Способ испытания волокон полимерных материалов на растяжение

 

Использование: при испытании материалов с матрицей в виде губчатых полимерных материалов с наполнителем. Сущность изобретения: предварительно растягивают образец до формирования пучка волокон. Перерезают все продольные волокна, кроме одного. Разгружают волокно и нагружают растягивающим усилием до разрушения. Фиксируют усилие и деформацию. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к испытанию материалов, в частности к способам испытания на разрыв полимерных волокон губчатых материалов и полимерных волокон, появляющихся при растяжении высоконаполненных твердыми включениями эластомеров в результате отслоения полимерной связки от частиц наполнителя.

Наиболее близким к изобретению является способ испытания на растяжение нитей, состоящих из волокон, включающий испытание нагружением до разрушения образца нити с регистрацией усилия нагружения и деформации на заданной базе измерения, по результатам которых судят о механических свойствах нити, и испытание второго дополнительного образца, в котором часть волокон надрезается, многократным одинаковым растягивающим усилием с целью учета взаимодействия волокон.

Недостатком способа является невозможность исследования механических свойств отдельно взятых полимерных волокон из-за взаимодействия волокон в пучке.

Цель изобретения - повышение достоверности при испытании материалов с матрицей в виде губки.

Для этого в образце разрезают часть волокон и нагружают оставшиеся волокна, фиксируя деформацию, разрезают все продольные волокна, кроме одного, растягивают его до разрушения, а в процессе испытания фиксируют нагрузку.

На фиг. 1 представлена схема установки для осуществления способа; на фиг. 2 - волокно поролоновой губки, выделенное для испытания (х20); на фиг. 3 - то же волокно, растянутое до 404%.

Растягивающая установка состоит из реверсивного привода 1, захватов 2, в которых закрепляется образец 3, силоизмерителя 4, самописца 5, инструментального микроскопа 6 с прикрепленным к нему фотоаппаратом 7, лампы постоянного освещения и импульсных ламп-вспышек 9.

Способ осуществляют следующим образом.

Исследуемый образец 3 из полимерного материала, например поролоновой губки, закрепляют в захватах 2. Затем в средней части образца разрезают продольные связи, остается только одно волокно (см.фиг.2). При испытании полимерных материалов, наполненных твердыми включениями, образец предварительно растягивают до появления сетчатой волокнистой структуры и разрезают в растянутом состоянии все продольные волокна, кроме одного. Перед испытанием разгружают неразрезанное волокно. Выделенное волокно растягивают до разрыва, при этом записывают диаграмму усилий с помощью датчика 4 и самописца 5. Во время нагружения фиксируют деформации волокна фотографированием через микроскоп 6 с использованием ламп-вспышек 90, а на диаграмме отмечают момент съемки. После этого по точкам строят зависимость истинных напряжений от деформации. По результатам испытаний судят о механических свойствах волокна.

Изобретение позволяет определить механические свойства одного волокна.

Формула изобретения

1. СПОСОБ ИСПЫТАНИЯ ВОЛОКОН ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ НА РАСТЯЖЕНИЕ, по которому разрезают часть волокон образца и нагружают оставшиеся волокна до разрушения, а в процессе нагружения фиксируют усилие и деформацию, по которым судят о свойствах волокон, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности при испытании материалов с матрицей в виде губки, в образце формируют пучок продольных волокон и разрезают все продольные волокна, кроме одного.

2. Способ по п.1, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности при испытании материалов с матрицей, наполненной твердым дисперсионным наполнителем, формирование пучка производят путем предварительного растяжения образца до образования сетчатой волокнистой структуры, разрезание всех продольных волокон, кроме одного, осуществляют в растянутом состоянии, а перед нагружением разгружают предварительно растянутое неразрезанное волокно.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3