书 书 书犐犆犛 ８１ ． ０６０ ． ３０ 犙 ３２ 中华人民共和国国家标准 犌犅 ／ 犜 ３７２４６ — ２０１８ 精细陶瓷抗热震性能试验方法 犜犲狊狋犿犲狋犺狅犱犳狅狉狋犺犲狉犿犪犾狊犺狅犮犽狉犲狊犻狊狋犪狀犮犲狅犳犳犻狀犲犮犲狉犪犿犻犮狊 ２０１８  １２  ２８ 发布 ２０１９  ０９  ０１ 实施 国家市场监督管理总局 中国国家标准化管理委员会 发布书 书 书前 　　 言 　　 本标准按照 ＧＢ ／ Ｔ１．１ — ２００９ 给出的规则起草 。 本标准由中国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 ： 中国科学院上海硅酸盐研究所 、 山东工业陶瓷研究设计院有限公司 、 上海华逊新材料科技有限公司 、 中国建材检验认证集团股份有限公司 。 本标准主要起草人 ： 王新刚 、 吕家申 、 高建华 、 李蕾 、 吴萍 、 陈常祝 、 万德田 、 蒋丹宇 。 Ⅰ 犌犅 ／ 犜 ３７２４６ — ２０１８ 精细陶瓷抗热震性能试验方法 １ 　 范围 本标准规定了用弯曲强度衰减来表征精细陶瓷抗热震性能试验方法的术语和定义 、 原理 、 仪器 、 试样 、 试验步骤 、 抗热震性计算和试验报告 。 本标准适用于精细陶瓷材料的性能评价与设计 。 注 １ ： 有 ３ 种常用的热震试验方法 ， 即快速冷却法 、 快速加热法 、 快速加热冷却法 。 陶瓷对拉应力敏感 ， 表面缺陷是 裂纹扩展源 ， 将导致强度下降 。 快速冷却法可使陶瓷表面产生最大拉应力 ， 对陶瓷是最苛刻的试验条件 。 因 此 ， 本标准采用快速冷却法 。 注 ２ ： 在许多热震的试验方法中 ， 需液体或气体作为冷却介质 ， 液体比气体具有更好的冷却效果 ， 因此本标准采用水 为冷却介质 。 ２ 　 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 ／ Ｔ１２１６ 　 外径千分尺 ＧＢ ／ Ｔ６５６９ 　 精细陶瓷弯曲强度试验方法 ＧＢ ／ Ｔ１７９９１ 　 精细陶瓷术语 ＧＢ ／ Ｔ２１３８９ 　 游标 、 带表和数显卡尺 ３ 　 术语和定义 ＧＢ ／ Ｔ１７９９１ 界定的以及下列术语和定义适用于本文件 。 ３ ． １ 　 热震 　 狋犺犲狉犿犪犾狊犺狅犮犽 材料在快速变温过程中产生热应力的现象 。 ３ ． ２ 　 热震温差 　 狋犺犲狉犿犪犾狊犺狅犮犽狋犲犿狆犲狉犪狋狌狉犲犱犻犳犳犲狉犲狀犮犲 热震试验时试验温度和冷却介质之间的温度差 。 ３ ． ３ 　 剩余弯曲强度 　 狉犲狊犻犱狌犪犾犫犲狀犱犻狀犵狊狋狉犲狀犵狋犺 热震试验后材料的弯曲强度 。 ３ ． ４ 　 弯曲强度衰减率 　 犱犲犮狉犲犪狊犻狀犵狉犪狋犻狅狅犳犫犲狀犱犻狀犵狊狋狉犲狀犵狋犺 热震试验后的弯曲强度的衰减与试验前弯曲强度的比值 。 弯曲强度衰减率 σ  由式 （ １ ） 计算得到 。 σ  ＝ σ ｍｏ － σ ｍｔｈ σ ｍｏ ……………………（ １ ） 　　 １ 犌犅 ／ 犜 ３７２４６ — ２０１８ 式中 ： σ ｍｏ ——— 热震试验前试样的弯曲强度平均值 ； σ ｍｔｈ ——— 热震试验后试样的剩余弯曲强度平均值 。 ３ ． ５ 　 最大允许温差 　 犿犪狓犻犿狌犿狆犲狉犿犻狊狊犻犫犾犲狋犲犿狆犲狉犪狋狌狉犲犱犻犳犳犲狉犲狀犮犲 热震试验后弯曲强度衰减率约为 １０％ 所对应的最大热震温差 。 ４ 　 原理 材料在热震试验中快速冷却导致材料表面发生损伤 ， 从而引起材料强度的衰减 。 材料的抗热震性由热震试验后材料的剩余弯强度未发生明显改变所对应的最大允许温差来表征 。 剩余弯曲强度和最大允许温差不得直接使用于材料和部件的设计 。 ５ 　 仪器 ５ ． １ 　 加热炉 加热炉应能控制升温速率达到 １０℃ ／ ｍｉｎ 及以上 ； 炉膛温度分布均匀 ， 能保证同时放入的试样之间温差不大于 ５℃ ； 加热炉的控温精度为 ±２℃ ， 加热炉的设计应满足样品能快速 （ ≤ ２ｓ ） 浸入冷却介质 。 ５ ． ２ 　 水浴槽 水浴槽中流动的水能维持试验期间的水温波动不大于 ±２℃ 。 ５ ． ３ 　 游标卡尺 采用 ＧＢ ／ Ｔ２１３８９ 指定的最小读数为 ０．０５ｍｍ 或更高精度的游标卡尺 。 ５ ． ４ 　 千分尺卡尺 采用 ＧＢ ／ Ｔ１２１６ 指定的外径千分尺 。 ５ ． ５ 　 试验机 采用 ＧＢ ／ Ｔ６５６９ 指定的材料试验机 。 ６ 　 试样 ６ ． １ 　 形状和尺寸 按照 ＧＢ ／ Ｔ６５６９ 的规定 。 ６ ． ２ 　 预处理 如果试样表面有加工粘结用的有机物污染 ， 应用有机溶液去除 ， 或通过加热到 ５００℃ 保温 １ｈ 去除 。 ６ ． ３ 　 试样数量 同一批次的试样不少于 ３０ 个 ， 热震试验前试样的弯曲强度和热震试验后试样的剩余弯曲强度测试 ２ 犌犅 ／ 犜 ３７２４６ — ２０１８ 试样均至少为 ６ 个 。 ７ 　 试验步骤 ７ ． １ 　 用游标卡尺或千分尺测量试样的宽度 犫 和厚度 犺 。 按照 ＧＢ ／ Ｔ６５６９ 规定测试试样热震试验前的弯曲强度 σ ｍｏ 。 ７ ． ２ 　 将试样置于加热炉中 ， 以 １０℃ ／ ｍｉｎ 的速率加热至设定的试验温度 ， 保温 ３０ｍｉｎ 后 ， 被快速 （ ≤ ２ｓ ） 放置在水浴槽中冷却 。 冷却水温度保持在 （ ２０±３ ） ℃ 。 注 ： 试样通常抛入或投进冷却水中淬冷 。 ７ ． ３ 　 试样在水中冷却 １０ｓ ， 取出 ， 并在 １１０℃ 下干燥 ２ｈ 后自然冷却至室温 ， 下一个试验间隔需大于 １０ｍｉｎ ， 使水温变为恒温 。 ７ ． ４ 　 按照 ＧＢ ／ Ｔ６５６９ 测试热震试验后试样的剩余弯曲强度 σ ｍｔｈ ， 计算该温度下的弯曲强度衰减率 ， 根据结果按照以下三种情况来选择 ： ａ ） 　 弯曲强度的衰减率小于 １０％ 时 ， 则在试验温度下提高一个热震试验间隔温差 （ 如 １００℃ ） 重复试验 ； ｂ ） 　 弯曲强度的衰减率大于 １０％ 并小于 ２０％ 时 ， 停止试验 ； ｃ ） 　 弯曲强度的衰减率大于 ２０％ 时 ， 缩小热震试验间隔温差重复实验 ， 直至出现相邻两个试验温度的弯曲强度的衰减率分别是小于 １０％ 和大于 １０％ 并小于 ２０％ 时 ， 停止试验 。 ８ 　 抗热震性计算 最大允许温差 Δ 犜 ｃ 作为抗热震性的评价指标 ， 由式 （ ２ ） 计算得到 。 Δ 犜 ｃ ＝ Δ 犜 １ ＋ １０％ － σ  １ σ  ２ － σ  １ Δ 犜 ２ － Δ 犜 １ （ ） ……………………（ ２ ） 　　 式中 ： Δ 犜 １ 和 Δ 犜 ２ ——— 相邻两个试验温度 犜 １ 和 犜 ２ 下弯曲强度的衰减率分别小于 １０％ 和大于 １０％ 并小于 ２０％ 时 ， 试验温度 犜 １ 和 犜 ２ 与冷却介质的温度差 ； σ  １ 和 σ  ２ ——— 试验温度 犜 １ 和 犜 ２ 下的弯曲强度衰减率 。 ９ 　 试验报告 试验报告应包括以下信息 ： ａ ） 　 试验条件 （ 水浴槽的尺寸 、 冷却介质温度 、 试验温度 ）； ｂ ） 　 试样标识 、 批号和尺寸 ； ｃ ） 　 热震试验前试样的弯曲强度平均值 ； ｄ ） 　 热震试验中每个试验温度的试样个数 ； ｅ ） 　 热震试验中每个试验温度试样的剩余弯曲强度平均值 ； ｆ ） 　 热震试验中每个试验温度试样的剩余弯曲强度衰减率 ； ｇ ） 　 最大允许温差 Δ 犜 ｃ 。 犌犅 ／ 犜 ３７２４６ — ２０１８