一種抽濕條件下複合材料濕膨脹係數的測試方法與流程

一種抽濕條件下複合材料濕膨脹係數的測試方法與流程

　　本發明涉及複合材料的性能測試領域，特別涉及一種抽濕條件下複合材料濕膨脹係數的測試方法。

　　背景技術：

　　纖維增強樹脂基複合材料由於具有較高的比強度和比剛度，較好的可設計性和抗疲勞斷裂性能，已成為航空航天飛行器結構件中的重要材料。現國內航天複合材料製造裝配的一般環境條件要求為：溫度20-25℃，濕度≤75％,而在南方地區，雨季的濕度常在85％以上，甚至90％，如此大的濕度變化範圍，複合材料構件在地麵貯存，包括成型、裝配、試驗過程中，由於複合材料樹脂基體的高分子結構以及複合材料內部孔隙、氣泡的存在，導致複合材料會吸收水分膨脹；且在外空間服役環境條件下時，複合材料又會發生逆向的濕氣析出過程。上述吸濕和去濕都會在複合材料結構件內產生應力的變化，從而導致結構件外形尺寸發生變化，甚至力學性能下降。

　　複合材料的吸濕過程主要受環境溫度和相對濕度的影響，其中材料的飽和吸濕量與環境的相對濕度有關，而擴散係數的變化則依賴環境溫度。因此，需要在恒定溫度和濕度條件下測定複合材料層壓板的濕膨脹係數。而對於複合材料層壓板的濕膨脹係數通常以常溫高濕條件下試樣的尺寸變化，來評價濕度對複合材料尺寸穩定性的影響。

　　目前多采用測試試樣在吸濕過程中的起始狀態和終了狀態的長度和質量變化來測量，也即測試的是試樣在吸濕過程中的濕膨脹係數。然而，吸濕過程需要緩慢的分子擴散過程才能達到平衡，而達到平衡所需時間往往較長，這就導致測量所需時間很長，且由於測量時間長，電測量的時漂累積很大，往往超過了物理量的變化而導致測量超差而失效。

　　技術實現要素：

　　本發明旨在一定程度上解決現有技術測試濕膨脹係數所需時間長、測量誤差大的問題。

　　為解決上述問題，本發明提供了一種抽濕條件下複合材料濕膨脹係數的測試方法，包括以下步驟：

　　s1、啟動測量與控製程序，並將所述真空罐內的濕度調節至飽和濕度；

　　s2、在常壓常溫以及飽和濕度環境下，將預處理後的試樣置於所述真空罐內，並將所述試樣固定在所述石英測試件上，通過位移傳感器記錄所述試樣的初始長度，通過載荷傳感器記錄所述試樣的初始質量；

　　s3、啟動測量記錄程序，密閉所述真空罐，抽真空，對所述試樣進行真空抽濕幹燥處理；

　　s4、通過所述濕度傳感器、所述溫度傳感器以及所述氣壓傳感器分別采集所述真空罐內的濕度、溫度以及氣壓數據，並通過所述位移傳感器記錄所述試樣的質量變化量，通過所述載荷傳感器記錄所述試樣的長度變化量；

　　s6、調節所述真空罐內為常壓，停止測量與控製程序。

　　可選地，步驟s2中，所述預處理具體為：將所述試樣在恒溫恒濕箱中作吸濕處理，使所述試樣達到飽和濕度。

　　可選地，所述真空罐包括從上到下依次連接的第一測試室、環境室和第二測試室，所述石英測試件貫穿所述環境室，並在所述環境室內與所述試樣可拆卸連接；所述石英測試件的頂端固定在所述第一測試室內並與所述載荷傳感器連接，所述石英測試件的底端懸垂於所述第二測試室內；其中，所述石英測試件的頂端和所述石英測試件的底端在相對應的位置分別設置有所述位移傳感器。

　　可選地，步驟s1中，所述將所述真空罐內的濕度調節至飽和濕度，具體過程包括：向所述第一測試室和所述第二測試室注入幹燥空氣，向所述環境室注入恒濕空氣，並通過設置在所述第一測試室與所述環境室之間、所述環境室與所述第二測試室之間的流量閥，調節所述環境室內的濕度至飽和濕度。

