[发明专利]一种形状记忆高分子热力耦合实验装置

说明书

本发明公开了一种形状记忆高分子热力耦合实验装置，MTS acumen电磁伺服试验机通过MTS acumen控制器连接到MTS控制计算机；所述加热装置通过开关继电器的触点连接到加热直流电源；开关继电器的控制端连接到温度控制器的输出端；温度控制器还分别连接到非接触式激光温度传感器、MTS acumen控制器和MTS控制计算机；降温风扇连接到降温直流电源，降温直流电源的控制端连接到MTS控制计算机；MTS acumen电磁伺服试验机使用的形状记忆高分子试样设置在所述温度控制箱中。本发明在使用温度箱进行热力耦合实验的同时，还能够进行应变的测量；可进行不同温度的变形实验，不同程度的强制对流实验，不同升降温速率的形状记忆实验。

技术领域

本发明涉及形状记忆高分子性能测试领域，特别是一种形状记忆高分子热力耦合实验装置。

背景技术

随着科学的进步，航空航天、生物医学、微电子等高技术领域正在进行飞速发展，人们对材料性能的要求也越来越高，传统的结构材料已经不能满足科学发展的需要，所以很多具有特殊功能的材料应运而生。形状记忆高分子具有变形大，生物相容性好，制作简单，成本便宜，可印刷等有点，得到了广泛的运用。运用最广泛的一类形状记忆高分子为热激活的形状记忆高分子，此材料在玻璃化温度以上模量较低呈现超弹性，称之为橡胶态，在玻璃化温度以下模量较高呈现脆性，称之为玻璃态。形状记忆行为是通过在高温下(高于玻璃化温度)施加一定的变形，然后在固定形变的情况下降低温度，初去外力后临时形状形成，再在无外力的条件下升高温度，初始形状得以回复。整个形状记忆过程中是通过温度的变化来调节材料的内在玻璃相和橡胶相的变化，以及两者之间的内部作用力来完成的。在这个过程中，即存在力的变化，又存在温度的变化，力和温度之间是有相互影响的。另外还需要进行强制对流实验，讨论变形生热过程中材料力学性能的影响，以及不考虑变形生热(即强制对流减弱变形生热)下材料的力学性能的变化。

为了满足形状记忆高分子的热力耦合实验的需求，现有的也存在着许多的温控系统，基本是以温度箱的形式出现，现有的温度箱有以下缺点，大部分的温控箱仅能保温，不能满足升降温速率的控制，也不能满足强制对流的影响，而且能够满足升降温速率的要求的温控箱价格较贵，普遍情况是温控箱体积太大重量太重，使用极其不方便，特别是对于微小型MTS acumen试验机来说，这些温控箱可视化程度不高，采用温度箱的同时不能使用引伸计。为了满足这种形状记忆高分子热力耦合实验的研究，以及考虑到现有温控系统存在的问题，本发明专门设计一套满足形状记忆高分子热力耦合实验的温控系统，共同组建一套形状记忆高分子热力耦合实验装置。

发明内容

本发明的目的是提供一种形状记忆高分子热力耦合实验装置。

实现本发明目的的技术方案如下：

一种形状记忆高分子热力耦合实验装置，包括MTS acumen电磁伺服试验机、MTSacumen控制器和MTS控制计算机；所述MTS acumen电磁伺服试验机通过MTS acumen控制器连接到MTS控制计算机；还包括温度控制箱；所述温度控制箱设置有加热装置和降温风扇，还设置有非接触式激光温度传感器；所述加热装置通过开关继电器的触点连接到加热直流电源；开关继电器的控制端连接到温度控制器；温度控制器还分别连接到非接触式激光温度传感器、MTS acumen控制器和MTS控制计算机；所述降温风扇连接到降温直流电源，降温直流电源的控制端连接到MTS控制计算机；所述MTS acumen电磁伺服试验机使用的形状记忆高分子试样设置在所述温度控制箱中。

进一步地，还包括视频引伸计和视频引伸计控制计算机，视频引伸计连接到视频引伸计控制计算机。

进一步地，所述加热装置包括位于上部的加热片和位于下部的加热风扇，设置在温度控制箱的侧壁底部。作为其改进，所述加热装置为两个，分别设置在温度控制箱的两侧侧壁。

进一步地，所述降温风扇为两个，对称设置在温度控制箱的两侧侧壁上，其中一个为吸风风扇，另一个为排风风扇。