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变温台在拉伸实验中的应用
- 分类： 行业知识
- 作者：周酉林
- 来源：本站
- 发布时间：2024-05-09
- 访问量： 306
【概要描述】拉伸测试，作为材料力学的重要评估手段，旨在揭示材料在拉伸应力作用下的行为特性。测试过程中，一端固定材···
变温台在拉伸实验中的应用
【概要描述】拉伸测试，作为材料力学的重要评估手段，旨在揭示材料在拉伸应力作用下的行为特性。测试过程中，一端固定材···
- 分类： 行业知识
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拉伸测试，作为材料力学的重要评估手段，旨在揭示材料在拉伸应力作用下的行为特性。测试过程中，一端固定材料，另一端施加拉力并逐渐增加，同时记录材料的应力与应变变化。通过应力-应变曲线的分析，可获取材料的关键性能参数。这些参数包括但不限于：
抗拉强度，即材料在拉伸至断裂前所能承受的最大力，是评估材料强度的核心指标；
断裂伸长率，表示材料在断裂前的最大拉伸长度，反映材料的延展性；
弹性模量，代表材料在拉伸过程中的刚度，即应力与应变之比，体现材料的弹性与刚度；
屈服强度，指材料开始发生塑性变形时的应力值，是评估材料塑性变形性能的重要依据。
在低温或变温条件下进行拉伸测试，具有多重意义：
（1）研究材料在不同温度下的行为特性，对于材料的改进与设计具有指导意义；
（2）通过对比不同温度下的测试结果，可以为工程师在实际应用中选择最合适的材料提供决策支持，从而提高产品的可靠性与耐用性。
（3）可以模拟材料在实际工作环境中的受力状态，如航空航天、能源储存等领域中的低温或变温条件，从而更准确地评估材料的性能；
（4）通过测试，可以深入了解材料在极端温度下的可靠性及耐久性，为材料的选择与应用提供重要依据；
同时拉伸为力学性能，可以将电性、光性、磁性等综合性能下的变化。例如，在柔性电子学与生物医学领域展现出广阔的应用前景的热点材料，如导电型聚二甲基硅氧烷（PDMS）。通过将其与导电填料（如石墨烯/氧化锌）复合，旨在开发出兼具导电性与柔性的新材料。在此过程中，变温拉伸测试发挥着关键作用。通过该测试，可以全面评估导电PDMS复合材料在不同温度下的机械性能，在不同温度下不同应变下的导电性能，如图1，为其在实际应用中的优化与选择提供重要依据。具体来说，通过变温拉伸测试，可以获得以下关键参数：
抗拉强度、断裂伸长率与弹性模量，分别反映材料在不同温度下的力学行为；
导电性能，则直接体现材料在不同温度下不同拉伸应变下的导电能力。这些参数的获取对于导电PDMS复合材料的应用具有重要意义：
首先，它可以帮助研究人员了解材料在不同温度环境下的适应性，从而为其在极端温度条件下的应用提供指导；
其次，通过对比不同温度下的性能变化，可以为材料的优化与改进提供方向，如调整材料配方或制备工艺等；
最后，了解材料在变温下的机械性能，可以为柔性电子设备的设计提供重要依据，确保设备在各种工作环境下的可靠性与稳定性。综上所述，变温拉伸测试在导电PDMS复合材料的研究与应用中发挥着关键作用，为材料性能的优化、选择与应用提供了重要支持与指导。
为实现低温/变温拉伸性能的测试，武汉嘉仪通JouleYacht可提供全套解决方案，通过变温台（LND-3）进行拉伸结构的设计，和电学测试系统（如安捷伦、是德等厂家的源表，测试I-V特性等）进行匹配，实现电学性能测试设备与样品的电信号传导，从而实现78-600K范围内的介电性能测试。
变温台（LND-3）是能够提供很好的温度梯度和高稳定性的温度场，具有78--600K的宽温度范围、0.1K的高精度控温等特性，并可以为客户设计定制化样品台，匹配客户检测设备，可实现在低温下或变温下电学、磁学、电磁学、光学、光电学、热力学、力学、声学等性能测试。
图1 石墨烯/ZnO/PDMS的拉伸特性和变温电性能
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