木制品和纸产品、金属、复合材料等领域。  C60系列静态液压万能试验系统  C60系列静态液压万能试验系统包括C64.305、C64.605、C64.106三种不同型号,能对不同形状和尺寸的高强度试样进行高精度,可靠的拉伸和压缩试验,满足高力值测试需求。C60系列静态液压万能试验系统(从左到右依次是:C64.305、C64.605、C64.106)  这些高强度的试验系统采用可靠的MTS伺服控制液压作动系统和高速、数字闭环控制器,从300kN到1000kN可实现力控、位移控或应变控制的试验。C60系列系统现有整套高强度6柱负荷框架配置,他们由结构紧凑且符合人体工学的集成操作平台支撑;全部采用“上空间拉伸、下空间压缩”的标准双试验空间,以减少设置时间;采用无级加载和“快退”液压阀,以提高工作效率;并采用了横梁位移限位保护、力过载保护、过热保护、电压过载保护等保护措施。此外,与C40系列一样,该系统引用了易于操作的TestWork软件、丰富且不断增加的试验方法标准库以及各种各样的附件。  C60系列静态液压万能试验系统可在整个高强度金属和建筑材料范围内得到广泛的应用,包括:金属薄板、金属板、金属棒、紧固件、金属丝和缆索、链条、管道和管形材料、结构钢、钢筋、焊接件、铸件、锻件、结构部件、岩石和混凝土、铺砌路面、紧固件(非金属)、线材和缆索(非金属)、筋材(金属)等领域。     MTS公司高层与产品经理在Criterion前合影   MTS代理商和MTS部分高层在交流  发布会结束后, MTS(中国)SANS产品线总经理Darragh Mourphy先生、SANS品牌营销总经理赵和平先生、SANS品牌液压产品线总经理王斌先生接受了仪器信息网的人物专访。详情请见后继报道!  关于Criterion(信标)  Criterion(信标)系列产品满足全球安全和人机工程学指令,可选择多语言的测试界面使Criterion(信标)系统为建立全球标准化测试程序以及高效地装备大专院校和科研机构奠定了良好的基础。  Criterion(信标)系统可以快速配置、交付并安装,以满足用户的特定测试要求。所有系统都由全球MTS服务与支持组织提供服务与支持,经验丰富的团队致力于保持用户测试系统的高水平正常运转和高效操作。  C40系列电子万能测试系统  C42  负荷框架配置:单柱、台式、电子机械式  额定负荷:1N、5N、10N、25N、50N、100N、250N、500N、1kN、2kN、5kN  试验空间:单空间  典型试样:塑料、细金属丝、纤维和细线、生物材料、薄膜、粘合剂、泡沫材料、包装、纸产品  C43  负荷框架配置:双柱、台式、电子机械式  额定负荷:100N、250N、500N、1kN、2.5kN、5kN、10kN、20kN、30kN、50kN  试验空间:单空间  典型试样:小部件、增强塑料、金属、金属丝、复合材料、弹性体、木制品、纺织品、生物材料、纸产品、粘合剂、泡沫材料  C44  负荷框架配置:双柱、落地式、电子机械式  额定负荷:100N、250N、500N、1kN、2.5kN、5kN、10kN、20kN、30kN  试验空间:单空间或双空间  环境模拟:高温炉、环境箱  典型试样:小部件、增强塑料、金属、金属丝、复合材料、弹性体、木制品、纺织品、纸产品、粘合剂、泡沫材料  C45  负荷框架配置:双柱、落地式、电子机械式  额定负荷:1kN、2.5kN、5.0kN、10kN、20kN、30kN、50kN、100kN  试验空间:单空间或双空间  环境模拟:高温炉、环境箱  典型试样:金属、建筑部件、大型紧固件、复合材料、木制品  C60系列静态液压万能试验系统  C 64.305  负荷框架配置:6柱、伺服控制液压系统  额定载荷:300kN  试验空间:双空间(上空间拉伸、小空间压缩)  典型试样:金属薄板、复合材料、紧固件(非金属)、线材和缆索(非金属)、筋材(非金属)  C 64.605  负荷框架配置:6柱、伺服控制液压系统  额定载荷:600kN  试验空间:双空间(上空间拉伸、小空间压缩)  典型试样:金属薄板、复合材料、管道和管形材料、钢筋、焊接件、铸件、混凝土路面  C64.106  负荷框架配置:6柱、伺服控制液压系统  额定载荷:1000kN  试验空间:双空间(上空间拉伸、小空间压缩)  典型试样:管道和管形材料、金属丝和缆索、链条、钢筋、焊接件、铸件、复合材料、混凝土路面  关于MTS  美特斯工业系统(中国)有限公司是MTS系统公司在中国的全资子公司。  MTS系统公司成立于1966年,在美国NASDAQ独立上市,其总部位于美国明尼苏达州,是全球最大的高性能和高精度力学性能测试、模拟系统和位移传感器的制造商。其产品和服务主要应用于科研、产品开发、质量控制等领域,范围涉及试验设备、分析软件和优秀工程解决方案咨询,客户涉及国际各大汽车、飞机制造商、国家及高校科研机构,例如奔驰、丰田、通用、福特、大众、波音、空中客车及国际各大知名高校科研机构、试验室。 了解详情请访问该公司仪器信息网展位:http://mts.instrument.com.cn
  • 电子剥离强度试验机在薄膜材料拉断力测试中的应用探讨
