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拉伸强度

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拉伸强度相关的资讯

  • 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。
  • 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。
  • 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。
  • 福建厦门市质检院塑料薄膜拉伸强度检测能力通过验证
    近日,福建省厦门市质检院塑料薄膜拉伸强度检测能力以“满意”结果通过验证。据悉,塑料薄膜拉伸性能是用来评价分析材料静态力学性能的参数,拉伸强度是用来判定材料初次出现破坏的应力点。影响塑料薄膜拉伸性能试验结果的因素有很多,除了样品本身,试验仪器、试样的状态调节处理和试验环境、操作过程等对结果影响也很大。此次厦门市质检院塑料薄膜拉伸性能测定的能力验证顺利通过,客观准确地反映出该院在技术水平和质量管理等方面的综合实力,说明该院在包装材料领域检验检测能力可为生产企业控制质量提供良好的技术支持、为使用单位提供强有力的技术保障,有效保证产品的质量安全。据悉,厦门市质检院将以参加国内外能力验证为契机,进一步提高业务水平,为社会各界提供更全面、更高效、更优质的技术服务,为包装材料行业高质量发展提供可靠的技术支撑。
  • 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。
  • 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。
  • 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)。
  • 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。
  • 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。
  • 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。
  • 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
  • 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。
  • 拉伸性高达1300%!兼容3D打印的新材料问世
    p style="text-indent: 2em "目前,新加坡科技与设计大学(SUTD)数字化制造与设计(DMAND)中心和耶路撒冷希伯来大学(HUJI)的科学家们合作开发出了一组极具弹性的UV固化水凝胶,其拉伸性可高达1300 %,是UV固化3D打印方法的理想选择。目前这些水凝胶已被用来制造具有高几何复杂性和高打印分辨率的水凝胶结构。这项研究的具体内容刊登了在2018年4月刊的材料化学杂志B版中,同时它也在封面上作了介绍。 /pp style="text-indent: 2em "水凝胶因具有亲水的聚合链网络,可保留大量的水分,因此在各个领域得到了广泛的应用。而最新报道显示极具弹性的水凝胶已经将其应用扩展到透明触摸板、软机器人技术和其他需要大变形的领域。 /pp style="text-indent: 2em "对于高弹性的UV固化3D打印水凝胶来说,其可拉伸强度达1300%并且与基于高分辨率数字光处理的3D打印技术相兼容,从而能够制造具有复杂几何形状的水凝胶结构,并广泛应用于生物医学和柔性电子产品等领域。 /pp style="text-indent: 2em "然而,传统的制造技术主要依赖于模具成型和铸造成型,然而其有限的几何复杂性和相对较低的制造分辨率极大地限制了该应用的发展潜力。结合最新的3D打印技术,人们还尝试使用3D打印技术构建几何形状更为复杂的水凝胶结构,包括多孔支架,血管网络,半月板替代物等。尽管如此,目前这种3D打印水凝胶的几何复杂性,打印分辨率以及弹性均有所不足,这些不足极大地限制了这种技术在许多领域中的应用。 span style="text-indent: 2em " /span/pp style="text-indent: 2em "“我们已经开发出世界上最具拉伸性能的3D打印水凝胶样品。”来自SUTD科学与数学集团的助理教授Qi(Kevin)Ge说,他是该项目的共同领导人之一。 /pp style="text-indent: 2em "印刷的水凝胶样品可以拉伸高达1300%。同时,这些水凝胶与基于数字光处理的3D打印技术的相容性使我们能够制造分辨率高达7μm和复杂几何形状的水凝胶3D结构。 /pp style="text-indent: 2em "“这些可印刷的可拉伸水凝胶显示出优异的生物相容性,这使我们能够直接3D打印出生物结构和组织,这些水凝胶具有良好的光学清晰度,使3D打印隐形眼镜成为可能。更重要的是,这些可打印的水凝胶可以形成强大的界面结合商业3D打印弹性体,这使我们能够直接3D打印水凝胶-弹性体混合结构,如弹性印刷在弹性体基质上的柔性电子板和导电水凝胶电路。”Ge教授说。 /pp style="text-indent: 2em "总的来说,我们相信高可拉伸性能和可UV固化的水凝胶以及基于UV固化的3D打印技术将显著增强制造生物结构和组织,隐形眼镜,柔性电子设备和许多其他应用的能力。/p
