GB∕ T 42667-2023 精细陶瓷室温等双轴弯曲强度试验方法 双环法

强度试验方法双环法国家标准化管理委员会国家市场监督管理总局发布国家标准化管理委员会1本文件修改采用ISO17167:2018《精细陶瓷(先进陶瓷、先进技术陶瓷)室温力学性能采用双——删除了ISO17167:2018中第8章的注1和注3;1强度试验方法双环法GB/T16825.1金属材料静力单轴试验机的检验与校准第1部分：拉力和(或)压力试验机测GB/T40005精细陶瓷强度数据的韦布尔统计分析方法(GB/T40005—2021,ISO20501:2为了对材料性能进行对比，所有其他试验因素都需要在试验报告中说无法做到绝对可控，所以并未规定样品特定的表面粗糙度。本方法在表面加在等双轴弯曲强度试验中，断裂源信息用于指导分析有限强度缺陷的性质和6仪器试验机应能通过球形或合适的连接装置在样品上施加垂直于样品表面的载与样品表面接触均匀。试验机应能对样品以恒定力或位移速率施加载测量力范围的级别应符合GB/T16825.1规定的1级。 加载环与样品表面接触区域曲率半径r:(2±0.2)mm。3试验夹具应使用合适的定心装置确保加载环、样品和支撑环相互对中定位在0.2mm以内。如果样品两个表面不完全平行，可将支撑环或加载环固定在试验机夹具上来调整双环和样品的位置。为减少样品在断裂过程中对双环造成的损伤，双经过校准的卡尺和其他测量装置应具有优于被测尺寸0.1%的分辨力。测量样品厚度装置的分度46.4温度和湿度测量装置温度测量装置的分辨力至少为1℃,湿度测量装置的相对湿度分辨力至少为5%。7.1通则待测样品的制备工艺过程宜与产品相同，可直接做成达到或接近7.2规定的尺寸，也可由大块陶瓷或陶瓷部件加工而成。制样加工过程会影响精细陶瓷的强度，用粗粒度金刚石研磨样品可能导致样品强度降低，仔细处理表面可能会获得非常高的强度。一些材料，特别是含有可相变的氧化锆时，通过适当的研磨程序，材料强度会得到显著提高。因此，表面处理条件很重要。由于表面处理条件不同，通常不规定样品平整度(和/或粗糙度)。如果必须测试非常平坦的样品，如衬底、半导体晶片，加载过程中可能会存在加载不对称的问题，因此宜考虑厚度变化、翘曲、弯曲的最大值等。在样品的受压表面(样品面向加载环的一侧),应固定一层黏性薄膜，一方面补偿样品表面的不平整，另一方面有利于收集样品断裂的碎片。7.2尺寸和公差样品形状如图2所示，样品外缘表面应无目测可见的大尺寸突起。如有，边缘应加工0.3mm、约45°倒角或0.3mm的圆角。样品直径应为(36.0±0.5)mm,样品厚度应为(2.0±0.1)mm。根据7.3的三种表面加工处理工艺，进行表面加工处理方式I的样品表面平行度公差为士0.05mm,进行表面加工处理方式Ⅱ和Ⅲ的样品表面平行度公差为±0.02mm。如有必要也可采用与试验夹具相配合的其他尺寸样品，样品厚度应符合公式(1)要求，样品直径、厚度、支撑环接触直径也应同时满足公式(2)要求，加载环直径、支撑环直径应满足公式(3)要求。若采用其他尺寸，样品厚度公差应小于或等于样品平均厚度的5%,样品直径公差应小于或等于样品平均直径的1.5%,样品平行度公差应小于或等于样品平均厚度的1%。图2样品形状示意图5 (2)第Ⅱ类表面加工处理的目的是降低制样方法对样品造成的损伤，以便检验材料的强度。由于研磨7.3.2表面加工处理I:未加工加工与加载环接触的表面，与支撑环接触的表面不加工。有必要对样品边缘进行倒角或磨圆处成的表面损伤。然后使用粒度小于6μm的磨料去除至少5μm厚度。67.4样品尺寸测量报告中。样品厚度的三个测量值与平均厚度的偏差不应超过平均厚度的1%。有崩边的样品，存在不7.5样品数量有效测试样品的数量应至少为10个。强度数据如需进行韦布尔模数统计分析，根据GB/T400058.1记录试验环境温度和湿度。在试验期间，相对湿度的变化不应超过10%。8.4将样品放入试验夹具中，使样品下表面与含橡胶膜的支撑8.5设定加载速率，选择的加载速率使样品在5s~15s内断裂。记录样品断裂失效时的最大断裂载荷。如果样品加载过程中在支撑环外发生崩边破坏，本次试验无效。收集样品断裂碎片用于检查主要样品的等双轴弯曲强度根据公式(4)计算(参考文献[1]和[4]):v——被测材料的泊松比。78(资料性)表A.1给出了本文件与ISO17167:2018结构编号对照一览表。ISO17167:2018结构编号对照情况112233445566第8章的第4段~第6段99附录A附录A9结构编号原因1将ISO17167:2018中的晶粒尺寸改成平围，便于本文件的执行用规范性引用的GB/T45001替换了ISO20501用规范性引用的GB/T16825.1替换了ISO7500-19(资料性)双环法试验典型样品断裂形态断口分析可帮助确定断裂源。低强度陶瓷的断裂能低，通常裂为两半。中等到高强度陶瓷断裂成更多碎片。通过双环法试验获得的典型样品断裂形态如图C.1所示，样品断裂形态的判断可参考文献[2]和[5]。 图C.1双环法试验的典型样品断裂形态[1]ISO6474-1Implantsforsurgery—Cera[2]ASTMC1322StandardpracticeforfractogStandardtestmethodformonotonicf[4]MUNZD.,FETTT.Ceramics—MechanicalProperties,FailureBehlection.Springer-Verlag,1999[5]QUINNG.D.FractographyofCeramicsandGlassed,NIST