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如何使用电子万能试验机对气凝胶循环压缩测试?标准和流程详解

 更新时间:2023-07-03 点击量:543

气凝胶作为一种具有极低表观密度、高孔隙率和高比表面积的材料,具备了许多优异的性能,例如出色的阻隔性能、极低的热导率以及高吸附、催化和负载能力等。这些特点使得气凝胶在各个领域中有着广泛的应用前景,如隔热保温材料、阻燃材料、隔音材料、高效吸附材料、催化剂载体材料、光学器件和电极能源材料等。

然而,要评估气凝胶材料的性能,压缩回弹性和压缩稳定性是重要的参数。为此,电子万能试验机循环压缩试验成为了一种常用的方法。通过循环压缩试验,我们可以了解气凝胶在受力下的变形行为以及其在多次压缩过程中的恢复能力。为这对于研究和改进相关材料具有重要的意义。本文科准测控的小编将介绍气凝胶循环压缩试验的原理和方法,并探讨其在评估气凝胶材料性能方面的应用。

一、什么是气凝胶?

气凝胶是一种纳米级多孔固态材料,通过溶胶凝胶法制备。它具有极低密度,是世界上zui轻的固体之一。最轻的气凝胶是全碳气凝胶,密度仅为空气密度的1/6。气凝胶的骨架在纳米尺度,使其在光学上散射较小,呈现出"冻住的烟"的效果。气凝胶具有广泛的应用,如超级隔热材料、电极材料和污染治理。

二、测试相关标准

压缩测试:衡量气凝胶的抗压性能和变形特性。常用的测试方法有压缩应力-应变测试和压缩弹性模量测试。相关标准有 ASTM D1621 和 ISO 3386。

拉伸测试:评估气凝胶的抗拉强度和伸长性能。常用的测试方法有拉伸应力-应变测试和拉伸模量测试。相关标准有 ASTM D638 和 ISO 527。

弯曲测试:测量气凝胶的弯曲强度和弯曲模量。常用的测试方法有三点弯曲测试和四点弯曲测试。相关标准有 ASTM D790 和 ISO 178。

硬度测试:衡量气凝胶的表面硬度或压痕硬度。常用的测试方法有巴氏硬度测试和洛氏硬度测试。相关标准有 ASTM D2240 和 ISO 868。

三、测试设备

1、电子万能试验机

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可做气凝胶疲劳试验测定、气凝胶弹性模量测试、气凝胶恒压-蠕变测定、气凝胶应力松弛测试等等

2、压缩夹具

3、试验条件

试验温度:室温20°C左右

载荷传感器: 100N (0.5 级)

试验夹具:压缩夹具(直径100 mm压盘)

试验速率: 0.5 mm/min

测试时长: 11小时

四、测试流程

1、试样的制备

a试样为已制备完成的气凝胶圆柱形压缩试样,直径为25mm,高度为20mm。无需后续处理。

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b、夹具选用标准压缩压盘夹具,直径为100mm,将气凝胶试样放置在压盘中间,随后开始测试。

 

2、操作步骤

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a、准备工作:

确保实验室环境温度为室温(约20°C)。

安装并连接好电子万能试验机,并校准载荷传感器为100N(0.5级)。

准备好压缩夹具,确保压盘直径为100mm。

b、设置预加载力:

将预加载力设定为0.005N,以确保压盘与试样充分接触。

确保预加载力稳定,并保持此状态进入下一步。

c、开始试验:

将加载速度设定为0.5mm/min。

启动电子万能试验机,开始进行试验。

将试样压缩到80%应变,即位移16mm。

监控试验过程中的载荷和位移。

d、恢复到初始位置:

撤销加载,使试样恢复到初始位置。

确保试样恢复并稳定。

e、循环10次:

重复步骤3和步骤4,共进行10次循环压缩。

在每次压缩到80%应变时,记录下此时的应力值和载荷值。

绘制应力-应变曲线。

f、分析结果:

根据记录的数据和绘制的应力-应变曲线,评估气凝胶试样在循环压缩过程中的应力变化和性能稳定性。

分析应力-应变曲线的趋势、峰值和稳定性等指标,以评估气凝胶的性能。

3、结果与结论

循环压缩试验结果

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根据图表数据,测试软件能够提供循环压缩测试的载荷-时间曲线。通过观察曲线和数据,我们可以了解每次循环中极限应变下的应力和载荷情况。随着循环次数的增加,衰减幅度逐渐降低,这证明了气凝胶试样具有良好的压缩回弹性和稳定性。这些结果对于评估气凝胶材料的力学性能以及其在实际应用中的可行性非常重要。

以上就是小编介绍的气凝胶循环压缩试验的内容了,希望可以给大家带来帮助!如果您还想了解更多关于气凝胶压缩试验标准、气凝胶压缩强度样品要求、电子万能试验机操作方法、气凝胶抗压强度、气凝胶检测标准和气凝胶常压干燥设备等问题,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!