【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及用同步輻射x射線散射研究高分子材料薄膜在不同溫度下動態拉伸過程中的結構演化的技術，屬于高分子材料測試，具體地說，涉及一種拉伸裝置及其控制方法。
技術介紹
1、半結晶聚合物材料在服役過程中，總不可避免地會受到外力和溫度的影響，而產生形變甚至斷裂。半結晶聚合物在塑性形變過程十分復雜，主要包括應力誘導晶片滑移、片晶碎裂和鏈段解纏結。目前由于國內同步輻射光源強度和原位拉伸設備的限制，科研工作者只能研究聚合物在低速、小應變或應力松弛之后準靜態下的結構演化。得益于國內高空間分辨和時間分辨的同步輻射x射線散射技術的快速發展，可以原位觀察半結晶聚合物在形變過程中的結構演化。
2、目前市售的拉伸裝置只能做勻速運動，且拉伸速度范圍窄，無法滿足高分子材料在高速形變和循環動態拉伸實驗中的科研需求。同時，目前接觸式加熱方案不能充分加熱整根樣條的加熱。
3、有鑒于此，特提出本專利技術。
技術實現思路
1、本專利技術的目的在于提供一種拉伸裝置及其控制方法，以實現拉伸裝置的寬拉伸速率范圍，多種拉伸模式，以及樣條受熱和形變均勻的目的。
2、為解決上述技術問題，本專利技術采用技術方案的基本構思是：
3、一種拉伸裝置，包括：安裝基座和相對設置的兩個滑臺，滑臺可滑動的設置在安裝基座上，兩個滑臺上分別具有用于拉伸樣條的拉伸夾具，兩個所述滑臺分別連接有驅動機構，驅動機構可驅動滑臺滑動，滑臺滑動帶動拉伸夾具雙向拉伸樣條。
4、進一步地，驅動機構的動力輸出
5、進一步地，拉伸裝置還包括：
6、樣條殼體，內部具有用于容納樣條的空腔；
7、加熱單元，具有與所述樣條殼體連通的氣體通道以及用于對氣體通道內的氣體進行加熱的加熱結構；
8、鼓風單元，與所述氣體通道連通，用于向所述氣體通道內通入氣體；
9、由鼓風單元輸出的氣體進入氣體通道，經加熱結構加熱后，輸入樣條殼體的空腔內用于加熱樣條。
10、進一步地，所述加熱單元包括導熱塊，導熱塊上開設有貫穿導熱塊塊體的孔道，所述孔道形成所述氣體通道；
11、所述導熱塊為柱狀結構，所述氣體通道自柱狀結構一端向另一端延伸并貫穿柱狀結構兩端；
12、優選的，所述氣體通道內設置有螺旋狀導熱絲。
13、進一步地，所述導熱塊上還具有安裝部，所述加熱結構設置在所述安裝部上；
14、優選的，所述導熱塊包括自其一端向另一端分割而成的第一、二塊體，第一、二塊體的分割面上分別具有凹槽結構，凹槽結構扣合形成所述安裝部，所述加熱結構插設在所述安裝部內。
15、進一步地，還包括測溫單元，設置在所述加熱單元和樣條殼體之間，用于檢測鼓出熱風的溫度；
16、優選的，所述樣條殼體的頂壁上開設有安裝口，所述測溫單元可拆卸地設置在所述安裝口上；
17、優選的，所述測溫單元包括測溫塊和溫度傳感器，測溫塊上開設有貫穿測溫塊塊體的測溫孔道，測溫孔道一端連通加熱單元的氣體通道，另一端連通所述樣條殼體，溫度傳感器的測溫端插設在所述測溫孔道內；
18、優選的，所述測溫塊為柱狀結構，所述測溫孔道貫穿柱狀結構的兩端，所述柱狀結構的周側壁上開設有連通測溫孔道內外的安裝孔道，所述溫度傳感器插設在所述安裝孔道上。
19、進一步地，還包括內部具有安裝腔的隔熱殼體，所述加熱單元設置在所述隔熱殼體的安裝腔內。
20、進一步地，所述樣條殼體具有透明側壁，透明側壁上開設有貫穿透明側壁的開口；
21、優選的，所述樣條殼體為隔熱樣條殼體。
22、進一步地，所述拉伸夾具包括表面具有柱狀突起的第一板狀結構、表面開設有通孔的第二板狀結構，所述通孔可套設在所述柱狀突起上，
23、所述樣條兩端分別開設有套孔，兩端套孔分別套接在拉伸夾具上第一板狀結構的柱狀突起上，第二板狀結構套接在柱狀突起上將樣條端部夾持在第一、二板狀結構之間；
24、優選的，第一板狀結構設置有柱狀突起的夾持側壁、第二板狀結構和所述夾持側壁與樣條的接觸面上均設置有防滑紋路；
25、優選的，所述樣條包括位于兩端、可夾設在第一、二板狀結構之間的夾持段，和位于夾持段之間的拉伸段，所述拉伸段的寬度小于所述夾持段的寬度；
26、優選的，所述夾持段與拉伸段之間漸縮過渡連接；
27、優選的，所述拉伸段的長度為2mm。
28、本專利技術還提供一種如上述技術方案任一所述的拉伸裝置的控制方法，包括：控制拉伸裝置對夾持在樣條殼體內的樣條進行雙向拉伸；
29、優選的，雙向拉伸過程中控制加熱單元開啟，加熱溫度為25-170℃；