    引言薄膜材料因其轻质、透明、柔韧等特点,在包装、电子、医疗等多个领域得到广泛应用。拉断力作为衡量薄膜材料机械强度的重要指标,对于确保产品质量和安全性至关重要。电子剥离强度试验机作为一种精密的测试设备,其在薄膜材料拉断力测试中的应用引起了业界的关注。薄膜材料的拉断力测试拉断力测试主要用于评估材料在受到垂直于其表面的拉力作用时的断裂行为。测试过程中,材料被拉伸直至断裂,记录的最大力量即为拉断力。电子剥离强度试验机的特点电子剥离强度试验机设计用于模拟材料间的剥离行为,其特点包括:精确的力量测量:能够测量材料间剥离时的微小力量变化。可控的测试速度:可以调节剥离速度,以适应不同的测试需求。数据记录与分析:能够记录剥离过程中的力量-位移曲线,并进行数据分析。拉断力测试与剥离强度测试的区别测试目的:拉断力测试关注的是材料的断裂行为,而剥离强度测试关注的是材料间的粘接性能。测试方法:拉断力测试通常采用拉伸模式,剥离强度测试则采用剥离模式。电子剥离强度试验机在拉断力测试中的应用虽然电子剥离强度试验机主要用于剥离强度测试,但其高精度的力量测量和可控测试速度的特点,理论上也适用于薄膜材料的拉断力测试。然而,需要注意的是:设备配置:试验机需要具备足够的拉伸测试功能和相应的夹具。测试标准:应遵循相关的测试标准,如ISO、ASTM等,以确保测试结果的准确性和可重复性。数据解释:拉断力测试的数据解释与剥离强度测试有所不同,需要专业的分析和评估。结论电子剥离强度试验机在一定程度上可以用于薄膜等材料的拉断力测试,但需要确保设备具备相应的拉伸测试功能,并严格按照测试标准进行操作。通过精确的测试和专业的数据分析,可以有效地评估薄膜材料的机械强度,为产品质量控制提供重要依据。
  • 济南时代试金全自动材料拉伸试验机等项目顺利通过省级鉴定技术性能达到国际先进水平
    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。
  • 拉力试验机检测胶粘贴剂的剥离强度有什么缺点和不足
    拉力试验机在检测胶粘贴剂的剥离强度时,虽然可以作为一种力学测试手段,但相比专门的卧式剥离试验机,确实存在一些缺点和不足。以下是拉力试验机在此应用中的几个主要问题:一、测试原理的局限性方向性不匹配:剥离强度测试要求的是沿着材料界面施加的剥离力,而拉力试验机主要用于测量材料在拉伸方向上的力学性能。这种方向性的不匹配可能导致测试结果无法准确反映胶粘贴剂在界面处的粘附性能。测试模式差异:卧式剥离试验机通过特定的夹具和测试模式,能够模拟更真实的剥离过程,而拉力试验机可能无法提供相同的测试条件,从而影响测试结果的准确性和可靠性。二、测试参数的难以精确控制剥离速度和角度:剥离速度和剥离角度是影响剥离强度测试结果的重要因素。拉力试验机在控制这些参数方面可能不如卧式剥离试验机精确,特别是在需要高精度控制时,可能导致测试数据的偏差。试样准备和夹持:胶粘贴剂的剥离强度测试对试样的准备和夹持有特殊要求。拉力试验机可能无法提供足够的夹具选择和试样准备指导,从而影响测试结果的稳定性和可重复性。三、测试结果的局限性数据解读困难:拉力试验机在测试过程中记录的数据可能更多地反映了材料的整体力学性能,而非界面处的粘附性能。因此,在解读测试结果时可能存在困难,难以直接得出剥离强度的准确值。缺乏多维度分析:卧式剥离试验机能够记录剥离力、剥离速度、剥离距离等多种数据,并进行多维度分析。而拉力试验机可能无法提供如此全面的数据分析功能,限制了测试结果的深入理解和应用。四、适用范围的限制材料类型限制:对于某些特定类型的胶粘贴剂或材料组合,拉力试验机可能无法提供准确的剥离强度测试结果。这是因为不同材料和界面间的粘附性能差异较大,需要采用更适合的测试方法和设备。应用场景限制:在实际应用中,胶粘贴剂的剥离强度往往与具体的应用场景密切相关。拉力试验机可能无法完全模拟这些场景下的测试条件,导致测试结果与实际应用存在偏差。总结拉力试验机在检测胶粘贴剂的剥离强度时存在测试原理局限性、测试参数难以精确控制、测试结果局限性以及适用范围限制等缺点和不足。相比之下,卧式剥离试验机在这些方面更具优势,能够提供更准确、可靠和全面的测试结果。因此,在选择测试设备时,应根据具体需求和测试标准来选择合适的试验机。
  • 薄膜拉伸强度测试仪如何区分弹性变形和塑性变形
    在薄膜拉伸强度测试中,准确区分弹性变形和塑性变形对于材料工程师、物理学家以及产品开发者而言,是至关重要的一环。这两种变形类型不仅决定了材料的基本性能,还直接关系到产品的使用寿命和安全性。本文旨在深入探讨薄膜拉伸强度测试中弹性变形与塑性变形的区分方法,以及它们在材料科学领域的应用。一、弹性变形与塑性变形的基本概念弹性变形,指的是材料在外力作用下产生变形,当外力消失时能够恢复到原始形状和尺寸的现象。这种变形是可逆的,不涉及材料的内部结构变化。而塑性变形则是指材料在外力作用下产生变形后,即使外力消失也不能完全恢复到原始形状和尺寸的现象。塑性变形是不可逆的,通常伴随着材料内部结构的改变。二、薄膜拉伸强度测试中的变形观察在薄膜拉伸强度测试中,我们可以通过观察材料的应力-应变曲线来区分弹性变形和塑性变形。在弹性变形阶段,应力与应变之间呈线性关系,即应力增加时,应变也按一定比例增加。当应力达到弹性极限时,材料开始进入塑性变形阶段,此时应力-应变曲线呈非线性关系,应变继续增加但应力增长缓慢或不再增长。三、区分弹性变形与塑性变形的具体方法应力-应变曲线分析:如前所述,通过分析应力-应变曲线的形状和变化,可以判断材料是否进入塑性变形阶段。在弹性变形阶段,曲线呈直线状;而在塑性变形阶段,曲线则呈现弯曲或平坦的趋势。卸载试验:在拉伸测试过程中,当材料达到一定的应力水平时,可以突然卸载并观察材料的恢复情况。如果材料能够迅速恢复到原始长度,则说明之前的变形主要是弹性变形;如果材料不能完全恢复,则说明存在塑性变形。