　　可選地，所述流量閥的流量控製為8-10ml/min。

　　可選地，步驟s3中，所述密閉所述真空罐，抽真空，對所述試樣進行真空抽濕幹燥處理，具體過程還包括：

　　對所述真空罐抽真空，至所述真空罐內的氣壓小於1×10-1mpa，控製所述環境室溫度為25±1℃，對所述試樣抽濕處理的時間為7-8h。

　　可選地，根據權利要求1所述的測試方法，其特征在於，所述步驟s5後，還包括步驟：

　　s6、將所述試樣更換為標準石英試樣，並重複所述步驟s1-s5，以測試與所述試樣相同測試環境下的背底信號。

　　可選地，所述試樣為碳纖維增強氰酸酯基複合材料層壓板，且所述試樣的尺寸為200mm＊50mm＊2mm。

　　可選地，所述位移傳感器的最大量程為2000μm，長度分辨率為0.05μm。

　　可選地，所述載荷傳感器的最大量程為80g，質量分辨率為0.01mg。

　　相對於現有技術，本發明提供的抽濕條件下複合材料濕膨脹係數的測試裝置及方法具有以下優勢：

　　本發明提供的測試方法，將預先吸濕(可達到濕飽和)的試樣，采用逆向抽濕過程(也即在濕度降低過程中)來動態檢測試樣質量和長度的變化，一方麵，將試樣的吸濕過程提到測試前進行，利用真空能顯著加速分子擴散的基本原理，通過抽真空加快抽濕過程，使得試樣可快速達到幹燥狀態，極大地縮短了測試時間，避免電測量儀器由於測量時間長而引入固有時漂，導致測量出現偏差；另一方麵，利用高精度的質量傳感器和位移傳感器，可實現從0-95％間任定濕度條件下試樣的質量和長度變化的動態測量，具有測試範圍寬、分辨率高等特點。

　　附圖說明

　　圖1為本發明實施例所述的抽濕條件下複合材料濕膨脹係數的測試方法的流程圖；

　　圖2為本發明實施例所述的抽濕條件下複合材料濕膨脹係數的測試裝置的結構示意圖；

　　圖3為本發明實施例所述的試樣抽濕過程中空氣壓力、濕度和時間關係圖；

　　圖4為本發明實施例所述的試樣抽濕過程中空氣濕度、溫度和時間關係圖；

　　圖5為本發明實施例所述的試樣抽濕過程中長度變化量與時間關係圖；

　　圖6為本發明實施例所述的試樣抽濕過程中質量變化量與時間關係圖。

　　附圖標記說明：

　　1-第一測試室，2-環境室，3-第二測試室，4-石英管式基準架，5-石英杆，6-密閉隔熱層，7-濕度傳感器，8-溫度傳感器，9-氣壓傳感器，10-位移傳感器，11-載荷傳感器，12-紅外熱源，13-真空閥，14-幹燥氣閥，15-恒濕空氣閥，16-流量閥，17-試樣。

　　具體實施方式

　　需要說明的是，在不衝突的情況下，本發明中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。

　　另外，下述在提到每個結構件的“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“後”、“頂端”、“底端”這些位置關係僅是為了便於描述和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限製。另外，若本發明實施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，則該“第一”、“第二”等的描述僅用於描述目的，而不能理解為指示或暗示其相對重要性或者隱含指明所指示的技術特征的數量。術語“包含”、“包括”、“含有”、“具有”的含義是非限製性的，即可加入不影響結果的其它步驟和其它成分。如無特殊說明的，材料、設備、試劑均為市售。