  • 包装膜袋拉力机的抗拉强度与伸长率、弹性模量之间的关系
    在包装行业中,包装膜袋的抗拉强度、伸长率及弹性模量作为衡量材料性能的重要指标,一直是研发与生产过程中的关键关注点。包装膜袋拉力机作为检测这些性能的重要工具,其准确性与可靠性对于评估材料质量至关重要。本文将从抗拉强度、伸长率与弹性模量之间的关系入手,深入探讨包装膜袋拉力机的工作原理及其在包装行业中的应用价值。1. 抗拉强度:抗拉强度是指材料在拉伸过程中能够承受的最大应力,通常以单位面积上的力(如N/mm² )来表示。它是衡量材料抵抗拉伸破坏能力的重要指标。2. 伸长率:伸长率是指材料在断裂前能够拉伸的百分比,用来衡量材料的延展性。伸长率越高,说明材料的延展性越好,能够承受更大的变形而不破裂。3. 弹性模量:弹性模量是材料在弹性变形阶段应力与应变的比值,反映了材料抵抗形变的能力。弹性模量越高,材料的刚性越大,形变越小。它们之间的关系:抗拉强度与伸长率:一般来说,抗拉强度高的材料,其伸长率可能较低,因为高强度的材料往往具有较强的内部结构,不容易发生形变。相反,伸长率高的材料,其抗拉强度可能较低,因为它们能够承受更大的形变。抗拉强度与弹性模量:抗拉强度高的材料通常具有较大的弹性模量,因为它们能够抵抗更大的应力而不发生塑性变形。弹性模量高的材料也往往具有较大的抗拉强度。伸长率与弹性模量:伸长率高的材料通常具有较低的弹性模量,因为它们能够承受更大的形变。弹性模量高的材料通常具有较低的伸长率,因为它们不容易发生形变。综上所述,包装膜袋拉力机的抗拉强度、伸长率和弹性模量之间存在着一定的相互关系。了解这些关系有助于更好地评估和选择适合特定应用的包装材料。例如,对于需要较高抗拉强度的应用,可以选择抗拉强度高、弹性模量大的材料;而对于需要较好延展性的应用,可以选择伸长率高的材料。
  • 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。
  • 新品上市|低密度聚乙烯拉伸流变性能新技术--VADER 1000
    摘要在单轴拉伸流动中测量了三种选定的商用低密度聚乙烯(LDPE)的非线性流变性能。使用三种不同的设备进行测量,包括拉伸粘度装置(EVF),自制长丝拉伸流变仪(DTU-FSR)和商用长丝拉伸流变仪(VADER-1000)。通过测试显示,EVF的测量结果受到最大Hencky应变4的限制,而两个长丝拉伸流变仪能够在达到稳态的更大Hencky应变值下探测非线性行为。利用长丝拉伸流变仪的能力,我们表明具有明显差异的线性粘弹性的低密度聚乙烯可以具有非常相似的稳定拉伸粘度。这表明有可能在一定的速率范围内独立控制剪切和拉伸流变。关键词拉伸流变;聚乙烯;聚合物熔体;非线性粘弹性正文多年来,控制聚合物流体的流变行为作为分子化学的一个性能,引起了学术界和工业界的极大兴趣。最成功和最多产的理论预测的流变行为的纠缠聚合物系统是De Gennes(1971)和Doi和Edwards(1986)提出的 "管模型"。然而,尽管三十年来人们一直在努力改进管模型,但即使对于最简单的情况,即单分散线性聚合物体系,缠结聚合物在拉伸流动中的非线性流变行为仍然没有得到充分理解(Huang等人,2013a;Huang等人,2013b)。低密度聚乙烯等工业聚合物是最复杂的缠结聚合物系统,它们不仅具有高度的多分散性,而且还含有不同的支化分子结构。预测低密度聚乙烯的流变行为,特别是拉伸流动中的非线性行为,是非常具有挑战性的。在明确定义的模型系统上,已经进行了探索延伸流中支化聚合物动力学的实验工作(Nielsen等人,2006;Van Ruymbeke等人,2010;Lentzakis等人,2013)以及商业聚合物系统,如低密度聚乙烯LDPEs。有几个小组观察到低密度聚乙烯LDPE的瞬时拉伸应力的最大值(Raible等人,1979;Meissner等人,1981;M¨unstedt和Laun,1981)。Rasmussen等人(2005年)首次报告了应力过冲后的稳定应力,并通过比较长丝拉伸流变仪和十字槽拉伸流变仪的测量结果(Hoyle等人,2013年)以及比较恒定拉伸速率和恒定应力(蠕变)实验(Alvarez等人,2013年)进行了实验验证。已经开发了几个模型(Hoyle等人,2013;Wagner等人,1979;Hawke等人,2015),试图了解应力过冲背后的物理学。然而,这些模型都不能实际用于预测工业中低密度聚乙烯LDPE的流变行为,因为这些模型包含许多与分子结构没有直接关系的拟合参数。最近,Read等人(2011)提出了一个预测方案,能够计算随机长链支化聚合物熔体的线性和非线性粘弹性,作为其形成的化学动力学的函数。这些预测似乎与剪切流和拉伸流中三个低密度聚乙烯的测量结果非常一致。然而,测得的拉伸数据受到最大Hencky应变约为3.5的限制,并且没有显示出稳定状态的迹象,而模拟结果则达到了更大的 Hencky应变值,并预测了每个应变速率的稳定应力。在更大的Hencky应变值下预测非线性行为的质量仍然是未知的。