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變溫臺在拉伸實驗中的應用
- 分類： 行業(yè)知識
- 作者：周酉林
- 來源：本站
- 發(fā)布時間：2024-05-09
- 訪問量： 387
【概要描述】拉伸測試，作為材料力學的重要評估手段，旨在揭示材料在拉伸應力作用下的行為特性。測試過程中，一端固定材···
變溫臺在拉伸實驗中的應用
【概要描述】拉伸測試，作為材料力學的重要評估手段，旨在揭示材料在拉伸應力作用下的行為特性。測試過程中，一端固定材···
- 分類： 行業(yè)知識
- 作者：周酉林
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拉伸測試，作為材料力學的重要評估手段，旨在揭示材料在拉伸應力作用下的行為特性。測試過程中，一端固定材料，另一端施加拉力并逐漸增加，同時記錄材料的應力與應變變化。通過應力-應變曲線的分析，可獲取材料的關(guān)鍵性能參數(shù)。這些參數(shù)包括但不限于：
抗拉強度，即材料在拉伸至斷裂前所能承受的最大力，是評估材料強度的核心指標；
斷裂伸長率，表示材料在斷裂前的最大拉伸長度，反映材料的延展性；
彈性模量，代表材料在拉伸過程中的剛度，即應力與應變之比，體現(xiàn)材料的彈性與剛度；
屈服強度，指材料開始發(fā)生塑性變形時的應力值，是評估材料塑性變形性能的重要依據(jù)。
在低溫或變溫條件下進行拉伸測試，具有多重意義：
（1）研究材料在不同溫度下的行為特性，對于材料的改進與設計具有指導意義；
（2）通過對比不同溫度下的測試結(jié)果，可以為工程師在實際應用中選擇最合適的材料提供決策支持，從而提高產(chǎn)品的可靠性與耐用性。
（3）可以模擬材料在實際工作環(huán)境中的受力狀態(tài)，如航空航天、能源儲存等領(lǐng)域中的低溫或變溫條件，從而更準確地評估材料的性能；
（4）通過測試，可以深入了解材料在極端溫度下的可靠性及耐久性，為材料的選擇與應用提供重要依據(jù)；
同時拉伸為力學性能，可以將電性、光性、磁性等綜合性能下的變化。例如，在柔性電子學與生物醫(yī)學領(lǐng)域展現(xiàn)出廣闊的應用前景的熱點材料，如導電型聚二甲基硅氧烷（PDMS）。通過將其與導電填料（如石墨烯/氧化鋅）復合，旨在開發(fā)出兼具導電性與柔性的新材料。在此過程中，變溫拉伸測試發(fā)揮著關(guān)鍵作用。通過該測試，可以全面評估導電PDMS復合材料在不同溫度下的機械性能，在不同溫度下不同應變下的導電性能，如圖1，為其在實際應用中的優(yōu)化與選擇提供重要依據(jù)。具體來說，通過變溫拉伸測試，可以獲得以下關(guān)鍵參數(shù)：
抗拉強度、斷裂伸長率與彈性模量，分別反映材料在不同溫度下的力學行為；
導電性能，則直接體現(xiàn)材料在不同溫度下不同拉伸應變下的導電能力。這些參數(shù)的獲取對于導電PDMS復合材料的應用具有重要意義：
首先，它可以幫助研究人員了解材料在不同溫度環(huán)境下的適應性，從而為其在極端溫度條件下的應用提供指導；
其次，通過對比不同溫度下的性能變化，可以為材料的優(yōu)化與改進提供方向，如調(diào)整材料配方或制備工藝等；
最后，了解材料在變溫下的機械性能，可以為柔性電子設備的設計提供重要依據(jù)，確保設備在各種工作環(huán)境下的可靠性與穩(wěn)定性。綜上所述，變溫拉伸測試在導電PDMS復合材料的研究與應用中發(fā)揮著關(guān)鍵作用，為材料性能的優(yōu)化、選擇與應用提供了重要支持與指導。
為實現(xiàn)低溫/變溫拉伸性能的測試，武漢嘉儀通JouleYacht可提供全套解決方案，通過變溫臺（LND-3）進行拉伸結(jié)構(gòu)的設計，和電學測試系統(tǒng)（如安捷倫、是德等廠家的源表，測試I-V特性等）進行匹配，實現(xiàn)電學性能測試設備與樣品的電信號傳導，從而實現(xiàn)78-600K范圍內(nèi)的介電性能測試。
變溫臺（LND-3）是能夠提供很好的溫度梯度和高穩(wěn)定性的溫度場，具有78--600K的寬溫度范圍、0.1K的高精度控溫等特性，并可以為客戶設計定制化樣品臺，匹配客戶檢測設備，可實現(xiàn)在低溫下或變溫下電學、磁學、電磁學、光學、光電學、熱力學、力學、聲學等性能測試。
圖1 石墨烯/ZnO/PDMS的拉伸特性和變溫電性能
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