陶瓷材料抗张强度的一点思考

为什么要采用圆柱体烧结试样？

传统的日用陶瓷材料抗张强度测试方法有弯曲法、直接法和径向压缩法等。

弯曲法是利用杆件试样做弯曲实验，求得抗张强度实验值，但这种方法有缺陷，常因施加的应力分布不均匀，使得测定值偏高。直接法是将试样制成“8”字形或“哑铃”形，对试验直接施加拉升负荷。陶瓷都是脆性的材料，应变小，只要试样的负荷中心线有偏差，就会受到剪应力和弯应力的影响，使测定结果偏低。

GB/T4966-1985采用的是径向压缩法，该方法采用弹性理论,如在陶瓷圆柱体试样的径向平面沿着试样长度施加两个方向均匀分布的集中载荷,在承受载荷的径向平面上,将产生与该平面相垂直的左右分离的均匀拉伸应力。当这种应力逐渐增加到一定程度时,试样就沿径向平面劈裂破坏。

圆柱体试样的抗张强度略高于立方体的试样的抗张强度。因为圆柱体的内部应力较立方体均匀，在对试样施加压力时,圆柱体受压方向确定，而立方体方向难于统一确定,不同方向的抗张强度有差异。试样的高度与抗张强度有关,抗张强度随试样高度的降低而提高。本标准采用径高比为1:1 的圆柱体试样。

我们推荐试样制备应该按照如下条件执行。

1、试样形状：圆柱体。

2、试验表面：试样两端面平整，两端面不平行度偏差在±0.2mm内，轴线偏斜角度偏差在±1°内。

3、试样材质选择：不同强度的日用陶瓷材料。

4、试样数量：每种材质 10 件，每组至少选取 6 个结果。

选择好对的试验设备，准确的试样，试验就成功了一半。下面我们只需要按部就班的根据试验步骤进行试验即可。当然我们在实际测试时，也要注意，测试试样表面不平整、轴向变形、试样大小和形状都影响抗张强度的结果。

日用陶瓷新材料的开发、材料比对、质量控制、表征和建立设计数据库，都需要抗张强度的检测数据作为技术支撑，以上几点，仅是我们当用陶瓷材料抗张强度的一点思考，仅供参考。