此外,在Read等人(2011)的模拟中,没有预测到应力过冲。在这项工作中,我们介绍了三种不同的商用低密度聚乙烯的拉伸测量。这三种低密度聚乙烯是根据Read等人(2011)的模型预测而专门设计的。预计它们具有不同的零剪切速率粘度,但在非线性拉伸流动的大变形中具有相似的应力-应变反应。测量是在三个不同的设备上进行的,包括两个长丝拉伸流变仪和一个拉伸粘度夹具。我们表明,长丝拉伸流变仪的测量结果可以达到5以上的大Hencky应变值,在那里达到非线性稳定状态。我们还表明,低密度聚乙烯LDPE样品在拉伸流动中的大Hencky应变值具有相似的非线性行为,包括相同的应力过冲幅度和过冲后的相同稳定应力,尽管Read模型预测没有应力过冲现象。这些结果表明,低密度聚乙烯LDPE熔体的非线性粘弹性可以通过选择性聚合方案来控制。实验材料陶氏化学公司提供了三种类型的商用低密度聚乙烯树脂,分别为PE-A、PE-B和PE-C。所有样品都是颗粒状的。表1总结了样品的特性,包括密度、熔体流动指数(I2)、重量-平均摩尔质量(Mw)、数量-平均摩尔质量(Mn)和熔体强度。重量-平均摩尔质量是由多角度激光散射法确定的,而数量-平均摩尔质量是由微分折射率确定的。摩尔质量值是若干次重复的平均数。熔体强度是用通用流变仪结合通用ALR-MBR 71.92挤出机测量的。测量是在150℃下进行的,产量为600g/h。模具的长度为30毫米,直径为2.5毫米。表1实验是在24mm/s2的加速度下进行的。纺丝线的长度被设定为100毫米。流变仪测试在膜生物反应器挤出机系统清扫30分钟后进行,并一直运行到纺丝线失效。通过力-拉速数据拟合出一个四参数交叉函数,根据拟合的破坏速度曲线确定破坏时的力。表中的数据是五次连续测量的平均数。力学谱三种低密度聚乙烯样品的线性粘弹性(LVE)特性是通过小振幅振荡剪切(SAOS)测量得到的。TA仪器公司的ARES-G2流变仪采用25毫米的板-板几何形状。图1所有样品的时间-温度偏移因子αT作为温度的函数,参考温度为Tr= 150℃测量是在氮气中,在130℃和190℃之间的不同温度下进行的。对于每个样品,使用时间-温度叠加(TTS)程序,在参考温度Tr= 150℃时,数据被移动到单个主曲线。所有样品的时间-温度偏移系数(αT)与单一的阿伦尼乌斯公式一致,其形式为其中活化能∆H = 65 kJ/mol。R是气体常数,T是以开尔文表示的温度。在图1中,偏移因子αT被绘制为温度的函数。拉伸应力测量拉伸应力测量使用三种不同的设备:TA仪器的延伸粘度夹具(EVF)、自制的长丝拉伸流变仪(DTU-FSR)(Bach等人,2003a)和Rheo Filament的商用长丝拉伸流变仪(VADER-1000)。将不同设备的结果进行相互比较。用于EVF测量的样品在150℃下压缩成型,在低压10bar下3分钟,在高压150bar下1分钟,然后用淬火冷却盒在150bar下淬火冷却到室温。在短时间内,当冷却盒插入时,样品会出现压力损失。在相对较低的温度下进行短时间的压缩成型是为了防止样品的任何潜在氧化或降解。样品模具为特氟隆涂层,尺寸为100×100 0.5mm。从约20mm长的铭牌上冲压出12.7mm-12.8mm宽的样品。最终样品的厚度约为0.6mm。在EVF测量中,样品被插入设备中,在150℃下180s的平衡时间后,样品以0.005s-1的应变速率被预拉伸15.44s,然后松弛80s,然后样品被拉伸。报告的Hencky应变是由圆柱体的旋转计算出来的。通常情况下,使用EVF的拉伸测量仅限于样品保持均匀的情况。EVF一次旋转所能达到的Hencky应变值通常低于4,与EVF相比,长丝拉伸仪器并不依赖于沿拉伸方向的均匀变形的假设。事实上,由于板材上的无滑移条件,变形在轴向上是不均匀的。这些设备只是探测了通常在中间细丝平面发现的最小直径平面内的变形和应力之间的关系。在这个平面外的剩余材料只需要固定在研究的薄片上,就像在固体力学测试中用狗骨形状来固定材料一样。长丝拉伸装置确实依赖于最小直径平面内的径向均匀变形的假设。Kolte等人(1997年)的模拟表明,在长丝中间平面几乎没有任何径向应力变化。用激光测微计来测量中丝薄片的直径。为了探索更高的应变,在DTU-FSR和VADER 1000流变仪都采用了在线控制方案,该方案首先由Bach等人(2003b)使用,后来由Mar´ın等人(2013)发表,用于在拉伸过程中控制长丝中平面的直径,以便在样品断裂前确保恒定的应变速率。根据样品的类型,DTU-FSR和VADER-1000都可以达到最大Hencky应变值7。在长丝拉伸流变仪上进行测量之前,样品被热压成半径为R0、长度为L0的圆柱形试样。长宽比定义为∆0= L0/R0。样品在150℃下压制,并在相同温度下退火10分钟,然后冷却至室温。在测量中,所有样品被加热到150℃,在180s的平衡时间后,样品在拉伸实验之前被预拉伸到Rp的半径。对于DTU-FSR,R0= 4.5mm,L0= 2.5mm,Rp在3到4.5mm之间,而对于VADER-1000,R0 = 3.0mm,L0= 1.5mm,Rp = 2.5mm。在拉伸测量过程中,力F(t)由称重传感器测量,中间灯丝平面的直径2R(t)由激光测微计测量。在拉伸流动开始的小变形时,由于变形场中的剪切分量,部分应力差来自于压力的径向变化。这种影响可以通过Rasmussen等人(2010)描述的校正因子来补偿。 