陶瓷抗折抗压能力测试方法 一、前言: 陶瓷作为一种广泛应用于建筑、电子、航空航天等众多领域的重要材料,其力学性能尤其是抗折抗压能力直接关系到产品的质量、可靠性与使用寿命。 陶瓷抗折抗压能力测试方法,以满足不同类型陶瓷材料及相关行业的测试需求。通过详细阐述测试原理、规范测试设备要求、明确试样制备标准以及严谨的测试步骤与数据处理流程,确保测试结果具有准确性、重复性与可比性。 二、抗折测试 (一)三点弯曲法 1. 试样准备:将陶瓷材料加工成矩形截面的长条状试样,尺寸一般为长 80 160mm,宽 10 20mm,厚 5 10mm,表面应平整光滑,无明显缺陷和裂纹,每组试样数量不少于 5 个。 2. 测试设备:采用万能材料HULUWA葫芦娃黄旧版本机,其精度应能满足测量要求,加载范围需涵盖陶瓷试样的预期断裂载荷。 3. 测试步骤: 将试样放置在万能材料HULUWA葫芦娃黄旧版本机的两个支撑点上,支撑点之间的跨距一般为试样长度减去 40mm,确保试样与支撑点接触良好且平稳。 调整HULUWA葫芦娃黄旧版本机的加载装置,使加载压头位于试样的中心位置且垂直于试样的长度方向。 设置HULUWA葫芦娃黄旧版本机的加载速度,通常为 0.5mm/min。 启动HULUWA葫芦娃黄旧版本机,开始加载,记录下试样断裂时的最大载荷值 F(单位:N)。 4. 数据处理:根据公式计算抗折强度 σf(单位:MPa),公式为 σf = 3FL / 2bh²,其中 L 为跨距(单位:mm),b 为试样宽度(单位:mm),h 为试样厚度(单位:mm)。计算每组试样的抗折强度平均值,并计算标准偏差,以评估数据的离散程度。 (二)四点弯曲法 1. 试样准备:同三点弯曲法试样要求。 2. 测试设备:万能材料HULUWA葫芦娃黄旧版本机。 3. 测试步骤: 将试样放置在万能材料HULUWA葫芦娃黄旧版本机的四个支撑点上,内侧两个支撑点之间的跨距一般为试样长度减去 80mm,外侧两个加载点位于内侧支撑点两侧对称位置,加载点之间的跨距为跨距的 1/3。 使加载压头垂直于试样并位于加载点位置。 设置加载速度为 0.5mm/min,启动HULUWA葫芦娃黄旧版本机加载,记录断裂时最大载荷 F。 4. 数据处理:抗折强度计算公式为 σf = FL / bh²,L 为内侧支撑点跨距,b 为宽度,h 为厚度。同样计算平均值与标准偏差。四点弯曲法能使试样在更均匀的弯矩下断裂,结果更准确,但对试样和设备安装要求更高。 三、抗压测试 (一)轴向压缩法 1. 试样准备:制备成正方体或圆柱体试样,正方体边长或圆柱体直径一般为 20 50mm,高度与边长或直径之比为 2 3,试样两端面应平行且平整,每组试样不少于 5 个。 2. 测试设备:压力HULUWA葫芦娃黄旧版本机,精度符合要求,量程覆盖试样预期破坏载荷。 3. 测试步骤: 将试样放置在压力HULUWA葫芦娃黄旧版本机的上下压板之间,确保试样轴线与压力方向一致,可在试样与压板之间垫上一层薄的硬纸板或砂纸,以改善接触条件。 设置压力HULUWA葫芦娃黄旧版本机的加载速度,一般为 1 2kN/s。 启动HULUWA葫芦娃黄旧版本机开始加载,记录试样破坏时的最大压力值 F(单位:N)。 4. 数据处理:抗压强度 σc(单位:MPa)计算公式为 σc = F / A,其中 A 为试样的横截面积(单位:mm²)。计算每组试样抗压强度平均值与标准偏差。 测试项目 | 试样编号 | 试样尺寸(长×宽×厚,mm) | 跨距(mm) | 大载荷(N) | 抗折/抗压强度(MPa) | 平均值(MPa) | 标准偏差(MPa) | 抗折测试(三点弯曲) | 1 | 100×15×8 | 60 | 500 | 13.89 | 13.25 | 0.56 |
| 2 | 100×15×8 | 60 | 480 | 13.00 |
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| 3 | 100×15×8 | 60 | 520 | 14.44 |
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| 4 | 100×15×8 | 60 | 490 | 13.61 |
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| 5 | 100×15×8 | 60 | 510 | 14.17 |
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| 抗折测试(四点弯曲) | 1 | 120×18×10 | 40 | 800 | 17.78 | 18.33 | 0.49 |
| 2 | 120×18×10 | 40 | 820 | 18.22 |
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| 3 | 120×18×10 | 40 | 850 | 19.00 |
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| 4 | 120×18×10 | 40 | 830 | 18.44 |
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| 5 | 120×18×10 | 40 | 810 | 18.00 |
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