一種用于檢測纖維導熱系數的試樣機構的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于材料導熱系數測定技術領域，涉及一種用于檢測纖維導熱系數的試樣機構。
【背景技術】
[0002]纖維因其具有長寬比在13倍以上、粗細為幾微米到上百微米的柔軟細長的特點，不僅可以紡織加工，而且可以作為填充料、增強基體或直接形成多孔材料，或組合構成剛性或柔性復合材料。纖維材料被廣泛地應用航空航天、醫療、軍事、能源、建筑等工程領域，對其導熱系數數據的需求越來越大。因此，對纖維的導熱系數進行測定、對纖維的導熱性能進行評價，以及對形成纖維導熱系數的測試方法有著非常重要的作用。
[0003]雖然，國內外建立了許多測量材料導熱性能的實驗標準，但是針對紡織材料的導熱系數，還沒有標準化的測試方法。對導熱系數測定時，不同的測試方法基于不同的原理，需要相應形態的樣品進行測試。用于測量紡織材料導熱系數的幾種技術目前可以分為兩組:穩態方法如防護熱板；非穩態方法如激光閃光法、瞬態平面熱源法以及熱線法。上述幾種測試技術的固體試樣要求為具有一定尺寸的片狀材料。要想現有測試裝置應用在測試纖維導熱系數上，必須對纖維試樣進行制備。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種簡單實用，能有效提高導熱系數檢測精度的用于檢測纖維導熱系數的試樣機構。
[0005]本實用新型的目的可以通過以下技術方案來實現:
[0006]一種用于檢測纖維導熱系數的試樣機構，該試樣機構包括纏繞骨架、設置在纏繞骨架上的待檢測纖維試樣以及壓設在纏繞骨架及待檢測纖維試樣上的壓板，所述的待檢測纖維試樣為一根平行纏繞在纏繞骨架上的纖維長絲，該纖維長絲在纏繞骨架上的纏繞圈數^ 3圈，在工作狀態下，所述的待檢測纖維試樣經壓板壓合定型，移去壓板，抽出纏繞骨架，對待檢測纖維試樣進行檢測。
[0007]所述的纖維長絲在纏繞骨架上由起點A纏繞至終點B，完成第一圈纏繞，再由終點B返回纏繞至起點A，完成第二圈纏繞，所述的纖維長絲在纏繞骨架上依次往返纏繞，完成多圈纏繞。
[0008]所述的起點A與終點B的間距為40-50mm。
[0009]所述的纏繞骨架為長方體骨架。
[0010]所述的長方體骨架的長度為40-50mm，寬度為30_40mm，厚度為l_5mm。
[0011]所述的長方體骨架的長度為50mm，寬度為40mm，厚度為2mm。
[0012]所述的壓板為有機玻璃壓板。
[0013]所述的有機玻璃壓板的長度為50mm，寬度為40mm，厚度為10mm。
[0014]本實用新型在實際使用時，將一根待檢測纖維試樣平行纏繞在纏繞骨架上，以一定的壓力進行平整處理，再將中間的纏繞骨架取出，得到纖維測試試樣。其中，纏繞骨架為具有軟硬適中的任意材質的薄片，尺寸大小由具體測試裝置的樣品尺寸而定。平行纏繞為平行于纏繞骨架的邊進行纏繞，繞制方式一致，依次重復繞制至少3圈。
[0015]在進行壓合定型時，在壓板上放置100g的砝碼，控制承重時間多lh，承重過程可使待檢測纖維試樣壓合成片，用以增強相鄰纖維之間的貼合強度，避免在纏繞骨架取出時，纖維圈出現脫散的情況。在抽出時，可使用輔助工具來固定待檢測纖維試樣，這樣也有利于避免纖維隨著纏繞骨架的抽出而松散。
[0016]與現有技術相比，本實用新型具有以下特點:
[0017]I)結構簡單實用，能將幾何形狀為線形的纖維制備成幾何形狀為面的纖維集合體，能夠滿足具體測試裝置的樣品尺寸要求；
[0018]2)由于采用壓板，并在檢測前對待檢測纖維試樣進行壓合定型，能有效增強相鄰纖維之間的貼合強度，進而避免在纏繞骨架取出時纖維圈出現脫散的情況；
[0019]3)操作便捷，且不破壞樣品的內部結構，測試穩定，能有效提高導熱系數的測試精度，且對多塊相同試樣進行重復性測試，測試結果偏差約為±5%，實用性好，制作成本低。
【附圖說明】
[0020]圖1為本實用新型中纏繞骨架與待檢測纖維試樣安裝時的結構示意圖；
[0021]圖中標記說明:
[0022]I 一待檢測纖維試樣、2—纏繞骨架。
【具體實施方式】
[0023]下面結合附圖和具體實施例對本實用新型進行詳細說明。
[0024]實施例1:
[0025]本實施例中，待檢測纖維為碳纖維(T700SC-12000-50C);所用導熱系數測試儀器由西安夏溪電子科技有限公司研制的固體熱線法導熱系數儀，尺寸要求為長和寬不小于40mmX 30mm，對厚度無要求；所用纏繞骨架2為50mmX 40mm的普通名片；所用有機玻璃壓板的尺寸為50_X40_X 1mm ?，味碼為1000g。
[0026]將碳纖維平行緊密地纏繞在名片上，如圖1所示，依次重復繞制3圈，用有機玻璃壓板壓實待檢測纖維試樣1，同時附加100g砝碼，承重時間為lh，抽出待檢測纖維試樣I中間的纏繞骨架2。
