【检测表征】如何同时测试高性能纤维单丝的线密度、拉伸、弯曲、卷曲、纤维/金属摩擦性能？

FAVIMAT+是世界上第一台也是唯一一台同时将六种测试方法组合在一台仪器中的单纤维测试仪，它可同时用于测定单丝以下性能：

• 线密度

• 拉伸性能

• 机械卷曲性能（卷曲百分比、卷曲去除力和卷曲稳定性）

• 几何卷曲结构

• 纤维-金属摩擦

• 弯曲刚度

FAVIMAT+可以通过自动化单元ROBOT2、AIROBOT2或AUTOFEED实现测试操作的完全自动化。这些自动化系统包括一个带有弹匣的样本存储库和一个传送夹，该传送夹从存储单元中取出纤维，并将其送到FAVIMAT+测试部分。

与具有单独、手动操作的传统单纤维测试设备相比，配备ROBOT2或AIROBOT2的FAVIMAT+可将人工时间减少多达95%，在AUTOFEED 的情况下可减少多达98%，具体取决于所涉及的测试类型。

对于FAVIMAT+而言，各种类型的夹具和称重传感器可用于覆盖广泛的高性能纤维材料，包括芳纶、UHMWPE、玻璃和碳纤维。此外，FAVIMAT+可配备短纤维夹，以手动测试切割长度小于等于3 mm的纤维。

宁波材料所碳纤维及其复合材料团队拥有德国FAVIMAT+型单丝纤维万能测试仪，该装置采用气动夹持，半自动测试的方式，其测力综合装置可以测定普通化纤、高强高模芳纶、高强高模聚乙烯、碳纤维、金属纤维、玻璃纤维、工程用短纤维等高性能纤维（拉伸强度、模量、断裂伸长率）力学性能。

 单丝纤维万能物性测试仪

以碳纤维单丝力学性能测试为例，对同一根碳纤维单丝的横截面和拉伸强度的组合测量可以将力-伸长率曲线直接转化为应力-伸长率曲线。这是通过将每根碳纤维的单个横截面的cN力归一化来完成的，以在拉伸测试过程中接收以GPa表示的应力。同样，这些应力-伸长率曲线也可以直接以GPa为单位获得，从而可以立即测量。

使用FAVIMAT在20根碳纤维样品上测得的最大力-伸长率，应力-伸长率和模量

通过上述设备还可利用振法测定纤维线密度，可直接显示线密度单值、平均值和变异系数。在线密度测试时，仪器会在确定的张力和振荡长度下自动确定基本横向振荡的共振频率。鉴于被测材料的密度，可以容易地确定有效横截面，其精度通常比通过光学手段确定的精度更好。可以将测量原理扩展到完整的振动分析，以便确定其他参数，例如弯曲刚度。

作为一种通用测试仪，FAVIMAT+型单丝纤维万能测试仪适用于所有类型的纤维，而其优异的长度和力分辨率（低至0.1 µN）使其成为一种有趣的测试仪器，也可用于其他应用，例如对纳米非织造布的拉伸测试。

该设备测试符合国家标准GB/T16256-1996、国际标准ISO1973-1995和国际化学纤维标准化局（BISFA）的试验方法标准，适用于单根纤维的线密度测定，可广泛应用于纤维、纺织等生产企业、检验机构和科研单位。