残余应变测量:在拉伸测试结束后,通过测量材料的残余应变可以判断塑性变形的程度。残余应变越大,说明塑性变形越显著。四、弹性变形与塑性变形在材料科学中的应用材料选择:了解材料的弹性变形和塑性变形特性有助于选择合适的材料以满足特定需求。例如,在需要高弹性的场合(如橡胶制品),应选择弹性变形能力强的材料;而在需要承受大变形而不破裂的场合(如金属薄板),则应选择塑性变形能力强的材料。产品设计:在产品设计过程中,考虑到材料的弹性变形和塑性变形特性,可以优化产品结构以提高其性能和安全性。例如,在设计弹性元件时,需要充分利用材料的弹性变形能力;而在设计承力结构时,则需要考虑材料的塑性变形特性以确保结构的稳定性和安全性。质量控制:通过测量材料的弹性模量、屈服强度等力学性能指标,可以评估材料的性能是否满足要求。同时,通过观察材料的变形行为(如弹性变形和塑性变形)可以判断材料是否存在缺陷或质量问题。五、结论在薄膜拉伸强度测试中准确区分弹性变形和塑性变形对于材料科学领域具有重要意义。通过分析应力-应变曲线、进行卸载试验和测量残余应变等方法可以判断材料的变形类型。了解材料的弹性变形和塑性变形特性有助于选择合适的材料、优化产品设计和提高产品质量。未来随着材料科学的发展和技术的进步相信我们将能够更加深入地理解材料的变形行为并开发出更多高性能的材料。
  • AMETEK LLOYD材料试验机针对显示屏物理强度测试解决方案
    LLOYD材料试验机用于LED,OLED显示屏的物理机械强度和可靠性测试,如三轴/四轴弯曲强度,单点/多点面压强度,水波纹测试,黄斑测试,Cell Gap强度,FOG拉力强度和FOG柔韧度测试等。LLOYD高精度的力学测试仪器可以辅助LED,OLED厂商测评产品的机械性能,以专业的数据指导产品的生产与研发,确保成品质量的稳定与可靠。三轴/四轴弯曲强度测试三轴/四轴弯曲强度测试用于LED和OLED屏的抗弯、抗折性能评价,测试可应用于原材料、成本和半成品。弯曲压轴长度可根据用户的实际需要进行定制,以满足不同类型用户对显示屏物理性能的测评。轴间跨距可根据屏幕尺寸灵活进行调整及锁定,可快速调整以测试屏幕的长边方向和短边方向。测试系统自动高精度采集弯曲力和屏幕形变量,为用户提供精准、可靠的试验数据。同时,搭配特殊辅具,该系统可进行便携设备屏幕被人体挤压,坐弯等情形的模拟。单点/多点面压测试面压测试采用专业探头对屏幕进行单点、多点压力测试,以评价屏幕物力抗压强度。搭配手动/自动X-Y定位平台,LLOYD力学测试系统可快速完成多点半自动和全自动面压测试。丰富的探头选择可协助用户完成电容屏、电阻屏等触摸式屏幕的性能测评。用户可灵活设定保压时间进行成品评估和新品研发。黄斑测试黄斑测试采用专用球面压头对屏幕施加阶梯递增式压力,以检测是否有黄斑产生。LLOYD力学测试系统采用模块化编程程序,全自动完成阶梯式力值递增。用户可通过观察镜,或数字摄像头实时观察屏幕变化,LLOYD Nexygen Plus软件动态视频捕捉功能可实时记录全部试验过程,以便后期回放分析,为用户提供数值以外的分析维度。水波纹测试水波纹是触摸屏常见问题之一,严重影响用户体验。屏幕成品和半成品出厂前,需抽样对屏幕进行划区水波纹测试,在每一区域进行5次阶梯式增压试验,以记录水波纹发生情况。搭配X-Y试验平台,LLOYD测试系统可快速完成多区域多力值的加载,为测试提供极大的便利性。X-Y试验平台LLOYD力学测试系统可搭配X-Y试验平台进行精确X-Y定位,以便用户快速、高精度移动样品测试位至主机探头处进行测试。手动式X-Y试验平台可根据用户需求自由进行调整,微调手轮可协助用户完成微小位移量的控制;全自动X-Y试验平台可预设好试验程序,通过与LLOYD力学测试系统的通讯全自动完成多点、多排的定位和测试,使高精度、高重复性定位成为可能。用户还可根据特殊需求选配视频定位系统,智能化完成复杂定位工作。LLOYD品牌简介 LLOYD品牌隶属于美国阿美特克(AMETEK)集团,是AMETEK Measurement Communications Technologies(MCT)事业部的一部分。LLOYD品牌材料试验机是全球专业的力学测试仪器制造商之一,诞生于1962年,拥有近60年的全球材料测试积累和经典力学测试产品的生产经验,产品可覆盖自0.0001N至100KN范围的高精度力学测试分析。LLOYD材料力学测试产品广泛的应用于产品研发,生产制造,质量控制,教育科研,航空航天等多个领域,为各行业提供精准、高效的力学测试仪器。LLOYD全球化的服务支持网络覆盖全球120多个国家,为广大用户提供高质量的技术支持,培训,设备维护和专业的方案定制服务。LLOYD材料试验机常规测试项目有:★拉伸强度测试 ★压缩强度测试 ★弯曲强度测试 ★弹性模量测试 ★撕裂强度测试 ★粘合强度测试 ★剥离强度测试 ★疲劳强度测试 ★穿刺强度测试 ★蠕变性能测试 ★摩擦系数测试 ★松弛性能测试 ★应力应变测试 ★温度环境测试 ★以及各类定制化测试方案LLOYD系统特点:▲单通道8KHz内部数据采样率,真实捕捉瞬间力值变化;▲读数级测量精度,更真实反映力学性能;▲测试速度最高可达2032mm/min,满足多数测试速度需求和未来扩展需要;▲超大测试空间,舒适、便捷的测试操作;▲单柱采用直线导轨导向技术,双柱超高刚度机架;▲独特的刚度补偿功能,确保最精确力值分析;▲即插即用式自动识别传感器,轻松扩展测试范围;▲开放式庞大国际标准数据库,即选即用;▲模块化程序编辑功能,轻松自定义试验标准;▲静态/动态视频捕捉功能,支持回放分析;▲内置SPC功能,专业数据统计与分析.
