GBT 43874-2024 玻璃材料及制品壓縮性能試驗(yàn)方法VIP

玻璃材料及制品壓縮性能試驗(yàn)方法Testmethodforcompressivepropertiesofglassmaterialsandproducts2024-04-25發(fā)布2024-11-01實(shí)施IGB/T43874—2024前言 l2規(guī)范性引用文件 13術(shù)語和定義 1 15試驗(yàn)設(shè)備 16試樣 27試驗(yàn)程序 48試驗(yàn)結(jié)果及數(shù)據(jù)處理 49試驗(yàn)報(bào)告 61玻璃材料及制品壓縮性能試驗(yàn)方法1范圍本文件規(guī)定了玻璃材料及制品的壓縮性能試驗(yàn)方法的原理、試驗(yàn)設(shè)備、試樣、試驗(yàn)程序、試驗(yàn)結(jié)果及本文件適用于玻璃材料壓縮強(qiáng)度、壓縮應(yīng)力-應(yīng)變曲線、壓縮彈性模量及玻璃制品壓縮破壞載荷的測定。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T7314金屬材料室溫壓縮試驗(yàn)方法GB/T8489精細(xì)陶瓷壓縮強(qiáng)度試驗(yàn)方法GB/T21389游標(biāo)、帶表和數(shù)顯卡尺3術(shù)語和定義GB/T7314和GB/T8489界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。壓縮彈性模量compressionelasticmodulus試樣在單向壓縮作用下，在彈性變形階段內(nèi)，應(yīng)力變化量和對應(yīng)的應(yīng)變變化量的比值。壓縮破壞載荷compressionbreakload試樣在單向壓縮試驗(yàn)中，破壞時對應(yīng)的壓力值。4原理對于特定尺寸的試樣，以規(guī)定的加載速率對其施加單向遞增壓縮載荷，在加載過程中測量載荷和標(biāo)定距離內(nèi)的變形及其變化，以此繪制應(yīng)力-應(yīng)變曲線，并計(jì)算壓縮強(qiáng)度及壓縮彈性模量。5試驗(yàn)設(shè)備5.1試驗(yàn)機(jī)試驗(yàn)機(jī)應(yīng)滿足以下要求：a)準(zhǔn)確度為1級或優(yōu)于1級；b)能提供均勻可調(diào)的加載位移速率，試樣破壞時的最大壓力在試驗(yàn)機(jī)載荷使用量程的20%～90%;2c)上、下壓板的工作表面平整，表面粗糙度Ra不大于0.8μm,硬度不應(yīng)低于HRC60;d)上、下壓板工作面相互平行，其平行度誤差不大于0.02mm,下壓板采用球面支承，以便能調(diào)整其工作面的平行度，上、下壓板的中心線應(yīng)與試驗(yàn)機(jī)加載方向相重合；e)上、下壓板形狀為正方形或圓形，其邊長或直徑大于50mm,厚度大于30mm;f)試驗(yàn)機(jī)數(shù)據(jù)采樣頻率不低于50Hz。5.2變形測量裝置應(yīng)采用引伸計(jì)或光柵尺，量程2mm～10mm,相對誤差不應(yīng)超過±1%。應(yīng)符合GB/T21389的規(guī)定，分辨力為0.02mm,量程不低于100mm。應(yīng)采用有機(jī)玻璃做成防護(hù)罩，將試樣置于防護(hù)罩內(nèi)部，防止試樣破碎時碎片飛出傷人或損壞設(shè)備。5.5墊片采用厚度為35μm的四氯乙烯薄膜，或采用厚度不超過100μm的石墨紙，墊片尺寸應(yīng)大于試樣受壓方向上橫截面尺寸。每個試樣試驗(yàn)完成后，應(yīng)更換新的墊片，試驗(yàn)過程中，應(yīng)保證墊片不產(chǎn)生穿透性破壞。6試樣6.1玻璃材料試樣試樣可從待測玻璃材料或其制品中切取，或直接按待測玻璃材料及制品的制造工藝制備。6.1.2試樣形狀及尺寸測試壓縮強(qiáng)度時，試樣形狀為棱柱體或圓柱體；測試壓縮彈性模量時，試樣形狀為圓柱體，試樣形狀如圖1所示。a)圓柱體試樣，橫截面直徑為5.0mm±0.1mm的圓形，高度為10.0mm±0.1mm;b)棱柱體試樣，橫截面邊長為5.0mm±0.1mm的正方形，高度為10.0mm±0.1mm。3a)棱柱體試樣示意圖b)圓柱體試樣示意圖標(biāo)引符號說明：b——棱柱體試樣橫截面邊長；d——圓柱體試樣橫截面直徑；h——試樣高度。圖1試樣形狀示意圖試樣上、下表面應(yīng)進(jìn)行研磨拋光處理，其粗糙度Ra應(yīng)不大于0.4μm,平行度誤差不應(yīng)大于0.01mm。試樣側(cè)面與上、下表面應(yīng)垂直，其粗糙度Ra應(yīng)不大于1.6μm,角處理，試樣不應(yīng)有可見劃痕或裂紋等損傷。6.1.4試樣數(shù)量試樣數(shù)量應(yīng)不少于10個。6.2玻璃制品試樣應(yīng)直接采用制品作為試樣，試樣尺寸應(yīng)滿足試驗(yàn)機(jī)所能測量的范圍內(nèi)，試樣不應(yīng)有可見損傷或裂紋。