CN103954836B - 一种碳纤维单丝体积电阻率测试方法及其使用的测试支架 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种碳纤维单丝体积电阻率测试方法及其使用到的测试支架，包括四氟框架（2），四氟框架（2）为一中间设有矩形槽（26）的盒体，在盒体左右两侧边缘处分别固定有多个铜片电极（21），每条碳纤维单丝（23）的一端固定在左侧的一个铜片电极（21）上，每条碳纤维单丝（23）的另一端固定在右侧对应的一个铜片电极（21）上。本发明由于使用四氟材料的框架，尺寸精度高，四氟框架两边固定多对铜板电极，碳纤维单丝直接粘在电极上，可以读取直径和测试电阻后计算得到碳纤维单丝的体积电阻率，并且框架移取方便可以反复使用。
Description
技术领域
本发明涉及一种碳纤维单丝体积电阻率测试装置和测试方法。
背景技术
碳纤维是一种无机非金属脆性材料，导电性比金属差、比有机纤维和其它无机非金属纤维好，测试碳纤维的体积电阻率，是评价其电性能的重要指标。国内外现行碳纤维单丝体积电阻率测试方法是按日本工业标准体系JISR7609-2007进行。
如图1和2所示，此标准中碳纤维单丝13粘在纸框1上然后读取直径，量取碳纤维单丝13电阻后计算出碳纤维单丝13的体积电阻率。每个试验有效试样最少3个。但刻制纸框1和控制纸框1尺寸都较困难，因为试样尺寸精度较低，得到的测试数据不够精确。纸框1的强度小易变性，制样难度大，量取直径和电阻的过程中每次只能移取1个试样，测试操作步骤繁琐。
发明内容
本发明设计了一种碳纤维单丝体积电阻率测试方法及其使用的测试支架，其解决的技术问题是现有碳纤维单丝体积电阻率测试纸框刻制麻烦和尺寸控制不准，得到的数据不够精确；纸框强度小易变性，制样操作难度大；并且测试过程中每次移取1个试样，操作步骤繁琐。
为了解决上述存在的技术问题，本发明采用了以下方案：
一种碳纤维单丝体积电阻率测试支架，其特征在于：包括四氟框架（2），四氟框架（2）为一中间设有矩形槽（26）的盒体，在盒体左右两侧边缘处分别固定有多个铜片电极（21），每条碳纤维单丝（23）的一端固定在左侧的一个铜片电极（21）上，每条碳纤维单丝（23）的另一端固定在右侧对应的一个铜片电极（21）上。
进一步，碳纤维单丝（23）与矩形槽（26）两条对应的矩形边平行。
进一步，每条碳纤维单丝（23）的两端分别通过一胶带细条（25）粘结在铜片电极（21）的中心线上。
进一步，碳纤维单丝（23）与铜片电极（21）边缘处的接触位置涂上导电膏（24）。
进一步，铜片电极（21）通过固定螺丝（22）与四氟框架（2）连接。
进一步，铜片电极（21）一端位于四氟框架（2）之外部，外部的铜片电极（21）与电阻测量仪一端连接。
一种碳纤维单丝体积电阻率测试方法，包括以下步骤：步骤1、碳纤维单丝（23）通过胶带细条（25）进行固定，碳纤维单丝（23）两头分别粘结在两片相对应铜片电极（21）中心线上，确保单丝平直；步骤2、在铜片电极（21）边缘处与碳纤维单丝（23）接触位置涂上导电膏（24）；步骤3、移动四氟框架（2），并分别用显微镜和电阻测试仪测得纤维单丝的直径和电阻；步骤4、最后计算得出每根碳纤维单丝（23）的体积电阻率。
该碳纤维单丝体积电阻率测试方法及其使用到的测试支架与现有碳纤维单丝体积电阻率测试方法及其使用到的测试支架相比，具有以下有益效果：
（1）本发明由于采用机械加工制得四氟材料的框架，四氟框架两边固定多对铜板电极，碳纤维单丝直接粘在电极上，可以读取直径和测试电阻，样品尺寸精度高，并且框架可以反复使用。
（2）本发明使用四氟框架，上面固定铜片电极，框架移动方便，可分别一次读取多个样品的直径和电阻数据，制样和测试操作简便易行。
附图说明
图1：现有纸框的结构示意图；
图2：现有纸框中碳纤维单丝的粘结示意图；
图3：本发明碳纤维单丝体积电阻率测试支架的立体结构示意图；