对于大应变,校正消失,对称平面中应力的径向变化变得可以忽略不计(Kolte等人,1997)。对于本工作中的所有样本,当Hencky应变值大于2时,校正值小于4 %,Hencky应变和中丝平面上应力差的平均值计算如下其中mf是灯丝的重量,g是重力加速度。应变率定义为ϵ• =dϵ/dt,拉伸应力增长系数定义为η-+=〈σzz-σrr 〉/ϵ• 结果和讨论线性粘弹性图2(a)显示了所有样品在参考温度150℃下的储能模量G’和损耗模量G”与角频率ω的函数关系。(b)表示在150°C相应的复数粘度η*。图中的两个星号来自稳定剪切测量,在 150°C下剪切速率为0.005 s-1图2(a)显示了所有样品在参考温度150℃下的储能模量G’和损耗模量G”与角频率ω的函数关系。相应的复数粘度η*绘制在图2(b)中。图中实线是多模麦克斯韦(multimode Maxwell fitting)拟合的结果。Maxwell relaxation modulus多模麦克斯韦弛豫模量G(t)由下式给出 其中gi和τi列于表2。表中的零剪切速率粘度η0通过下式计算 在图2(b)中,很明显三个样品具有不同的零剪切速率粘度。然而,在图2(a)、(b)中,似乎PE-C的线性行为在较低频率下接近PE-A,在较高频率下与PE-B重叠。而且在ω 1 rad/s时,PE-C的G′和G″曲线几乎与PE-A平行,垂直位移因子约为0.6。表2 LDPE 在 150°C 熔体的线性粘弹性启动和稳定状态下的拉伸流变图3(a)显示了PE-A在150℃时的拉伸应力增长系数与时间的关系。图中比较了EVF、DTU-FSR和VADER-1000的测量值。图中的虚线是根据表2中列出的麦克斯韦弛豫谱计算的LVE包络线。EVF的测量值受到最大Hencky应变4的限制,在图3(b)中可以清楚地看到。其中测量的应力是作为Hencky应变的函数绘制的。两个长丝拉伸流变仪的测量值能够达到大于5的较大Hencky应变值,在该值下观察到稳定的应力。图3我们注意到EVF和长丝拉伸测量之间存在明显的偏差。我们认为EVF测量的应力太低,特别是在低应变率下,Hoyle等人(2013)也观察到这一点,他们将长丝拉伸测量值与Sentmanat拉伸流变仪测量值进行了比较。因此,对于图3(b)中的ϵ• =0.01 s-1,已经与ϵ• =0.5有偏差,而对于ϵ• =2.5 s-1,EVF测量与DTU-FSR测量一致,最高ϵ• 为3.5。请记住,在EVF中,只有横截面的初始面积是已知的;在拉伸过程中横截面面积的变化不是测量的,而是由一个假设均匀单轴拉伸速率不变的方程计算出来的。此外,在EVF测量中,样品宽度为12.8mm略微超过了Yu等人(2010)建议的12.7mm的上限,这导致在更大的Hencky应变值下的平面延伸而不是单轴延伸。相比之下在DTU-FSR和VADER-1000中,中间直径一直被测量,因此在拉伸过程中横截面的实际面积是已知的,由此计算出中间细丝平面中的真实Hencky应变。借助于在线控制方案,在整个测量过程中保证了单轴拉伸过程中恒定的Hencky应变率。来自DTU-FSR和VADER-1000的大Hencky应变值的数据由于力小而有些分散。此外,在拉伸速率超过0.4s-1时,使用DTU-FSR和VADER-1000进行的测量观察到了应力过冲的现象。由于仪器中采用的控制方案的限制,使用两个长丝拉伸流变仪进行测量的拉伸速率不超过2.5s-1。在长丝拉伸中,表面张力可能对测量的应力有影响,尤其是在长丝中间平面的半径非常小,大的亨基应变值的时候。在所有的测量中,最小的半径是R = 0.12mm。如果我们把低密度聚乙烯LDPE的表面张力γ = 0.03 J/m2,表面张力效应产生的最大应力是σsur =γ/R = 250Pa。在图3(b)中,很明显,对于所有达到Hencky应变大于4的测量,测量的应力高于104Pa。因此可以忽略表面张力效应。图4图4显示了PE-C在150℃时拉伸应力增长系数与时间的函数关系。DTU-FSR和VADER-1000的测量结果非常一致。在0.15和2.5s-1之间的中间拉伸速率下,EVF的测量值与DTUFSR一致。拉伸速率低于0.1s-1时,偏差越来越大。根据DTU-FSR和VADER-1000的测量,在拉伸速率快于0.4s-1时,再次观察到应力过冲。图5图5比较了DTU-FSR测量的拉伸流动中PE-A和PE-C的非线性行为。如图2所示,PE-A和PE-C具有不同的线性粘弹性,这也由图5(a)中不同的LVE包络表示。在拉伸流的启动过程中,PE-A和PE-C也有不同的非线性反应。从图5a中可以清楚地看出,在所有拉伸速率下,PE-C 比 PE-A 有更明显的应变硬化。然而,在图5(a)、(b)中,有趣的是,尽管PE-A和PE-C最初有不同的非线性行为,但是它们在更大的Hencky应变值下具有相同的反应,并且在每个应变速率达到相同的拉伸稳态粘度,如图6所示。图6还显示在快速应变率下,拉伸稳态粘度表现出幂律行为,粘度比例约为ε• -0.6,这与Rasmussen等人(2005)和Alvarez等人(2013)的观察结果一致。应该注意的是,如图5(b)所示,相同的非线性行为仅在Hencky应变值大于4时观察到,这一点无法通过EVF测量。图6图7(a)比较了PE-B与PE-C在150℃时的拉伸应力增长系数。在所提出的速率下,PE-B没有显示任何应力过冲。