一种高分子材料热应变实验装置的制作方法

本技术涉及材料冷热拉伸装置，具体为一种高分子材料热应变实验装置。

背景技术：

1、在高分子材料，尤其是薄膜类的性能研究与应用开发中，拉伸测试是一项基础且至关重要的实验。高分子材料的拉伸测试实验，即测试高分子材料在不同温度下的机械性能数据(主要测试高分子材料在不同温度下的应变应力关系)进而评估材料的适用范围与耐久性。现有的拉伸测试实验装置通常不具备温度调控功能，其在进行拉伸测试时，通常需要配备恒温装置，先将恒温装置的温度调节至所需的实验温度，然后将待测试的样品放入其内，使待测试的样品达到实验温度，再将待测试的样品装夹在拉伸测试实验装置内的拉伸组件上进行拉伸，虽然拉伸测试实验装置具有一定的保温效果，但待测试的样品的环境温度在实验过程中还是会发生较大变化，使待测试的样品的各处温度不同，因此现有的拉伸测试实验装置在对高分子材料的拉伸实验过程中会存在一定的误差，这类装置在拉伸较小尺寸或对温度较敏感的高分子材料时其误差尤其大，其测试结果难以精确表征该部分的高分子材料真实的性能。

技术实现思路

1、有鉴于此，提高高分子材料拉伸实验的精度，促进高分子材料性能研究与应用开发，本实用新型提供一种高分子材料热应变实验装置，包括外壳体、拉伸组件、加热组件以及温度传感器；

2、所述外壳体上方设有观察视窗，所述外壳体侧面还设有与外壳体内部空腔连通的冷气接口；

3、所述外壳体内设有底板，所述加热组件和所述温度传感器均固定于所述底板上；

4、所述拉伸组件包括驱动模块、两丝杆以及两拉伸块，两所述拉伸块分别位于底板两侧，每一拉伸块上均设有两螺纹孔，两所述丝杆均穿过两拉伸块上的螺纹孔；待测试的高分子材料两端分别固定两所述拉伸块上，拉伸块和高分子材料之间设有至少一拉力传感器，所述驱动模块同时与两丝杆相连，所述驱动模块用于驱动两拉伸块相互远离以拉伸待测试的高分子材料。

5、进一步地，所述底板上还设有陶瓷罩体，待测试的高分子材料、所述加热组件、所述温度传感器均位于所述陶瓷罩体内，待测试的高分子材料两端穿过所述陶瓷罩体与两拉伸块相连。

6、进一步地，所述陶瓷罩体顶部设有石英窗片，所述石英窗片正对所述观察视窗。

7、进一步地，每一丝杆上设有两螺纹段，分别为第一螺纹段、第二螺纹段，且第一螺纹段、第二螺纹段螺纹旋向相反，两拉伸块分别为第一拉伸块和第二拉伸块，所述第一拉伸块上的两螺纹孔分别套于两第一螺纹段上，所述第二拉伸块上的两螺纹孔分别套于两第二螺纹段上。

8、进一步地，所述驱动模块包括驱动电机以及涡杆轴，所述驱动电机与所述涡杆轴通过传动件相连，所述涡杆轴上设有两涡杆段，两所述丝杆端部均设有涡轮，两涡轮与两所述涡杆段啮合。