[0027]本實施例中，繞制3圈是一根纖維長絲依次沿著纏繞骨架2繞第一圈，繞滿，再返回繞第二圈(要均勻覆蓋第一圈的纖維與纖維之間間隙)，繞滿，再返回繞第三圈(均勻覆蓋第二圈的纖維與纖維之間間隙)，抽出纏繞骨架2后，就制成六層待檢測纖維試樣I。
[0028]為了檢驗本熱線法儀器的準確度及可靠性，測試有機玻璃的導熱系數數值，發現與文獻提供的標準值之間的誤差小于I %，表明熱線法測試裝置測量結果準確可靠。對多塊相同試樣進行了重復性測試，導熱系數結果在0.3256-0.3433W m 1K 1之間，測試結果偏差在±5%左右，說明本實施例測試結果是穩定、可靠的，用該測試試樣對纖維導熱系數測試是可行的。
[0029]實施例2:
[0030]本實施例一種用于檢測纖維導熱系數的試樣機構，該試樣機構包括纏繞骨架2、設置在纏繞骨架2上的待檢測纖維試樣I以及壓設在纏繞骨架2及待檢測纖維試樣I上的壓板，待檢測纖維試樣I為一根平行纏繞在纏繞骨架2上的纖維長絲，該纖維長絲在纏繞骨架2上的纏繞圈數為5圈，在工作狀態下，待檢測纖維試樣I經壓板壓合定型，移去壓板，抽出纏繞骨架2，對待檢測纖維試樣I進行檢測。
[0031]纖維長絲在纏繞骨架2上由起點A纏繞至終點B，完成第一圈纏繞，再由終點B返回纏繞至起點A，完成第二圈纏繞，纖維長絲在纏繞骨架2上依次往返纏繞，完成多圈纏繞。其中，起點A與終點B的間距為40mmo
[0032]纏繞骨架2為長方體骨架，該長方體骨架的長度為40mm，寬度為30mm，厚度為5mm ;壓板為有機玻璃壓板，該有機玻璃壓板的長度為50mm，寬度為40mm，厚度為10mm。
[0033]實施例3:
[0034]本實施例中，纖維長絲在纏繞骨架2上的纏繞圈數為6圈，起點A與終點B的間距為45mm，長方體骨架的長度為45mm，寬度為35mm，厚度為1mm，其余同實施例2。
[0035]實施例4:
[0036]本實施例中，纖維長絲在纏繞骨架2上的纏繞圈數為4圈，起點A與終點B的間距為50mm，長方體骨架的長度為50mm，寬度為35mm，厚度為3mm，其余同實施例2。
【主權項】
1.一種用于檢測纖維導熱系數的試樣機構，其特征在于，該試樣機構包括纏繞骨架、設置在纏繞骨架上的待檢測纖維試樣以及壓設在纏繞骨架及待檢測纖維試樣上的壓板，所述的待檢測纖維試樣為一根平行纏繞在纏繞骨架上的纖維長絲，該纖維長絲在纏繞骨架上的纏繞圈數多3圈，在工作狀態下，所述的待檢測纖維試樣經壓板壓合定型，移去壓板，抽出纏繞骨架，對待檢測纖維試樣進行檢測。2.根據權利要求1所述的一種用于檢測纖維導熱系數的試樣機構，其特征在于，所述的纖維長絲在纏繞骨架上由起點A纏繞至終點B，完成第一圈纏繞，再由終點B返回纏繞至起點A，完成第二圈纏繞，所述的纖維長絲在纏繞骨架上依次往返纏繞，完成多圈纏繞。3.根據權利要求2所述的一種用于檢測纖維導熱系數的試樣機構，其特征在于，所述的起點A與終點B的間距為40-50mm。4.根據權利要求1所述的一種用于檢測纖維導熱系數的試樣機構，其特征在于，所述的纏繞骨架為長方體骨架。5.根據權利要求4所述的一種用于檢測纖維導熱系數的試樣機構，其特征在于，所述的長方體骨架的長度為40-50mm，寬度為30_40mm，厚度為l_5mm。6.根據權利要求5所述的一種用于檢測纖維導熱系數的試樣機構，其特征在于，所述的長方體骨架的長度為50mm，寬度為40mm，厚度為2mm。7.根據權利要求1所述的一種用于檢測纖維導熱系數的試樣機構，其特征在于，所述的壓板為有機玻璃壓板。8.根據權利要求7所述的一種用于檢測纖維導熱系數的試樣機構，其特征在于，所述的有機玻璃壓板的長度為50mm，寬度為40mm，厚度為10mm。
【專利摘要】本實用新型涉及一種用于檢測纖維導熱系數的試樣機構，該試樣機構包括纏繞骨架、設置在纏繞骨架上的待檢測纖維試樣以及壓設在纏繞骨架及待檢測纖維試樣上的壓板，所述的待檢測纖維試樣為一根平行纏繞在纏繞骨架上的纖維長絲，該纖維長絲在纏繞骨架上的纏繞圈數≥3圈，在工作狀態下，所述的待檢測纖維試樣經壓板壓合定型，移去壓板，抽出纏繞骨架，對待檢測纖維試樣進行檢測。與現有技術相比，本實用新型結構簡單實用，能將幾何形狀為線形的纖維制備成幾何形狀為面的纖維集合體，且不破壞樣品的內部結構，測試穩定，能有效提高導熱系數的測試精度，制作成本低。
【IPC分類】G01N1/28
【公開號】CN204855227
【申請號】CN201520544184
【發明人】肖俐, 劉曉霞, 王婷婷, 楊雨舟, 韋英蓮, 張松, 莫見蕭, 練偉東
【申請人】上海工程技術大學
【公開日】2015年12月9日
【申請日】2015年7月24日