GB-T8489-2006 精細(xì)陶瓷壓縮強(qiáng)度試驗(yàn)方法

ICS81.060.20

Q32

石日

中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)

GB/T8489-2006

代替GB/T8489-1987

精細(xì)陶瓷壓縮強(qiáng)度試驗(yàn)方法

Testmethodforcompressivestrengthoffineceramics(advanced

ceramics,advancedtechnicalceramics)

2006-02-22發(fā)布2006-09-01實(shí)施

中華人民共和國(guó)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局

中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)

發(fā)布

GB/T8489-2006

月吐呂

本標(biāo)準(zhǔn)修改采用日本標(biāo)準(zhǔn)JISR1608-2003(高性能陶瓷壓縮強(qiáng)度試驗(yàn)方法)。

本標(biāo)準(zhǔn)是對(duì)GB/T8489-1987《工程陶瓷壓縮強(qiáng)度試驗(yàn)方法》進(jìn)行的修訂。

本標(biāo)準(zhǔn)與JISR1608-2003的主要差異如下:

—修改“高性能陶瓷”為“精細(xì)陶瓷”;增加適用范圍“功能陶瓷”(見(jiàn)1)0

—?jiǎng)h除名詞術(shù)語(yǔ)中的加壓板(見(jiàn)3)0

—增加試樣斷裂時(shí)試驗(yàn)機(jī)載荷范圍規(guī)定(見(jiàn)4.1)0

—增加上下壓頭尺寸、粗糙度、硬度、平行度的規(guī)定(見(jiàn)4.2),

—增加有關(guān)接觸塊尺寸、粗糙度、硬度、平行度以及使用規(guī)定(見(jiàn)4.3)0

—增加有關(guān)墊片厚度、材質(zhì)的規(guī)定(見(jiàn)4.4)0

—增加量具精度規(guī)定(見(jiàn)4.5),

-—增加取樣規(guī)定，修改每組試樣個(gè)數(shù)為10個(gè)(見(jiàn)5.1).

—增加壓電陶瓷試樣制作說(shuō)明(見(jiàn)5.2),

—增加方棱柱形試樣的示意圖(見(jiàn)圖1)o

-—增加圓弧形下壓頭的示意圖(見(jiàn)圖2)0

—橫梁位移速率改為0.2mm/min(見(jiàn)6.3),

—增加壓電陶瓷試驗(yàn)方法，刪除加壓板的再使用(見(jiàn)6.4)0

—增加平均值計(jì)算公式(見(jiàn)7.2)

—?jiǎng)h除原有試驗(yàn)報(bào)告內(nèi)容，重新編寫(xiě)(見(jiàn)8)0

—?jiǎng)h除原附錄，增加異常數(shù)據(jù)取舍(見(jiàn)附錄A).

本標(biāo)準(zhǔn)代替GB/T8489-1987，與之相比主要變化如下:

-—標(biāo)題“工程陶瓷”修改為“精細(xì)陶瓷”。

—?jiǎng)h除SG187聚四氟乙烯薄膜，更新GB1031為GB/T1031表面粗糙度參數(shù)及其數(shù)值(87版

的2，本版的2)0

—修改方法提要為術(shù)語(yǔ)和定義，修改壓縮強(qiáng)度定義，增加壓縮破壞定義(1987版的3，本版的3)0

—對(duì)試樣加工參數(shù)作出新的規(guī)定和說(shuō)明以方便試驗(yàn)，并增加了樣品和加載方式示意圖(1987版

的5，本版的5)e

—參照日本國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)JISR1608-2003以及我國(guó)陶瓷壓縮試驗(yàn)的實(shí)際情況，對(duì)試樣尺寸作出新

的規(guī)定使用比原標(biāo)準(zhǔn)更小的樣品，便于在普通萬(wàn)能材料實(shí)驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行試驗(yàn)(1987版的5.2，本

版的5.2)。

—試驗(yàn)步驟改為試驗(yàn)方法(1987版的6，本版的6)，增加了兩條說(shuō)明(本版的6.5,6.6),

—增加了平均值的計(jì)算公式(本版7.2)

—修改了計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)差的公式(1987版的7.3，本版的7.3)0

—增加了統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)分析的樣品數(shù)量基本要求(見(jiàn)7.4)

—在試驗(yàn)報(bào)告小節(jié)中增加了關(guān)于試樣形狀，材質(zhì)，尺寸，表面粗糙度和加工條件(1987版的8，本

版的8),

本標(biāo)準(zhǔn)附錄A為規(guī)范性附錄

本標(biāo)準(zhǔn)由中國(guó)建筑材料工業(yè)協(xié)會(huì)提出。

本標(biāo)準(zhǔn)由全國(guó)工業(yè)陶瓷標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)歸口。