图4：本发明碳纤维单丝体积电阻率测试支架的俯视图；
图5：本发明碳纤维单丝体积电阻率测试支架的主视图；
图6：本发明碳纤维单丝体积电阻率测试支架的左视图。
附图标记说明：
1—纸框；11—中央线；12—导电涂料；13—碳纤维单丝；2—四氟框架；21—铜片电极；22—固定螺丝；23—碳纤维单丝；24—导电膏；25—胶带细条；26—矩形槽。
具体实施方式
下面结合图3至图6，对本发明做进一步说明：
本发明碳纤维单丝体积电阻率测试支架，包括四氟框架2，四氟框架2为一中间设有矩形槽26的盒体，在盒体左右两侧边缘处分别固定有多个铜片电极21，每条碳纤维单丝23的一端固定在左侧的一个铜片电极21上，每条碳纤维单丝23的另一端固定在右侧对应的一个铜片电极21上。
碳纤维单丝23与矩形槽26两条对应的矩形边平行。每条碳纤维单丝23的两端分别通过一胶带细条25粘结在铜片电极21的中心线上。
碳纤维单丝23与铜片电极21边缘处的接触位置涂上导电膏24。铜片电极21通过固定螺丝22与四氟框架2固定。铜片电极21一端位于四氟框架2之外部，外部的铜片电极21与电阻测量仪一端连接。
本发明碳纤维单丝体积电阻率测试方法如下：
将长90mm、宽55和厚10mm的矩形四氟板按图3和图4所示去掉中间长70mm、宽25mm矩形块，加工出一个具有矩形槽26的四氟框架2。用直径1mm不锈钢固定螺丝22将长20mm、宽10和厚3mm的铜片电极21固定在四氟框架2上，铜片电极21边缘与四氟框架2内沿对齐以确保两个对应的铜片电极间距为25mm。
固定碳纤维单丝23时先将透明胶带剪成约3mm长1mm宽的胶带细条25，用两个胶带细条25将长约40mm碳纤维单丝23两头分别粘结在相对铜片电极21两边中心线上，要确保单丝平直，然后在铜片电极21与碳纤维单丝23接触边缘位置涂上导电膏24。此时就可以很方便地移动四氟框架2用显微镜和电阻测试仪测得纤维单丝的直径和电阻，最后计算得出每根单丝的体积电阻率，用以评价纤维的电性能。
上面结合附图对本发明进行了示例性的描述，显然本发明的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围内。
Claims (5)
1.一种碳纤维单丝体积电阻率测试支架，其特征在于：包括四氟框架（2），四氟框架（2）为一中间设有矩形槽（26）的盒体，在盒体左右两侧边缘处分别固定有多个铜片电极（21），每条碳纤维单丝（23）的一端固定在左侧的一个铜片电极（21）上，每条碳纤维单丝（23）的另一端固定在右侧对应的一个铜片电极（21）上；每条碳纤维单丝（23）的两端分别通过一胶带细条（25）粘结在铜片电极（21）的中心线上；碳纤维单丝（23）与铜片电极（21）边缘处的接触位置涂上导电膏（24）。
2.根据权利要求1所述碳纤维单丝体积电阻率测试支架，其特征在于：碳纤维单丝（23）与矩形槽（26）两条对应的矩形边平行。
3.根据权利要求1、2或4所述碳纤维单丝体积电阻率测试支架，其特征在于：铜片电极（21）通过固定螺丝（22）与四氟框架（2）连接。
4.根据权利要求3所述碳纤维单丝体积电阻率测试支架，其特征在于：铜片电极（21）一端位于四氟框架（2）之外部，外部的铜片电极（21）与电阻测量仪一端连接。
5.一种使用权利要求1-4中任何一项所述碳纤维单丝体积电阻率测试支架进行碳纤维单丝体积电阻率测试方法，包括以下步骤：步骤1、碳纤维单丝（23）通过胶带细条（25）进行固定，碳纤维单丝（23）两头分别粘在两片相对应铜片电极（21）中心线上，确保单丝平直；步骤2、在铜片电极（21）边缘处与碳纤维单丝（23）接触位置涂上导电膏（24）；步骤3、移动四氟框架（2），并分别用显微镜和电阻测试仪测得纤维单丝的直径和电阻；步骤4、最后计算得出每根碳纤维单丝（23）的体积电阻率，用以评价碳纤维单丝（23）的电性能。
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