竖直和水平方向上同时分别施加压拉荷载的试验方法

摘要

本发明提供一种竖直和水平方向上同时分别施加压拉荷载的试验方法，属于聚合物基形状记忆材料训练方法的技术领域，解决目前单向训练方法导致形状记忆效应差、应用范围受限的问题。首先制备形状记忆聚合物基材料，加工成形试件，安装并固定在夹具中；在高于其玻璃化转变温度的条件下施加压荷载，在试件的竖直和水平方向同时产生压和拉应力，当变形至设计值时，停止加热，保持压荷载不变，自然冷却到室温并卸载，制备了具有形状记忆功能的样品；最后考察样品形状记忆效应、分子取向、内应力、组织结构变化，研究样品的形状记忆功能。本发明提供的便捷训练方法降低了聚合物基形状记忆材料二维训练难度，提高了形状记忆效应，拓展了工程应用范围。

主权项

本发明提供一种竖直和水平方向上同时分别施加压拉荷载的试验方法，其特征在于该方法的具体实施步骤如下：(1)选择价格低廉、形状记忆效应较好的聚合物原材料，根据复合配方制备形状记忆聚合物基材料，将其加工成十字形试件，把十字形试件中心部位标记为四等分正方形，安装并固定在双轴训练夹具中；(2)采用差示扫描量热法确定形状记忆聚合物基材料玻璃化转变温度，将固定在夹具中的试件放在环境箱中，并在夹具顶部施加一定的压荷载，通过夹具杆件铰接结构使试件在竖直和水平方向上同时分别受到压和拉应力；(3)按照一定升温速率加热环境箱，当温度高于形状记忆聚合物基材料玻璃化转变温度20℃时，维持该温度不变持续一段时间，当十字形试件竖直和水平方向的变形至设计值时，停止加热，保持压荷载不变，在关闭环境箱的状态下自然冷却；(4)当环境箱温度降至室温时，卸除双轴训练夹具上的压荷载，制备了具有形状记忆功能的聚合物基材料，将训练后的十字形试件的中心区域加工成为四个小的立方体样品供各项性能测试使用；(5)测定训练后样品的形状固定率和回复率，表征样品形状记忆效应，并采用偏振红外光谱仪、X射线衍射仪、透射电子显微镜、扫描电镜分析训练后样品的分子取向、内应力、构象熵、微观组织结构、表面形貌变化，研究样品的形状记忆功能及其原理。