最近我们对接了一项高温环境下的材料拉伸测试需求。客户的试样包括弹簧玻璃丝和直径只有几十微米的石英丝，需要在设定温度环境中测试拉伸力、断裂最大力、弹性系数以及抗拉强度等数据。由于试样本身尺寸小、测试力值低，同时又需要在温度环境中完成加载，因此对设备的力值测量、夹具以及环境温度控制都提出了要求。
针对这一测试需求，科准测控采用 KZ-68SC-05XY万能材料试验机配合环境试验箱进行测试，并根据不同试样配置相应的小量程传感器及夹具。与常温拉伸不同，高低温拉伸测试需要在试样达到规定温度条件后进行加载，从而获得材料在特定温度环境下的力学性能数据。
下面科准测控小编从测试原理、测试标准、测试设备和测试步骤进行介绍。
一、测试原理
高低温拉伸测试的基本加载原理与常温拉伸试验相同，区别在于试样的测试区域需要置于设定的温度环境中。
测试前，将试样安装在上下拉伸夹具之间，并使试样有效测试区域位于环境试验箱内部。环境试验箱通过加热或制冷系统调节内部温度，在试样达到规定的温度状态后，拉伸试验机按照设定速度对试样施加轴向拉伸载荷。
设备同步采集试验力、位移和变形等数据，可根据试验要求获得最大试验力、断裂力、抗拉强度、断裂伸长率、拉伸弹性模量等指标。KZ-68SC-05XY对应的软件还支持力—时间、位移—时间、应力—应变、力—位移等多种曲线显示。因此，高低温拉伸测试的核心并不是单独“给材料加热或制冷"，而是：温度环境控制 + 机械加载 + 力值/变形测量三部分同时配合。
二、测试标准
高低温拉伸试验需要根据具体材料选择对应的材料试验标准。例如金属、塑料、橡胶、复合材料以及纤维类材料，其试样尺寸、测试速度、温度条件和结果计算方法并不相同。
本测试可参考以下标准：
1. ASTM C1557-20 纤维拉伸强度与杨氏模量测试方法（玻璃 / 石英单丝shouxuan，行业通用扩展高低温）
2. GB/T 34520.5-2017 连续碳化硅纤维测试方法 第 5 部分：单纤维拉伸性能（国内单丝试样、纸卡装卡、计算方法可直接参照）
3. ISO 17590:2025 精细陶瓷 — 陶瓷长丝高温拉伸（热夹持法）（高温工况，石英高温软化、不能胶粘夹持场景）
三、测试设备
设备名称：KZ-68SC-05XY拉伸试验机
环境装置：环境试验箱
测试方式：高温环境拉伸测试
KZ-68SC-05XY可进行拉伸、压缩、弯曲、剪切、剥离等力学性能测试，并可计算最大试验力、断裂力、抗拉强度、断裂伸长率及拉伸弹性模量等数据。
针对此次弹簧玻璃丝和石英丝测试，方案配置了 1N和10N传感器以及对应的尖嘴波纹小夹具、波纹铝夹具；
环境试验箱则按照此次项目要求配置为 20℃～100℃（并不代表所有高低温拉伸试验机的温度范围。）
高低温箱本身会占用较大的试验空间。如果设备还需要配置大变形测量装置等附件，需要提前确认环境箱尺寸、支架、接头以及附件之间是否发生干涉。
四、测试步骤
步骤一：准备试样
根据对应材料试验标准制备试样，确认试样尺寸、有效测试长度以及测试方向。
对于细丝、纤维等小尺寸试样，还需要提前确定适合的装夹方式，避免试样在装夹过程中提前受损。
步骤二：安装夹具和传感器
根据试样预计最大测试力选择相应量程的传感器，并安装对应的拉伸夹具。
例如此次玻璃丝和石英丝项目，由于弹簧玻璃丝测试力值约为0.01N，而石英丝约为6～7N，因此方案分别配置1N和10N传感器，以适应不同力值范围的测试需求。
步骤三：装夹试样
将试样两端分别安装在上下夹具中，使试样中心线尽量与拉伸加载方向保持一致。
对于脆性材料、细丝及纤维类试样，应控制夹紧程度，既要避免测试过程中发生滑移，也要减少夹持位置损伤。
步骤四：关闭环境试验箱
调整环境箱位置，使试样有效测试区域处于箱内测试空间，并检查拉杆、夹具以及试样是否与环境箱发生干涉。
步骤五：设置温度
根据测试要求设置目标温度。
环境试验箱通过加热、制冷及空气循环等系统调节内部环境，使试样处于规定温度条件。
步骤六：进行温度平衡
环境箱达到目标温度后，应按照具体材料标准或测试方案要求，使试样在规定温度环境中达到相应的温度状态。
不能简单以“箱内显示温度已经达到设定值"代替具体标准规定的试样状态或保温要求。
步骤七：设置拉伸参数
在试验软件中设置测试速度、试样尺寸、停止条件以及需要计算的结果项目。
如果需要测试应力—应变曲线、弹性模量等指标，还需要根据试验要求配置并设置相应的变形测量方式。
步骤八：开始拉伸测试
启动KZ-68SC-05XY万能材料试验机，在保持规定温度条件的情况下对试样进行轴向拉伸。
系统实时采集试验力、位移及变形数据，直至达到规定条件或试样发生断裂。
步骤九：分析测试结果
测试结束后，根据对应标准分析最大力、断裂力、抗拉强度、伸长率、弹性模量等数据，并查看相应的力—位移或应力—应变曲线。
如果需要研究材料的温度敏感性，还可以在多个温度点分别进行试验，对比不同温度条件下材料力学性能的变化。
以上就是科准测控小编为您介绍的高低温拉伸试验机测试方法。与常温拉伸相比，高低温拉伸需要同时考虑温度范围、试验机量程、传感器、夹具、变形测量以及环境箱测试空间等因素。对于更高温度的材料测试，还需要根据实际温度选择高温炉及相应的高温夹具。
如果您对高低温拉伸试验机、高低温万能材料试验机、高温拉伸试验机、拉力试验机高低温箱、环境试验箱拉伸测试等有疑问或需求，欢迎联系科准测控获取免费技术支持。