  • 深圳三思纵横试验机|电液伺服万能试验机:在科研与生产中的价值
    在材料力学性能测试领域,电液伺服万能试验机凭借其卓越的性能和广泛的应用范围,成为了科研和生产领域中不可或缺的重要设备。今日深圳三思纵横试验机将跟大家一起来讨论电液伺服万能试验机的工作原理、应用领域以及未来发展趋势等方面的内容。一、电液伺服万能试验机的工作原理电液伺服万能试验机采用电液伺服控制技术,通过高精度传感器和伺服阀等元件,实现对试验过程的精确控制。在工作过程中,试验机通过加载系统对试样施加力或位移,同时传感器实时检测试样的力学响应,并将数据传输至控制系统。控制系统根据预设的试验参数和实时检测数据,通过伺服阀调节液压系统的压力和流量,从而实现对试验过程的精确控制。二、电液伺服万能试验机的应用领域电液伺服万能试验机广泛应用于金属材料、非金属材料、复合材料以及构件的力学性能测试。1、金属材料领域:试验机可用于测定材料的拉伸、压缩、弯曲、剪切等力学性能;2、非金属材料领域:可用于测定塑料、橡胶、陶瓷等材料的力学性能;3、复合材料领域:可用于测定复合材料的层间剪切强度、界面性能等;4、构件测试领域:可用于评估构件的承载能力、疲劳寿命等。三、电液伺服万能试验机的未来发展趋势随着科技的不断发展,电液伺服万能试验机也在不断进行技术更新和升级。未来,试验机将朝着以下几个方向发展:1、智能化:随着人工智能和大数据技术的应用,试验机将实现更高级别的智能化控制。通过引入智能算法和机器学习技术,试验机能够自动优化试验过程,提高测试效率和精度;2、多元化:针对不同行业和领域的测试需求,试验机将不断推出更加多元化的功能和测试模式。例如,针对新材料和特殊构件的测试需求,试验机将开发更加专业的测试模块和夹具;3、高精度化:随着制造业对产品质量要求的不断提高,试验机将追求更高的测试精度。通过优化传感器和伺服阀等关键部件的性能,以及引入先进的校准和补偿技术,试验机将能够实现更加精确和可靠的测试结果;4、绿色环保:在环保意识日益增强的今天,试验机也将注重绿色环保。通过优化液压系统和电气系统的设计,降低能耗和噪音排放;同时,采用环保材料和工艺,减少对环境的污染。三思纵横电液伺服万能试验机作为材料力学性能测试的重要设备,其性能和功能的不断提升将有力推动相关领域的发展。未来,随着智能化、多元化、高精度化和绿色环保等趋势的不断发展,三思纵横电液伺服万能试验机将在科研和生产领域发挥更加重要的作用。同时,相关从业人员也应不断学习和掌握新技术,以适应不断变化的测试需求和技术挑战。
  • 天水红山试验机公司4款试验机新品通过鉴定
    2010年12月11日,天水红山试验机有限公司在兰州饭店召开了2010年省级科技成果暨新产品鉴定会。甘肃省科技厅、甘肃省工信委、天水市科技局、天水市工信委相关领导共十六人出席了会议。鉴定会现场  本次会议由甘肃省科技厅组织、天水市科技局主持,邀请中国科学院院士、兰州大学副校长、博士生导师郑晓静担任鉴定委员会主任,甘肃省科学院副院长、研究员刘国汉,甘肃省机械科学院院长、研究员韩少平担任副主任,兰州理工大学流体学院副院长冀宏教授,甘肃省机电产品监督检验站站长、高级工程师张惠泽,天水锻压机床有限公司总工程师、高级工程师蒋文凯,天水星火机床有限公司总设计师、高级工程师许铭生为专家组成鉴定委员会,对天水红山试验机有限公司研制的“复杂荷载动静试验机”、“微机电液伺服控制膨胀管试验机”、“微机控制30000kN卧式多功能拉力试验机”、“1000kN花岗岩裂隙水渗透试验机”四个项目进行了科技成果暨新产品鉴定。  甘肃省科技厅成果处处长张怡静、甘肃省工信委技术创新处处长李开明代表省科技厅和省工信委讲话,对红山公司在科技创新中取得的高水平成果表示祝贺,对企业近年来在企业科技创新工作中所做的突出成绩给予高度评价,希望也相信红山公司在今后的工作中做出更大成绩,省上将一如既往的给予大力支持。  鉴定委员会认真听取了课题组所作的项目工作汇报,审阅了 相关材料,经质询讨论后,一致认为提交鉴定的项目执行了现行国家标准和企业标准,达到了预期的设计要求,提交会议的相关材料齐全、完整、统一。四个项目经甘肃省机电产品质量监督检验站现场检测,各项技术性能指标均达到标准要求,安全指标符合有关法规的规定。  “复杂荷载动静试验机” 产品主要针对海洋输油管道工程中高强度输油管道力学性能检测的需求,模拟海底输油钢管承受复杂荷载下的力学性能测试方法。可对钢管在轴向压力(或拉力)、内压、弯矩等多种载荷联合作用条件下的变形、承载能力和疲劳寿命进行静动态测试。该试验机采用独特的试件直立安装结构,可防止细长试样倾覆,试样钢管固定可靠。该产品设计合理,结构新颖,创新性突出,使用维护方便,各项指标达到预期设计要求,总体技术达到国际领先水平。  “1000kN花岗岩裂隙水渗透试验机” 产品针对地下裂隙岩石中的渗流特性测试的需求,可进行不同应力条件下的渗透试验,更好地获取花岗岩裂隙渗透测试数据,可对大尺度裂隙岩石的渗透水流进行全方位的温度、压力流量检测和控制。该试验机采用了一个竖向油缸和水平X-X、Y-Y向各两个油缸的五油缸加载系统,既可做三轴试验,也可做水平向剪切试验。总体技术达到国际领先水平。  “微机电液伺服控制膨胀管试验机”主要针对钢管在单向和多向受力情况下的静动态力学特性。该试验机主要用于高强度钢管在机械拉伸、内压膨胀、复合拉伸膨胀时单向和多向静动态力学特性的测试。具备机械牵引膨胀锥、高压水推动膨胀锥和机械牵引-高压水推动复合的三种膨胀方式,可对φ80mm—φ340mm各种钢管进行试验。也可对钢管膨胀进行径向变化量的实时动态测量,钢管内充压最高可达70MPa,总体技术达到国际先进水平。  “微机控制30000kN卧式多功能拉力试验机”主要用于钢丝绳、索具、锚链、钢缆、桥索、化纤缆绳、电缆等特长试件的抗拉强度或耐受试验,也适用于对金属结构件、系泊锚泊设备、吊梁及非金属材料的强度拉伸试验。该产品采用大小双油缸轴向叠加串联式加载系统,拼接式承载框架,扩展了试验范围,具有试件拉直功能,降低了成本。最大拉伸静载荷达30000kN,是目前国内最大的卧式拉力试验机。总体技术达到国内领先水平。  红山公司总经理李小宁代表企业讲话,对各位专家认真严谨、一丝不苟的工作精神表示钦佩,对各位领导在百忙之中莅临会议表示感谢,对省科技厅和省工信委近年来对企业的大力支持表示感谢。