[发明专利]一种纤维表面镀层结合力测试装置及测试方法

说明书

本发明属于纤维表面镀层性能测试技术领域，尤其为一种纤维表面镀层结合力测试装置及测试方法，本发明通过一个下方悬挂有砝码且表面光滑的圆环对材料表面进行摩擦，更适用于质地柔软、可随意弯曲的纤维材料，锉刀法和划痕法均要求试样具有较宽的接触面，而纤维材料通常是由很多根纤维细丝组成的纤维束，只能提供狭小的摩擦接触面，通过双向电机驱动自然下坠的圆环与纤维表面进行摩擦，不受接触面积大小的限制，实施时无需长时间的升温、保温、降温过程，整个测试过程在室温下即可完成，相对于传统的热循环法，操作简便，相对于传统的摩擦法，试验结果不受操作者影响，精度更高，结果更可靠。

技术领域

本发明属于纤维表面镀层性能测试技术领域，具体涉及一种纤维表面镀层结合力测试装置及测试方法。

背景技术

近年来，随着5G通信、航天军工、人工智能、物联网、特种防护等相关产业的快速发展，要求材料研究不断地朝着高性能、多功能、轻量化方向发展。高性能有机纤维一般指强度大于17.6cN/dtex，弹性模量在440cN/dtex以上的有机纤维，如芳纶纤维、超高分子量聚乙烯纤维、聚酰亚胺纤维、PBO纤维等。高性能纤维通常具有高强度、高模量、柔软、耐高温、阻燃、耐化学腐蚀等优异性能，因而在相关技术领域具有广阔的应用前景。

以高性能有机纤维为基材，在其表面涂覆导电涂层，使其表面金属化，制成的高性能导电纤维不仅继承了基材纤维的特性，同时兼具导电、导静电、电磁屏蔽等特殊功能，可用于高频通信、航天军工以及石化、兵工、消防等部门人员防护等诸多领域。截至2015年，全球导电纤维市场规模达到103.9亿美元，其中我国市场规模达到85亿元，且随着5G通信、航天军工、人工智能、物联网、特种防护等相关产业的快速发展，市场对高性能导电纤维的需求将日益激增。镀层结合力是评价高性能导电纤维性能优劣的关键指标，直接影响到产品的后加工和使用性能。根据国内现有的标准和规范，目前常用弯曲法、锉刀法、划痕法、热循环法和摩擦法等方法来检验轻工产品金属镀层的结合力。

由于有机纤维本身十分柔软，在表面镀层不会太厚的情况下，导电纤维都很柔软，可随意弯曲，所以弯曲法不适用。锉刀法和划痕法要求试样具有较宽的表面，而高性能导电纤维通常是由很多根纤维细丝组成的纤维束，因而不适用这两种方法。热循环法是将试件放入已加热至规定温度的烘箱中，保温1小时后，取出放在室温1小时，再放入已调节至规定温度的低温箱中，保温1小时后取出，观察镀层是否起泡或鼓凸，采用该法测试单个循环即要3小时以上，耗时太长且测试结果不可量化。摩擦法需要在面积大于6厘米2的试件表面上，用直径等于6毫米的、末端呈球状、硬度超过镀层金属的光滑工具，对试件进行压力适中的摩擦约15~60秒，然后观察摩擦处的镀层是否起泡或鼓凸，该法适合大面积块材，摩擦压力难以把握，试验结果受操作者影响较大，且测试结果不可量化。

综上所述，如何提供一种操作便捷、过程与结果可量化的纤维表面镀层结合力测试装置及测试方法，是当前本领域技术人员需待解决的问题之一。

因此，本发明提供了一种纤维表面镀层结合力测试装置及测试方法，以解决上述背景中提出的问题。

发明内容

为解决上述背景技术中提出的问题。本发明提供了一种纤维表面镀层结合力测试装置及测试方法，具有原理简单、操作便捷、可量化的特点。