GB-T8489-2006 精細陶瓷壓縮強度試驗方法

ICS81.060.20

Q32

石日

中華人民共和國國家標準

GB/T8489-2006

代替GB/T8489-1987

精細陶瓷壓縮強度試驗方法

Testmethodforcompressivestrengthoffineceramics(advanced

ceramics,advancedtechnicalceramics)

2006-02-22發(fā)布2006-09-01實施

中華人民共和國國家質量監(jiān)督檢驗檢疫總局

中國國家標準化管理委員會

發(fā)布

GB/T8489-2006

月吐呂

本標準修改采用日本標準JISR1608-2003(高性能陶瓷壓縮強度試驗方法)。

本標準是對GB/T8489-1987《工程陶瓷壓縮強度試驗方法》進行的修訂。

本標準與JISR1608-2003的主要差異如下:

—修改“高性能陶瓷”為“精細陶瓷”;增加適用范圍“功能陶瓷”(見1)0

—刪除名詞術語中的加壓板(見3)0

—增加試樣斷裂時試驗機載荷范圍規(guī)定(見4.1)0

—增加上下壓頭尺寸、粗糙度、硬度、平行度的規(guī)定(見4.2),

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

—增加有關墊片厚度、材質的規(guī)定(見4.4)0

—增加量具精度規(guī)定(見4.5),

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

—增加壓電陶瓷試樣制作說明(見5.2),

—增加方棱柱形試樣的示意圖(見圖1)o

-—增加圓弧形下壓頭的示意圖(見圖2)0

—橫梁位移速率改為0.2mm/min(見6.3),

—增加壓電陶瓷試驗方法，刪除加壓板的再使用(見6.4)0

—增加平均值計算公式(見7.2)

—刪除原有試驗報告內容，重新編寫(見8)0

—刪除原附錄，增加異常數(shù)據(jù)取舍(見附錄A).

本標準代替GB/T8489-1987，與之相比主要變化如下:

-—標題“工程陶瓷”修改為“精細陶瓷”。

—刪除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

—修改方法提要為術語和定義，修改壓縮強度定義，增加壓縮破壞定義(1987版的3，本版的3)0

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

的5，本版的5)e

—參照日本國家標準JISR1608-2003以及我國陶瓷壓縮試驗的實際情況，對試樣尺寸作出新

的規(guī)定使用比原標準更小的樣品，便于在普通萬能材料實驗機上進行試驗(1987版的5.2，本

版的5.2)。

—試驗步驟改為試驗方法(1987版的6，本版的6)，增加了兩條說明(本版的6.5,6.6),

—增加了平均值的計算公式(本版7.2)

—修改了計算標準差的公式(1987版的7.3，本版的7.3)0

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

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

版的8),

本標準附錄A為規(guī)范性附錄

本標準由中國建筑材料工業(yè)協(xié)會提出。

本標準由全國工業(yè)陶瓷標準化技術委員會歸口。

GB/T8489-2006

本標準起草單位:中國建筑材料科學研究院、深圳新三思計量技術有限公司

本標準起草人:包亦望、曹增辰、馬眷榮、仇沱、雷慶安、周麗瑋

本標準所代替標準的歷次版本發(fā)布情況為:

