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原文传递高通量测试纤维与树脂微观界面性能热力耦合装置及方法

专利名称：	高通量测试纤维与树脂微观界面性能热力耦合装置及方法
摘要：	本发明公开了一种高通量测试纤维与树脂微观界面性能热力耦合装置，属于先进高分子基复合材料技术测量领域，本发明通过将热电偶安装于微键脱粘实验装置的内部，与信号放大器相连，信号放大器的输出端连接于接线板，接线板连接有信号采集卡，信号采集卡的输出端与温度集成控制器相连，温度集成控制器连接于信号输出卡的输入端，输出端接于接线板的中部，接线板的上下端接于继电器的输入端，继电器的输出端一端接于镍铬合金加热器，一端接于电源负极，镍铬合金另一端接于电源正极；利用该装置的方法能够获悉恒定温度或者阶梯温度变化对界面力是否存在影响，并且更加符合先进高分子基复合材料在实际中的应用。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	江苏;32
申请人：	南京航空航天大学
发明人：	陶杰;靳凯;陶杨洋;罗昊;王浩;陈虞杰;袁其炜
专利状态：	有效
申请日期：	2019-01-02T00:00:00+0800
发布日期：	2019-06-14T00:00:00+0800
申请号：	CN201910001817.3
公开号：	CN109883853A
代理机构：	江苏圣典律师事务所
代理人：	贺翔;王慧颖
分类号：	G01N3/18(2006.01);G;G01;G01N;G01N3
申请人地址：	210016 江苏省南京市秦淮区御道街29号
主权项：	1.一种高通量测试纤维与树脂微观界面性能热力耦合装置，其特征在于，所述的装置包括热电偶（8），所述的热电偶（8）包括两个不同材质的热电极（3），所述的热电极（3）通过焊接连接，构成闭合回路；所述的热电极（3）外包覆有绝缘保护套（2），所述的热电偶（8）端部设置有接线盒（1），所述的热电偶（8）通过接线盒（1）与信号放大器（9）输入端连接，所述的信号放大器（9）输出端与接线板（10）连接；信号采集卡（11）与信号放大器（9）并不直接相连，而是通过接线板（10）间接传递信号，信号放大器（9）的正负极分别接于接线板（10）的上下端，信号采集卡（11）接于接线板（10）的中部；所述的装置还包括继电器（14），所述的继电器（14）的输入端通过接线板（10）与信号输出卡（13）间接相连，所述的继电器（14）的输出端有两个分支端，其一端接于电源负极，另一端连接于镍铬合金加热器（15）；所述的镍铬合金加热器（15）一端与继电器（14）相连，另一端接于电源正极；所述的信号采集卡（11）和信号输出卡（13）之间连接有温度集成控制器（12）。 2.根据权利要求1所述的一种高通量测试纤维与树脂微观界面性能热力耦合装置，其特征在于，所述的信号放大器（9）内含NPN型硅三极管，通过导线与热电偶（8）端部设置有接线盒（1）相连接。 3.根据权利要求1所述的一种高通量测试纤维与树脂微观界面性能热力耦合装置，其特征在于，所述的温度集成控制器（12）内含DI智能工业调节器，微型计算机芯片，采用高通量并发计算系统，通过USB端接口与信号采集卡（11）和信号输出卡（13）相连。 4.根据权利要求1所述的一种高通量测试纤维与树脂微观界面性能热力耦合装置，其特征在于，所述的继电器（14）内含电磁系统、延时机构和触点。 5.根据权利要求1所述的一种高通量测试纤维与树脂微观界面性能热力耦合装置，其特征在于，所述的热电偶（8）与镍铬合金加热器（15）位于微键脱粘实验装置的内部，通过耐高温玻璃与外界隔离开；所述的微键脱粘实验装置包括模具和模具固定装置。 6.根据权利要求5所述的一种高通量测试纤维与树脂微观界面性能热力耦合装置，其特征在于，所述的镍铬合金加热器（15）底部和微键脱粘实验装置的内部安装有冷却系统。 7.根据权利要求1所述的一种高通量测试纤维与树脂微观界面性能热力耦合装置，其特征在于，所述的信号采集卡（11）内含单端32路I/O板卡，AD芯片以及FIFO。 8.根据权利要求1~7任一所述的一种高通量测试纤维与树脂微观界面性能热力耦合装置的方法，其特征在于，具体步骤如下：第一步、组装各部件：将热电偶（8）安装于微键脱粘实验装置的内部，由热电偶（8）端部的接线盒（1）与信号放大器（9）的输入端相连，信号放大器（9）的输出端引出正负极连接于接线板（10）的上下端，接线板（10）的中部端口接有信号采集卡（11）的输入端，信号采集卡（11）的输出端通过USB接口与温度集成控制器（12）相连，温度集成控制器（12）的另一个USB接口接于信号输出卡（13）的输入端；所述的信号输出卡（13）输出端接于接线板（10）的中部，接线板（10）的上下端接于继电器（14）的输入端，继电器（14）的输出端一端接于镍铬合金加热器（15），一端接于电源负极，镍铬合金加热器（15）另一端接于电源正极；第二步，在微键脱粘实验装置中装入滴附固化的环氧树脂液滴（5）的单丝纤维（6），两端固定；第三步，所述加热装置先分别对不同组实验环境进行加热，达到设定温度后通过微键脱粘实验装置施加载荷，刀具（4）逐渐切割树脂，在力与热的共同作用下测量界面强度，最终得到热力耦合作用条件下界面力的大小。 9.根据权利要求8所述的一种高通量测试纤维与树脂微观界面性能热力耦合装置的方法，其特征在于，所述的第二步中，装入40根滴附固化的环氧树脂液滴的单丝纤维，40根环氧树脂液滴分别分为8组装入微键脱粘实验装置中，环氧树脂液滴在80℃下固化，对5组实验环境进行加热；热力耦合作用下高通量制备树脂微滴的单丝纤维（6）的长度为5-7mm。 10.根据权利要求8所述的一种高通量测试纤维与树脂微观界面性能热力耦合装置的方法，其特征在于，所述的微键脱粘实验装置为微观纤维拉伸强度测试系统实验仪器，其装有1×250gf测力传感器及2×24-Bit USB模拟数字转换器。
所属类别：	发明专利