他指出,红山公司在省市有关部门的正确领导关怀下,在星火集团公司的大力支持帮助下,认真贯彻落实“和谐立本、创新为先”的企业理念,大力组织实施产学研工程,不断加大科技投入,走出了出一条以企业为主体、市场为导向、品牌为目标的创新发展之路,企业科技创新能力显著增强,研制开发了一批拥有自主知识产权的高新技术产品,取得了一批较高水平的科技创新成果,也得到了国家、省市有关部门资金上的大力支持,为企业发展注入了活力、增添了后劲。我们将以这次鉴定会会为契机,在省市有关部门的正确领导,在星火集团公司的关心支持下,紧紧抓住国家实施“十二五规划”的重大战略机遇,团结带领企业广大科技人员,不遗余力的推进企业技术创新,不断提高自主创新能力,不断创新完善以企业为主体、市场为导向、产学研相结合的技术创新体系,充分利用公司研发能力强,科技成果数量多、水平高的优势,把企业的产品制造、市场开拓、品牌打造的能力有效整合起来,与科研院所实现强强联合、优势互补,争取在关键技术领域取得重大突破,加速科技成果转化,不断培育新的经济增长点,为地方经济和社会发展作出更大的贡献,再创新的辉煌。
  • 金属所张哲峰团队:金属材料拉伸与疲劳性能预测研究取得新进展
    拉伸性能与疲劳性能是金属材料工程应用的关键指标,建立二者之间定量关系,实现金属材料不同力学性能之间关系的定量预测是金属结构材料领域重要研究目标之一。由于目前相关理论不够完善,基于微观变形与损伤机制的拉伸性能与疲劳性能定量预测模型并未建立起来。因此,虽有大量实验数据表明金属材料拉伸强度与塑性之间存在明确的倒置关系,拉伸强度与疲劳强度之间存在特定的关系,但至今仍缺乏定量模型来描述上述定量关系。因此,建立金属材料拉伸性能与疲劳性能定量预测具有重要科学意义。金属研究所张哲峰团队长期坚持材料疲劳与断裂基础理论研究,团队成员张振军项目研究员前期在缺陷与金属材料加工硬化关系方面进行了系统性研究,包括四类典型缺陷:1)零维缺陷:发现过饱和空位可提升合金的加工硬化能力;2)一维缺陷:在位错主导塑性形变的合金中实现了加工硬化能力回升;3)二维缺陷:在FeMnCAl系TWIP钢中实现随孪晶密度增加应变速率敏感性由负到正的转变;4)三维缺陷:在TWIP钢等强加工硬化材料中建立了微孔致颈缩判据。近来,在加工硬化微观机制研究基础上,张振军项目研究员提出了新的位错湮灭模型,并通过考虑初始组织状态与合金成分对加工硬化的影响,建立了单相金属材料普适性硬化模型-指数硬化(ESH:Exponential Strain-Hardening)模型,并据此首次推导出单相金属材料拉伸应力(σ)-应变(ε)定量关系:其中硬化指数n为位错湮灭距离(ye)的表达式反映合金成分的影响。η为初始缺陷对屈服强度(σy)非位错性贡献的比例,反映微观组织的影响;ΘⅡ为第二阶段硬化率,对同一金属合金体系为常数。该ESH模型得到了6种合金成分、100余种不同微观组织状态单相铜铝合金的实验验证,如图1所示。该ESH模型阐明了单相金属材料形变过程中一些重要规律:1)用一个参数(n)统一了五阶段加工硬化规律;2)揭示了极限强度、临界强度、真抗拉强度与成分及变形机制之间关系;3)首次推导出"屈服强度-抗拉强度-均匀延伸率"之间定量关系(公式(2-4),图2a-2c);4)定量揭示了拉伸强度-塑性同步提升的两个基本原则,即成分优化(提升位错滑移平面性)与组织优化(降低初始高能缺陷),在铜合金、镍基合金、TWIP钢、高氮钢、316L不锈钢等单相合金中均得到了系统性实验验证;5)实现了单相铜铝合金拉伸强度、塑性及拉伸应力-应变曲线的定量预测,如图2d-2f所示: 上述研究成果最近以2篇论文连载方式发表在Acta Mater 231 (2022) 117866和231 (2022) 117877上。基于该ESH模型,博士生曲展在张振军项目研究员的指导下,进一步揭示了三类变形铝合金(2xxx、6xxx、7xxx)拉伸强度和塑性随时效时间变化的共性转变规律与机制,建立了三类铝合金加工硬化指数与时效过程中析出相性质及几何特征之间的定量关系,提出了变形铝合金时效过程对加工硬化能力提升的析出相控制原理(J Mater Sci Technol 122 (2022) 54-67)。为了建立金属结构材料拉伸性能与疲劳性能之间定量关系,该团队成员刘睿博士在对铜铝单相合金拉伸性能与高周疲劳强度系统性研究的基础上,从疲劳损伤过程弹性变形与应变局部化两方面入手,通过引入合金成分、微观组织与宏观缺陷参数,建立了金属结构材料高周疲劳强度预测模型:其中参数C代表合金成分(或弹性模量)对疲劳强度的影响,强度σy和σb为微观组织对疲劳强度的影响,参数ω反映了宏观缺陷对疲劳强度的影响,如图3(a)所示;该高周疲劳强度预测模型得到了钢铁材料、铝合金、铜合金、钛合金、镁合金等20余种典型工程结构材料系统性疲劳实验验证,如图3(b)所示。该研究成果也以2篇论文连载方式发表在J Mater Sci Technol 70 (2021) 233-249和70 (2021) 250-267上。在疲劳裂纹扩展预测模型方面,最近李鹤飞博士在团队成员张鹏研究员的指导下,针对高强钢强度-韧性匹配关系,通过断裂力学理论分析,建立了以静态力学性能预测其疲劳裂纹扩展速率模型:其中σb为拉伸强度,KIC为断裂韧性,E为弹性模量,R为应力比,α为扩展速率常数。同时,为了指导关键构件材料强度-韧性优化提高疲劳裂纹扩展阻力,建立了高强度金属材料等效疲劳裂纹扩展速率模型(如图4(a)所示)。通过选择高强度金属材料强度-韧性之间匹配关系,可快速预测和降低其疲劳裂纹扩展寿命(如图4(b)所示),进而可以指导关键构件材料抗疲劳损伤容限设计。上述关于疲劳裂纹扩展速率预测模型在多种高强铝合金、钛合金及高强钢材料中得到了验证。该研究成果发表在J Mater Sci Technol 100 (2022) 46-50上。将上述金属材料拉伸性能和疲劳性能定量预测模型联合起来,可以实现通过测试金属结构材料少数组织状态的拉伸性能快速预测和优化其疲劳性能的功能,为金属结构材料疲劳性能预测与优化软件研发奠定理论基础,也为金属结构材料及工程构件抗疲劳设计与制造提供理论支撑。