尽管PE-B和PE-C在线性和非线性流变学方面的表现不同,但在每种拉伸速率下,它们的相对应变硬化量似乎是相似的。在图7(b)中可以更清楚地看到这一点。图7(b)中比较了Trouton比率。Trouton 比值定义为Tr = η-+ /η0,其中η0是零剪切率粘度,其数值列于表2。可以看出,在每个拉伸速率下,PE-B达到与PE-C相同的最大Trouton比率,证实它们具有相同的相对应变硬化量。图7结论我们使用三种不同的设备测量了三种商用低密度聚乙烯样品的拉伸流变性能。这三种设备在拉伸流变的启动方面给出了一致的结果。然而,EVF的测量结果受到最大Hencky应变4的限制,而两个长丝拉伸流变仪达到了更大的Hencky应变值,在这里可以观察到应力过冲和稳态粘度。此外,EVF的测量仅在取决于应变速率的应变范围内跟随长丝拉伸测量。尽管三种低密度聚乙烯样品具有不同的线性粘弹性能,但已经表明,PE-A和PE-C在Hencky应变值大于4时具有非常相似的非线性rhelogical行为,而PE-B和PE-C具有相同的相对应变硬化量。上述结果表明,工业低密度聚乙烯的非线性流变性可以通过聚合来调整。特别是,有可能合成一种聚合物(PE-C),其具有比参考聚合物(PE-A)低得多的粘弹性模量,但仍具有与参考聚合物相同的拉伸粘度。
  • 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。
  • 祺跃科技发布祺跃科技拉伸台 MINI-MTS5000新品
    产品综合介绍: 产品功能介绍: 扫描电镜原位高温拉伸台:为国家重大科研仪器设备研制专项《针对若干国家战略需求材料使役条件下性能与显微结构间关系原位研究系统》的科技成果转化产品,其特征是将宏观材料力学实验置于具有纳米分辨率的扫描电子显微镜内,实现了宏观力学性能与纳米层次结构分析的一体化。产品的性能指标达到国际一线品牌的水平。 1.1 解决了小尺度有限空间内力学加载机械单元的结构稳定性和刚度设计,实现了高稳定性加载、高精度测量 1.2 通过对称加载和高精度实时反馈控制, 解决了高倍数放大成像过程中样品受力、受热漂移问题,实现了加载加热条件下原位、实时跟踪和高分辨成像; 1.3 可与当前主流扫描电镜集成,突破了结构兼容、电磁兼容和真空兼容的限制,达到高分辨率成像、高精度控制、长时间稳定运行。该仪器也可以兼容匹配各类光学显微镜(OM)、X射线衍射仪(XRD)和原子力显微镜(AFM)等材料微观分析仪器; 1.4 空间结构布局合理、能够同时实现二次电子、EBSD高质量成像; 1.5 实现了高速数据采集与存储,显微图像和温度、力、位移等物理信号同步检测; 品牌介绍 浙江祺跃科技有限公司成立于2019年3月,坐落在杭州市桐庐县经济开发区富春江科技城,是浙江省科创新材料研究院孵化的高科技企业,主要从事基于扫描电子显微镜(兼容X-射线衍射仪、原子力显微镜和光学显微镜)的原位分析测试精密仪器的设计研发、生产销售、以及材料检测与分析服务等。 通过张泽院士主持的“国家重大科研仪器设备研制专项(11372901)”科技成果转化,公司已经开发出了在能够在扫描电子显微镜(SEM)中实现原位拉伸、加热、蠕变、疲劳、高温力学性能测试的高端科学仪器。 公司的产品目前已经在国内外高校研究所销售使用,如:清华大学、北京大学、浙江大学、中国科学院金属研究所、南京大学、南京理工大学、北京科技大学,北京航空材料研究院、中国石油大学等。 公司由院士领衔,研发人员大部分具有博士学位和高级职称,技术力量雄厚、创新能力强,专注于先进材料结构/性能关系研究的高端分析测试设备研发,加快新材料研发进程,推动我国新材料产业的发展。 产品的优势与特点 加载台: 同轴双向对称加载:观察区保持在SEM视场中心; 多级减速结构,扭矩输出平稳:高精度高稳定性测试、高质量成像; 线性加载:测试精度高,测试误差小; 传动自锁:随时起停,实时原位研究; 高强度部件:承载能力强; 结构紧凑:结构兼容性强、便于携带、易于安装。 控制器: 模块化功能单元设计; 高精度线性放大、24位AD转换模块; 数字化高速位移采集接口; 数字化驱动器,电磁兼容性强; 高效隔离加热电源,输出纹波小; 驱动双闭环反馈,响应灵敏; 全自动散热系统。 软件功能: 界面简洁,功能丰富; 数据高速存储,实时显示; 位移、力PID闭环控制。 产品应用领域 应用研究内容:显微结构、相变行为、取向变化、裂纹萌生与扩展、材料疲劳机制、断裂机制、热-力耦合行为、微结构或构件力学性能、高温蠕变、疲劳、高温氧化腐蚀、固溶时效、等… … 服务领域:航空航天、国防、汽车制造、石油化工、钢铁冶金、有色金属、船舶制造、生物医学、微型传感器、大型装备制造、微机电系统、高分子复合材料、绿色新能源产业等领域。创新点:可以根据客户扫描电镜样品室大小进行加工设计相应的原位高温微型拉伸台,周期短。可以设计不同载荷(10N,50N,100N,200N,500N,1000N,2000N,3000N, 5000N)和加热温度(0~1200℃),同时可兼容匹配光学显微镜、X射线衍射仪和原子力显微镜的原位微型高温拉伸台。适应于TESCAN、ZEISS,FEI ,KYKY,HITACHI、JEOL等各种型号电镜。产品质量一流,配件齐全,性价比高,服务能力强,响应速度快。祺跃科技拉伸台 MINI-MTS5000
  • 面团拉伸仪的应用操作
