陶瓷力學(xué)性能檢測(cè)

1、陶瓷力學(xué)性能檢測(cè)之彎曲強(qiáng)度檢測(cè)一、概述陶瓷材料及制品在人們的生產(chǎn)生活中發(fā)揮著重要的作用，因其重 要性，陶瓷檢測(cè)也顯得重要。下面就陶瓷的化學(xué)性能、力學(xué)性能等方 面做一下簡(jiǎn)單介紹，供企業(yè)個(gè)人做為參考。陶瓷材料的檢測(cè)性能包括物理性能、化學(xué)性能、熱學(xué)性能、電學(xué) 性能等方面，其中物理性能、化學(xué)性能和力學(xué)性能是其主要的檢測(cè)重 點(diǎn)。物理性能包括密度、熔點(diǎn)、導(dǎo)熱性、導(dǎo)電性、光學(xué)性能、磁性等。 化學(xué)性能包括耐氧化性、耐磨蝕性、化學(xué)穩(wěn)定性等。而陶瓷材料通常 來(lái)說(shuō)在彈性變形后立即發(fā)生脆性斷裂，不出現(xiàn)塑性變形或很難發(fā)生塑 性變形，因此對(duì)陶瓷材料而言，人們對(duì)其力學(xué)性能的分析主要集中在 彎曲強(qiáng)度、斷裂韌性和硬度上，下文主

2、要以科標(biāo)檢測(cè)為例來(lái)介紹下陶 瓷力學(xué)性能中彎曲強(qiáng)度檢測(cè)的相關(guān)原理，科標(biāo)檢測(cè)專(zhuān)業(yè)提供相應(yīng)的陶 瓷材料檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果精準(zhǔn)，出具報(bào)告，因此有一定的參考價(jià)值！二、彎曲強(qiáng)度檢測(cè)介紹彎曲實(shí)驗(yàn)一般分三點(diǎn)彎曲和四點(diǎn)彎曲兩種，如圖1-1所示。四點(diǎn) 彎曲的試樣中部受到的是純彎曲，彎曲應(yīng)力計(jì)算公式就是在這種條件 下建立起來(lái)的，因此四點(diǎn)彎曲得到的結(jié)果比較精確。而三點(diǎn)彎曲時(shí)梁 各個(gè)部位受到的橫力彎曲，所以計(jì)算的結(jié)果是近似的。但是這種近似 滿(mǎn)足大多數(shù)工程要求，并且三點(diǎn)彎曲的夾具簡(jiǎn)單，測(cè)試方便，因而也 得到廣泛應(yīng)用。圖1-1三點(diǎn)彎曲和四點(diǎn)彎曲示意圖由材料力學(xué)得到，在純彎曲且彈性變形范圍內(nèi)，如果指定截面的 彎矩為M，該截面對(duì)中

3、性軸的慣性矩為Iz，那么距中性軸距離為y點(diǎn)My的應(yīng)力大小為:bIz在圖1-1的四點(diǎn)彎曲中，最大應(yīng)力出現(xiàn)在兩加載點(diǎn)之間的截面上 離中性軸最遠(yuǎn)的點(diǎn)，其大小為:3Pa矩形截面 bh 216 Pa圓形截面兀D 3maxr 1)P a yb =maxJz其中P為載荷的大小，a為兩個(gè)加載點(diǎn)中的任何一個(gè)距支點(diǎn)的距 離，b和h分別為矩形截面試樣的寬度和高度，而D為圓形截面試樣 的直徑。因此當(dāng)材料斷裂時(shí)所施加載荷所對(duì)應(yīng)的應(yīng)力就材料的抗彎強(qiáng) 度。而對(duì)于三點(diǎn)彎曲，最大應(yīng)力出現(xiàn)在梁的中間，也就是與加載點(diǎn)重合的截面上離中性軸最遠(yuǎn)的點(diǎn)，其大小為:bmaxr i)P a j 4J /Izmax=V3P1 2bh2、兀D 3矩形截面圓形截面式中l(wèi)為兩個(gè)支點(diǎn)之間的距離（也稱(chēng)為試樣的跨度）。上述的應(yīng)力計(jì)算公式僅適用于線彈性變形階段。脆性材料一般塑 性變形非常小，同彈性變形比較可以忽略不計(jì)，因此在斷裂前都遵循 上述公式。斷裂載荷所對(duì)應(yīng)的應(yīng)力即為試樣的彎曲強(qiáng)度。需要注意的是，一般我們要求試樣的長(zhǎng)度和直徑比約為10，并且 在支點(diǎn)的外伸部分留足夠的長(zhǎng)度，否則可能影響測(cè)試精度。另外，彎 曲試樣下表面的光潔度對(duì)結(jié)果可能也會(huì)產(chǎn)生顯著的影響。粗糙表面可 能成為應(yīng)力集中源而產(chǎn)生早期斷裂。