　　現有的關於纖維增強樹脂基複合材料的吸濕特性研究，國內外有多種相關標準試驗方法，但是各標準規範所采用的試樣尺寸和試驗參數(試驗溫度，試驗濕度等)各不相同。測試濕膨脹係數主要方法有：(1)按試驗周期，常見有兩種測試方法，一是平衡吸濕法，即複合材料達到吸濕平衡時停止試驗，二是固定時間法，即是測試達到規定時間即停止試驗；(2)按吸濕方式，有濕熱箱法和恒溫水浴浸泡法兩種；(3)按測試方法，一是靜態測試方法，即分別測試試樣的起始狀態和終了狀態的長度和質量，例如參照astmd5229/d5229m-1992(2004)標準《聚合物基複合材料吸濕性能和浸潤平衡的標準實驗方法》，但方法不能反映吸濕或逆向的91看片网站视频過程中長度和質量的變化規律，二是動態測試方法，即在濕度變化過程中測試質量和長度的變化，但此方法一方麵受測試裝置以及所用傳感器的精度限製，膨脹值與含濕率間關係易受測量誤差的影響，另一方麵，通常測試的為試樣吸濕過程中的濕膨脹係數，不僅測量時間長(有可能需要幾十天)，且長時間的測試時間裏，電測量的時漂累積很大，導致測量失敗。因此，總的來說，目前濕膨脹係數的動態測試，國內外還未有成熟且統一的方法。

　　為解決上述問題，本發明提供了一種抽濕條件下複合材料濕膨脹係數的測試裝置及方法，通過自製的真空恒溫數控測試裝置，並配合高精度的質量和位移傳感器，采用逆向抽濕過程(即試樣由起始的吸濕飽和狀態，如95％相對濕度，通過抽真空加速去濕過程，快速達到幹燥狀態)來動態檢測試樣質量和長度的變化，實現在抽濕條件下複合材料濕膨脹係數的動態測試；此測試方法可準確得到試樣的濕膨脹數據，同時有效地縮短了測量時間，也避免了電測量儀器固有時漂引入的測量偏差。

　　為使本發明的上述目的、特征和優點能夠更為明顯易懂，下麵結合附圖對本發明的具體實施例做詳細的說明。

　　結合圖1所示，一種抽濕條件下複合材料濕膨脹係數的測試方法，該測試方法是基於包括真空罐及位於真空罐內的石英測試件、濕度傳感器7、溫度傳感器8、氣壓傳感器9、位移傳感器10和載荷傳感器11的測試裝置來實現的，載荷傳感器11與石英測試件頂端固定，用以測試試樣17的質量變化；位移傳感器10固定在石英測試件上，用以測試試樣17的長度變化；

　　抽濕條件下複合材料濕膨脹係數的測試方法包括以下步驟：

　　s1、啟動測量與控製程序，並將所述真空罐內的濕度調節至飽和濕度；

　　s2、在常壓常溫以及飽和濕度環境下，將預處理後的試樣17置於真空罐內，並將試樣17固定在石英測試件上，通過位移傳感器10記錄試樣17的初始長度，通過載荷傳感器11記錄試樣17的初始質量；

　　s3、密閉真空罐，抽真空，對試樣17進行真空抽濕幹燥處理；

　　s4、設定動態采樣率，啟動測量記錄程序，並通過濕度傳感器7、溫度傳感器8以及氣壓傳感器9分別采集所述真空罐內的濕度、溫度以及氣壓數據，並通過位移傳感器10記錄試樣17的質量變化量，通過載荷傳感器11記錄試樣17的長度變化量；

　　s5、調節真空罐內為常壓，停止測量與控製程序。

　　本發明實施例提供的抽濕條件下複合材料濕膨脹係數的測試方法，將預先吸濕(可達到濕飽和)的試樣，采用逆向抽濕過程(也即在濕度降低過程中)來動態檢測試樣質量和長度的變化，一方麵，將試樣的吸濕過程提到測試前進行，利用真空能顯著加速分子擴散的基本原理，通過抽真空加快抽濕過程，使得試樣可快速達到幹燥狀態，極大地縮短了測試時間，避免電測量儀器由於測量時間長而引入固有時漂，導致測量出現偏差；另一方麵，利用高精度的質量傳感器和位移傳感器，可實現從0-95％間任定濕度條件下試樣的質量和長度變化的動態測量，具有測試範圍寬、分辨率高等特點。