    面团拉伸仪的应用操作 无论是面包、披萨还是饼干,面团的质地和拉伸程度都是关键。在传统的制作过程中,拉伸面团通常需要耗费大量时间和体力,而且难以控制。然而,面团拉伸仪 的出现彻底改变了这个局面。传统方式下,拉伸面团需要反复折叠、揉搓和推拉,耗费大量时间和精力。而面团拉伸仪通过内置的电机和**的控制系统,可以在短时间内完成拉伸,大大节省制作时间。不仅如此,面团拉伸仪还能够保持面团的温度和湿度,确保面团不会过度发酵或变干,从而保证产品的口感和质量。面团的组织结构和质地对烘焙产品起着至关重要的作用。面团拉伸仪可以根据不同的产品需求进行调整,使得面团的拉伸程度和薄厚度完全符合要求。无论是想制作厚薄均匀的面包片,还是薄脆香酥的饼干,面团拉伸仪都能够满足不同的需求,并保证产品的质量和口感。除了拉伸面团外,它还可以用于调整面团的松紧度和平整度,使得面团更加均匀和易于操作。比如,面团拉伸仪可以使得面包的受力均匀分布,避免出现凹凸不平的现象;它还可以调整面团的延展性,使得面包在烘烤过程中膨胀更为均匀。这些功能的存在使得面团制作变得更加简便和高效。
  • 塑料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,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 拉伸模量 泊松比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,同时配备样品夹持对中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的1A型试样,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,开启试样保护,将夹持后的预应力消除,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,然后将引伸计清零,再以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,停止测试,将引伸计卸除。测量过程中的力以及变形数据,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8-试验曲线PP图9-试验曲线PP+EPDM+TD20图10-试验曲线ABS图11-试验曲线PC图12-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、轴向变形、横向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,模量大刚性高的样品,曲线斜率更大,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、Reliant轴向引伸计以及横向引伸计,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。
  • 《Research》:基于Pμ SL 3D打印的超拉伸抗冻导电水凝胶用于柔性传感及脑电信号的采集
    近年来,柔性电子在可穿戴设备、电子皮肤等众多应用中扮演着越来越重要的角色,以水凝胶为基质设计的柔性电子由于其良好的导电性、柔性以及生物相容性等特点受到广泛的关注,在柔性传感器、柔性能源器件及人机接口等方面表现出广阔的应用前景。面投影微立体光刻3D打印技术(PμSL)可快速制造并成型任意形状和定制设计的结构,为以水凝胶基质设计的柔性电子器件的制造提供了灵活性和简便性。结合3D打印技术,并对水凝胶进行诸如超抗冻、超拉伸、导电等性能设计,在一定程度上拓宽了水凝胶的功能和应用范围。近日,湖南大学王兆龙助理教授、段辉高教授与上海交通大学郑平院士等人合作,该团队基于摩方精密(BMF)超高精度光固化3D打印机nanoArch S/P140,开发了一种能够耐受-115℃极高导电能力的水凝胶体系,实现了极低温条件下的可穿戴设备运动信号检测及脑电信号高精度采集。文章以“3D Printed Ultrastretchable, Hyper-Antifreezing Conductive Hydrogelfor Sensitive Motion and Electrophysiological Signal Monitoring”为题发表在Research(Volume 2020 |Article ID 1426078)上。其中,王兆龙助理教授及硕士研究生陈雷为共同一作。基于面投影微立体光刻技术制造水凝胶结构,首先,作者通过计算机辅助设计(CAD)软件生成的3D模型按照特定层厚切片为一系列平行的二维数字图像,然后,这些切出来的2D图案被传输到DMD芯片上,DMD芯片通过2D图案的形状调节其上照射的紫外光(LED,405nm)。具有相应定义的2D图案的成形紫外光通过一个缩小透镜,该透镜将2D图像投影到具有缩小特征尺寸的水凝胶前体溶液上。图案化的紫外光照射将会使水凝胶前体溶液在相应区域发生局部聚合反应并成型附着在打印平台上。再控制降低打印平台,紫外光投影照射继续打印下一层。这个过程反复进行,直到整个水凝胶结构被制造出来(图1)。