30、優選的，所述雙向拉伸包括勻速直線拉伸，拉伸速率范圍為0.001-100mm/s；
31、優選的，所述雙向拉伸包括正弦往復拉伸，振幅為0.1-100mm、頻率為0.001-10hz；
32、優選的，在樣條拉伸回復過程中，當樣條的力值達到最小力值0.1n時，控制樣條停止回復，并進行下一個正弦往復循環拉伸。
33、采用上述技術方案后，本專利技術與現有技術相比具有以下有益效果。
34、本專利技術中，兩個驅動機構開啟，驅動滑臺運動，滑臺運動帶動拉伸夾具運動，拉伸夾具對樣條進行雙向拉伸，使得樣條的形變更加均勻，且具有較寬的拉伸速率范圍和多種運動模式。
35、本專利技術中，鼓風單元能夠向加熱單元的氣體通道內通入氣體，加熱單元的加熱結構對通入的氣體進行加熱，加熱后形成的高溫氣體能夠進入樣條殼體中，對整根樣條進行加熱，使其受熱和拉伸形變更加均勻。
36、氣體通道由導熱塊上的孔道形成，這樣氣體通道內的氣體能夠被導熱塊本身加熱，加熱效率高，并且氣體受熱均勻，受熱均勻的氣體作用于樣條時能夠對樣條更加均勻地進行加熱。
37、氣體通道內設置有螺旋狀導熱絲，增加了氣流在氣體通道內的停留時間，以進一步保證氣體能夠被充分加熱。
38、在氣體通道中加熱后的氣體會先進入測溫孔道測溫，測溫后進入樣條殼體中，溫度傳感器的測溫端插設在所述測溫孔道內，這樣溫度傳感器能夠直接檢測測溫孔道內氣體的實際溫度，檢測結果準確，這樣，有助于準確控制氣體的加熱溫度，進而精準控制對樣條的加熱溫度。
39、本專利技術拉伸裝置的控制方法中，對樣條進行了雙向拉伸，樣條的形變更加均勻，且具有較寬的拉伸速率范圍和多種運動模式。
40、下面結合附圖對本專利技術的具體實施方式作進一步詳細的描述。
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1.一種拉伸裝置，包括：安裝基座和相對設置的兩個滑臺，滑臺可滑動的設置在安裝基座上，兩個滑臺上分別具有用于拉伸樣條的拉伸夾具，其特征在于：兩個所述滑臺分別連接有驅動機構，驅動機構可驅動滑臺滑動，滑臺滑動帶動拉伸夾具雙向拉伸樣條。
2.根據權利要求1所述的一種拉伸裝置，其特征在于：驅動機構的動力輸出軸與所述滑臺通過滾珠絲桿連接，滾珠絲桿將動力輸出軸的回轉運動轉化為直線運動，用于驅動所述滑臺滑動。
3.根據權利要求1或2所述的一種拉伸裝置，其特征在于：還包括：
4.根據權利要求3所述的一種拉伸裝置，其特征在于：所述加熱單元包括導熱塊，導熱塊上開設有貫穿導熱塊塊體的孔道，所述孔道形成所述氣體通道；
5.根據權利要求4所述的一種拉伸裝置，其特征在于：所述導熱塊上還具有安裝部，所述加熱結構設置在所述安裝部上；
6.根據權利要求3-5任一所述的一種拉伸裝置，其特征在于：還包括測溫單元，設置在所述加熱單元和樣條殼體之間，用于檢測鼓出熱風的溫度；
7.根據權利要求3-6任一所述的一種拉伸裝置，其特征在于：還包括內部具有安裝腔
8.根據權利要求3-7任一所述的一種拉伸裝置，其特征在于：所述樣條殼體具有透明側壁，透明側壁上開設有貫穿透明側壁的開口；
9.根據權利要求1-8任一所述的一種拉伸裝置，其特征在于：
10.一種如上述權利要求1-9任一所述的拉伸裝置的控制方法，其特征在于：控制拉伸裝置對夾持在樣條殼體內的樣條進行雙向拉伸；
...【技術特征摘要】
1.一種拉伸裝置，包括：安裝基座和相對設置的兩個滑臺，滑臺可滑動的設置在安裝基座上，兩個滑臺上分別具有用于拉伸樣條的拉伸夾具，其特征在于：兩個所述滑臺分別連接有驅動機構，驅動機構可驅動滑臺滑動，滑臺滑動帶動拉伸夾具雙向拉伸樣條。
2.根據權利要求1所述的一種拉伸裝置，其特征在于：驅動機構的動力輸出軸與所述滑臺通過滾珠絲桿連接，滾珠絲桿將動力輸出軸的回轉運動轉化為直線運動，用于驅動所述滑臺滑動。
3.根據權利要求1或2所述的一種拉伸裝置，其特征在于：還包括：
4.根據權利要求3所述的一種拉伸裝置，其特征在于：所述加熱單元包括導熱塊，導熱塊上開設有貫穿導熱塊塊體的孔道，所述孔道形成所述氣體通道；
5.根據權利要求4所述的一種拉伸裝置，其特征在于...
【專利技術屬性】
技術研發人員：劉國明，楊博，袁震，董俠，王篤金，
申請(專利權)人：中國科學院化學研究所，
類型：發明
國別省市：
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