GB/T8489-2006

本標(biāo)準(zhǔn)起草單位:中國(guó)建筑材料科學(xué)研究院、深圳新三思計(jì)量技術(shù)有限公司

本標(biāo)準(zhǔn)起草人:包亦望、曹增辰、馬眷榮、仇沱、雷慶安、周麗瑋

本標(biāo)準(zhǔn)所代替標(biāo)準(zhǔn)的歷次版本發(fā)布情況為:

-GB/T8489-1987

GB/T8489-2006

精細(xì)陶瓷壓縮強(qiáng)度試驗(yàn)方法

范圍

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了測(cè)定精細(xì)陶瓷壓縮強(qiáng)度試驗(yàn)的設(shè)備、試樣、測(cè)試步驟和結(jié)果處理。

本標(biāo)準(zhǔn)適用于精細(xì)陶瓷室溫下的壓縮強(qiáng)度的測(cè)定，也適用于功能陶瓷室溫下壓縮強(qiáng)度的測(cè)定。

2規(guī)范性引用文件

下列標(biāo)準(zhǔn)中的條文，通過(guò)本部分的引用而構(gòu)成本部分的條文。凡是注日期的引用文件，其隨后所有

的修改單(不包括勘誤的內(nèi)容)或修訂版均不適用于本部分，然而，使用本部分的各方應(yīng)探討使用下列標(biāo)

準(zhǔn)最新版本的可能性。幾是不注日期的引用文件，其最新版本適用于本部分。

GB/T1031-1995表面粗糙度參數(shù)及其數(shù)值(neqISO468:1982)

3術(shù)語(yǔ)和定義

下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本標(biāo)準(zhǔn)。

壓縮強(qiáng)度compressivestrength

試樣在均勻單向壓縮載荷作用下發(fā)生破裂時(shí)刻的最大壓應(yīng)力。

3.2

壓縮破壞compressivefailure

試樣在壓縮試驗(yàn)中，破裂為兩塊或兩塊以上的碎塊，或壓縮載荷大幅下降

試驗(yàn)設(shè)備

4.1試驗(yàn)機(jī):能提供均勻可調(diào)的位移速率，載荷示值相對(duì)誤差不大于士1%的材料試驗(yàn)機(jī)。試樣壓碎時(shí)

的最大壓力應(yīng)在試驗(yàn)機(jī)載荷使用量程的2000^90%之間。

4.2采用無(wú)球面支承的上壓頭，和可通過(guò)球面調(diào)節(jié)表面平行度的下壓頭。上下壓頭的中心線應(yīng)與機(jī)架

中心線相重合，下壓頭上應(yīng)有定位標(biāo)志

4.2.1上下壓頭表面應(yīng)平整，表面粗糙度R“不應(yīng)大于0.80Vm，硬度不應(yīng)低于HRC60e

4.2.2壓頭直徑應(yīng)大于60mm，厚度應(yīng)大于30mm，上下壓頭應(yīng)相互平行，其平行度誤差不應(yīng)大于

0.02mm,

4.3接觸塊:采用硬質(zhì)合金塊，用于壓板與試樣之間接觸塊的厚度大于20mm，直徑大于25mm(也

可采用尺寸相當(dāng)?shù)姆叫?。接觸塊上下表面應(yīng)平整并相互平行，平行度誤差不大于。.015mm，表面粗

糙度Ra按GB/T1031規(guī)定不大于0.80J}m

4.4墊片:使用厚度為35Km的聚四氟乙烯薄膜，或者厚度在60lm-100jCm的石墨紙。每一個(gè)試樣

應(yīng)使用一對(duì)新的墊片。

4.5量具:精度為。02mm的游標(biāo)卡尺。

1

GB/T8489-2006

試樣

5.1取樣:試樣應(yīng)從待測(cè)制品中切取或直接按待測(cè)制品的制造工藝制備，不應(yīng)有可見(jiàn)破損或裂紋。每

組試樣數(shù)量不少于10個(gè)。

5.2試樣形狀及尺寸:如圖1所示，試樣形狀為圓柱形或橫截面為正方形的方棱柱。圓柱形試樣底面

直徑為5mm士。.1mm，高度為12.5mm士0.1mm橫截面為正方形的方棱柱試樣截面邊長(zhǎng)為5mm士

0.1mm，高度為12.5mm士。.1mm。對(duì)于壓電陶瓷，其長(zhǎng)度應(yīng)沿極化方向取12.5mm士。.1mm，不去

除電極面。

5.3試樣處理:上下表面應(yīng)研磨成平面并相互平行，平行度誤差。.01mm，與軸心垂直度誤差不大于

0.01mm。上下表面的邊緣作450的倒角或圓弧倒角，深度為0.1mm-0.2mm。試樣表面粗糙度Rz

按GB/T1031規(guī)定不大于3.2I'M.

