陶瓷材料的拉伸强度测试涉及多个步骤,包括试样的形状和尺寸确定、试样制备、轴向对中以及试验模式和速率的选择等。
试样形状:试样的形状取决于拉伸试验的目的、夹具、待测陶瓷制品的形状和尺寸。通常采用哑铃型或矩形截面的长条形试样。
试样尺寸:标距区横截面积应一致,尺寸误差应小于±0.5%。标距区长度至少为3个应变片间距或更长,以确保均匀受力。
表面粗糙度:标距区的平均表面粗糙度宜为Ra0.2 m~Ra0.4 m(纵向测量),以避免表面缺陷造成的断裂。
试样数量:通常需要10个试样以得到平均测试结果,如需计算韦伯模数和特征强度等参数,则需要30个以上的试样。
试样制备:精细陶瓷材料由于其高硬度和低韧性,制备时需特别注意避免引入裂纹或其他损伤。试样制备完成后,应仔细贮存和保管,避免造成损伤。
轴向对中:使用应变片进行轴向对中,确保试样在加载过程中能够均匀受力。如果条件不允许,可以使用模拟应变片进行对中校验。
试验模式和速率:推荐采用位移控制模式,机架移动速度宜大于0.5 mm/min。对于载荷控制模式,推荐加载速率大于20 MPa/s。记录所有试验模式和加载速率。
试验后,确认断裂位置,记录断裂力,读数精确度应达1.0%。
陶瓷材料拉伸强度的计算公式:Rm=Fm/A式中:Rm为拉伸强度,Fm为最大拉伸载荷,A为横截面积。