[发明专利]一种正压力梯度分布的束纤维拉伸夹持器夹头及用途

说明书

本发明提供了一种正压力梯度分布的束纤维拉伸夹持器夹头及用途，由夹持面的硬质高聚物层、中间支撑并有韧性的软金属层和底部用于固定的钢块依次粘结构成；所述硬质高聚物层与软金属层为相互契合的梯形，在夹头的夹持面对纤维束沿拉伸方向形成梯度分布的正压力。由于梯度分布的正压力，可以对夹头夹持段的纤维束实施有效和均匀分布压力的夹持，对纤维施加更加高效和低耗的夹持。本发明可安装于束纤维强力仪的夹持器座上，也可安装于各类强力测量装置的夹持器座上，用于纤维束、膜、织物均匀受力、防滑和防夹伤的夹持，以使强力测量更准确。

技术领域

本发明涉及一种正压力梯度分布的束纤维拉伸夹持器夹头及其用途，属于纤维材料强力测量技术领域。

背景技术

强度测量源于对材料的测量，故一般的夹头均在夹持面印有菱形凸纹并经淬火硬化得到能在夹持中嵌入被夹持物的结构，以防止打滑和稳定握持。这对形态较大、硬度较大的金属物来说是可行的，但对形态微小、柔软的纤维材料来说是致命的，因为夹持直接导致纤维的损伤甚至断裂。

现有的夹头，绝大多数以加大硬度和增大压力来增加摩擦。如专利200820150156.8公开了一种工程纤维强伸度仪夹持器，是由动夹片、定夹片与夹块的组合方式和结构，所述的上下夹持器和带螺孔的夹持块形状采用L形，实用于工程纤维的短纤维；动夹片和定夹片通过螺钉结合在一起，螺钉的松紧影响试样受力的稳定性，影响夹持器的寿命，且纤维在受力过程中纤维束在夹头内侧边缘受力最大，使纤维受力不均匀，影响其测试的结果。文章“弹性纤维的自动拉伸试验”(Stein,Klotz,Germanova-Krasteva,et al.弹性纤维的自动拉伸试验[J].国际纺织导报,2009,37(6):7-8)中介绍了普通的CRE型拉伸试验机上BISFA旋转夹持法和Statin atMEL机的夹持器采用特殊的C型金属颚面和软的平颚面结合。这两种夹持器能将纤维的滑移和断裂减至最小，但较高的夹持压力使纤维在夹持器内过早断裂。CN201190001175.4专利中设计的夹持部件只在一侧夹头的夹持面使用橡胶部件。

纤维强伸度仪夹持器是纤维强度仪上的关键部件，它是用于握持被测试纤维，其性能好坏直接影响纤维强伸性的测试，它要求夹持器在拉伸过程中能有效夹持纤维，不出现打滑抽拔现象，纤维受力均匀，同时又不能损伤或夹断纤维，因为这些都将严重影响纤维的断裂强力和断裂伸长率的测试结果。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种适于束纤维拉伸的，能使纤维试样易于夹持，不易打滑抽拔，不易夹断和损伤纤维，且使夹持力均匀，以保证测试的正确性的夹头。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是提供一种正压力梯度分布的束纤维拉伸夹持器夹头，其特征在于：由夹持面的硬质高聚物层、中间支撑并有韧性的软金属层和底部用于固定的钢块依次粘结构成；

所述硬质高聚物层与软金属层为相互契合的梯形，在夹头的夹持面对纤维束沿拉伸方向形成梯度分布的正压力。

优选地，所述硬质高聚物层沿拉伸方向厚度呈梯度分布；所述软金属层沿拉伸方向厚度呈梯度分布，且软金属层厚度变化与硬质高聚物层厚度变化相反。

优选地，所述硬质高聚物层为夹持面平整、粘结面平整的高聚物片。

优选地，所述高聚物片为聚酯片、聚酰亚胺片或硬橡胶片。

优选地，所述软金属层与硬质高聚物层相粘结的一面平整，所述软金属层与钢块相粘结的一面平整光滑或带有凸条；所述钢块与软金属层相粘结的一面对应为平整光滑或带有凹槽。

优选地，所述软金属层为不锈钢片、镍合金片、铅钢合金片或合金铝片。

优选地，所述硬质高聚物层厚度等于束纤维直径。

优选地，所述粘结用的粘合剂为有机硅类或环氧热熔胶类粘结剂。