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精細(xì)陶瓷壓縮強(qiáng)度測(cè)試:標(biāo)準(zhǔn)解讀與實(shí)際操作指南

 更新時(shí)間:2025-02-24 點(diǎn)擊量:136


隨著現(xiàn)代工業(yè)對(duì)高性能材料需求的不斷增長(zhǎng),精細(xì)陶瓷因其du特的力學(xué)性能和優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性,逐漸成為材料科學(xué)研究的熱點(diǎn)領(lǐng)域。與傳統(tǒng)陶瓷相比,精細(xì)陶瓷通過嚴(yán)格控制原料選擇和制造工藝,能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)化學(xué)組成、顯微結(jié)構(gòu)和晶粒大小的精確調(diào)控,從而滿足多樣化的性能需求。

然而,由于其化學(xué)鍵特性,陶瓷材料在室溫下難以發(fā)生滑移和位錯(cuò),導(dǎo)致其破壞方式主要為脆性斷裂。盡管如此,精細(xì)陶瓷憑借離子或鍵共價(jià)鍵的鍵合結(jié)構(gòu),展現(xiàn)出較高的壓縮強(qiáng)度。氣孔的存在對(duì)陶瓷的彈性模量和強(qiáng)度影響顯著,因此,準(zhǔn)確評(píng)估其抗壓性能至關(guān)重要。

本文科準(zhǔn)測(cè)控小編將重點(diǎn)介紹精細(xì)陶瓷壓縮強(qiáng)度試驗(yàn)的方法,通過電子萬能試驗(yàn)機(jī)對(duì)精細(xì)陶瓷的抗壓性能進(jìn)行測(cè)試,分析其力學(xué)行為,為精細(xì)陶瓷的性能優(yōu)化和應(yīng)用拓展提供參考依據(jù)。

一、檢測(cè)原理

精細(xì)陶瓷壓縮強(qiáng)度試驗(yàn)的檢測(cè)原理是通過電子萬能試驗(yàn)機(jī)對(duì)試樣施加均勻單向壓縮載荷,測(cè)量試樣在破裂瞬間的最大壓應(yīng)力,以此表征材料的抗壓性能。

二、測(cè)試相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

參考標(biāo)準(zhǔn)GB/T8489-2006精細(xì)陶瓷壓縮強(qiáng)度試驗(yàn)方法》進(jìn)行試驗(yàn)

三、測(cè)試儀器

1、電子萬能試驗(yàn)機(jī)

image.png 

(示意圖:萬能材料試驗(yàn)機(jī)可搭配不同夾具做不同力學(xué)試驗(yàn))

2、定制壓縮夾具

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3、試驗(yàn)條件

試驗(yàn)溫度室溫 20℃左右

載荷傳感器:100KN(0.5級(jí))

試驗(yàn)類型:壓縮測(cè)試

試驗(yàn)速度:0.2 mm/min

四、測(cè)試流程

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步驟一、試驗(yàn)設(shè)備與工具準(zhǔn)備

1、電子萬能試驗(yàn)機(jī):選用程量為100kN(精度0.5級(jí))的電子萬能試驗(yàn)機(jī),確保設(shè)備校準(zhǔn)合格且運(yùn)行正常。

2定制壓縮夾具:包括上下球形壓盤,確保壓盤表面光滑、無損傷。

3輔助工具:

硬質(zhì)合金接觸塊(硬度HV1500,尺寸Φ25×20 mm)。

35 μm厚度的聚四氟乙烯薄膜墊片。

游標(biāo)卡尺或其他測(cè)量工具,用于檢查壓盤平行度。

步驟二、試驗(yàn)條件設(shè)置

1、試驗(yàn)溫度:確保試驗(yàn)環(huán)境溫度為室溫(20℃左右),并記錄環(huán)境溫濕度。

2試驗(yàn)類型:設(shè)置試驗(yàn)機(jī)為壓縮測(cè)試模式。

3、試驗(yàn)速度:設(shè)定試驗(yàn)速度為0.2 mm/min

4、載荷傳感器:選用100kN載荷傳感器,并確認(rèn)其精度等級(jí)為0.5級(jí)。

步驟三、試樣準(zhǔn)備

檢查陶瓷壓縮試樣的外觀,確保試樣表面無裂紋、缺陷,尺寸符合標(biāo)準(zhǔn)要求。

清潔試樣表面,去除灰塵和雜質(zhì),確保試樣與接觸塊及片墊之間的接觸良好。

步驟四、試驗(yàn)裝置組裝

1調(diào)整壓盤平行度:

根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求,調(diào)整下球形壓盤,確保上下壓盤的平行度在20 μm以下。

使用專用工具或測(cè)量設(shè)備檢查平行度,必要時(shí)進(jìn)行微調(diào)。

2放置試樣組件:

在下球形壓盤上依次放置硬質(zhì)合金接觸塊、35 μm厚度的聚四氟乙烯薄膜墊片和陶瓷壓縮試樣,確保各組件緊密貼合且位置居中。

3安裝上壓盤:將上球形壓盤安裝到位,確保其與試樣組件接觸良好。

步驟五、試驗(yàn)操作

1啟動(dòng)試驗(yàn)機(jī):

打開電子萬能試驗(yàn)機(jī),檢查設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)是否正常。

啟動(dòng)試驗(yàn)軟件,輸入試驗(yàn)參數(shù)(試驗(yàn)速度、試驗(yàn)類型等)。

2加載壓縮力:

將試驗(yàn)機(jī)橫梁向下移動(dòng),開始施加壓縮力。

試驗(yàn)過程中,實(shí)時(shí)記錄載荷與位移數(shù)據(jù),觀察試樣的變形情況。

3試樣斷裂:

當(dāng)試樣發(fā)生斷裂時(shí),試驗(yàn)機(jī)自動(dòng)停止加載。

記錄斷裂瞬間的最大壓縮載荷。

步驟六、數(shù)據(jù)處理與結(jié)果分析

1計(jì)算壓縮強(qiáng)度:

根據(jù)最大壓縮載荷和試樣的橫截面積,計(jì)算試樣的壓縮強(qiáng)度。

2計(jì)算公式為:

image.png

3結(jié)果記錄與分析:

將試驗(yàn)結(jié)果記錄在試驗(yàn)報(bào)告中,包括試驗(yàn)條件、試樣尺寸、最大載荷、壓縮強(qiáng)度等。

分析試樣的斷裂形態(tài),結(jié)合顯微結(jié)構(gòu)等因素,探討影響壓縮強(qiáng)度的因素。

 

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