　　其中，測試試樣17的預處理過程具體為：將試樣17先在恒溫恒濕箱中進行吸濕處理，使試樣17達到飽和濕度，經預處理後的試樣17的相對濕度為95％。可以理解的是，試樣材料的不同，其吸濕處理時間不同，有的材料達到可能需要1周或幾周，在此，試樣預處理時間具體時間不做限定。相對於測試試樣吸濕過程中的濕膨脹係數，因為材料的原因，使得有可能在吸濕過程沒有達到平衡條件下測得試驗結果，導致測試結果不可靠。本發明實施例，通過將試樣的吸濕過程放在測試步驟之前，不僅有利於試樣在達到飽和濕度的情況下，進行濕膨脹係數測量，同時減少了電測量儀器的測量誤差，有效提高了測試準確度。

　　本發明實施例提供的測試方法是基於抽濕條件下複合材料濕膨脹係數的測試裝置來實現的。該測試裝置包括：真空罐及位於真空罐內的石英測試件、濕度傳感器7、溫度傳感器8、氣壓傳感器9、位移傳感器10和載荷傳感器11，真空罐包括從上到下依次連接的第一測試室1、環境室2和第二測試室3，石英測試件貫穿環境室2，並在環境室2內與試樣17可拆卸連接；石英測試件的頂端固定在第一測試室1內並與載荷傳感器11連接，石英測試件的底端懸垂於第二測試室3內；其中，石英測試件的頂端和石英測試件的底端在相對應的位置分別設置有位移傳感器10。

　　此外，第一測試室1與環境室2之間、環境室2與第二測試室3之間均設置有流量閥，流量閥用以調節所述第一測試室1、環境室2和第二測試室3內的氣壓；石英測試件與第一測試室1固定連接，且懸垂貫穿環境室2和第二測試室3，第一測試室1、環境室2和第二測試室3通過石英測試件連通；濕度傳感器7、溫度傳感器8和氣壓傳感器9均設置在環境室2內；載荷傳感器11石英測試件頂端表麵連接，用以測試試樣17的質量變化；位移傳感器10固定在石英測試件的上下兩端，用以測試試樣17的長度變化；其中，位移傳感器10和載荷傳感器11均與計算機控製與分析係統電連接。

　　通過將真空罐設置為分隔的三個腔體，可將放置位移傳感器10和載荷傳感器11的環境與測試試樣17的環境分隔開，避免測試環境的變化影響移傳感器10和載荷傳感器11的精密度，甚至由於濕度較大對損壞儀器造成損壞。

　　結合圖2所示，具體地，真空罐為可密閉抽真空的罐狀結構，且從上到下，真空罐分為第一測試室1、環境室2和第二測試室3，第一測試室1和第二測試室3用於放置測量儀器，環境室2用於放置試樣17，由於測量儀器對環境溫度、濕度要求較高，而測試時需要調整環境濕度來檢測試樣17的質量和長度變化量，因此，環境室2的溫度、濕度以及壓力是需要可控的。為了同時滿足試樣17的測量和測量儀器對環境的需求，第一測試室1、環境室2和第二測試室3之間通過密閉隔熱層6分隔開，這樣使得，在對環境室2進行抽濕、保溫過程中，不會對第一測試室1和第二測試室3內的環境產生影響，避免降低測量儀器的精度。

　　為了便於對設置在環境室2內的試樣17進行測量，且提高測量準確度，第一測試室1、環境室2和第二測試室3又必須在試樣17的測試處是連通的，因此，設置貫穿第一測試室1、環境室2和第二測試室3的石英測試件，且第一測試室1、環境室2和第二測試室3通過石英測試件連通，測量儀器固定在石英測試件位於第一測試室1或第二測試室3的部位，將試樣17固定在石英測試件位於環境室2的部位上，在此情況下，就可以通過改變環境室2的濕度、溫度條件，測試試樣17在濕度下降過程中的質量和長度變化量，且環境室2模擬的抽濕過程時不會對測量儀器產生不利影響。可以理解的是，采用利用石英測試件是利用石英晶體對溫度、濕度的膨脹係數較小，可以作為尺寸測試標度，保證了複合材料的濕膨脹性能測試的準確性。

