水凝胶力学测试设备选择指南

一、设备选型与测试方案定制

1. 压缩测试

关键配置：

传感器：0.1μm分辨率，避免过载导致凝胶破裂。

夹具： 平板夹具（直径10mm，表面防滑处理）。

环境控制：可选配恒温水浴槽或湿度腔（保持100%RH）。

推荐型号：凯尔测控原位试验机M-1000（力值范围0–1100N）

测试模式：

单次压缩（应变率0.1–5 mm/min）。

循环压缩（评估回弹性，50次循环）。

数据输出：应力-应变曲线、压缩模量（通过线性段斜率计算）。

2. 拉伸测试

关键配置：

夹具：

非接触式视频引伸计（避免接触式夹具对软样品的损伤）。

生物胶粘接夹具（将水凝胶两端粘接在3D打印多孔板上）。

测试条件：

拉伸速率1–10 mm/min（根据凝胶强度调整）。

预加载0.001N消除松弛。

适用标准：ASTM D638（适配软材料修改版）。

推荐型号：凯尔测控原位试验机IBTC-1000SL（力值范围0–1000N）

二、水凝胶测试的特殊附件推荐

三、操作流程示例（以压缩测试为例）

1. 样品制备：

切割圆柱形水凝胶（直径8mm，高度5mm），避免边缘毛刺。

2. 设备校准：

清零力传感器，设置压缩位移上限（如80%应变）。

3. 测试设置：

模式：位移控制，速率1 mm/min。

触发力：0.001N（接触判定）。

4. 数据分析：

通过凯尔测控力学试验软件自动拟合线性段（10–20%应变区间计算模量）。

四、凯尔测控设备优势

高灵敏度：0.1μm力值分辨率，适合超软凝胶。

定制化服务：提供水凝胶专用夹具设计（如仿生组织粘附测试模块）。

多场景兼容：同一台试验机可通过更换夹具实现压缩、拉伸、弯曲测试。