国家标准 GB/T39826一2021 精细陶瓷界面弯曲强度测定四点弯曲法 Fineeeramies一DetermimimgfIlesuralbondstrength一Fourpontbendmgmethod 2021-03-09发布 2023-04-01实施国家市场监督管理总局发布国家标涯花管理委员会国家标准
GB/39826一2021 前言本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草本标准由建筑材料联合会提出本标准由全国工业陶瓷标准化技术委员会(SAC/Tc194)归口本标准起草单位:上海交通大学,山东工业陶瓷研究设计院有限公司、建材检验认证集团股份有限公司、上海浦公检测技术股份有限公司、河南中玻玻璃有限公司重庆文理学院、东方电气集团东方汽轮机有限公司、航发沈阳黎明航空发动机有限责任公司、建材检验认证集团枣庄有限公司、杭州绿信建筑技术有限公司本标准主要起草人:杨健、陈常祝,包亦望、万德田、王星尔、赵宸君、张宏君、顾桂文、韩涛、李定骏、宋佳、孙与康、王斐亮
GB/39826一2021 精细陶瓷界面弯曲强度测定四点弯曲法范围本标准规定了一种常温下采用四点弯曲法确定陶瓷界面弯曲强度测定方法的术语和定义,原理、仪器设备、样品、试验、计算和试验报告本标准适用于陶瓷与陶瓷、陶瓷与金属对接界面弯曲强度的测定其他材料的结合界面也可参照使用规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件 GB/T65692006精细陶瓷弯曲强度试验方法 GB/T16491电子式万能试验机 GB/T21389游标,带表和数显卡尺术语和定义 GB/T65692006界定的以及下列术语和定义适用于本文件界面弯曲强度flexurabondstrength 含有对接界面的梁样品在弯曲载荷作用下,界面达到断裂时的最大应力 3.2 四点弯曲fourpointflexure 弯曲强度试验的一种加载形式,将样品放在两个支撑辐棒上,并通过对支撑锯棒之间对称分布的两个上压辗棒进行同步加载注见图1 支撑辗棒和上压锯棒可采用圆柱锯轴或圆柱轴承
GB/T39826一202 说明: 上压棒; 支撑锯棒接缝界面; 支撑锯棒和上压锯棒之间距离宽度; 厚度支撑跨度 D ！加载跨度图1 四点1/4弯曲示意图 3.3 四点1/4弯曲for-point-1/4pointlexure 四点弯曲的一种加载形式,其中加载用上压辐棒与同侧支撑棒距离为四分之一支撑跨度注:见图1和表1 表1四点1/4弯曲试验尺寸单位为毫米弯曲类型样品 L支撑跨度 L.加载跨度支撑棒或上压棒直径四点1/4弯曲 A、B 40士0.l 20士0.l 10士0,1 4.55.0 原理通过四点弯曲加载含有对结接缝的矩形截面梁样品直至断裂采用断裂时的荷载、跨具和样品的几何尺寸计算界面弯曲强度 5 仪器设备试验机应为具有均匀横梁位移速度的材料试验机,应符合GBT16491的规定,且应符合GBT6569一 2006的规定,测定断裂时的载荷误差小于1% 试验夹具应符合GB/T65692006中5.2的相关规定,推荐采用四点1/4弯曲夹具
GB/39826一2021 样品 6.1样品尺寸 6.1.1A型样品样品只有一个对接接缝界面样品尺寸如图2和表2所示样品横截面长、宽公差为士0.2n mm 轴向表面的平行度公差为0.015" 对接接缝界面置于样品中间位置接缝界面应该垂直于样品的 mm 长度方向 6.1.2B型样品样品有两个或多个对接接缝界面,尺寸如图3和表3所示,公差要求和A型样品相同接缝界面垂直于样品的长度方向 6.1.3倒角和圆角样品的四个长边均应进行倒角或圆角处理,如图2和图3所示倒角C的尺寸和圆角R的尺寸如表4所示
GB/T39826一2021 云或可 0.015 0.015 0.05 说明接缝界面; 样品倒角; C 倒角; 总长; , 圆角 R 宽度; 左侧基材长度 L 右侧基材长度; 厚度图2A型样品示意图表2A型样品尺寸单位为毫米样品横截面形状宽度厚度总长左侧长度右侧长度矩形 6士0.2 4士0,2 >48 >24 >24
