يبدأ الحصول على البيانات الموثوقة بعزل المادة عن الجهاز. يعد جهاز اختبار المواد العالمي المزود بمقياس استطالة عالي الدقة ضروريًا للغاية للقضاء على تداخل القياس الناجم عن انزلاق التثبيت. بدون هذا القياس المباشر على العينة، من المحتمل أن تكون منحنيات الإجهاد والانفعال الناتجة غير دقيقة، مما يجعل تحليل المادة المركبة المقواة بالجرافين معيبًا.
غالبًا ما تكون التحسينات الميكانيكية التي يوفرها الجرافين دقيقة ودقيقة. الاعتماد على حركة الجهاز القياسية بدلاً من مقياس استطالة مخصص يخفي هذه التحسينات، مما يجعل من المستحيل حساب التغيرات في معامل يونغ و مقاومة الشد بدقة.
تحدي قياس المواد المركبة من الجرافين
القضاء على عامل الانزلاق
في اختبار الشد القياسي، غالبًا ما تُستخدم حركة العارضة المتقاطعة للجهاز كبديل لاستطالة العينة. ومع ذلك، فإن هذه الطريقة عرضة لأخطاء كبيرة بسبب انزلاق التثبيت، حيث تنزلق العينة قليلاً داخل المشابك.
يقوم مقياس الاستطالة عالي الدقة (خاصة نموذج ثنائي المحور) بالتركيب مباشرة على العينة المركبة. من خلال قياس التشوه مباشرة على طول طول القياس، فإنه يتجاوز المشابك تمامًا، مما يضمن أن أي حركة مسجلة هي انفعال مادي فعلي، وليس استقرارًا ميكانيكيًا.
التقاط "زيادات صغيرة" في الأداء
غالبًا ما يؤدي تعزيز الجرافين إلى تحسينات تدريجية، ولكنها حاسمة، في الخصائص الميكانيكية. يمكن أن تكون هذه التغييرات - خاصة في معامل يونغ (الصلابة) - صغيرة نسبيًا فيما يتعلق بالإزاحة المطلقة.
إذا كان نظام القياس يفتقر إلى الدقة أو يتضمن ضوضاء انزلاق، فإن هذه الزيادات الدقيقة تُفقد. الإعداد عالي الدقة هو الطريقة الوحيدة لحل التأثير المتصلب للجرافين داخل المصفوفة رياضيًا.
التحقق من التعديلات البينية
يعتمد أداء هذه المواد المركبة بشكل كبير على التعديل البيني الذي يوفره الجرافين والبولي يوريثان. يحدد التفاعل بين التعزيز والمصفوفة قدرة نقل الحمل.
تسمح منحنيات الإجهاد والانفعال الدقيقة للباحثين بالتحقق مما إذا كانت هذه التعديلات الكيميائية تعمل. إذا كانت بيانات مقاومة الشد مشوهة بسبب أخطاء الاختبار، يصبح من المستحيل ربط البنية الكيميائية بالأداء الميكانيكي.
فهم مخاطر الاختبار غير السليم
وهم انخفاض الصلابة
الخطأ الأكثر شيوعًا في اختبار المواد المركبة عالية المعامل بدون مقياس استطالة هو قيم الانفعال المبالغ فيها بشكل مصطنع. عندما يتم تسجيل انزلاق التثبيت على أنه "تمدد"، تبدو المادة أكثر مرونة وأقل صلابة مما هي عليه في الواقع.
يؤدي هذا إلى حساب معامل يونغ أقل من القيمة الحقيقية. في سياق البحث أو مراقبة الجودة، قد يؤدي هذا الخطأ السلبي إلى استنتاج خاطئ بأن تعزيز الجرافين فشل في تحسين صلابة المادة المركبة.
ضمان سلامة البيانات في أبحاث المواد المركبة
لتوصيف فوائد تعزيز الجرافين بدقة، يجب عليك إعطاء الأولوية لعزل بيانات الانفعال.