研究者引入亲水性的三元醇作为光引发剂TPO-L的良性溶剂,将不溶于水的TPO-L均匀分散在水中,提高光引发剂引发效率,结合光固化3D打印nanoArchS/P140设备的离型膜的快速离型,大大提高水凝胶的光固化速度;利用纳米羟基磷灰石与水凝胶高分子链之间形成强烈的物理作用,从而提高3D打印水凝胶的拉伸性(2500%),并进一步提高其机械强度;三元醇和高浓度离子盐的协同作用赋予了水凝胶极佳的导电性和抗冻性(-115℃左右),3D打印水凝胶在极低温情况下仍然能够完成拉伸、弯曲和扭转的动作,并具有一定的低温导电性(图2)。图1 基于面投影微立体光刻技术的水凝胶加工过程图2 水凝胶的力学、电学和抗冻性能设计优异的机械性能和良好的导电性能使其3D打印水凝胶能够作为应变传感器用于识别包括手指弯曲、发声及吞咽等人体运动信号(图3);水凝胶还可作为柔性电极检测和采集诸如人睁、闭眼时的脑/眼电信号(EEG/ EOG),当志愿者在闭上眼睛并放松时,脑电信号显示出明显的α波(8~13Hz),当志愿者睁开眼睛并积极思考时,脑电α波即刻消失并逐渐向β波(14~30Hz)方向移动。与当前最精确的传统脑电信号采集装置对比实验表明,新体系水凝胶可以准确采集大脑中的脑电信号,反映大脑活动的整体信息,显示出在人机交互,特别是低温领域的脑机接口等方面的应用潜力(图4)。图3 柔性应变传感器应用图4 水凝胶柔性电极脑机接口应用总而言之,本研究基于面投影微立体光刻技术,引入亲水性的三元醇作为光引发剂TPO-L的良性溶剂,利用纳米羟基磷灰石提高拉伸性,并结合高浓度的离子盐和三元醇作为导电介质和抗冻剂,使得所开发的水凝胶体系具有优异机械、导电和抗冻性能,并且可作为柔性应变传感器实现对人体运动和微弱信号的实时监控,同时可进一步用作脑机接口,准确采集大脑中的脑电信号,包括α、β波以反映大脑活动的整体信息。本文提出的水凝胶在电子皮肤、人机交互甚至极低温情况下的可穿戴设备中具有良好的应用前景。未来,微尺度3D打印技术的加入使得复杂3D结构多功能柔性电子和复杂脑机接口的快速制造成为可能。原文链接:https://spj.sciencemag.org/journals/research/2020/1426078/
  • 成果:可拉伸离子二极管
    p  随着对软性和柔性器件需求的稳步增长,凝胶材料演示的离子应用受到了人们的关注。本文介绍了由聚电解质水凝胶制成的可拉伸可穿戴式离子二极管(SIDs)。采用甲基丙烯酸酯化多糖对聚电解质水凝胶进行了机械改性,同时保留了聚(磺丙基丙烯酸酯)钾盐(PSPA)和聚([丙烯酰胺丙基]氯化三甲铵(PDMAPAA‐Q)的离子选择性,形成了离子共聚物。然后将聚电解质共聚物水凝胶组成的小岛屿发展中国家在VHB基板上制作成可拉伸的透明绝缘层,用激光刻蚀而成。sid在水凝胶与弹性体基体之间的良好粘附作用下,在拉伸超过3倍的范围内表现出整流行为,并在数百个周期内保持整流状态。可穿戴式离子电路在手指运动过程中对离子电流进行整流,并在正向偏压下点亮LED灯,从而实现SID的操作可视化。/pp原文链接:/ppa href="https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adfm.201806909" target="_blank"A Stretchable Ionic Diode from Copolyelectrolyte Hydrogels with Methacrylated Polysaccharides/a/pp style="line-height: 16px "img style="margin-right: 2px vertical-align: middle " src="/admincms/ueditor1/dialogs/attachment/fileTypeImages/icon_pdf.gif"/a title="10.1002@adfm.201806909.pdf" style="color: rgb(0, 102, 204) font-size: 12px " href="https://img1.17img.cn/17img/files/201812/attachment/bbee6195-d2c0-439f-81d4-023f7d38927d.pdf"10.1002@adfm.201806909.pdf/a/pp/p
  • 化学所可拉伸聚合物半导体研究获进展
    合物半导体在可穿戴设备、健康监测、疾病诊断等新型领域中颇具应用前景。基于聚合物半导体的柔性电子学是蕴含重大科学创新机遇的新领域。通常优异的电荷输运性能要求聚合物材料具有高结晶性,而强结晶性会导致材料拉伸力学性能低。因此,设计合成高迁移率可拉伸的聚合物半导体面临挑战。   近日,中国科学院化学研究所有机固体院重点实验室张德清课题组发展了在主链上引入中心不对称单元获得高迁移柔性聚合物半导体的新方法(图)。该策略实现了半导体性能和拉伸性能的协同调控,为柔性可穿戴设备提供可能的材料设计思路。   如图所示,螺芴单元的引入可以打破主链的对称性,降低薄膜中的晶畴尺寸,进而显著降低薄膜的拉伸模量;螺芴单元的引入还可以减少侧链长链烷基的含量,提升小尺寸晶畴中的短程有序度;通过调节螺芴单元上环形取代基大小还可以微调薄膜形貌。其中,P2在150%的形变后迁移率达3 cm2V-1s-1,在50%形变比例下循环拉伸1000次后迁移率仍保持在1.4 cm2V-1s-1以上,这是目前报道的可拉伸高分子半导体的最优性能。该工作为发展可用于柔性器件的可拉伸高分子半导体的设计提供了新策略。   研究工作得到国家自然科学基金委员会、科学技术部和中国科学院的支持。P1和P2的化学结构式以及薄膜的结晶性和力学性能对比