上述研究工作得到了国家自然科学基金重大项目(51790482)、重点项目(51331007、52130002)、面上项目(51771208、51871223)项目、中国科学院王宽诚率先人才计划"卢嘉锡国际合作团队"(GJTD-2020-09)、"青年促进会"项目(2018182、2021192)及辽宁省"兴辽计划"创新团队项目(XLYC1808027)的资助。相关成果列表及链接:1. Zhang ZJ*, Qu Z, Xu L, Liu R, Zhang P, Zhang ZF*, Langdon TG. A general physics-based hardening law for single phase metals. Acta Mater 231 (2022) 117877https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1359645422002531#sec00202. Zhang ZJ*, Qu Z, Xu L, Liu R, Zhang P, Zhang ZF*, Langdon TG. Relationship between strength and uniform elongation of metals based on an exponential hardening law. Acta Mater 231 (2022) 117866.https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S135964542200252X3. Qu Z, Zhang ZJ*, Yan JX, Gong BS, Lu SL, Zhang ZF*, Langdon TG. Examining the effect of the aging state on strength and plasticity of wrought aluminum alloys. J Mater Sci Technol 122 (2022) 54-67.https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1005030222001967?via%3Dihub4. Liu R, Zhang P*, Zhang ZJ, Wang B, Zhang ZF*. A practical model for efficient anti-fatigue design and selection of metallic materials: I. Model building and fatigue strength prediction. J Mater Sci Technol 70 (2021) 233-249.https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1005030220307441?via%3Dihub5. Liu R, Zhang P*, Zhang ZJ, Wang B, Zhang ZF*. A practical model for efficient anti-fatigue design and selection of metallic materials: II. Parameter analysis and fatigue strength improvement. J Mater Sci Technol 70 (2021) 250-267.https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S100503022030743X?via%3Dihub6. Li HF, Zhang P*, Wang B, Zhang ZF*. Predictive fatigue crack growth law of high-strength steels. J Mater Sci Technol 100 (2022) 46-50.https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1005030221005053?via%3Dihub7. 张振军、张哲峰、张鹏、王强;一种金属材料拉伸性能的预测方法, 2021-7-6, ZL201711234799.0,发明。已授权8. 张哲峰、刘睿、张鹏、张振军、田艳中、王斌、庞建超;一种金属材料疲劳强度的预测方法,2021-8-10,ZL201711235841.0,发明。已授权9. 张鹏、李鹤飞、段启强、张哲峰;一种预测高强钢疲劳裂纹扩展性能的方法,2021-3-26,ZL201910030260.6,发明。已授权图1 ESH模型的建立与实验验证:(a-b) 模型推导过程;(c-d) 强度与塑性验证图2 ESH模型的应用:(a)建立"屈服强度-抗拉强度-均匀延伸率"之间定量关系;(b)实现拉伸性能及拉伸应力-应变曲线定量预测图3 高周疲劳强度预测模型的建立与验证:(a) 模型建立过程;(b,c) 系统性实验验证图4 (a)等疲劳裂纹扩展速率模型图 (b)工程材料强度-韧性与疲劳裂纹扩展速率关系
  • 层压板拉伸模量及泊松比试验
    摘 要:本文介绍使用鲲鹏BOYI 2025电子万能材料试验机,配合手动楔形拉伸夹具、Reliant精密轴向引伸计以及横向引伸计,参考《ASTM D638-22塑料拉伸性能的标准试验方法》,进行了层压板的拉伸模量及泊松比试验的实例,试验结果表明,使用鲲鹏BOYI 2025电子万能材料试验机能够完全对应层压板的拉伸试验。关键词:鲲鹏BOYI 2025电子万能材料试验机 层压板 PCB基板 拉伸试验 拉伸模量 泊松比层压板是层压制品中的一种。层压制品是由两层或多层浸有树脂的纤维或织物经叠合、热压结合成的整体。层压制品可加工成各种绝缘和结构零部件,广泛应用在电机、变压器、高低压电器、电工仪表和电子设备中。随着电气工业的发展,高绝缘性。高强度、耐高温和适应各种使用环境的层压塑料制品相继出现。印制电路用的覆铜箔层压板也由于电子工业的需要迅速发展。层压制品的性能取决于基材和粘合剂以及成型工艺。