碳纖維材料因高強(qiáng)度、輕量化特性,廣泛應(yīng)用于航空航天、新能源、裝備等領(lǐng)域。拉伸試驗(yàn)是評(píng)估其力學(xué)性能的關(guān)鍵手段,而碳纖維材料拉伸試驗(yàn)機(jī)的規(guī)范使用,直接決定試驗(yàn)數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性、試驗(yàn)過程的安全性及儀器的穩(wěn)定運(yùn)行。結(jié)合碳纖維材料脆性大的特性,以下為使用過程中的核心注意事項(xiàng)。
樣品制備與裝夾需精準(zhǔn)適配。碳纖維材料樣品制備需嚴(yán)格遵循相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),確保試樣尺寸、形狀及表面平整度符合要求,避免邊緣毛刺、裂紋等缺陷導(dǎo)致應(yīng)力集中,影響試驗(yàn)結(jié)果。裝夾時(shí)需選用與樣品適配的夾具,優(yōu)先采用液壓夾具或氣動(dòng)夾具,避免機(jī)械夾具過度夾持造成樣品端部損傷;夾具接觸面應(yīng)加裝防滑襯墊,防止拉伸過程中樣品打滑或局部壓傷。裝夾過程中需保證樣品軸線與試驗(yàn)機(jī)受力方向一致,偏差控制在允許范圍內(nèi),杜絕因受力偏移產(chǎn)生虛假試驗(yàn)數(shù)據(jù)。
規(guī)范操作流程保障數(shù)據(jù)可靠。開機(jī)前需全面檢查儀器狀態(tài),確認(rèn)液壓系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)、測(cè)量系統(tǒng)及安全保護(hù)裝置正常無誤。根據(jù)碳纖維材料的預(yù)估強(qiáng)度、彈性模量等參數(shù),預(yù)設(shè)試驗(yàn)速度、加載方式及測(cè)量范圍,建議采用分級(jí)加載模式,避免快速加載導(dǎo)致樣品突發(fā)性斷裂。試驗(yàn)過程中需實(shí)時(shí)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)曲線變化,密切觀察樣品狀態(tài),若出現(xiàn)異常形變或異響需立即停機(jī)排查。試驗(yàn)完成后,需緩慢卸載,避免殘余應(yīng)力導(dǎo)致樣品回彈傷人;同時(shí)及時(shí)保存試驗(yàn)數(shù)據(jù),包括載荷-位移曲線、抗拉強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率等關(guān)鍵參數(shù),確保數(shù)據(jù)可追溯。

嚴(yán)守安全防護(hù)與環(huán)境要求。碳纖維材料斷裂時(shí)易產(chǎn)生碎屑飛濺,操作人員需佩戴防護(hù)眼鏡、防割手套等防護(hù)裝備,試驗(yàn)區(qū)域需設(shè)置安全防護(hù)網(wǎng),禁止無關(guān)人員靠近。儀器運(yùn)行過程中,禁止觸碰運(yùn)動(dòng)部件及樣品夾持區(qū)域,避免機(jī)械傷害。工作環(huán)境需保持清潔干燥,溫度控制在20±2℃、濕度50%±10%,遠(yuǎn)離振動(dòng)源、強(qiáng)磁場(chǎng)及腐蝕性氣體,防止環(huán)境因素影響儀器精度。供電系統(tǒng)需配備穩(wěn)壓裝置,確保電壓穩(wěn)定在220V±5V,避免電壓波動(dòng)損壞儀器控制系統(tǒng)。
定期維護(hù)校準(zhǔn)延長(zhǎng)儀器壽命。日常使用后需清理試驗(yàn)區(qū)域,去除碳纖維碎屑,用無塵布擦拭夾具及工作臺(tái)面;定期檢查液壓油、潤(rùn)滑油液位,及時(shí)補(bǔ)充或更換,確保傳動(dòng)系統(tǒng)順暢運(yùn)行。每日開機(jī)后需用標(biāo)準(zhǔn)砝碼進(jìn)行載荷校準(zhǔn),每月檢查傳感器精度及夾具夾持穩(wěn)定性,每半年進(jìn)行一次全面的儀器校準(zhǔn),確保測(cè)量數(shù)據(jù)精準(zhǔn)。長(zhǎng)期停機(jī)時(shí),需將夾具歸位,切斷總電源,對(duì)關(guān)鍵部件進(jìn)行防塵、防銹處理,避免設(shè)備老化損壞。
規(guī)范使用碳纖維材料拉伸試驗(yàn)機(jī),是精準(zhǔn)評(píng)估材料性能、保障產(chǎn)品質(zhì)量的重要前提。操作人員需經(jīng)專業(yè)培訓(xùn),熟練掌握操作規(guī)范及材料特性,讓設(shè)備充分發(fā)揮檢測(cè)價(jià)值,助力碳纖維材料在各領(lǐng)域的安全應(yīng)用。