  • 电子式拉伸仪——高效、精确、便捷的食品加工利器
    在食品加工工业中,精确的面团处理工具是确保产品质量和生产效率的关键之一。电子式拉伸仪是一款广受欢迎的设备,它采用了先进的技术和功能,为食品生产带来了许多优势和特点。1. 平稳、安静的运行电子式拉伸仪采用步进电机驱动,这意味着它在运行过程中表现出极高的平稳性和安静性。这对于食品加工中需要精确控制的任务非常关键,确保了每次测试都能获得可靠的数据。同时,步进电机还提供了更精准的速度控制,确保了测试的准确性。2. 发酵效果更好在食品加工中,面团的发酵是一个关键步骤,它直接影响着最终产品的质量和口感。电子式拉伸仪的发酵箱采用了优质的保温材料,这有助于保持恒定的温度和湿度条件,从而改善了发酵效果。这意味着食品生产者可以更容易地控制和优化面团的发酵过程,以获得所需的产品特性。3. 彩色触摸控制屏电子式拉伸仪配备了一块3.5寸的彩色触摸控制屏,使操作更加直观和方便。通过触摸屏,用户可以实时监测发酵箱的温度,确保其始终处于理想的工作范围内。这种实时监测功能对于及时采取措施以调整发酵条件非常重要,以满足不同食品制备过程的需求。4. 计时功能电子式拉伸仪的触摸屏还具有计时功能,这对于控制发酵时间至关重要。用户可以轻松地设置计时器,当时间到达时,触摸屏会发出蜂鸣声提醒,帮助操作人员及时采取下一步操作。这有助于确保面团处理过程按照计划进行,不会过度或不足。总的来说,电子式拉伸仪是一款功能强大的食品加工设备,它的平稳运行、发酵效果改善、直观的触摸控制和计时功能等特点使其成为食品生产中不可或缺的利器。无论是在大规模生产还是在新产品开发中,这种设备都能够提高效率、确保质量,并帮助食品生产者满足不断变化的市场需求。电子式拉伸仪,让食品加工变得更加高效、精确和便捷。
  • 126万!上海交通大学拉伸流变仪采购项目
    项目编号:0773-2241SHHW0182/02/校内编号:招设2022A00256项目名称:上海交通大学拉伸流变仪预算金额:126.0000000 万元(人民币)最高限价(如有):126.0000000 万元(人民币)采购需求:设备名称: 拉伸流变仪数量:1套简要技术参数:1.最小应力(取决于力传感器范围)≤ 15 Pa ;其余详见“第八章货物需求一览表及技术规格”。设备用途: 拉伸流变仪通过有效测定材料流变性能和数据,获取材料的流变参量,进行流变分析。通过一定的温度加热塑胶粒等材料,在一定的拉伸作用下,得出材料粘度与速率,应变与应力关系,分析材料应变硬化行为,得出特定分子的拉伸粘度依应变速率而变化的规律。指导材料的配方和应用开发。交货期:收到信用证后6个月内;交付地点:上海交通大学用户指定地点;合同履行期限:收到信用证后6个月内本项目( 不接受 )联合体投标。
  • 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。
  • 英斯特朗发布新品:对剖嵌入式拉伸夹具
    英斯特朗,全球领先的材料和构件物性测试试验机制造商,发布了最新的对剖嵌入式拉伸夹具用于满足大批量测试台肩和圆柱头试样,这一方案很好地解决了传统测试工装在测试同类产品时过度磨损和破裂损坏的情况。在各种金属和合金产品测试中非常高效。 这款新型对剖嵌入式拉伸夹具符合ASTM E8,A370, A48,和GOST 1497 (第三类试样标准)并且能提升使得操作者的操作能力以满足ASTM E1012和Nadcap AC7101标准,其自动定位插入能确保标准试样支撑和加载一致性。 设计紧凑,方便装配的这一款对剖嵌入式拉伸夹具:减少了断裂时试样碎片的弹出风险,确保操作人员的安全性,并提供了最节约化试样夹持空间和最大化了夹具间分开的距离,更方便使用引伸计。
  • 拉伸试验 GB/T 228.1 新旧标准差异分析
    拉伸试验是金属材料力学性能试验中最基本、最重要、应用最广泛的试验之一。金属材料室温拉伸试验方法的新版国家标准GB/T 228.1-2021于2022年7月1日正式实施,已使用十余年的原版本GB/T 228.1-2010即作废。8月16日,上海材料研究所检测中心力学室技术主管、高级工程师黄旭东将于第二届试验机与试验技术网络研讨会期间分享报告,通过对拉伸试验新版国家标准进行技术性解读,对比新旧标准差异,让与会人员能更好地了解和适应新标准带来的变化。关于第二届试验机与试验技术网络研讨会为帮助业内人士了解试验技术发展现状、掌握前沿动态、学习相关应用知识,仪器信息网携手中国仪器仪表行业协会试验仪器分会于2023年8月16日组织召开第二届“试验机与试验技术”网络研讨会,搭建产、学、研、用沟通平台,邀请领域内科研与应用专家围绕试验机行业发展、试验技术研究、试验技术应用等分享报告,欢迎大家参会交流。会议详情链接:https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/testingmachine2023
  • 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
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