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陶瓷材料的抗弯强度试验方法

发布:2007-6-18 20:53:21  来源: 中国瓷都科技在线 [字体: ]
1 范围

 

  本标准规定了用三点负荷法测定陶瓷材料室温抗弯强度的试验设备,试样、试验步骤、结果计算及数据处理。 本标准适用于陶瓷材料及匣钵等陶瓷器辅助材料

 

  2 定义  本标准用下列定义。 抗弯强度极限

 

  试样受静弯曲力作用到破坏时的最大应力,用试样破坏时所受弯曲力距断裂处的断面模数之比来表示。

 

   3 设备

 

  3.1 弯曲强度试验机:相对误差不大于1%,能够等速加荷,加荷及支撑刀口直径为10mm±0.1mm。

 

  3.2 游标卡尺:精度为0.2mm。

 

  3.3 烘箱:能在110℃±5℃保温。

 

  3.4 干燥器

 

  3.5 天平:感量为0.1g。

 

  4 试样

 

  4.1 长120mm,宽厚比为1∶1的长方体试样10根

 

   4.2 试样的制备采用与该材料在实际生产中相同的工艺条件。

 

  4.3 试样必须加工规整,不允许存在明显缺陷。

 

  5 试验步骤

 

  5.1 将试样置于温度为110℃±5℃的烘箱中,烘干至恒重,然后放入干燥器中冷却至室温。

 

  5.2 将试样安放在支撑刀口上,调整支撑刀口间距,使支撑刀口以外试样的长度为10mm, 两个支撑刀口必须在同一平面内且互相平行,并使加荷刀口位于两支撑刀口的正中。

 

  5.3 开启弯曲强度试验机。注意加荷刀口接触试样时不得冲击,以平均10~50N/s的速度等速加荷,(弯曲强度较小的试样,请选择较低的加荷速度)直至破坏。记录试样破坏时的最大载荷。

 

  5.4 用游标卡尺测量试样断裂处的宽度和厚度,精确到0.1mm。

 

6.2 数据处理

 

  6.2.1 最大相对偏差大于10%时,舍去相对偏差最大的试样,然后将剩余值再计算,直至符合规定为止,最大相对偏差按式(2)计算

 

6.2.2 舍去的样品,若达到试样总数的4%,应重新制样测试。

 

  6.2.3 用有效样品的算术平均值作为该试样的抗弯强度值,数据修约到0.1MPa。

 

  7 测试报告

 

  7.1 送样单位、试样名称、试样编号。

 

  7.2 试样跨距、加荷速度、断面厚度、断面宽度。

 

  7.3 数据舍弃情况、抗弯强度值。

 

  7.4 试验日期、试验人员、试验单位。 

 

测定吸水率.显气孔率.容重等

 

   1 范围

 

  本标准规定了陶瓷砖吸水率、显气孔率、表观相对密度和容重的测定方法。祥品的开口气孔吸入饱和的水份有两种方法:煮沸和真空下浸泡。煮沸法水份进入容易浸入的开口气孔;真空法水份注满开口气孔。

 

  煮沸法适用于陶瓷砖分类和产品说明,真空法适用于除分类以外的显气孔率、表观相密度和容重的测定。

 

   2 原理

 

   干陶瓷砖吸饱水后吊挂在水中。用于干质量、饱和后质量和吊挂质量之间相互关系参数的计算。

 

   3 仪器

 

  3.1 能在(110±5)℃温度下工作的烘箱。能获得桢栓测结果的微波、红外或其他干燥系统也可适用。

 

   3.2 供煮沸用适当的情性材料制成的加热器。

 

   3.3 热源。

 

   3.4 能称量精确到试样质量0.01%的天平。

 

   3.5 去离子水或蒸馏水。

 

   3.6 干燥器。

 

   3.7 麂皮。

 

   3.8 吊环、绳索或篮子:能将试样放入水中悬吊称其质量。

 

   3.9 玻璃烧杯或者大小和形状与其类似的容器。将试样用吊环(3.8)吊在天平的(3.4)一端,使试样完全浸入水中,试样和吊环不与容器的任何部分接触。

 

   3.10 能容纳所要求数量试样的足够大容积的真空箱和真空系统,而且能达(100±1)Kpa的真空度并保持30min。

 