9、进一步地，所述传动件为传动皮带，所述驱动电机和所述涡杆轴端部均设有皮带轮，所述传动皮带连接两所述皮带轮。

10、进一步地，所述温度传感器为红外测温探头，所述外壳体侧面连接有测温电学接口，所述测温电学接口与所述红外测温探头通过导线相连。

11、进一步地，所述加热组件包括加热座两端固定在加热座上的干烧加热棒，待测试的高分子材料位于所述干烧加热棒上方。

12、进一步地，所述外壳体内还设有冷气导管，所述冷气导管一端与所述冷气接口相连，另一端连接于所述陶瓷罩体上。

13、进一步地，所述外壳体侧面还设有两与外壳体内部空腔连通的气氛接口。

14、本实用新型一种高分子材料热应变实验装置的有益效果为：该实验装置包括外壳体和拉伸组件；外壳体侧面还设有与外壳体内部空腔连通的冷气接口；外壳体内设有底板，底板上设有加热组件和温度传感器，拉伸组件包括驱动模块、两丝杆以及两拉伸块，两拉伸块分别位于底板两侧，每一拉伸块上设有均设有两螺纹孔，两丝杆均穿过两拉伸块上的螺纹孔；待测试的高分子材料两端分别固定两拉伸块上，拉伸块和高分子材料之间设有拉力传感器；该装置可通过加热组件加热以及向外壳体内注入液氮的方式对外壳体内的空腔进行加热或制冷，调节高分子材料的环境温度，使高分子材料在整个实验过程中保持温度均匀，同时两拉伸块可在驱动模块驱动下相互同步远离，均匀地拉伸该高分子材料，结合拉力传感器以及位于实验装置上方的摄像头，从而准确地获取高分子材料的应变和应力关系，该装置可大大提高高分子材料拉伸实验的精度，同时操作简单，可降低拉伸实验难度，能有效地促进高分子材料性能研究与应用开发。此外，该装置的拉伸组件通过蜗轮蜗杆结构驱动丝杆，可以保证高分子材料在拉伸过程中被匀速且稳定地拉伸，进一步提高拉伸实验的精度。

1.一种高分子材料热应变实验装置，其特征在于：包括外壳体、拉伸组件、加热组件以及温度传感器；

2.根据权利要求1所述的一种高分子材料热应变实验装置，其特征在于：所述底板上还设有陶瓷罩体，待测试的高分子材料、所述加热组件、所述温度传感器均位于所述陶瓷罩体内，待测试的高分子材料两端穿过所述陶瓷罩体与两拉伸块相连。

3.根据权利要求2所述的一种高分子材料热应变实验装置，其特征在于：所述陶瓷罩体顶部设有石英窗片，所述石英窗片正对所述观察视窗。

4.根据权利要求1所述的一种高分子材料热应变实验装置，其特征在于：每一丝杆上设有两螺纹段，两螺纹段分别为第一螺纹段、第二螺纹段，第一螺纹段、第二螺纹段的螺纹旋向相反，两拉伸块分别为第一拉伸块和第二拉伸块，所述第一拉伸块上的两螺纹孔分别套于两第一螺纹段上，所述第二拉伸块上的两螺纹孔分别套于两第二螺纹段上。

5.根据权利要求4所述的一种高分子材料热应变实验装置，其特征在于：所述驱动模块包括驱动电机以及涡杆轴，所述驱动电机与所述涡杆轴通过传动件相连，所述涡杆轴上设有两涡杆段，两所述丝杆端部均设有涡轮，两涡轮与两所述涡杆段啮合。

6.根据权利要求5所述的一种高分子材料热应变实验装置，其特征在于：所述传动件为传动皮带，所述驱动电机和所述涡杆轴端部均设有皮带轮，所述传动皮带连接两所述皮带轮。

7.根据权利要求1所述的一种高分子材料热应变实验装置，其特征在于：所述温度传感器为红外测温探头，所述外壳体侧面连接有测温电学接口，所述红外测温探头与所述测温电学接口通过导线相连。

8.根据权利要求1所述的一种高分子材料热应变实验装置，其特征在于：所述加热组件包括加热座以及固定在加热座上的干烧加热棒，待测试的高分子材料位于所述干烧加热棒上方。

9.根据权利要求2所述的一种高分子材料热应变实验装置，其特征在于：所述外壳体内还设有冷气导管，所述冷气导管一端与所述冷气接口相连，另一端连接于所述陶瓷罩体上。

10.根据权利要求2所述的一种高分子材料热应变实验装置，其特征在于：所述外壳体侧面还设有两气氛接口。