GB/39826一2021 5 告 0.015 0.015 0.05 说明接缝界面样品倒角; 倒角 Lr 总长; 圆角宽度; 左侧基材长度 Ln 右侧基材长度; 厚度图3B型样品示意图表3B型样品尺寸单位为毫米样品横截面形状宽度厚度总长左侧长度中间长度右侧长度 B 24 矩形 6士0.2 4士0,2 >48 >24 表4倒角和圆角单位为毫米样品横截面形状倒角圆角 A、,B 矩形 0.12士0.03 0.15士0.05
GB/T39826一2021 6.2样品制备 6.2.1概述样品可以从以下两种途径获得从较大的陶瓷连接体上进行切割,保证样品长度方向与界面垂直,然后进行研磨和抛光 a b)将略大于图2、图3所示的标准样品的两种基材进行黏结,然后对黏结体外表面进行研磨抛光,保证外表面平坦样品四个长边都应进行倒角或圆角处理样品的端部不需要进行特殊处理或抛光 6.2.2加工要求采用常规的陶瓷或金属切割的方法进行切割、研磨、抛光处理样品的长边都应进行倒角和圆角处理,如图2、图3所示接缝界面应为平面,样品长度应垂直于该平面为保证样品的平整度,避免横向划痕,需对基材拼接后的样品沿其长度方向进行研磨,如图4所示研磨步骤应符合GB/T6569-2006的6.2.5.2至6.2.5.5相关规定样本最终加工尺寸应满足6.1.1至 6.1.3相关规定图4沿纵向轴线方向的表面研磨 6.3样品存放样品要轻拿轻放,以免损伤样品存放样品时应相互隔离,避免彼此碰撞 6.4样品数量评价样品平均界面弯曲强度时,样品数量应不少于10个如果需要进行严格强度统计分析例如， weibull统计分析),则至少需要30个样品试验 7.1尺寸测量采用符合GB/T21389要求的量具分别试验样品的宽度6和厚度h,测量数据精度为0.002mm.
GB/39826一2021 在试验开始前测量样品接缝处的横截面尺寸 7.2夹具采用合适的夹具对样品进行四点弯曲加载确保试验夹具清洁,辐棒没有毛刺或深划痕,辐棒可以自由滚动和转动 7.3样品弯曲强度试验 7.3.1样品定位在样品上进行标记,以确定加载上压辐棒的大致位置,并区分样品受拉面和受压面将样品宽边置于支撑轭棒上上压辐棒和界面位置存在三种关系,如图5所示当只研究一个界面时,界面应位于两个上压辐棒的中间,如图5a)图5b)所示当同时研究两条界面时,两条界面应对称分布于夹具中心线两侧,且位于两上压辐棒之间,如图5)所示上压辗棒和样品表面接触点距离界面应大于2mm 安放样品时,应小心对准位置,样品在两支撑轭棒外的伸出距离应相等 A型样品 a B型样品(研究一条接缝》 b 图5接缝和上压辑棒之间的位置关系
GB/T39826一2021 >2mm 2mm B型样品同时研究两条接缝说明: 上压辑棒; 支撑锯棒; -接缝界面图5续 7.3.2加载速率试验机横梁位移速率应为0.5mm/min,使用该横梁速率时,假设试验夹具是刚性的,加载至断裂的时间通常为3s30s 确保试验加载速度的均匀性,并记录样品断裂时的最大载荷记录载荷的精度为士1%或更高 7.3.3断裂面有效性判定样品断裂后,需对断裂面位置进行判定若断裂并没有发生在需测定的界面上,则该测试认为无效测试,该样品不计人有效检测样品中,但需要在试验报告中记录做相应的标志条件许可,进行断裂面分析,揭示其断裂的成因 8 计算 8.1界面弯曲强度的计算采用四点弯曲样品的矩形截面样品界面弯曲强度,按公式(1)计算 3Fa bh? 式中矩形界面弯曲强度,单位为兆帕(MPa); 断裂荷载,单位为牛(N); F 夹具的力矩臂,单位为毫米(mm); 样品的宽度,单位为毫米(mm); 样品的厚度,单位为毫米(mm) 8.2样品平均值和标准偏差平均值和标准偏差s分别按公式(2)和公式(3)计算
GB/39826一2021 a，一o" 式中 G -第i个样品的测试值; 样品的总数量试验报告试验报告应包含以下各项全部或部分信息测试机构的名称和地址; a b 试验日期本试验所依据的标准; c d 试验加载形式、夹具尺寸及跨距样品制作,加工流程及细节; e 样品说明(基材、界面连接方式、界面数量、样品批号); g 弯曲试验的环境,包括湿度和温度; h 试验机横梁位移速度,单位是" mm/min; 断裂截面位置和断裂面形貌分析; 试验次数和有效结果数量,无效试验结果及断裂面位置; j k 对于每一个试验,其界面弯曲强度值保留三位有效数字(例如,537MIPa). 试验样品总数,试验结果的平均强度值和标准偏差; 所观察到的任何异常特征的描述 m 试验人员和其他 n

