陶瓷抗折抗壓能力測試方法 一、前言： 陶瓷作為一種廣泛應(yīng)用于建筑、電子、航空航天等眾多領(lǐng)域的重要材料，其力學(xué)性能尤其是抗折抗壓能力直接關(guān)系到產(chǎn)品的質(zhì)量、可靠性與使用壽命。 陶瓷抗折抗壓能力測試方法，以滿足不同類型陶瓷材料及相關(guān)行業(yè)的測試需求。通過詳細(xì)闡述測試原理、規(guī)范測試設(shè)備要求、明確試樣制備標(biāo)準(zhǔn)以及嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臏y試步驟與數(shù)據(jù)處理流程，確保測試結(jié)果具有準(zhǔn)確性、重復(fù)性與可比性。 二、抗折測試 （一）三點(diǎn)彎曲法 1. 試樣準(zhǔn)備：將陶瓷材料加工成矩形截面的長條狀試樣，尺寸一般為長 80 160mm，寬 10 20mm，厚 5 10mm，表面應(yīng)平整光滑，無明顯缺陷和裂紋，每組試樣數(shù)量不少于 5 個。 2. 測試設(shè)備：采用萬能材料試驗(yàn)機(jī)，其精度應(yīng)能滿足測量要求，加載范圍需涵蓋陶瓷試樣的預(yù)期斷裂載荷。 3. 測試步驟： 將試樣放置在萬能材料試驗(yàn)機(jī)的兩個支撐點(diǎn)上，支撐點(diǎn)之間的跨距一般為試樣長度減去 40mm，確保試樣與支撐點(diǎn)接觸良好且平穩(wěn)。 調(diào)整試驗(yàn)機(jī)的加載裝置，使加載壓頭位于試樣的中心位置且垂直于試樣的長度方向。 設(shè)置試驗(yàn)機(jī)的加載速度，通常為 0.5mm/min。 啟動試驗(yàn)機(jī)，開始加載，記錄下試樣斷裂時的最大載荷值 F（單位：N）。 4. 數(shù)據(jù)處理：根據(jù)公式計(jì)算抗折強(qiáng)度 σf（單位：MPa），公式為 σf = 3FL / 2bh2，其中 L 為跨距（單位：mm），b 為試樣寬度（單位：mm），h 為試樣厚度（單位：mm）。計(jì)算每組試樣的抗折強(qiáng)度平均值，并計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)偏差，以評估數(shù)據(jù)的離散程度。 （二）四點(diǎn)彎曲法 1. 試樣準(zhǔn)備：同三點(diǎn)彎曲法試樣要求。 2. 測試設(shè)備：萬能材料試驗(yàn)機(jī)。 3. 測試步驟： 將試樣放置在萬能材料試驗(yàn)機(jī)的四個支撐點(diǎn)上，內(nèi)側(cè)兩個支撐點(diǎn)之間的跨距一般為試樣長度減去 80mm，外側(cè)兩個加載點(diǎn)位于內(nèi)側(cè)支撐點(diǎn)兩側(cè)對稱位置，加載點(diǎn)之間的跨距為跨距的 1/3。 使加載壓頭垂直于試樣并位于加載點(diǎn)位置。 設(shè)置加載速度為 0.5mm/min，啟動試驗(yàn)機(jī)加載，記錄斷裂時最大載荷 F。 4. 數(shù)據(jù)處理：抗折強(qiáng)度計(jì)算公式為 σf = FL / bh2，L 為內(nèi)側(cè)支撐點(diǎn)跨距，b 為寬度，h 為厚度。同樣計(jì)算平均值與標(biāo)準(zhǔn)偏差。四點(diǎn)彎曲法能使試樣在更均勻的彎矩下斷裂，結(jié)果更準(zhǔn)確，但對試樣和設(shè)備安裝要求更高。 三、抗壓測試 （一）軸向壓縮法 1. 試樣準(zhǔn)備：制備成正方體或圓柱體試樣，正方體邊長或圓柱體直徑一般為 20 50mm，高度與邊長或直徑之比為 2 3，試樣兩端面應(yīng)平行且平整，每組試樣不少于 5 個。 2. 測試設(shè)備：壓力試驗(yàn)機(jī)，精度符合要求，量程覆蓋試樣預(yù)期破壞載荷。 3. 測試步驟： 將試樣放置在壓力試驗(yàn)機(jī)的上下壓板之間，確保試樣軸線與壓力方向一致，可在試樣與壓板之間墊上一層薄的硬紙板或砂紙，以改善接觸條件。 設(shè)置壓力試驗(yàn)機(jī)的加載速度，一般為 1 2kN/s。 啟動試驗(yàn)機(jī)開始加載，記錄試樣破壞時的最大壓力值 F（單位：N）。 4. 數(shù)據(jù)處理：抗壓強(qiáng)度 σc（單位：MPa）計(jì)算公式為 σc = F / A，其中 A 為試樣的橫截面積（單位：mm2）。計(jì)算每組試樣抗壓強(qiáng)度平均值與標(biāo)準(zhǔn)偏差。 測試項(xiàng)目 | 試樣編號 | 試樣尺寸（長×寬×厚，mm） | 跨距（mm） | 大載荷（N） | 抗折/抗壓強(qiáng)度（MPa） | 平均值（MPa） | 標(biāo)準(zhǔn)偏差（MPa） | 抗折測試（三點(diǎn)彎曲） | 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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| 抗折測試（四點(diǎn)彎曲） | 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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