-GB/T8489-1987

GB/T8489-2006

精細陶瓷壓縮強度試驗方法

范圍

本標準規(guī)定了測定精細陶瓷壓縮強度試驗的設備、試樣、測試步驟和結果處理。

本標準適用于精細陶瓷室溫下的壓縮強度的測定，也適用于功能陶瓷室溫下壓縮強度的測定。

2規(guī)范性引用文件

下列標準中的條文，通過本部分的引用而構成本部分的條文。凡是注日期的引用文件，其隨后所有

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

準最新版本的可能性。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術語和定義

下列術語和定義適用于本標準。

壓縮強度compressivestrength

試樣在均勻單向壓縮載荷作用下發(fā)生破裂時刻的最大壓應力。

3.2

壓縮破壞compressivefailure

試樣在壓縮試驗中，破裂為兩塊或兩塊以上的碎塊，或壓縮載荷大幅下降

試驗設備

4.1試驗機:能提供均勻可調的位移速率，載荷示值相對誤差不大于士1%的材料試驗機。試樣壓碎時

的最大壓力應在試驗機載荷使用量程的2000^90%之間。

4.2采用無球面支承的上壓頭，和可通過球面調節(jié)表面平行度的下壓頭。上下壓頭的中心線應與機架

中心線相重合，下壓頭上應有定位標志

4.2.1上下壓頭表面應平整，表面粗糙度R“不應大于0.80Vm，硬度不應低于HRC60e

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

0.02mm,

4.3接觸塊:采用硬質合金塊，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?shù)姆叫?。接觸塊上下表面應平整并相互平行，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。每一個試樣

應使用一對新的墊片。

4.5量具:精度為。02mm的游標卡尺。

1

GB/T8489-2006

試樣

5.1取樣:試樣應從待測制品中切取或直接按待測制品的制造工藝制備，不應有可見破損或裂紋。每

組試樣數(shù)量不少于10個。

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為5mm士

0.1mm，高度為12.5mm士。.1mm。對于壓電陶瓷，其長度應沿極化方向取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試驗方法

6.1測量試樣的直徑或截面尺寸，精確至0.02mm,

6.2小心地將試樣、接觸塊中心對準試驗機壓板的中心，在試樣與接觸塊之間墊以墊片。在試樣周圍

放置防護罩以防止試驗時試樣碎片飛出(見圖2)

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

6.4對于壓電陶瓷，應在極化十天后按6.1-6.3條方法進行試驗。

6.5對于準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每個壓縮試驗完成后應仔細清掃接觸塊以及壓板，以免碎片影響到下一個試樣的試驗。

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。

圖1試驗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—試驗樣品;

5—防護罩省

6—接觸塊;

7一一下壓頭;

8—球缺接觸面;

9—試驗機底座。

圖2陶瓷壓縮試驗的樣品和加載示意圖

7結果計算

7.1單個試樣的壓縮強度按式(1)計算

.............·..·.··。?！?1)

式中:

。—壓縮強度，單位兆帕(MPa);

P-臨界載荷，單位牛頓(N);

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

縮強度計算有效數(shù)字修約到整數(shù)位，當測定值小于100MPa時，有效數(shù)字修約到三位

7.2平均值的計算:

藝二

瓦=—··················??(2)

式中:

瓦-—壓縮強度的平均值，單位兆帕(MPa);

?！粶y試樣數(shù)量;

a,.—第I個試樣的壓縮強度，單位兆帕(MPa)o

7.3按試((2)算出標準偏差，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—標準偏差，單位兆帕(MPa);

其他同式(1),

7.4計算結果按附錄A的方法進行數(shù)據(jù)處理，試驗結果以算術平均值和標準偏差表示

若按照Weibull統(tǒng)計理論對強度統(tǒng)計數(shù)據(jù)進行分析，樣品數(shù)量不應少于30個。

8試驗報告

試驗報告應包含下列信息:

a)試驗部門;

b)試驗設備;

。)試驗日期，樣品數(shù)量、幾何形狀;

d)試驗人員;

。)試驗細節(jié)記錄;

F)試驗結果(單值，平均值，標準偏差);

婦其他有關信息。

GB/T8489一2006

附錄A

(規(guī)范性附錄)

A.1把測得的壓縮強度數(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計算T值

當最小值氏1或最大值‘、是可疑數(shù)據(jù)時，分別按式(A.1)、(A.2)計算:

T{1)一空二守(AI)

界幻里坐雋墊

(A.2)

式中:

)—最小值氏(1〕的計算值;

)一一最大值‘，)的計算值;

兀訊

石一、樣壓粉麟術。值、一點壑〔(t)，單位撇(MP·);

5—標準偏差按7.3中式(3)計算，單位兆帕(MPa);

久—試樣壓縮強度，單位兆帕(MPa);

n—被測試樣總數(shù)。

A.4將T與T(‘005)值進行比較，當T)衛(wèi)‘MS)，則所懷