氣凝膠作為一種具有極低表觀密度、高孔隙率和高比表面積的材料，具備了許多優異的性能，例如出色的阻隔性能、極低的熱導率以及高吸附、催化和負載能力等。這些獨特的特點使得氣凝膠在各個領域中有著廣泛的應用前景，如隔熱保溫材料、阻燃材料、隔音材料、高效吸附材料、催化劑載體材料、光學器件和電極能源材料等。

然而，要評估氣凝膠材料的性能，壓縮回彈性和壓縮穩定性是重要的參數。為此，電子萬能試驗機循環壓縮試驗成為了一種常用的方法。通過循環壓縮試驗，我們可以了解氣凝膠在受力下的變形行為以及其在多次壓縮過程中的恢復能力。為這對于研究和改進相關材料具有重要的意義。本文科準測控的小編將介紹氣凝膠循環壓縮試驗的原理和方法，并探討其在評估氣凝膠材料性能方面的應用。

一、什么是氣凝膠？

氣凝膠是一種納米級多孔固態材料，通過溶膠凝膠法制備。它具有極低密度，是世界上最輕的固體之一。最輕的氣凝膠是全碳氣凝膠，密度僅為空氣密度的1/6。氣凝膠的骨架在納米尺度，使其在光學上散射較小，呈現出"凍住的煙"的效果。氣凝膠具有廣泛的應用，如超級隔熱材料、電極材料和污染治理。

二、測試相關標準

壓縮測試：衡量氣凝膠的抗壓性能和變形特性。常用的測試方法有壓縮應力-應變測試和壓縮彈性模量測試。相關標準有 ASTM D1621 和 ISO 3386。

拉伸測試：評估氣凝膠的抗拉強度和伸長性能。常用的測試方法有拉伸應力-應變測試和拉伸模量測試。相關標準有 ASTM D638 和 ISO 527。

彎曲測試：測量氣凝膠的彎曲強度和彎曲模量。常用的測試方法有三點彎曲測試和四點彎曲測試。相關標準有ASTM D790 和 ISO 178。

硬度測試：衡量氣凝膠的表面硬度或壓痕硬度。常用的測試方法有巴氏硬度測試和洛氏硬度測試。相關標準有ASTM D2240 和 ISO 868。

三、測試設備

1、電子萬能試驗機

可做氣凝膠疲勞試驗測定、氣凝膠彈性模量測試、氣凝膠恒壓-蠕變測定、氣凝膠應力松弛測試等等

2、壓縮夾具

3、試驗條件

試驗溫度:室溫20°C左右

載荷傳感器: 100N (0.5 級)

試驗夾具:壓縮夾具(直徑100 mm壓盤)

試驗速率: 0.5 mm/min

測試時長: 11小時

四、測試流程

1、試樣的制備

a試樣為已制備完成的氣凝膠圓柱形壓縮試樣，直徑為25mm，高度為20mm。無需后續處理。

b、夾具選用標準壓縮壓盤夾具，直徑為100mm,將氣凝膠試樣放置在壓盤中間，隨后開始測試。

2、操作步驟

a、準備工作：

確保實驗室環境溫度為室溫（約20°C）。

安裝并連接好電子萬能試驗機，并校準載荷傳感器為100N（0.5級）。

準備好壓縮夾具，確保壓盤直徑為100mm。

b、設置預加載力：

將預加載力設定為0.005N，以確保壓盤與試樣充分接觸。

確保預加載力穩定，并保持此狀態進入下一步。

c、開始試驗：

將加載速度設定為0.5mm/min。

啟動電子萬能試驗機，開始進行試驗。

將試樣壓縮到80%應變，即位移16mm。

監控試驗過程中的載荷和位移。

d、恢復到初始位置：

撤銷加載，使試樣恢復到初始位置。

確保試樣完全恢復并穩定。

e、循環10次：

重復步驟3和步驟4，共進行10次循環壓縮。

在每次壓縮到80%應變時，記錄下此時的應力值和載荷值。

繪制應力-應變曲線。

f、分析結果：

根據記錄的數據和繪制的應力-應變曲線，評估氣凝膠試樣在循環壓縮過程中的應力變化和性能穩定性。

分析應力-應變曲線的趨勢、峰值和穩定性等指標，以評估氣凝膠的性能。

3、結果與結論

循環壓縮試驗結果

根據圖表數據，測試軟件能夠提供循環壓縮測試的載荷-時間曲線。通過觀察曲線和數據，我們可以了解每次循環中極限應變下的應力和載荷情況。隨著循環次數的增加，衰減幅度逐漸降低，這證明了氣凝膠試樣具有良好的壓縮回彈性和穩定性。這些結果對于評估氣凝膠材料的力學性能以及其在實際應用中的可行性非常重要。

以上就是小編介紹的氣凝膠循環壓縮試驗的內容了，希望可以給大家帶來幫助！如果您還想了解更多關于氣凝膠壓縮試驗標準、氣凝膠壓縮強度樣品要求、電子萬能試驗機操作方法、氣凝膠抗壓強度、氣凝膠檢測標準和氣凝膠常壓干燥設備等問題，歡迎您關注我們，也可以給我們私信和留言，科準測控技術團隊為您免費解答！

審核編輯 黃宇