[发明专利]一种音速法测定石墨弹性模量设备的操作方法

说明书

本发明提供了一种音速法测定石墨弹性模量设备的操作方法，其包括校正方法与操作方法，其通过利用夹持机构对石墨样品的纵向自由度进行限定，并且在限定过程中，会自动校正石墨样品与测量探头之间的同轴度，再通过等速相向移动的测量探头对石墨样品进行夹持，使石墨样品固定在测量探头之间，解决测量探头与石墨样品同轴度无法保证的技术问题，提高测试精度，同时，利用夹持机构的驱动力使涂抹机构等量均匀的对测量探头进行耦合剂涂抹。

技术领域

本发明涉及石墨材料弹性模量测试技术领域，具体为一种音速法测定石墨弹性模量设备的操作方法。

背景技术

弹性模量又称杨氏模量，是工程材料重要的性能参数，从宏观角度来说，弹性模量是衡量物体抵抗弹性变形能力大小的尺度，从微观角度来说，则是原子、离子或分子之间键合强度的反映。凡影响键合强度的因素均能影响材料的弹性模量，如键合方式、晶体结构、化学成分、微观组织、温度等。弹性模量可视为衡量材料产生弹性变形难易程度的指标，其值越大，使材料发生一定弹性变形的应力也越大，即材料刚度越大，亦即在一定应力作用下，发生弹性变形越小。弹性模量E是指材料在外力作用下产生单位弹性变形所需要的应力。它是反映材料抵抗弹性变形能力的指标，相当于普通弹簧中的刚度。

而对于石墨材料来说，对各种规格型号的石墨材料，在其生产制备后，需要对石墨材料进行取样后测定其弹性模量，而传统的石墨材料的测定方法是采用共振法测定石墨材料的弹性模量，需要对石墨样品进行敲击或者其他激励方式使样品发生共振，通过测定物体的固有频率从而得出弹性模量。

对于应用于核领域的石墨材料，在材料中子辐照考核的过程中，需要对辐照前、后样样品进行系统弹性模量测试。GB/T3074.2-2008《石墨电极弹性模量测定方法》中，其就是利用声波在测试样品内传播的频率来测定测试样品的弹性模量，其测试系统包括激励器、接收器、驱动回路与检测回路，其中激励器用以激发试样共振，接收器用以试样共振信号，驱动回路用以提供音频正弦电信号，检测回路用以放大显示来自接收器的电信号。ASTMC747-16《Standard Test Method for Moduli of Elasticity and FundamentalFrenquencies of Carbon and Graphite Materials by Sonic Resonance》利用声音共振法测定炭和石墨弹性模量和基准频率的方法)与GB/T3074.2-2008基本原理类似。

另外，ASTM C769《Standard Test Method for Sonic Velocity inManufactured Carbon and Graphite Materials for Use in Obtaining anApproximate Value of Young’s Modulus》利用声速法测定人造炭和石墨近似杨氏模量)为利用声速法近似测定弹性模量的方法。

然而，上述方法中并未公开针对石墨材料利用音速法进行杨氏模量检测的自动化设备，也未公开该设备相应的操作方法。

发明内容

针对以上问题，本发明提供了一种音速法测定石墨弹性模量设备的操作方法，通过利用夹持机构对石墨样品的纵向自由度进行限定，并且在限定过程中，会自动校正石墨样品与测量探头之间的同轴度，再通过等速相向移动的测量探头对石墨样品进行夹持，使石墨样品固定在测量探头之间，解决测量探头与石墨样品同轴度无法保证的技术问题，提高测试精度，同时，利用夹持机构的驱动力使涂抹机构等量均匀的对测量探头进行耦合剂涂抹。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种音速法测定石墨弹性模量设备的操作方法，其包括音速法测定石墨弹性模量设备的校正操作方法与音速法测定石墨弹性模量设备的测量操作方法，所述音速法测定石墨弹性模量设备的校正方法包括以下几个步骤：