　　可以理解的是，動態測量是指由傳感器測得非電物理信號，然後轉為電信號，經過放大、濾波等適調環節，對信號進行處理顯示。在本發明實施例中，位移傳感器10和載荷傳感器11均與計算機控製與分析係統電連接，計算機控製與分析係統是將動態信號采集、顯示、存貯、分析集成一體的儀器設備，一般有2-4個輸入通道，一個信號源輸出，且每個輸入通道由程控放大器、抗混濾波器、采樣/保持器和模數轉換器組成；通過計算機控製與分析係統，可以準確獲取預設的每一時間采樣點的質量變化量和位移變化量結果。

　　此外，載荷傳感器11為日本島津公司生產的auw-d係列天平，其最大量程為80g，質量分辨率為0.01mg。位移傳感器10為日本基恩士公司生產的激光位移傳感器10lk-g10，此位移傳感器10為非接觸式，通過接收反射光的大小來確定位移，最大量程為2000μm，長度分辨率為0.05μm。利用高精度的載荷和位移傳感器，可以極大提高抽濕條件下複合材料濕膨脹係數的測試精確度，提高對複合材料濕穩定性的評價可靠度。

　　結合圖2所示，本發明實施例提供的測試裝置，通過在真空罐中分別設置檢測室和環境室2，且設置貫穿連通上述三室的石英測試件，將試樣17模擬抽濕環境與對試樣17的檢測環境分開，這樣不僅可以利用高精度的位移傳感器10和載荷傳感器11對試樣17的質量和長度變化量進行實時檢測，且測試過程中不會影響測量儀器的精度，滿足複合材料濕膨脹係數精度的測試要求，得到的試驗結果準確、可靠，利於分析和研究，滿足工程設計使用要求。

　　其中，石英測試件包括石英管式基準架4和石英杆5，石英管式基準架4為中空結構，石英杆5頂端在第一測試室1內與石英管式基準架4固定連接且位於石英管式基準架4的中空腔內；石英杆5包括貫穿第一測試室1和環境室2的第一連接段以及貫穿環境室2和第二測試室3的第二連接段，第一連接段和第二連接段之間留有容置試樣17的距離。

　　具體地，由於石英測試件用於固定試樣17，且貫穿連通第一測試室1、環境室2和第二測試室3，在本發明實施例中，將石英測試件設置為頂端固定在第一測試室1上的石英管式基準架4和活動連接在石英管式基準架4內部的石英杆5，石英管式基準架4為呈“i”型的中空的管式結構，且“i”型結構的橫段分別位於第一測試室1和第二測試室3內，“i”型結構的豎段位於環境室2內。相應地，石英杆5為分離的兩段式結構，第一連接段跨越第一測試室1和環境室2的上部分，第二連接段跨越環境室2的下部分和第二測試室3，第一連接段與第二連接段的距離小於或等於試樣17的長度，這樣就可以將試樣17的兩端分別與第一連接段和第二連接段固定，將試樣17的長度變化量轉移到石英杆5的位移變化上，以此對試樣17的長度變化量進行測量。

　　由於石英杆5為兩段式結構，相應地，本發明實施例的位移傳感器10設置有兩個，兩個位移傳感器10分別位於處於第一測試室1和第二測試室3內的石英管式基準架4的中空腔內，並分別設置在第一連接段與第二連接段的兩端，兩個位移傳感器10置呈垂直布置，且安裝在相應位置的固定板上。固定板為套設在石英杆5外壁，並沿外壁向垂直中心軸方向向外延伸的板狀結構，這樣使兩個位移傳感器10相對設置，可以保證其檢測精度。

　　載荷傳感器11用於測量試樣17的質量，其位於石英管式基準架4的頂端，石英管式基準架4的頂端還設置有容納石英杆5穿過的通孔，第一連接段上端穿過通孔與載荷傳感器11固定連接；第二連接段為可活動段，當試樣17固定在第一連接段和第二連接段之間後，三者形成一整體構件，並懸垂在石英管式基準架4的中空腔內，此時，載荷傳感器11可以實時測量此整體構件的質量變化，以此實現對試樣17的質量變化量的測量。

