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水凝胶循环拉伸、压缩性能测试详解:万能试验机操作流程揭秘!

 更新时间:2023-07-20 点击量:838

水凝胶材料是一种具有特别结构和功能的新型高分子材料,在众多领域中展现出了广泛的应用潜力。其在生物医学、能源存储、传感器等领域中的性能表现引起了研究人员的极大兴趣。特别是在拉伸和压缩方面的循环应力响应,水凝胶材料展示出了令人瞩目的性能,这对于开发可持续发展的高性能材料至关重要。

水凝胶材料的特别之处在于其高度吸水性和多孔结构,使其能够在受力时发生可逆的体积变化。通过循环拉伸和循环压缩测试,我们可以评估水凝胶材料的可靠性、稳定性以及其在长期使用中的性能表现。这些测试不仅能够提供对材料的力学性能和应力应变行为的深入理解,还可以为设计和制造高性能水凝胶材料提供重要的指导。

本文科准测控小编将介绍水凝胶材料在循环拉伸和循环压缩测试中的力学行为,探讨其在实际应用中的潜力。通过力学测试和数值模拟的方法,系统地研究水凝胶材料在循环加载下的力学响应、能量耗散特性以及变形机制。

一、测试目的

本次循环拉伸和循环压缩测试旨在探究水凝胶材料在循环应力下的力学行为和可持续性能。主要目标包括:

a、了解水凝胶材料在循环加载下的力学响应,包括弹性变形、塑性变形和断裂行为。

b、分析水凝胶材料的能量耗散特性,评估其在循环加载中的能量吸收和释放能力。

c、探讨水凝胶材料的变形机制,包括孔隙结构变化和分子链的重排和滑动等。

d、评估水凝胶材料的可靠性和稳定性,包括循环寿命、应力松弛和变形恢复等。

二、测试仪器

1、万能试验机

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2、气动拉伸夹具

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3、压缩夹具

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4、试验条件

试验温度:室温25°C左右

试验夹具1: 气动拉伸夹具

载荷传感器: 100N (0.5级)

试验夹具2:压缩夹具(直径100 mm)

三、测试流程

1、循环拉伸试验

a、准备试样:制备完成的水凝胶直条型拉伸试样,尺寸为长30mm、宽10mm、厚度2mm。将试样存放在密封容器中,避免长期与空气接触。在测试前,取出试样并放置在测试夹具中。

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b、设置试验条件:将气动拉伸夹具安装在万能试验机上作为试验夹具。使用一个0.5级的载荷传感器,额定载荷为100N。确保试验温度维持在室温25°C左右。

c、设定预加载力:将预加载力设定为0.005N,这是试样在开始拉伸前的初始负荷。

d、开始试验:以1mm/min的加载速度开始试验,将试样拉伸到50%应变,即行程4.5mm。然后使试样回到初始位置,完成一次循环。重复进行30个循环。

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e、监测和记录数据:在试验过程中,监测和记录载荷和位移数据。可以使用载荷传感器和位移传感器来获取数据。确保数据的准确性和一致性。

f、试验完成:试验完成后,立即取下试样,并将其放回密封容器中。确保试样的保湿性和质量。

2、循环压缩试验

a、准备试样:制备完成的水凝胶圆柱形压缩试样,直径8mm,高度9mm。将试样存放在密封容器中,避免长期与空气接触。在测试前,取出试样并放置在测试夹具中。

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b、设置试验条件:将压缩夹具(直径100mm)安装在万能试验机上作为试验夹具。使用一个0.5级的载荷传感器,额定载荷为100N。确保试验温度维持在室温25°C左右。

c、设定预加载力:将预加载力设定为0.005N,这是试样在开始压缩前的初始负荷。

d、开始试验:以1mm/min的加载速度开始试验,将试样压缩到50%应变,即行程4.5mm。然后使试样回到初始位置,完成一次循环。重复进行30个循环。

image.png 

e、监测和记录数据:在试验过程中,监测和记录载荷和位移数据。可以使用载荷传感器和位移传感器来获取数据。确保数据的准确性和一致性。

f、试验完成:试验完成后,立即取下试样,并将其放回密封容器中。确保试样的保湿性和质量。

以上就是小编介绍的水凝胶循环拉伸、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水凝胶压缩测试方法、标准和实验报告,水凝胶拉伸速率和强度,水凝胶压缩试验和压缩模量检测,万能试验机操作规程等问题,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!