[实用新型]一种对高分子材料形状记忆效果定量测量的测试装置

说明书

本实用新型涉及一种对高分子材料形状记忆效果定量测量的测试装置，包括腔体、温控模块、形变模块、测量模块；温控模块包括对腔体进行加热的加热模块和对腔体进行冷却的冷却模块；形变模块包括装夹样品的夹具以及驱动样品形变的驱动装置，其中夹具位于腔体内；测量模块包括拉力传感器、温度传感器、影像测量仪、数据处理软件。本实用新型结构简单，操作方便，体积小，为高分子材料形状记忆效果测试提供了一种专用的设备，属于高分子材料测试领域。

技术领域

本实用新型涉及高分子材料测试领域，具体涉及一种对高分子材料形状记忆效果定量测量的测试装置。

背景技术

常见的形状记忆材料有形状记忆合金、形状记忆陶瓷以及形状记忆聚合物。其中，形状记忆聚合物是指具有初始形状的制品，在一定的条件下改变其初始形状并固定后，通过外界条件(如热、光、电、化学感应等)的刺激，又可恢复其初始形状的高分子材料。与形状记忆合金和陶瓷相比，形状记忆聚合物由于其刺激方式多样化、质轻价廉、更优异的弹性形变、力学性能可在较宽范围内调节、潜在的生物相容性及生物可降解性、柔韧性好、变形温度范围可调整、原材料充足、易加工成型、耐腐蚀、电绝缘性和保温效果好等优势，成为被大力发展的一种新型形状记忆材料。

作为一种相对较新的形状记忆材料，形状记忆聚合物及其复合材料更是由于其诸多突出优点和多功能性，有望成为未来智能材料的主角之一。而随着形状记忆聚合物的高速发展，其形状记忆效果的测试变得尤为重要。但是并没有现行的设备及装置对形状记忆进行特定的、准确的计量。

实用新型内容

针对现有技术中存在的技术问题，本实用新型的目的是：提供一种对高分子材料形状记忆效果定量测量的测试装置，对高分子材料形状记忆效果进行精确可靠测量。

为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种对高分子材料形状记忆效果定量测量的测试装置，包括腔体、温控模块、形变模块、测量模块；温控模块包括对腔体进行加热的加热模块和对腔体进行冷却的冷却模块；形变模块包括装夹样品的夹具以及驱动样品形变的驱动装置，其中夹具位于腔体内；测量模块包括拉力传感器、温度传感器、影像测量仪、数据处理软件。

作为一种优选，腔体包括一可启闭的耐高温石英玻璃窗；影像测量仪透过耐高温石英玻璃窗采集样品信息。

作为一种优选，加热模块包括电加热器、红外加热器或辐照加热器；冷却模块为制冷流体注入器，与腔体相接往腔体内注入制冷流体。

作为一种优选，影像测量仪为实时监测样品形状变化的CCD相机。

作为一种优选，形变模块中，夹具为拉伸、压缩或弯曲夹具；驱动装置为气动驱动装置或电动驱动装置，驱动夹具运动。

一种对高分子材料形状记忆效果定量测量的测试方法，采用一种对高分子材料形状记忆效果定量测量的测试装置，包括如下步骤：A.样品通过夹具固定在腔体内，将腔体密封，打开影像测量仪开始采集；B.通过加热模块对样品进行快速加热，使腔内温度达到测试温度后保持恒温；C.通过驱动装置带动夹具运动使得样品发生形变，保持形变稳定；D.通过冷却模块对样品进行降温，降低至设定温度后保持恒温，确保试样形变量稳定后松开夹具；E.快速升温至步骤B 的温度，使得样品在无外力作用下自发形状记忆的形变回复，直至样品形变回复稳定；F.通过数据处理软件把影像测量仪所采集的样品变形图像转换为数据信息，得到所需结果。

作为一种优选，步骤B中，样品的温度达到120℃--350℃，保持恒温 3min--15min。

作为一种优选，步骤C中，形变方式包括拉伸、压缩或弯曲，保持形变 3min--15min。

作为一种优选，步骤D中，设定温度为5℃-40℃，保持恒温5min--30min。