新エネルギー産業の発展に伴い、新エネルギー材料の研究開発とテストはますます重要になっている。リチウム電池、光起電力材料、複合材料などの新エネルギー材料は、物理的及び化学的性質を有するため、適切な新エネルギー材料引張試験機試料及び治具の選択は極めて重要である。
適切な試料を選択する方法:
1.試料の形状と寸法
試料の形状と寸法は引張試験における重要な要素である。新エネルギー材料の引張試験にとって、試料の寸法は引張試験機の試験範囲と一致しなければならない。試料のサイズが大きすぎると、試験機の負荷範囲を超える可能性があり、試料のサイズが小さすぎると、測定が不正確になる可能性があります。
通常、試料は次の要件を満たす必要があります。
標準化形状:試料は標準的な矩形、円形または延伸シートなどの形状を採用し、試料の表面が平らでないことを避けるべきである。
適切な長さと幅:試料の長さは一般的に幅の数倍であり、引張中に局所破裂が発生しにくいことを保証する。
均一な断面:試料の断面は均一に維持して、応力集中を避けて、試験結果が信頼できないことを招く。
複合材料、薄膜材料などの異なるタイプの新エネルギー材料については、その特性と試験基準に基づいて適切な試料の形状とサイズを選択する必要があります。
2.試料の表面処理
試料の表面処理は引張試験の結果に影響を与える。試料表面の滑らかさは引張力印加の均一性に直接影響し、それによって材料の機械的性質に影響する。試料を選択する際には、一般的に次のことが必要です。
表面平坦:表面が滑らかで、明らかな亀裂や欠陥がない。
汚染物なし:試料表面に油汚れ、ほこりまたはその他の汚染物があることを避け、これらの物質は治具の把持力に影響し、試験中の誤差を招く。
特に、リチウム電池材料や光起電膜材料などの新エネルギー材料については、試料の表面が薄く変形しやすいことが多いため、表面処理に特に注意する必要がある。
3.試料の材質特性
新エネルギー材料は通常、高強度、高弾性、高脆性などの特殊な物理特性を有する。したがって、試料を選択する際には、材料の特性を考慮する。例えば、高強度材料では、引張中に試料が大きく変形する可能性があるため、精度の高い試験機を選択し、クランプを選択する際に十分な支持を提供できるかどうかに注意する必要があります。
4.サンプルの作成方法
試料を作製する際には、加工工程の一貫性を確保する必要がある。例えば、切断、延伸、成形などの方法を用いて試料を製造する。作製過程におけるいかなる不一致も試料内部構造の不均一を招き、ひいては引張試験の精度に影響を与える可能性がある。そのため、試料の製作はできるだけ技術の一致性を維持し、人為的誤差を避けるべきである。

クランプの役割は、引張試験機に試料を強固に固定し、引張時に試料が脱落しにくいようにするとともに、引張力の均一性を保証することである。治具の選択は試料タイプ、材質及び力学性能と密接に関連しており、適切な治具を選択することは試験の正確性を確保する鍵である。
1.治具のタイプ
異なるタイプの試料とテスト要件に応じて、治具にはいくつかのタイプがあります。
平行治具:幅と厚さが均一な材料、例えば金属片、薄膜材料などに適用する。
スポーク治具:円形試料または延伸シートに適用し、延伸中に試料がスリップするのを防止することができる。
電池クランプ:リチウム電池などの新エネルギー材料には、通常専用の電池クランプが必要である。これらのクランプは、テスト中にバッテリに追加の圧力がかからないように、バッテリの特殊な形状と感度を考慮して設計されています。
非接触式治具:いくつかの脆性材料または特殊材料に対して、非接触式治具を使用して試料への損傷を回避し、その力学特性が影響を受けないことを保証することができる。
2.治具の材質
治具の材質は、引張中に摩擦力や化学反応によって試料に影響を与えないように、高い強度、耐摩耗性、耐食性を持つべきである。一般的な取付具の材質は次のとおりです。
ステンレス:強い耐食性を持ち、ほとんどの材料に適している。
アルミニウム合金:軽量で、中強度の試料に適している。
炭素繊維またはその他の複合材料:高強度または軽量材料の試験に適している。
3.治具の調整性
治具の調節性も非常に重要です。試料の形状、寸法に応じて調整することができ、試料が治具にしっかり固定できるようにしなければならない。クランプが試料の形態に適合していないと、引張中に試料が滑ったりクランプが外れたりして、試験結果に深刻な影響を与えることがあります。
4.治具の圧力分布
治具の圧力分布はできるだけ均一にしなければならない。脆弱な材料では、クランプの圧力が集中しすぎると、試料が破裂したり、局所的な応力集中が発生したりする可能性があります。したがって、適切な治具を選択する際には、試料に加わる力分布を考慮する。
5.治具の安全性
治具の設計は、作業者の安全も考慮しなければならない。試料は延伸中に破断やスパッタが発生する可能性があり、治具は作業者が怪我をしないように十分な保護機能を備えなければならない。また、治具の取り付けと取り外しも簡単で安全でなければならない。
試料と治具の選択に関する考慮事項:
1.試験目的に応じて適切な試料と治具を選択する:異なる試験需要は試料と治具の選択に対して異なる要求がある。お客様は、試験基準、材料特性、予想される結果に基づいて適切な試料と治具を選択する必要があります。
2.試験設備と試料、治具の互換性を確保する:設備の負荷範囲、試験精度などは試料と治具と整合しなければならない。大きすぎるか小さすぎるクランプと試料を使用すると、試験結果の精度に影響を与える可能性があります。
3.定期的に試料と治具を校正し、維持する:試料と治具の品質は直接試験結果に影響するので、定期的に検査と維持を行い、長期的に安定して使用することを確保しなければならない。
試料と治具の選択は試験結果の正確性と信頼性にとって極めて重要である。試料の形状、寸法、表面処理、および適切な治具のタイプ、材質、設計を合理的に選択することにより、新エネルギー材料引張試験機が順調に進行し、高品質のデータを得ることができる。