一种石墨烯膜拉力测试机的制作方法

本发明涉及拉力测试，尤其涉及一种石墨烯膜拉力测试机。

背景技术：

1、石墨烯膜的拉力测试是一种评估其机械性能的重要实验。石墨烯作为一种单层碳原子以蜂窝状晶格排列的材料，具有极高的强度和弹性模量。拉力测试可以测量石墨烯在承受外力时的响应，包括其断裂强度、弹性极限和塑性变形能力。

2、在进行石墨烯膜的拉力测试时，夹持是一个关键的步骤，同时也是最容易出现问题的部分之一。由于石墨烯膜极其薄且脆弱，任何夹持不当都可能导致膜产生褶皱，这会严重影响测试的准确性和可重复性。褶皱不仅改变了石墨烯的局部应力分布，还可能提前引发断裂，导致测试结果无法反映材料的真实性能。

3、为了解决上述问题，我们提出一种石墨烯膜拉力测试机，本拉力测试机能够在夹持石墨烯膜时进行牵引抚平，确保夹具夹持的石墨烯膜两端无褶皱，以保证测试结果的准确性和可靠性。

技术实现思路

1、为了克服石墨烯膜夹持容易产生褶皱影响测试结果的缺点，本发明的本发明提供一种石墨烯膜拉力测试机，能够确保夹具夹持的石墨烯膜两端无褶。

2、一种石墨烯膜拉力测试机，包括有底座，底座上固定连接有控制器，底座上滑动式连接有周向等距分布的固定架，固定架靠近底座的一侧固定连接有第一夹具，固定架上滑动式连接有滑动块，滑动块与相邻的固定架之间连接有第一弹簧，滑动块上固定连接有拉力传感器，拉力传感器与控制器电性连接，拉力传感器上固定连接有第二夹具，还包括有安装架，安装架固定连接于固定架靠近第一夹具的一侧，安装架顶端固定连接有支撑板，支撑板上固定连接有竖向对称的抚平轮，抚平轮两端均固定连接有第二齿轮，支撑板上转动式连接有对称设置的换向齿轮，换向齿轮与相邻的两个第二齿轮啮合，支撑板上部固定连接有对称设置的马达，马达的输出轴与相邻的换向齿轮固定连接，底座上设有用于驱动滑动块滑动将石墨烯膜拉伸的驱动组件，安装架和支撑板上设有用于将石墨烯膜牵引进入夹具的牵引组件。

3、此外，特别优选的是，第一夹具和第二夹具上均设有螺纹调节杆。

4、此外，特别优选的是，驱动组件包括有接触杆，接触杆固定连接于滑动块底端，底座上转动式连接有转环，转环上固定连接有推动架，底座上固定连接有电机，电机的输出轴上固定连接有第一齿轮，转环上固定连接有齿圈，齿圈与第一齿轮啮合。

5、此外，特别优选的是，接触杆远离滑动块的一端设有凸杆，推动架与凸杆挤压配合。

6、此外，特别优选的是，牵引组件包括有对称设置的导向杆，对称设置的导向杆固定连接于支撑板上，对称设置的导向杆之间滑动式连接有滑动架，滑动架上滑动式连接有两组滑动环，每组的滑动环之间固定连接有夹持轮，相邻的两个滑动环之间连接有第二弹簧，滑动架上滑动式连接有对称设置的挤压块，挤压块底端固定连接有挤压杆，滑动架与导向杆之间连接有第三弹簧，安装架远离抚平轮的一侧固定连接有电动导轨，安装架靠近电动导轨一侧的上部转动式连接有导向轮，滑动架上连接有拉绳，拉绳尾端绕过相邻的导向轮与相邻的电动导轨的滑块连接。

7、此外，特别优选的是，挤压块靠近夹持轮的一侧设有v型倾斜面，挤压块与相邻的夹持轮挤压配合。

8、此外，特别优选的是，支撑板上开有两端大中间小的导向槽，挤压杆底端伸入导向槽内与支撑板挤压配合。

9、此外，特别优选的是，还包括有用于对滑动块复位进行缓冲的缓冲组件，缓冲组件设置于滑动块和固定架，缓冲组件包括有连接块，连接块固定连接于滑动块底端，固定架远离底座的一侧固定连接有气筒，气筒内滑动式连接有活塞杆，活塞杆与相邻的气筒之间连接有第四弹簧，活塞杆底端与相邻的连接块之间转动式连接有连接板，气筒顶端连通有进气管，气筒顶端连通有的出气管。

10、此外，特别优选的是，出气管比进气管小。

11、此外，特别优选的是，进气管和出气管均带有单向阀的。

12、与现有技术相比，本发明具有以下优点：1、夹持轮牵引石墨烯膜在往第一夹具和第二夹具内移动时，通过两个反方向转动的抚平轮将石墨烯膜抚平，确保平整的石墨烯膜移动至第一夹具和第二夹具之间进行夹持，避免石墨烯夹持出现褶皱影响测试结果，而推动架与接触杆挤压配合便可控制滑动块向外滑动，进而使得第二夹具向外移动与第一夹具配合将石墨烯膜拉伸进行拉力测试，测试时，拉力传感器可将拉力数据传输至控制器。

13、2、滑动块向外滑动控制活塞杆向下滑动将空气吸入气筒，而滑动块向内滑动时，活塞杆向上滑动将空气排出，由于出气管比进气管小，所以气筒内的空气排出的速度会被限制，进而减缓滑动块向内滑动的速度，避免滑动块在第一弹簧复位的作用下快速向内导致零件受损。

