一、碳纖維材料
碳纖維(carbon fiber,簡稱CF),是一種含碳量在95%以上的高強(qiáng)度、高模量纖維的新型纖維材料。碳纖維“外柔內(nèi)剛”,質(zhì)量比金屬鋁輕,但強(qiáng)度卻高于鋼鐵,并且具有耐腐蝕、高模量的特性,在國防軍·工和民用方面都是重要材料。它不僅具有碳材料的固有本征特性,又兼?zhèn)浼徔椑w維的柔軟可加工性,是新一代增強(qiáng)纖維。
碳纖維具有許多優(yōu)良性能,碳纖維的軸向強(qiáng)度和模量高,密度低、比性能高,無蠕變,非氧化環(huán)境下耐超高溫,耐疲勞性好,比熱及導(dǎo)電性介于非金屬和金屬之間,熱膨脹系數(shù)小且具有各向異性,耐腐蝕性好,X射線透過性好。良好的導(dǎo)電導(dǎo)熱性能、電磁屏蔽性好等。
碳纖維碳材料已在軍·事及民用工業(yè)的各個領(lǐng)域取得廣泛應(yīng)用。從航天、航空、 汽車、 電子、 機(jī)械、化工、輕紡等民用工業(yè)到運(yùn)動器材和休閑用品等。碳纖維增強(qiáng)的復(fù)合材料可以應(yīng)用于飛機(jī)制造等軍·工領(lǐng)域、風(fēng)力發(fā)電葉片等工業(yè)領(lǐng)域、電磁屏蔽除電材料、人工韌帶等身體代用材料以及用于制造火箭外殼、機(jī)動船、工業(yè)機(jī)器人、汽車板簧和驅(qū)動軸等。球棒等體育領(lǐng)域。碳纖維是典型的高科技領(lǐng)域中的新型工業(yè)材料。
二、測試問題
隨著碳纖維技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)在種類越來越多。想要得到好的碳纖維就需要更多的研究與試驗(yàn)。研發(fā)人員需要對碳纖維的強(qiáng)度或結(jié)構(gòu)進(jìn)行測試,其中在疲勞測試測試時需要了解碳纖維處理時溫度,碳纖維試驗(yàn)時溫度上升情況,溫度分布,斷裂時zui高溫度,斷裂位置等情況。
· 在測試過程中有些需要浸膠,而在浸膠時繞絲方法等及浸膠的溫度、濕度和時間是有很大影響的,我們需要確定溫度。
· 環(huán)境溫度和碳纖維的溫度會影響測試結(jié)果,因?yàn)檫@種復(fù)合材料對溫度比較敏感。
· 拉伸時的發(fā)熱情況,測試材料拉伸時發(fā)熱,改善材質(zhì)控制發(fā)熱量有利于爭強(qiáng)碳纖維的性能。
· 斷裂瞬間的斷點(diǎn)zui高溫度,這一點(diǎn)是需要測試一個屬性,但是斷點(diǎn)不確定,斷裂瞬間溫度變化太快。
三、傳統(tǒng)解決方案
對于碳纖維的測試之前沒有很好的測試中測溫方法,如常見的熱電偶和點(diǎn)溫槍都存在很大弊端:
(1)熱電偶與數(shù)采
· 使用熱電偶測溫準(zhǔn)確,但熱電偶需要接觸被測物體,不適合本實(shí)驗(yàn)。
· 熱·線偶導(dǎo)熱,影響被測物體
· 只能測量點(diǎn)或幾個點(diǎn)的溫度,
· 熱電偶有溫度慣性,采集的溫度和實(shí)際溫度有滯后,
· 無法準(zhǔn)確安裝在斷裂地點(diǎn)測試斷點(diǎn)溫度,
· 斷裂瞬間時間短,溫度變化快,不容易檢測與捕捉。
(2)紅外測溫槍
紅外測溫槍使用方便,但問題也很多:
· 沒有辦法精·確找到斷點(diǎn),測量溫度,不能同時測試多個點(diǎn);
· 不能直觀看到問題點(diǎn);
· 被測部位很小,溫度會被平均。
四、FOTRIC解決方案—科研型紅外熱成像儀

專家級科研熱像儀 在線科研熱像儀
FOTRIC科研型紅外熱成像儀,具有全輻射熱像視頻流功能,可以傳輸每一幀、每個像素點(diǎn)的全部原始溫度數(shù)據(jù)到PC專業(yè)熱像分析軟件AnalyzIR中,可以對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時分析,更能錄制全輻射熱像視頻,實(shí)現(xiàn)后期的任意分析,讓熱像成為溫度數(shù)據(jù)采集的新利器。
· 熱像儀測溫不接觸被測物體,不影響被測物體,不影響實(shí)驗(yàn)本身;
· 圖像化溫度,直觀顯示溫度分布,直接看到受力點(diǎn)位置和斷裂瞬間溫度變化情況;
· FOTRIC科研型熱成像儀,zui高60Hz高幀頻可以顯示實(shí)時溫度,精準(zhǔn)捕捉斷裂瞬間溫度變化。
斷裂瞬間zui高溫達(dá)到了55.2℃
· FOTRIC科研型熱成像儀PC軟件支持實(shí)時分析,可以在實(shí)驗(yàn)過程中實(shí)時分析;
· 時間溫度趨勢直觀展現(xiàn)溫度變化趨勢。
碳纖維的溫度變化過程
· 線溫分布實(shí)時展現(xiàn)碳纖維溫度分布情況;
· 全輻射錄制功能保留全部原始溫度數(shù)據(jù),可在后期任意分析;
· FOTRIC獨(dú)有的溫差模式下直觀展現(xiàn)溫度變化,直接顯示溫度上升數(shù)值,便于溫升分析。
在溫升模式下斷裂前一幀此處升高了14.4℃
在溫升模式下斷裂瞬間斷點(diǎn)溫度相對開始實(shí)驗(yàn)升高38℃,較前一幀瞬間升高了23.6℃
· 溫度曲線疊加功能直觀對比不同纖維性能;
· 視頻拼接功能可以將不同實(shí)驗(yàn)全輻射熱像視頻拼接在一起,便于分析對比;
· 全輻射視頻、熱像圖、時間溫度趨勢分析、線溫分布等全部數(shù)據(jù)都可以導(dǎo)出便于使用。