　　為了提高試樣17的連接穩定性，第一連接段位於環境室2內的一端和第二連接段位於環境室2內的一端均設有u形槽和連接孔，u形槽適於與試樣17卡接，連接孔適於通過銷釘與試樣17可拆卸連接。當然，試樣17在相應位置也設置有與銷釘匹配的連接孔，在安裝過程中，先將試樣17的兩端分別卡在第一連接段和第二連接段上的u形槽內，然後將銷釘穿過試樣17和石英杆5上的連接孔，並固定。這樣在卡接和銷釘連接的共同作用下，提高了試樣17的連接穩定性，避免在測試過程中試樣17出現晃動甚至脫落，導致測試結果出現誤差。

　　可以理解的是，為了調控真空罐內的濕度、溫度以及氣壓，使之達到測試條件，在第一測試室1的外壁設置有真空閥13、幹燥氣閥14，真空閥13可以調節真空罐內的真空度，幹燥氣閥14保證第一測試室1內處於幹燥環境；環境室2的外壁上設置有恒濕空氣閥15，通過恒濕空氣閥15可以調節環境室2的濕度，模擬試樣17的抽濕過程；第二測試室3的外壁上設置有幹燥氣閥14，該幹燥氣閥14同樣用於保證第二測試室3內處於幹燥環境。其中，第一測試室1與環境室2之間、環境室2與第二測試室3之間均設置有流量閥16，流量閥16與幹燥氣閥14連接，調節流量閥16，可以使得3個室的氣壓相等。

　　此外，環境室2內設有濕度傳感器7、溫度傳感器8和氣壓傳感器9，用於檢測環境室2內的溫度、濕度以及空氣壓力，且濕度傳感器7、溫度傳感器8和氣壓傳感器9均與計算機控製與分析係統電連接，便於計算機控製與分析係統實時記錄和調控試樣17的模擬抽濕環境，提高測試結果的準確度。同時，環境室2內還設有紅外熱源12，紅外熱源12與溫度傳感器8電連接，用以控製環境室2內的溫度。

　　在本發明提供的一種抽濕條件下複合材料濕膨脹係數的測試方法中，步驟s1，所述的將所述真空罐內的濕度調節至飽和濕度，具體過程包括：向第一測試室1和第二測試室3注入幹燥空氣，向環境室2注入恒濕空氣，並通過設置在第一測試室1與環境室2之間、環境室2與第二測試室3之間的流量閥16，調節環境室2內的濕度至飽和濕度。

　　具體地，通過計算機控製與分析係統，啟動測量與控製程序，關閉設置在第一測試室1上的真空閥13，打開設置在第一測試室1和第二測試室3上的幹燥氣閥14和設置在環境室2上的恒濕空氣閥15，並打開設置在第一測試室1與環境室2之間、環境室2與第二測試室3之間的流量閥16，調節環境室2內的濕度至飽和濕度。

　　先將試樣17進行吸濕處理，盡量增大試樣17的含水量至濕飽和狀態，增大了後續抽濕過程中試樣17的測試上限，擴大濕度測試範圍，避免由於試樣17沒有達到濕度平衡，而影響測試精度。

　　且在本發明實施例中，流量閥16與恒濕空氣閥15(95％rh)和幹燥氣閥3相連，調節流量閥16的閥門，使得3個腔室的氣壓相等，這樣第一測試室1和第二測試室3是幹燥氣，而環境室2是等壓的設定濕度的空氣。通過流量控製使得環境室2達到所需要的恒定濕度，若流量過小會延長環境室達到設定濕度所需要的時間，因此，在本發明實施例中，優選地，流量閥16的流量控製為8-10ml/min。

　　在步驟s2中，在常壓常溫以及飽和濕度環境下，將達到濕飽和的試樣17置於上述測試裝置內，具體的使試樣17的上下兩端分別於石英杆5的第一連接段和第二連接段固定連接，以保證試樣17的安裝穩定性。通過設置在環境室2內的濕度傳感器7、溫度傳感器8和氣壓傳感器9實時檢測環境室2內的濕度、氣壓，以及試樣17表麵的溫度，實時檢測的數據會傳遞到計算機控製與分析係統，還通過位移傳感器10記錄試樣17的初始長度l0，通過載荷傳感器11記錄試樣17的初始質量m0，相應地，記錄數據也會傳遞至計算機控製與分析係統。

