使用DIC技术测量碳化硅SiC纤维束丝的力学性能—测试过程详解

碳化硅(sic)纤维束丝是一种高性能、高温材料,具有优异的力学性能和高温稳定性,在航空航天、能源、化工等领域有广泛的应用前景。为了更好地研究sic纤维束丝的力学性能,需要进行拉伸测试,以获取其拉伸性能参数,如弹性模量、屈服强度和断裂强度等。
然而,传统的拉伸测试方法对sic纤维束丝的破坏和损伤较大,难以准确测量其力学性能参数。近年来,随着数字图像相关技术的发展,数字图像相关(dic)技术被广泛应用于材料力学性能测试中,特别是在纤维材料力学性能测试中,dic技术可以准确测量材料表面的形变和位移,实现非接触、无损伤的力学性能测试。
因此,本文科准测控小编将介绍dic技术在sic纤维束丝拉伸测试中的应用。通过dic技术对sic纤维束丝进行非接触式力学性能测试,可以准确测量其拉伸性能参数,并对sic纤维束丝的微观变形和破坏行为进行分析,为进一步优化其力学性能提供理论依据。
一、测试目的
1、利用电子万能试验机对碳化硅纤维(sic)束丝进行拉伸测试,获取拉伸强度,弹性模量与断裂点行程应变。
2、利用 dic 实验技术方法测试 sic 纤维丝材料样件在单轴拉伸测试中的弹性模量。
二、测试相关标准
本文参考了《gb/t 34520.3-2017 连续碳化硅纤维测试方法 第3 部分: 线密度和密度》中关于《gbt1446-2005 纤维增强塑料性能试验方法总则》的要求
二、测试仪器(碳化硅sic 纤维束丝拉伸测试)
1、仪器和夹具
a、万能试验机
b、气动夹具
c、vic-2d gauge 视频引伸计
vic-2d gauge 系统的测试过程主要分为四个步骤:
散斑制作:在实验开始前,需要在被测的纤维丝样件表面制作黑白分明的散斑;硬件设置:合理架设、并调整好相机系统,;
软件设置:设置系统采集参数,包括采样帧率、曝光时间、图像分辨率,gauge 点的添加,引伸计的添加;
数据计算:试验机与视频引伸计同步测量,并计算输出实验结果。
2、试验条件
a、试验温度:室温20°c左右
b、载荷传感器:5kn (0.5 级)
c、试验夹具:1kn气动夹具
d、试验速率:5mm/min
3、样品前准备
试样为已制备完成的碳化硅(si) 束丝拉伸试样,截面积为 0.12 mm2,标距 150 mm,束丝截面积为0.12mm2,无需后续处理。
夹具选用1kn 气动双推夹具,上下夹具分别夹住碳化硅纤维束丝的保护片部位,随后开始试验。
三、测试流程
1、根据《gb/t 34520.3-2017 连续碳化硅纤维测试方法第3 部分: 线密度和密度》中关于《gb/t 1446-2005纤维增强塑料性能试验方法总则》中测试要求,设定预加载为 10 n,随后开始以5 mm/min 速度加载直到碳化硅束丝试样拉断,测试结束,记录测得的弹性模量,断裂点载荷与最大应力。
2、本次试验使用 vic-2d gauge 模块对纤维丝样件拉伸过程进行分析,实时查看样件应变趋势曲线;
3、试验过程试验机位移控制,单向拉伸样件直至样件断裂,并记录拉伸过程应力数据。8um 直径纤维测试两次,11um 直径纤维丝测试两次;
【小总结:综上所述,使用电子万能试验机,配合使用1kn气动拉伸夹具和vic-2d gauge 视频引伸计能够对应碳化硅(sic)纤维束丝拉伸测试的要求,获取应力·应变曲线和所需的弹性模量,拉伸强度,断裂点行程应变等力学参数,应用在碳化硅材料的研究与发展中可以发挥重要作用。】
以上就是小编介绍的dic技术对碳化硅sic 纤维束丝拉伸测试内容,希望可以给大家带来帮助!如果您还想了解更多关于碳化硅sic 纤维束丝的结构特点性能和用途、制备方法和束丝sic纤维增强铝复合材料界面tem研究等问题,欢迎您关注我们,也可以给我们私信和留言,科准测控技术团队为您免费解答!


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