   4 试样

 

   4.1 每种类型的砖用10块整砖测试。

 

   国家质量技术监督局1999-11-01批准 2000-01-01实施

 

  4.2 如每块砖的表面积大于0.04m2时,只需用5块整砖作测试。如每块砖的表面积大于0.16m2时,至少在三块整砖的中间部位切割最小边长为100mm的五块试样。

 

  4.3 如每块砖的质量小于50g,则需足够数量的砖使每种测试样品达到50-100g。

 

  4.4 砖的边长大于200mm时,可切割成小块,但切割下的每一块应计入测量值内。多边形和其他非矩形砖,其长和宽均按矩计算。

 

   5 步骤

 

  将砖放在(110±5)℃的烘箱中(3.1)干燥至恒重,即每隔24h的两次连续质量之差小于0.1%。砖放在有硅胶或其他干燥剂的干燥气内(3.6)冷却至室温,不能使用酸性干燥剂。每块砖按表1的测量精度称量和记录。

 

5.1 水的饱和

 

  5.1.1 煮沸法

 

   将砖竖直放在盛有去离子水或蒸馏水的加热器中(3.2),使砖互不接触。砖的上部应保持有5cm深度的水(3.5)。在整个试验中都应保持高于5cm的水面。将水加热至沸腾并保持煮沸2h。然后切断热源(3.3),使砖完全浸泡在水中冷却4h±15mm至室温。也可用常温下的水或制冷器将样品冷却至室温。将一块浸温过的麂皮(3.7)用手拧干。并将麂皮放在平台上轻轻地依每块试样的称量结果。保侍与干燥状态下的相同精度(见表1)。

 

  5.1.2 真空法

 

   将砖直放入真空箱中(3.10),使砖互不接触。抽真空至(100±1)Kpa),并保持30min。并保持真空的同时,加入足够的水覆盖并高出5cm,停止抽真空,让砖浸泡15min,将一块浸湿过的麂皮(3.7)用手干。将麂皮放在平台上依次轻轻擦干每块砖的表面,对于凹凸或有浮雕的表面应用麂皮轻快地擦去表面水份,然后立即称重,记录每块试亲友的测量结果。保持与干燥状态下的相同精度(见表1)。

 

  5.2 悬挂称量

 

   称量真空法吸水后、悬挂在水中的每块试样的质量(M3),精确至0.01g.。称量时,将样品挂在天平(3.4)一臂的吊环、绳索或篮子上(3.8)。实际称量前,将安装好并浸入水中的吊环、绳索或篮子放在天平上,使天平处于平衡位置。吊环、绳索或篮了在水中的深度与放试样称量时的相同。

 

   6 结果表示

 

   m1 -干砖的质量

 

   m2b —在沸水中饱的砖的质量

 

   m2 —真空法吸水饱和的砖的质量

 

   m3 —真空法吸水饱和后悬挂在水中的砖的质量

 

   在下面的计算中,假设1cm3水重lg,此假设室 温下误差3%以内。6.1 吸水率

 

   计算每一块砖的吸水率F(b,v),用于砖质量的百分数表示。计算公式如下:

 

    式中:m1—干砖的质量

 

   m2—湿砖的质量

 

   Eb表示用m2b测定的吸水率,Ev表示用m2测定的吸水率。Eb代表水仅注入容易进入的气孔,而Ev代表水最大可能地注入所有气孔。

 

   6.2 显气孔率

 

   6.2.1 用下面关系式确定表观体积V(单位cm2)

 

   V=m2v – m3

 

   6.2.2 用下面关系式确定开口气孔部分V0和不透水部分V1的体积(单位cm3)

 

   V0=m2v – m1

 

   V1=m1 – m3

 

   6.2.3 显气孔率P用试样的开气孔体积与表观体积的关系式的百分数表示。计算公式如下: 

 

   6.3 表观相对密度

 

   计算试样透水部分的表观相对密度T。计算公式如下:

 

  

 

   6.4 容量

 

   试样的容易B(g/cm3)试样的干重除以表观体积(包括气孔)所得的商表示。计算公式如下:

 

     试验报告包括以下内容: 参照本标准; 砖的说明; 每一块砖各项试验性能的试验结果; 各个试验性能结果的平均值。
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