[发明专利]一种导电纤维耐磨过程实验装置

说明书

技术领域

本发明属于材料测试领域，涉及一种适用于导电纤维耐磨性能的测试装置。

技术背景

导电纤维一般是指在20℃、65％RH的条件下电阻率低于10⁸Ω.cm的纤维。导电纤维不同于普通纤维，导电纤维广泛应用于电磁屏蔽罩，防爆工作服，防静电灾害，抗静电织物，防微波工作服，抗静电包装材料等众多领域。

导电纤维大致分为导电成分均一型如碳纤维，和导电成分不均一型两种，导电成分不均一型又分为导电成分涂覆型和共混型两种。无论何种形式的导电纤维，在实际的使用过程中就必然会经受各种形式的磨损，其力学性能就会衰减，逐渐失去使用价值，导电纤维的导电性能也势必会随着磨损程度的增加而下降。当导电纤维被过度磨损之后，导电纤维的导电成分同样会被磨损，当纤维含有的导电成分低于导电纤维的导电阈值后纤维的导电性能就会丧失，因此衡量导电纤维的耐磨损性能是一个十分必要的指标。

虽然近两年出现了有关纤维耐磨性能的专利，如在中国专利CN 105388078A中，所涉及的装置及方法是将纤维在一定的张力下，经过摩擦辊摩擦直至断裂，记录纤维摩擦断裂时马达的转动次数，以此作为纤维耐磨性能的指标，但设计的装置都是针对单丝纤维或者纤维束在力学方面的耐磨性，对于导电纤维的耐磨性方面并不能进行明确的表征。而且只能记录纤维断裂时的极限摩擦次数，不能记录摩擦过程中，纤维性能的变化。目前还没有关于导电纤维耐摩擦性能，尤其是摩擦过程中纤维性能变化的测试装置及方法。

发明内容

本发明的目的：针对现阶段没有导电纤维耐摩擦性，特别是针对纤维在摩擦过程中性能变化的测试装置，为满足导电纤维的发展和应用需求，本发明提出了一种导电纤维有关导电耐磨性能的测试装置及方法，能够记录导电纤维的性能随摩擦损耗的过程，能够对导电纤维的耐磨性能方面提供了一种快速、合理、简易、定量的评价方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种导电纤维耐磨过程实验装置，其特征在于，装置包括用于调节待测样品预加张力的部件；可以以不同的压力对样品夹持的摩擦板；可以调节摩擦板之间压力的压力传感器；用于提供摩擦板做反复运动的偏心轮马达；用于记录摩擦片次数的部件；用于测试导电纤维电阻的电阻测试器，以及可以对密闭箱进行控温的电阻丝和调节湿度的加湿器，能够模拟不同温度、湿度下导电纤维的导电性随着摩擦次数的变化情况。

优选地，摩擦片在偏心轮马达的带动下以恒速往复运动；

优选地，偏心轮马达通过稳压器控制，偏心轮的转动速率通过调节电源的输入电压进行控制；

优选地，偏心轮的转速为30转/min；

优选地，待测样品的预加张力范围为1-25N，测试时根据具体纤维的断裂强度而定；

优选地，通过调节摩擦片之间的压力，使摩擦片以5N的压力对导电纤维进行摩擦；

优选地，摩擦片的材质选择摩擦系数较低且绝缘的尼龙网布(50—500目)，优选100目；

优选地，记录摩擦次数(滑轮的往复次数)的方式是通过传感器记录滑轮在滑轨上运动的脉冲信号进行；

优选地，其一摩擦板的位置与待测导电纤维处于同一平面且固定，另一摩擦板则通过调节紧固部件，实现其向固定摩擦板靠拢并贴合，摩擦板中间装有压力传感器；

优选地，装置内设有电阻丝与加湿器，密闭室内的温度及湿度达到设定值后，可分别自动停止加热、加湿。

针对导电纤维的耐磨性能的装置，其测试方法在于，采用上述的纤维耐磨性能测试装置进行测试，包括，将测试的导电纤维下端用样品夹持部件固定，后将纤维上端固定，通过调节上端夹持部件的上下移动来调节纤维两端的张力，调节摩擦板之间的压力，使其达到设定的压力值，等待内部环境的温度及湿度达到设定值后，启动偏心轮马达，使偏心轮在设定的转速下运动，纤维在设定的张力下，经摩擦片以设定的压力被往复摩擦，电阻测试器记录导电纤维在设定的温度及湿度的条件下电阻随摩擦次数的变化，以此来表征导电纤维的导电耐磨性。对纤维进行摩擦特定的次数，后续检测纤维的其它性能，以表征纤维的其它耐磨性能。

优选地，所述的待测导电纤维为涂覆型导电纤维单丝，涂覆型导电纤维束，导电高分子原位聚合型导电纤维单丝，导电高分子原位聚合型导电纤维束，以及共混型导电纤维单丝，共混型导电纤维束。

本发明的有益效果是：

1.本发明能够对现有的导电纤维的耐磨性进行定量的描述，能够记录导电纤维的耐磨过程及性能损失的情况，有利于更加精确地指导纤维，特别是导电纤维的生产和设计。