6試驗(yàn)方法

6.1測(cè)量試樣的直徑或截面尺寸，精確至0.02mm,

6.2小心地將試樣、接觸塊中心對(duì)準(zhǔn)試驗(yàn)機(jī)壓板的中心，在試樣與接觸塊之間墊以墊片。在試樣周?chē)?/p>

放置防護(hù)罩以防止試驗(yàn)時(shí)試樣碎片飛出(見(jiàn)圖2)

6.3對(duì)試樣連續(xù)施加試驗(yàn)力，橫梁位移速率為。.2mm/min，記錄試樣壓縮破壞時(shí)的臨界載荷。

6.4對(duì)于壓電陶瓷，應(yīng)在極化十天后按6.1-6.3條方法進(jìn)行試驗(yàn)。

6.5對(duì)于準(zhǔn)脆性陶瓷和可加工陶瓷樣品，破壞后的樣品可能發(fā)生剪切破壞而不是粉碎性破壞，宜保留

樣品做斷口分析。

6.6每個(gè)壓縮試驗(yàn)完成后應(yīng)仔細(xì)清掃接觸塊以及壓板，以免碎片影響到下一個(gè)試樣的試驗(yàn)。

圓柱形試樣

(b)方棱柱形試樣

。-一倒角深度0.1mm-0.2mm

一倒角半徑;

h一一試樣高度;

d—試樣截面直徑或邊長(zhǎng)。

圖1試驗(yàn)樣品形狀和尺寸示意圖

GB/T8489-2006

~~~一一一分

1一上壓頭;

2—接觸塊;

3—墊片;

a—試驗(yàn)樣品;

5—防護(hù)罩省

6—接觸塊;

7一一下壓頭;

8—球缺接觸面;

9—試驗(yàn)機(jī)底座。

圖2陶瓷壓縮試驗(yàn)的樣品和加載示意圖

7結(jié)果計(jì)算

7.1單個(gè)試樣的壓縮強(qiáng)度按式(1)計(jì)算

.............·..·.··。。·(1)

式中:

?！獕嚎s強(qiáng)度，單位兆帕(MPa);

P-臨界載荷，單位牛頓(N);

A—試樣橫截面積，(對(duì)圓柱試樣A二二礦/4;對(duì)于正方截面試樣A=了)，單位平方毫米(mm')壓

縮強(qiáng)度計(jì)算有效數(shù)字修約到整數(shù)位，當(dāng)測(cè)定值小于100MPa時(shí)，有效數(shù)字修約到三位

7.2平均值的計(jì)算:

藝二

瓦=—··················??(2)

式中:

瓦-—壓縮強(qiáng)度的平均值，單位兆帕(MPa);

?！粶y(cè)試樣數(shù)量;

a,.—第I個(gè)試樣的壓縮強(qiáng)度，單位兆帕(MPa)o

7.3按試((2)算出標(biāo)準(zhǔn)偏差，有效數(shù)字修約到三位:

r}-,(-一a})

乃=一1

...............··??(3)

”一7

GB/T8489-2006

式中:

S—標(biāo)準(zhǔn)偏差，單位兆帕(MPa);

其他同式(1),

7.4計(jì)算結(jié)果按附錄A的方法進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，試驗(yàn)結(jié)果以算術(shù)平均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差表示

若按照Weibull統(tǒng)計(jì)理論對(duì)強(qiáng)度統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，樣品數(shù)量不應(yīng)少于30個(gè)。

8試驗(yàn)報(bào)告

試驗(yàn)報(bào)告應(yīng)包含下列信息:

a)試驗(yàn)部門(mén);

b)試驗(yàn)設(shè)備;

。)試驗(yàn)日期，樣品數(shù)量、幾何形狀;

d)試驗(yàn)人員;

。)試驗(yàn)細(xì)節(jié)記錄;

F)試驗(yàn)結(jié)果(單值，平均值，標(biāo)準(zhǔn)偏差);

婦其他有關(guān)信息。

GB/T8489一2006

附錄A

(規(guī)范性附錄)

A.1把測(cè)得的壓縮強(qiáng)度數(shù)據(jù)按其數(shù)值從小到大排列成:

氏“)，久(2)，呼呼，，氏份”，氏(司

A.2規(guī)定顯著性水平a=。05，根據(jù)二查表A.1得丁叭5值

A.3計(jì)算T值

當(dāng)最小值氏1或最大值‘、是可疑數(shù)據(jù)時(shí)，分別按式(A.1)、(A.2)計(jì)算:

T{1)一空二守(AI)

界幻里坐雋墊

(A.2)

式中:

)—最小值氏(1〕的計(jì)算值;

)一一最大值‘，)的計(jì)算值;

兀訊

石一、樣壓粉麟術(shù)。值、一點(diǎn)壑〔(t)，單位撇(MP·);

5—標(biāo)準(zhǔn)偏差按7.3中式(3)計(jì)算，單位兆帕(MPa);

久—試樣壓縮強(qiáng)度，單位兆帕(MPa);

n—被測(cè)試樣總數(shù)。

A.4將T與T(‘005)值進(jìn)行比較，當(dāng)T)衛(wèi)‘MS)，則所懷