精细陶瓷界面弯曲强度测定四点弯曲法GB/T39826-2021

什么是精细陶瓷？

精细陶瓷是指具有高纯度、致密性好、力学性能和化学稳定性好等特点的陶瓷材料。它通常用于高科技领域，例如航空航天、电子、医疗等。

为什么需要测试精细陶瓷界面弯曲强度？

在使用精细陶瓷时，其界面的弯曲强度是一个非常重要的参数。因为精细陶瓷往往被用于承受高强度的压力或拉力，而这些力量都会对陶瓷表面产生应力，容易导致表面开裂或断裂。因此，测试精细陶瓷界面弯曲强度可以有效地评估其在高压、高温等条件下的耐久性。

四点弯曲法是什么？

四点弯曲法是一种用于测定材料弯曲强度的常见方法之一。其原理是通过加载两个间距相等的支撑施力点和两个间距相等的加载施力点，在材料上产生对称应力分布，从而使材料发生弯曲变形，并且能够测量由此产生的应变值。通过测量载荷-位移曲线并进行数据处理，可以得到材料的屈服强度、抗拉强度和韧性等力学性能指标。在精细陶瓷界面弯曲强度测试中，四点弯曲法被广泛采用。

GB/T39826-2021是什么？

GB/T39826-2021是中国国家标准化管理委员会发布的针对精细陶瓷界面弯曲强度测试的标准。该标准规定了四点弯曲法的基本要求、试验装置和试验程序等内容，并给出了测试结果的报告格式。

四点弯曲法在精细陶瓷界面弯曲强度测试中的应用

使用四点弯曲法进行精细陶瓷界面弯曲强度测试时，需要制备试样，并将其放置于试验装置中。先通过载荷-位移曲线中的线性部分确定刚度值，然后在设定的加载速率下施加负载，并记录载荷及位移数据。测试结束后，可以根据数据计算出材料的屈服强度、抗拉强度以及弹性模量等力学性能指标。

结论

通过采用国家标准GB/T39826-2021所规定的四点弯曲法，可以准确地测定精细陶瓷界面的弯曲强度，对于评估其耐久性具有重要意义。此外，四点弯曲法还可以用于测试其他材料的弯曲强度，具有广泛的应用前景。