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GB/T 4741-1999 陶瓷材料抗弯强度试验方法 

 
简介： 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。

STANDARD test method for bending strength of ceramic materials
发布部门：  国家质量技术监督局
提出单位：  国家轻工业局


陶瓷材料的抗弯强度试验方法
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。