技术特征：

1.一种石墨烯膜拉力测试机，包括有底座（1），底座（1）上固定连接有控制器（2），底座（1）上滑动式连接有周向等距分布的固定架（3），固定架（3）靠近底座（1）的一侧固定连接有第一夹具（4），固定架（3）上滑动式连接有滑动块（5），滑动块（5）与相邻的固定架（3）之间连接有第一弹簧（6），滑动块（5）上固定连接有拉力传感器（7），拉力传感器（7）与控制器（2）电性连接，拉力传感器（7）上固定连接有第二夹具（8），其特征是，还包括有安装架（15），安装架（15）固定连接于固定架（3）靠近第一夹具（4）的一侧，安装架（15）顶端固定连接有支撑板（16），支撑板（16）上固定连接有竖向对称的抚平轮（17），抚平轮（17）两端均固定连接有第二齿轮（18），支撑板（16）上转动式连接有对称设置的换向齿轮（181），换向齿轮（181）与相邻的两个第二齿轮（18）啮合，支撑板（16）上部固定连接有对称设置的马达（182），马达（182）的输出轴与相邻的换向齿轮（181）固定连接，底座（1）上设有用于驱动滑动块（5）滑动将石墨烯膜拉伸的驱动组件，安装架（15）和支撑板（16）上设有用于将石墨烯膜牵引进入夹具的牵引组件。

2.按照权利要求1所述的一种石墨烯膜拉力测试机，其特征是，第一夹具（4）和第二夹具（8）上均设有螺纹调节杆。

3.按照权利要求2所述的一种石墨烯膜拉力测试机，其特征是，驱动组件包括有接触杆（9），接触杆（9）固定连接于滑动块（5）底端，底座（1）上转动式连接有转环（10），转环（10）上固定连接有推动架（11），底座（1）上固定连接有电机（12），电机（12）的输出轴上固定连接有第一齿轮（13），转环（10）上固定连接有齿圈（14），齿圈（14）与第一齿轮（13）啮合。

4.按照权利要求3所述的一种石墨烯膜拉力测试机，其特征是，接触杆（9）远离滑动块（5）的一端设有凸杆，推动架（11）与凸杆挤压配合。

5.按照权利要求4所述的一种石墨烯膜拉力测试机，其特征是，牵引组件包括有对称设置的导向杆（19），对称设置的导向杆（19）固定连接于支撑板（16）上，对称设置的导向杆（19）之间滑动式连接有滑动架（20），滑动架（20）上滑动式连接有两组滑动环（201），每组的滑动环（201）之间固定连接有夹持轮（202），相邻的两个滑动环（201）之间连接有第二弹簧（203），滑动架（20）上滑动式连接有对称设置的挤压块（204），挤压块（204）底端固定连接有挤压杆（205），滑动架（20）与导向杆（19）之间连接有第三弹簧（21），安装架（15）远离抚平轮（17）的一侧固定连接有电动导轨（22），安装架（15）靠近电动导轨（22）一侧的上部转动式连接有导向轮（23），滑动架（20）上连接有拉绳（24），拉绳（24）尾端绕过相邻的导向轮（23）与相邻的电动导轨（22）的滑块连接。

6.按照权利要求5所述的一种石墨烯膜拉力测试机，其特征是，挤压块（204）靠近夹持轮（202）的一侧设有v型倾斜面，挤压块（204）与相邻的夹持轮（202）挤压配合。

7.按照权利要求6所述的一种石墨烯膜拉力测试机，其特征是，支撑板（16）上开有两端大中间小的导向槽，挤压杆（205）底端伸入导向槽内与支撑板（16）挤压配合。

8.按照权利要求7所述的一种石墨烯膜拉力测试机，其特征是，还包括有用于对滑动块（5）复位进行缓冲的缓冲组件，缓冲组件设置于滑动块（5）和固定架（3），缓冲组件包括有连接块（25），连接块（25）固定连接于滑动块（5）底端，固定架（3）远离底座（1）的一侧固定连接有气筒（26），气筒（26）内滑动式连接有活塞杆（27），活塞杆（27）与相邻的气筒（26）之间连接有第四弹簧（271），活塞杆（27）底端与相邻的连接块（25）之间转动式连接有连接板（28），气筒（26）顶端连通有进气管（29），气筒（26）顶端连通有的出气管（30）。

9.按照权利要求8所述的一种石墨烯膜拉力测试机，其特征是，出气管（30）比进气管（29）小。

10.按照权利要求9所述的一种石墨烯膜拉力测试机，其特征是，进气管（29）和出气管（30）均带有单向阀的。

技术总结
本发明公开了一种石墨烯膜拉力测试机，涉及拉力测试技术领域。本发明提供一种石墨烯膜拉力测试机，能够确保夹具夹持的石墨烯膜两端无褶。一种石墨烯膜拉力测试机，包括有底座，底座上固定连接有控制器，底座上滑动式连接有周向等距分布的固定架，固定架靠近底座的一侧固定连接有第一夹具，固定架上滑动式连接有滑动块，滑动块与相邻的固定架之间连接有第一弹簧，滑动块上固定连接有拉力传感器，拉力传感器上固定连接有第二夹具。夹持轮牵引石墨烯膜在往第一夹具和第二夹具内移动时，通过两个反方向转动的抚平轮将石墨烯膜抚平，确保平整的石墨烯膜移动至第一夹具和第二夹具之间进行夹持，避免石墨烯夹持出现褶皱影响测试结果。

技术研发人员：田明智,罗汝明,徐福平
受保护的技术使用者：广东伟博新材料科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5