按其组成、特性和耐热性,层压制品可分为有机基材层压板和无机基材层压板,本次应用选用电路板行业常用的PCB基板-环氧玻纤层压板作为样品进行试验,通过万能材料试验机可以进行层压板的各项力学试验,表征层压板的各项力学性能,从而做好层压板的质量控制。鲲鹏试验机配备的手动楔形拉伸夹具,可以在不借助工具的情况下,实现试样的快速夹紧,同时配备样品夹持装置确保每次试样放置位置统一,可以大大测试提高效率以及测试的重现性;夹具采用的楔形夹紧方式,可以比传统的平面夹持夹具夹紧后更小的预应力,并且在拉伸过程中持续稳定的提供夹持力。除夹具外,本次试验采用的Reliant精密轴向引伸计以及横向引伸计配合试验机主机的高精度和超过1000Hz的采集频率,可以完整的记录拉伸过程中的所有特征数据,给用户提供准确可靠 的试验数据,配合智能化的测试软件可以同时提供单试样、多试样、双坐标等各种测试曲线,让不同的用户均可以拥有良好的交互体验,为企业的研发、质量以及产品控制保驾护航。1.试验部分1.1仪器与夹具BOYI 2025-010 电子万能试验机10KN手动楔形拉伸夹具Reliant轴向引伸计Reliant横向引伸计Smartest软件1.2分析条件试验温度:室温22℃左右载荷传感器:10kN(0.5级)加载试验速率:5mm/min夹具间距:115mm标距:50mm1.3样品及处理本次试验,选取层压板长度为165mm,中间平行段宽度约10mm,数量3个。图1 标准试样2.试验介绍使用BOYI 2025-010电子万能试验机进行试验,将样品夹持在上下夹具中,开启载荷零点保持功能后将自动消除因夹持产生的夹持力,然后分别将横向引伸计及轴向引伸计夹持在试样的中间部位,再将两个引伸计清零,以5mm/min的速度进行试验,直至拉伸应变超过拉伸模量及泊松比取值范围后卸除引伸计并直至拉伸到样品断裂。测量过程中的力以及变形数据,并生成拉伸试验曲线。图2 测试系统图(主机、夹具、引伸计)3.结果与结论3.1试验结果具体试验结果如下表1所示。表1.试验结果图3-试验曲线从上(表1)数据以及试验曲线可以看出,拉伸曲线平滑连续,无松动打滑等异常现象,软件可以记录整个过程中完整的试验曲线,可以获取载荷、位移、轴向变形、横向变形等各项数据用于分析,数据重现性良好,可满足标准要求。从本次试验结果可以体现出鲲鹏BOYI 2025-010 电子万能试验机的高精度及高稳定性。4.结论上述试验结果表明,鲲鹏BOYI 2025-010 电子万能试验机配合手动楔形拉伸夹具、Reliant轴向引伸计以及横向引伸计,可以完全满足《ASTM D638-22塑料拉伸性能的标准试验方法》标准要求,高效高质完成试验。通过高精度高采样率的测试系统,可以获得层压板的各项力学数据,且稳定可靠,这对于塑料材料的技术发展非常重要,能够为企业的产品研发、品质管理,以及该行业的标准化、规范化提供数据支持与技术保障。
  • 写在拉伸试验技术专题前面的话
    话说GB/T 228.1-2010《金属材料 拉伸试验 第1部分:室温试验方法》已实施四年,但国内诸多钢铁企业试验室、第三方试验机构以及国产试验机制造商,对该标准的执行仍存在着争论,争议点主要围绕在方法A指定的4个应变速率范围方面。  此外,本网编辑今年在参加一场研讨会时了解到,ISO组委会曾考虑在2020年取消方法B,后该提议因故被延迟,然而,许多进口试验机制造商已从中嗅到了商机。因为目前许多实验室的传统材料拉伸试验机多基于方法B,能够实现方法A的比较少,一旦上述提议被采纳,这就意味着许多实验室将重新采购能实现方法A的产品。  曾经有业内人士透露,进口拉伸试验机本身就是基于方法A研发出来的,某些进口试验机公司高层还是ISO组委会成员,自然对方法A的推广乐此不疲。与此相反,国产拉伸试验机则被认为在方法A的掌握方面不尽如人意。当本网编辑就此问题专门向多家国产试验机制造商进行求证时,得到的答复多是:&ldquo 我们的产品可以实现方法A。&rdquo   如今,随着国内拉伸试验技术与制造水平的进步,越来越多的国产试验机步入了研究级用户和国字号质检单位的实验室。而另一方面,进口试验机制造商不再满足于国内高端市场,英斯特朗、MTS等跨国公司已针对中国中端市场推出了相应产品。撇开技术不谈,国产试验机在价格方面的优势已不再如过去那么明显。  国产、进口&ldquo 同台竞技&rdquo ,比拼的是技术与价格。国产厂商如何在产品升级上做文章?如何摆脱&ldquo 低价竞争&rdquo 的怪圈?7月初,仪器信息网就上述问题专门策划了《跨国公司布局中国市场 国产厂家面临双重挑战&mdash &mdash 聚焦拉伸试验技术与市场新动向》技术专题,并得到了业内资深专家的指导与肯定。  同时,作为试验机产品的重要用户单位之一,中国建材检验认证集团股份有限公司(CTC)的首席科学家包亦望老师也应邀以书面的形式阐述了对上述问题的见解。  此外,本网编辑还向多家国产试验机制造商高层发出了约稿邀请,到约稿截止时,只有长春机械院作出了积极回应。
  • 锂电池材料试验第一讲|锂离子电池隔膜拉伸测试
    随着科技的日新月异,智能手机、清洁机器人、无人机、新能源汽车等已越来越多的走进人们的日常生活。作为能量与动力的重要载体 - 锂离子电池也在被越来越多的应用。锂离子电池的性能,直接决定了科技设备的续航时间、行驶里程、载荷能力和安全性等因素。锂离子电池主要由正极材料、负极材料、隔膜和电解液等四个主要部分组成,其中隔膜是核心关键材料之一,是制约电池安全性、循环寿命、电性能的关键组件。其中隔膜是核心关键材料之一,是制约电池安全性、循环寿命、电性能的关键组件。隔膜的性能决定了电池的界面结构、内阻等,直接影响电池的容量、循环以及安全性能等特性,性能优异的隔膜对提高电池的综合性能具有重要的作用。LLOYD材料力学试验机提供完整的锂电池隔膜力学性能测试,主要包括隔膜拉伸强度、延伸率、穿刺强度,剥离强度(涂层复合膜)等。同时LLOYD材料力学测试系统(Lloyd材料试验机)可以完成高精度的锂电池强制内短路测试,确保锂电池更加安全。今天我们首先来介绍阿美特克锂电池材料试验解决方案第一讲——锂电池隔膜拉伸测试。锂电池隔膜拉伸测试隔膜的主要作用是分隔电池的正、负极材料,防止两极接触而短路,同时还能使电解质离子通过其中。