試樣數(shù)量應(yīng)不少于10個。4GB/T43874—20247試驗(yàn)程序7.1試驗(yàn)條件7.1.1試驗(yàn)環(huán)境條件在室溫條件下進(jìn)行，試驗(yàn)前，應(yīng)將樣品置于測試環(huán)境下至少24h。7.1.2加載方式采用位移控制，加載速率為0.5mm/min±0.05mm/min。7.2試驗(yàn)步驟7.2.1玻璃材料壓縮性能測試試驗(yàn)步驟如下：a)安裝試驗(yàn)夾具，并進(jìn)行上、下壓板平行度偏差校準(zhǔn)；b)采用游標(biāo)卡尺測量玻璃材料試樣的高度、邊長或直徑，邊長或直徑分別選擇在試樣上、下端及中部，取各自算術(shù)平均值作為結(jié)果值，結(jié)果保留至小數(shù)點(diǎn)后兩位；c)將試樣按預(yù)定壓縮方向平放于下壓板中央，移動上壓板至試樣上表面附近，如進(jìn)行壓縮強(qiáng)度或破壞載荷試驗(yàn)，試樣上、下表面應(yīng)置放墊片；d)如需測試試樣壓縮彈性模量，或獲得試樣應(yīng)力-應(yīng)變曲線，則應(yīng)沿試樣壓縮方向安裝引伸計(jì)或光柵尺，試樣標(biāo)定距離為試樣的高度，試驗(yàn)前應(yīng)對引伸計(jì)或光柵尺調(diào)零；e)安放防護(hù)罩并固定；f)對試樣加載直至破壞，并記錄加載過程中的壓力及標(biāo)定距離內(nèi)對應(yīng)的變形值；g)完成測試后，重復(fù)b)～f)試驗(yàn)步驟，進(jìn)行下一個試樣測試。7.2.2玻璃制品破壞載荷測試試驗(yàn)步驟如下：a)安裝試驗(yàn)夾具，保證夾具中心線與加載力方向重合，進(jìn)行上、下壓板平行度偏差校準(zhǔn)；b)將試樣按預(yù)定壓縮方向平放于下壓板中央，移動上壓板至試樣上表面附近，試樣上、下表面應(yīng)放置墊片；c)安放防護(hù)罩并固定；d)對試樣加載直至破壞，并記錄試樣破裂時對應(yīng)的壓力值；e)完成測試后，重復(fù)b)～d)試驗(yàn)步驟，進(jìn)行下一個試樣測試。8試驗(yàn)結(jié)果及數(shù)據(jù)處理8.1壓縮強(qiáng)度試樣壓縮強(qiáng)度按式(1)計(jì)算：式中：σ。——壓縮強(qiáng)度，單位為兆帕(MPa);5GB/T43874—2024P:——壓縮破壞載荷，單位為牛(N);A——試樣壓縮方向上的橫截面面積，單位為平方毫米(mm2)。取10個試樣的平均值作為最終結(jié)果值，結(jié)果保留至兩位小數(shù)。8.2應(yīng)力-應(yīng)變曲線計(jì)算壓縮過程中試樣承受的壓縮應(yīng)力及對應(yīng)時刻的應(yīng)變，壓縮應(yīng)力-應(yīng)變曲線可采用軟件自動繪制，也可采用人工繪制，人工繪制時，在每隔0.0005的應(yīng)變范圍內(nèi)應(yīng)取不少于1個數(shù)據(jù)點(diǎn)。壓縮應(yīng)力按式(2)計(jì)算：式中：……………σ——壓縮應(yīng)力，單位為兆帕(MPa);P—-壓縮載荷，單位為牛(N);d——圓柱體試樣直徑，單位為毫米(mm)。壓縮應(yīng)變按式(3)計(jì)算：式中：e——壓縮應(yīng)變；△l——引伸計(jì)或光柵尺標(biāo)定距離內(nèi)的壓縮量，單位為毫米(mm);l——標(biāo)定距離，為試樣的高度，單位為毫米(mm)。8.3壓縮彈性模量如圖2所示，在壓縮應(yīng)力-應(yīng)變曲線的線性段上，選擇A、B兩點(diǎn)(線性段中間1/3段的兩端點(diǎn)),讀式中：E?！獕嚎s彈性模量，單位為兆帕(MPa);…………σ?——壓縮應(yīng)力-應(yīng)變曲線線性段上，A點(diǎn)對應(yīng)的壓縮應(yīng)力，單位為兆帕(MPa);o2—壓縮應(yīng)力-應(yīng)變曲線線性段上，B點(diǎn)對應(yīng)的壓縮應(yīng)力，單位為兆帕(MPa);ε?—-壓縮應(yīng)力-應(yīng)變曲線線性段上，A點(diǎn)對應(yīng)的應(yīng)變值；e?——壓縮應(yīng)力-應(yīng)變曲線線性段上，B點(diǎn)對應(yīng)的應(yīng)變值。取10個試樣的平均值作為最終結(jié)果值，結(jié)果保留至兩位小數(shù)。6應(yīng)力/應(yīng)力/MPa應(yīng)變圖2壓縮應(yīng)力-應(yīng)變曲線示意圖8.4玻璃制品壓縮破壞載荷取10個試樣破裂時對應(yīng)的壓力值的平均值作為最終結(jié)果值，結(jié)果保留至兩位小數(shù)。8.5標(biāo)準(zhǔn)偏差若要求計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)偏差，可按式(5)計(jì)算，結(jié)果保留至兩位小數(shù)。式中：s——標(biāo)準(zhǔn)偏差；X:—第i次測量的測定值；X