一种新型碳纤维含碳量测试样品的制备装置的制作方法

本技术专利涉及碳纤维检测的，具体而言，涉及一种新型碳纤维含碳量测试样品的制备装置。

背景技术：

1、碳纤维是纤维状的碳素材料，含碳量在90％以上。它是利用各种有机纤维在惰性气体中、高温状态下碳化而制得。碳纤维密度比铝低，强度比钢高，此外还兼具其他多种优良性能。目前，工业化生产碳纤维按原料路线可分为聚丙烯腈(pan)基碳纤维、沥青基碳纤维和粘胶基碳纤维三大类。相较于其他两种路线，由聚丙烯腈纤维原丝可制得高性能的碳纤维，其生产工艺较其它方法简单，而且产品的力学性能优良，用途广泛，目前pan基碳纤维产量占碳纤维90％以上，成为了碳纤维的主流。

2、含碳量是碳纤维性能的一项重要指标，测试方法：取一定量的碳纤维样品通过氧化燃烧分解，分解成氮及各种元素的氧化物。该分解产物由氦气载气流输送通过加热的充填线状铜的还原管，分解物中氮的氧化物和硫的氧化物，分别被还原成氮气和二氧化硫，然后通过特定的各吸附柱，使分解产物中的co2、h2o、n2、so2分别被吸附而达成分离。

3、测试过程中，样品的制备是一个重要环节，样品制备的好坏直接决定了能否得到有效结果。传统的制样方法是：由检测人员使用u型燕尾工业小纱剪，将碳纤维由纤维状，剪成尽可能短的短切纤维。

4、传统的制样方法存在的问题：制样由手工完成，对测试人员的熟练度有较高要求，人员培训周期长，制样稳定性差，而且制样过程处于暴露开放的环境，短切后的纤维飞散到空气中，污染环境，对操作人员的呼吸系统和皮肤有一定危害。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种新型碳纤维含碳量测试样品的制备装置，旨在解决。

2、本实用新型是这样实现的，一种新型碳纤维含碳量测试样品的制备装置，包括前置样品仓和后置样品仓；

3、所述前置样品仓和后置样品仓结构形状相同，均是前后贯通的圆柱形管状结构；

4、所述前置样品仓一端和后置样品仓另一端通过刀头连接，且所述前置样品仓另一端通过橡胶旋塞连接有手柄，所述橡胶旋塞成圆柱形结构，且该橡胶旋塞外周与前置样品仓内壁贴合，所述手柄延伸至前置样品仓外部。

5、进一步，所述刀头为旋转刀头，该旋转刀头由旋转内刀、弹簧和刀网组成，所述旋转内刀顶部覆盖刀网，所述旋转内刀下端连接弹簧，该弹簧使旋转内刀和刀网处于压紧的状态，另有传动轴一端穿过弹簧与刀网固定连接，该传动轴中部置于后置样品仓内部，且该传动轴另一端连接有驱动主体。

6、进一步，所述刀头为往复式刀头，该往复式刀头有活动上刀头、固定下刀头和弹簧组成，所述弹簧使活动上刀头和固定下刀头连接并压紧，所述往复式刀头通过偏心传动轴连接驱动主体。

7、进一步，所述后置样品仓的另一端可拆卸安装有样品仓盖。

8、进一步，所述驱动主体包括小型电动机和锂电池，该小型电动机与传动轴驱动连接，所述锂电池给小型电动机提供电力。

9、进一步，所述驱动主体外部还设有控制开关，所述驱动主体末端还设有usb充电接口，usb充电接口用于给锂电池外接充电。

10、与现有技术相比，本实用新型的前置样品仓和后置样品仓是圆柱形管状，可以连接在刀头和驱动主体上。将样品放在前置样品仓中，压紧并旋转手柄，使样品通过旋转刀头。通过刀头打磨后的样品，会被收集到后置样品仓中，当收集的打磨的样品达到一定数量后，小心取下后置样品仓，将后置样品仓替换到前置样品仓位置，取一个新的样品仓安装到后置样品仓，用同样的方法对样品进行第二次打磨。后置样品仓收集的样品，就是经过两次打磨以后，获得的碳纤维含碳量测试样品。本方案的有益效果为：

11、1)制样效率高，新人上手快，避免不同人员制样差异，对实验结果造成影响。

12、2)制样效果好，增加二次打磨，确保样品充分切割，制得的短切纤维样品，尺寸更小，并且更加均匀，确保制样的稳定性。

13、3)保护环境，本发明的样品收集装置是密闭的，避免了细小的纤维飞散到空气中，可以减少空气污染。

技术特征：

1.一种新型碳纤维含碳量测试样品的制备装置，其特征在于，包括前置样品仓和后置样品仓；

2.根据权利要求1所述的一种新型碳纤维含碳量测试样品的制备装置，其特征在于，所述刀头为旋转刀头，该旋转刀头由旋转内刀、弹簧和刀网组成，所述旋转内刀顶部覆盖刀网，所述旋转内刀下端连接弹簧，该弹簧使旋转内刀和刀网处于压紧的状态，另有传动轴一端穿过弹簧与刀网固定连接，该传动轴中部置于后置样品仓内部，且该传动轴另一端连接有驱动主体。

3.根据权利要求2所述的一种新型碳纤维含碳量测试样品的制备装置，其特征在于，所述刀头为往复式刀头，该往复式刀头有活动上刀头、固定下刀头和弹簧组成，所述弹簧使活动上刀头和固定下刀头连接并压紧，所述往复式刀头通过偏心传动轴连接驱动主体。

4.根据权利要求3所述的一种新型碳纤维含碳量测试样品的制备装置，其特征在于，所述后置样品仓的另一端可拆卸安装有样品仓盖。

5.根据权利要求2或3或4所述的一种新型碳纤维含碳量测试样品的制备装置，其特征在于，所述驱动主体包括小型电动机和锂电池，该小型电动机与传动轴驱动连接，所述锂电池给小型电动机提供电力。

6.根据权利要求5所述的一种新型碳纤维含碳量测试样品的制备装置，其特征在于，所述驱动主体外部还设有控制开关，所述驱动主体末端还设有usb充电接口，usb充电接口用于给锂电池外接充电。

技术总结
本技术专利涉及一种新型碳纤维含碳量测试样品的制备装置，包括前置样品仓和后置样品仓；所述前置样品仓和后置样品仓结构形状相同，均是前后贯通的圆柱形管状结构；所述前置样品仓一端和后置样品仓另一端通过刀头连接，且所述前置样品仓另一端通过橡胶旋塞连接有手柄，所述橡胶旋塞成圆柱形结构，且该橡胶旋塞外周与前置样品仓内壁贴合，所述手柄延伸至前置样品仓外部。本技术方案制样效果好，增加二次打磨，确保样品充分切割，制得的短切纤维样品，尺寸更小，并且更加均匀，确保制样的稳定性。

技术研发人员：宫玮
受保护的技术使用者：威海拓展纤维有限公司
技术研发日：20230203
技术公布日：2024/1/13