　　在步驟s3中，啟動測量記錄程序前，通常設定動態采樣率，設定動態采樣率可以細化抽濕過程中，每一采樣點的質量和長度變化量，而可以知道的是，采樣點越多，根據采樣點做出的變化曲線圖越準確，也即越能反應抽濕過程中，試樣17長度與質量的動態變化。在本發明實施例中，優選地，將動態采樣率設置為1個/秒。

　　設定動態采樣率，啟動測量記錄程序，密閉所述真空罐，抽真空，對試樣17進行真空抽濕幹燥處理，具體過程包括：關閉幹燥氣閥14、恒濕空氣閥15和流量閥16，以密閉真空罐，然後打開真空閥13，對真空罐進行抽真空處理，抽真空至真空罐內的氣壓小於1×10-1mpa，同時打開紅外熱源12對環境室2進行升溫，控製環境室2溫度為25±1℃，且在溫度和壓力條件下，對試樣17進行抽濕處理，抽濕處理的時間為7-8h。

　　步驟s4中，通過采集的濕度、溫度以及氣壓數據，以及通過位移傳感器10記錄試樣17的質量變化量δm，通過載荷傳感器11記錄試樣17的長度變化量l0，並結合在步驟s3中記錄的試樣17的初始長度和初始質量m0，通過下式可以計算得到每一濕度下的濕膨脹係數cme：

　　cme＝(δl/l0)/(δm/m0)

　　根據采集的數據，可形成如圖3所示的空氣壓力、濕度和時間關係曲線、圖4所示的空氣濕度、溫度和時間關係曲線、圖5所示的抽濕過程中長度變化量與時間關係曲線、圖6所示的抽濕過程中質量變化量與時間關係曲線。根據圖3-6的變化曲線圖，可以查詢計算出0-95％濕度範圍內，任一濕度下的長度和質量變化，而根據這些基礎數據帶入上述濕膨脹係數cme計算公式，即可從0至95％間任定濕度條件下抽濕過程的質量和長度變化的動態測量，以此表征各種纖維增強樹脂基複合材料的動態濕變形情況，為之後的材料選擇、結構設計提供理論依據。

　　為進一步提高測試準確性，在步驟s5停止測量與控製程序後，還包括步驟s6、將樣品更換為標準石英試樣，並重複步驟s1-s5，以測試與試樣相同測試環境下的背底信號。

　　且由於本發明實施例選擇質量分辨率為0.01mg的載荷傳感器11，長度分辨率為0.05μm的位移傳感器10，因此，在獲得動態測量參數的同時，其測量精度較高，滿足工程設計使用要求。

　　可以理解的是，工程設計所需要的複合材料濕膨脹數據所用試樣17要盡量大，保證達到一定的抽濕表麵積與質量比，美標通常為200mm＊40mm＊2mm,試樣17質量達到幾十克，而目前現有的濕膨脹係數測試方法由於裝置和精度的限製，隻能使用尺寸較小的試樣17，均達不到美標的標準。

　　而在本發明實施例中，通過采用自製的抽濕條件下複合材料濕膨脹係數的測試裝置，且配合高精度的載荷和位移傳感器10，所測試的試樣17尺寸可以為200mm＊50mm＊2mm，充分滿足國際標準。試樣17優選為：碳纖維增強氰酸酯基複合材料層壓板，該複合材料的濕膨脹係數較小，是通用的較優異的材料。

　　可以理解的是，本發明的初衷是提供一種標準測試方法，而標準通常主要規範方法，其具體測試條件(如溫度、濕度)需要根據工程實際需求來定。因此，本發明實施例雖然提供了以碳纖維增強氰酸酯基複合材料層壓板為試樣17的測試裝置以及測試方法，但這隻是為了更方便描述而采用的實施例，並不構成對測試裝置以及測試方法的限定；在其他實施例中，可以根據選擇的試樣17的不同，對測試裝置以及測試條件進行適應性的調整。

　　雖然本公開披露如上，但本公開的保護範圍並非僅限於此。本領域技術人員在不脫離本公開的精神和範圍的前提下，可進行各種變更與修改，這些變更與修改均將落入本發明的保護範圍。