- إذا كان تركيزك الأساسي هو معامل يونغ: يجب عليك استخدام مقياس استطالة لضمان اشتقاق بيانات الانفعال فقط من طول قياس العينة، واستبعاد جميع الامتثال والانزلاق من قطار التحميل.
- إذا كان تركيزك الأساسي هو مقاومة الشد: تحتاج إلى منحنيات إجهاد وانفعال دقيقة لتحديد متى وكيف تنحني المادة بالضبط، مما يؤكد فعالية الترابط البيني.
الدقة الحقيقية تحول بيانات الجهاز الخام إلى رؤى علمية للمواد تم التحقق منها.
جدول ملخص:
| العامل | عارضة الجهاز فقط | مع مقياس استطالة عالي الدقة |
|---|---|---|
| مصدر القياس | إجمالي حركة الجهاز | طول قياس العينة المباشر |
| انزلاق التثبيت | مضمن كبيانات انفعال خاطئة | تم القضاء عليه تمامًا |
| معامل يونغ | منخفض بشكل مصطنع / غير دقيق في كثير من الأحيان | دقيق وصالح علميًا |
| حساسية البيانات | يخفي فوائد الجرافين الدقيقة | يلتقط تأثيرات التصلب التدريجية |
| تحليل نقل الحمل | غير موثوق لدراسة الواجهة | دقيق للتحقق من التعديلات الكيميائية |
ارتقِ بأبحاث المواد المركبة الخاصة بك مع دقة KINTEK
لا تدع أخطاء القياس تقوض ابتكاراتك في المواد. تتخصص KINTEK في حلول الضغط والاختبار الشاملة للمختبرات، وتقدم مجموعة متنوعة من الأنظمة اليدوية والأوتوماتيكية والمدفأة والمتعددة الوظائف، إلى جانب المكابس الأيزوستاتيكية المتقدمة المصممة لأبحاث البطاريات والمواد المركبة عالية الأداء.
تضمن معداتنا الدقة المطلوبة للتحقق من التعديلات البينية المعقدة وتحسينات الأداء الميكانيكي. تعاون مع KINTEK لتحقيق سلامة بيانات يمكنك الوثوق بها.
اتصل بخبرائنا اليوم للعثور على تكوين الاختبار المثالي لاحتياجات مختبرك.
المراجع
- Ayşe Durmuş-Sayar, Serkan Ünal. Incorporation of Graphene Nanoplatelets into Fiber-Reinforced Polymer Composites in the Presence of Highly Branched Waterborne Polyurethanes. DOI: 10.3390/polym16060828
تستند هذه المقالة أيضًا إلى معلومات تقنية من Kintek Press قاعدة المعرفة .
المنتجات ذات الصلة
- المكبس الهيدروليكي للمختبر مكبس الحبيبات المعملية مكبس بطارية الزر
- مكبس الحبيبات المختبري الهيدروليكي 2T المختبري لمكبس الحبيبات المختبري 2T ل KBR FTIR
- مكبس الحبيبات المختبري الكهربائي الهيدروليكي المنفصل الكهربائي للمختبر
- آلة الضغط الأوتوماتيكية المختبرية الأوتوماتيكية الباردة المتوازنة CIP
- مكبس الحبيبات بالكبس اليدوي المتساوي الضغط على البارد CIP
يسأل الناس أيضًا
- ما هي أهمية التحكم في الضغط أحادي المحور لأقراص الإلكتروليت الصلب القائمة على البزموت؟ تعزيز دقة المختبر
- لماذا يُعد استخدام مكبس هيدروليكي معملي لتكوير المواد أمرًا ضروريًا؟ تحسين الموصلية لأقطاب الكاثود المركبة
- ما هي وظيفة مكبس هيدروليكي معملي في حبيبات الكبريتيد الإلكتروليتية؟ تحسين كثافة البطارية
- ما هي وظيفة مكبس هيدروليكي معملي في أبحاث البطاريات ذات الحالة الصلبة؟ تعزيز أداء الكبسولات
- ما هي مزايا استخدام مكبس هيدروليكي معملي لعينات المحفز؟ تحسين دقة بيانات XRD/FTIR