在厚度尽可能薄的前提下,需保证具有一定的物理力学强度,以满足隔膜在生产和使用过程中的种种环境。因电池生产工艺中,隔膜需要与正负极材料一同卷曲以形成我们常见的圆柱体或软包电池,足够的拉伸强度可保证隔膜在卷曲过程中不发生破裂,顺利成型。LLOYD隔膜拉伸测试采用气动夹具夹紧,在避免操作人员往复手动操作夹紧的同时,极大的提高了测试速度;同时气动夹紧排出了人为夹持过松导致的打滑现象,进一步的提高了数据稳定性。脚踏式开关可解放出操作人员的双手,以更方便和轻松的放置试样。同时为满足不同人员的操作习惯,还可通过气动辅具上的手动开关进行闭合、松开操作,为用户提供极大的便利性。拉伸试验可测定材料的一系列强度指标和塑性指标、弹性极限、伸长率、弹性模量、比例极限、面积缩减量、拉伸强度、屈服点、屈服强度和其它拉伸性能指标等。LLOYD 具有多种测试行程的主机可满足多类型隔膜的拉伸试验,同时还有单柱1400mm行程的机型可选,充分满足定制化需求的同时兼顾经济性。LLOYD材料力学试验机(Lloyd材料试验机)LLOYD(劳埃德)测试系统源自英国,是美国AMETEK(阿美特克)集团旗下产品。LLOYD材料试验系统专注于轻工检测,以读数级精度,高达8000Hz的单通道数据采样率,最高2032mm/min的测试速度广泛应用于世界500强企业中。LLOYD材料测试系统可准确、便捷的完成材料拉伸,压缩,弯曲,穿刺,剥离,撕裂,摩擦,蠕变,松弛,低频疲劳等多种测试项目。丰富的治具方案可在保证数据准确性的同时为用户提供极大的操作便利性。同时,作为测控系统的核心,专业的Nexygen Plus 操作软件广受广大用户的认可。软件自带庞大的国际标准库,除了ASTM, DIN, EN, ISO, JIS等国际标准,用户也可便捷的自建标准文件。
  • 玻璃纤维机织物拉伸断裂强力和断裂伸长的测定
    摘 要:本文介绍使用鲲鹏BOYI 2025电子万能材料试验机,配合1kN气动拉伸夹具,根据《GB/T 7689.5-2013增强材料 机织物试验方法 第5部分:玻璃纤维拉伸断裂强力和断裂伸长的测定》,进行了玻璃纤维机织物拉伸试验的实例,试验结果表明,使用鲲鹏BOYI 2025电子万能材料试验机能够完全对应玻璃纤维机织物拉伸断裂强力和断裂伸长的试验。 关键词:鲲鹏BOYI 2025电子万能材料试验机 玻璃纤维 拉伸试验玻璃纤维布(Glass Fiber) 是一种性能优异的无机非金属材料,种类繁多,优点是绝缘性好、耐热性强、抗腐蚀性好,机械强度高,但缺点是性脆,耐磨性较差。玻璃纤维通常用作复合材料中的增强材料,电绝缘材料和绝热保温材料,绝缘层压板以及印刷电路等各个领域。玻璃纤维布的特性由纤维性能、经纬密度、纱线结构和织纹所决定。经纬密度又由纱结构和织纹决定。经纬密度加上纱结构,就决定了玻璃纤维布的物理性质。本应用介绍了使用电子万能材料试验机进行玻璃纤维机织物拉伸断裂强力和断裂伸长试验。鲲鹏电子万能材料试验机配备的气动拉伸夹具,有以下几个特点:首先,夹面采用专用高分子夹面,平整度好,可以避免夹伤试样,避免拉伸过程中出现夹持部位断裂的情况;其次,气动控制可以提供适当且恒定的夹持力,避免拉伸过程中出现滑移的情况;另外,夹具设有对中标识,可以辅助夹持试样,保证夹持后试样的垂直度,避免拉伸过程中出现左右两边受力不均匀的情况。 除夹具外,试验机主机的高精度以及超过1000HZ的采集频率,可以完整的拉伸过程中的所有特征数据,准确识别试样拉伸断裂点,确保给用户提供准确可靠的试验数据,配合智能化的测试软件可以同时提供单试样、多试样、双坐标等各种测试曲线,让不同的用户均可以拥有良好的交互体验,为企业的研发、质量以及产品控制保驾护航。本篇报告参照《GB/T 7689.5-2013增强材料 机织物试验方法 第5部分:玻璃纤维拉伸断裂强力和断裂伸长的测定》进行试验,标准要求如下: 1.样品要求:Ⅱ型试样、试样宽度25mm、有效长度100mm 2.夹持距离:100mm±1mm 3.拉伸速度:50mm/min±3mm/min 1. 实验部分 1.1仪器与夹具 BOYI 2025-001 电子万能试验机 1kN气动拉伸夹具 90°剥离夹具 Smartest软件 1.2分析条件 试验温度:室温23℃左右 载荷传感器:1kN(0.5级) 加载试验速率:50mm/min 图1 BOYI 2025-001 电子万能试验机 1.3样品及处理本次试验,选取6组国内主流的不同种类的玻璃纤维布,统一切割成GB Ⅱ型试样,宽度约为25mm的长条试样,每组样品分经向和纬向。 2.试验介绍使用BOYI 2025-001电子万能试验机进行试验,设定夹具间距为100mm,将样品分别夹持在上下夹具中,以50mm/min的速率进行试验。测量拉伸过程中的力值以及位移数据,拉伸试样至断裂,记录最终断裂强力及断裂伸长(GB要求精确至1mm),取拉伸过程中第一组纱断裂时的最大强力作为拉伸断裂强力,根据数据计算得出结果,并生成拉伸曲线。图2 测试系统图(主机、夹具) 3.结果与结论 3.1第一组玻璃纤维布试验结果 3.2第二组玻璃纤维布试验结果 3.3第三组玻璃纤维布试验结果 3.4第四组玻璃纤维布试验结果 3.5第五组玻璃纤维布试验结果 3.6第六组玻璃纤维布试验结果 从上上述数据以及断裂后试样状态可以看出,整个测试过程中,拉伸试样夹持良好,断裂部位均在试样中部,满足GB要求(断裂点距离夹口10mm以上),两个方向各5个试样结果平均值非常接近,曲线重合度再现性良好,无较低异常测试值,满足GB要求。从本次试验结果可以体现出鲲鹏BOYI 2025-001 电子万能试验机的高精度及高稳定性。4.结论 综上所述,鲲鹏BOYI 2025-001 电子万能试验机、1kN气动拉伸夹具,可以完全满足GB/T 7689.5-2013 增强材料 机织物试验方法 第5部分:玻璃纤维拉伸断裂强力和断裂伸长的测定》标准要求,高效高质完成试验。通过高精度高采样率的测试系统,可以获得玻璃纤维布各项力学数据,且稳定可靠,这对于玻璃纤维布以及绝缘电路板材、印刷电路板的技术发展非常重要,能够为企业的产品研发、品质管理,以及该行业的标准化、规范化提供数据支持与技术保障。
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