拉伸測試?作為材料力學(xué)的重要評估手段?旨在揭示材料在拉伸應(yīng)力作用下的行為特性?拉伸冷熱臺測試過程中?一端固定材料?另一端施加拉力并逐漸增加?同時記錄材料的應(yīng)力與應(yīng)變變化?通過應(yīng)力-應(yīng)變曲線的分析?可獲取材料的關(guān)鍵性能參數(shù)。這些參數(shù)包括但不限于:
抗拉強(qiáng)度?即材料在拉伸至斷裂前所能承受的最大力?是評估材料強(qiáng)度的核心指標(biāo);
斷裂伸長率?表示材料在斷裂前的最大拉伸長度?反映材料的延展性;
彈性模量?代表材料在拉伸過程中的剛度,即應(yīng)力與應(yīng)變之比?體現(xiàn)材料的彈性與剛度;
屈服強(qiáng)度?指材料開始發(fā)生塑性變形時的應(yīng)力值?是評估材料塑性變形性能的重要依據(jù)?
變溫冷熱臺在低溫或變溫條件下進(jìn)行拉伸測試?具有多重意義:
(1)研究材料在不同溫度下的行為特性?對于材料的改進(jìn)與設(shè)計具有指導(dǎo)意義?
(2)通過對比不同溫度下的測試結(jié)果?可以為工程師在實際應(yīng)用中選擇最合適的材料提供決策支持?從而提高產(chǎn)品的可靠性與耐用性?
(3)可以模擬材料在實際工作環(huán)境中的受力狀態(tài),如航空航天?能源儲存等領(lǐng)域中的低溫或變溫條件?從而更準(zhǔn)確地評估材料的性能?
(4)通過測試?可以深入了解材料在極端溫度下的可靠性及耐久性?為材料的選擇與應(yīng)用提供重要依據(jù)?
同時拉伸為力學(xué)性能?可以將電性?光性?磁性等綜合性能下的變化?例如?在柔性電子學(xué)與生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域展現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景的熱點(diǎn)材料?如導(dǎo)電型聚二甲基硅氧烷(PDMS)。通過將其與導(dǎo)電填料(如石墨烯/氧化鋅)復(fù)合?旨在開發(fā)出兼具導(dǎo)電性與柔性的新材料?在此過程中?變溫拉伸測試發(fā)揮著關(guān)鍵作用。通過該測試?可以全面評估導(dǎo)電PDMS復(fù)合材料在不同溫度下的機(jī)械性能?在不同溫度下不同應(yīng)變下的導(dǎo)電性能?如圖1?為其在實際應(yīng)用中的優(yōu)化與選擇提供重要依據(jù)?具體來說?通過變溫拉伸測試?可以獲得以下關(guān)鍵參數(shù):
抗拉強(qiáng)度?斷裂伸長率與彈性模量?分別反映材料在不同溫度下的力學(xué)行為;
導(dǎo)電性能?則直接體現(xiàn)材料在不同溫度下不同拉伸應(yīng)變下的導(dǎo)電能力?這些參數(shù)的獲取對于導(dǎo)電PDMS復(fù)合材料的應(yīng)用具有重要意義:
首先?它可以幫助研究人員了解材料在不同溫度環(huán)境下的適應(yīng)性?從而為其在極端溫度條件下的應(yīng)用提供指導(dǎo);
其次?通過對比不同溫度下的性能變化?可以為材料的優(yōu)化與改進(jìn)提供方向?如調(diào)整材料配方或制備工藝等;
最后?了解材料在變溫下的機(jī)械性能?可以為柔性電子設(shè)備的設(shè)計提供重要依據(jù)?確保設(shè)備在各種工作環(huán)境下的可靠性與穩(wěn)定性?綜上所述?變溫拉伸測試在導(dǎo)電PDMS復(fù)合材料的研究與應(yīng)用中發(fā)揮著關(guān)鍵作用?為材料性能的優(yōu)化?選擇與應(yīng)用提供了重要支持與指導(dǎo)?
為實現(xiàn)低溫/變溫拉伸性能的測試?通過變溫冷熱臺(HCS-1L)進(jìn)行拉伸結(jié)構(gòu)的設(shè)計?和電學(xué)測試系統(tǒng)(如安捷倫?是德等廠家的源表?測試I-V特性等)進(jìn)行匹配?實現(xiàn)電學(xué)性能測試設(shè)備與樣品的電信號傳導(dǎo)?從而實現(xiàn)78-600K范圍內(nèi)的介電性能測試,武漢光谷薄膜技術(shù)有限公司可提供全套解決方案?
實驗冷熱臺(HCS-1L)是能夠提供很好的溫度梯度和高穩(wěn)定性的溫度場?具有78--600K的寬溫度范圍?0.1K的高精度控溫等特性,并可以為客戶設(shè)計定制化樣品臺?匹配客戶檢測設(shè)備?可實現(xiàn)在低溫下或變溫下電學(xué)?磁學(xué)?電磁學(xué)?光學(xué)?光電學(xué)?熱力學(xué)?力學(xué)?聲學(xué)等性能測試?
圖1 石墨烯/ZnO/PDMS的拉伸特性和變溫電性能