
陶瓷、玻璃、石英等脆性材料,在三點四點抗彎強度試驗機上做彎曲測試時,常因應力集中、加載不當突發斷裂,導致測試白費。其實只要找對技巧,就能既保樣品完整又獲精準數據,核心圍繞“減沖擊、勻受力、控速率"展開。
脆性材料斷裂多從缺陷開始,前期準備要消除隱患。樣品需用800#砂紙打磨邊緣,做成R1mm左右的圓角,避免直角應力集中;表面有劃痕、氣泡的試樣直接剔除,測試面選光潔度高的一面朝上。
試驗機夾具也得適配:用圓弧半徑5-10mm的硬質合金夾具,玻璃類超脆材料可裹一層聚四氟乙烯緩沖??缇喟础皹悠泛穸取?6"設定,比如5mm厚陶瓷,三點彎曲跨距設80mm,四點彎曲則外跨距100mm、內跨距50mm,防止跨距不當引發局部過載。


加載速率是防裂關鍵。普通陶瓷選1-2mm/min,玻璃降至0.5-1mm/min,石英等超脆材料再減半到0.2-0.5mm/min。啟動前先把壓頭降到離樣品1-2mm處,再緩慢加載,避免壓頭沖擊樣品。
脆性材料變形極小,位移控易導致載荷驟增。建議初期用“力控",以0.5N/s慢速率加載;載荷達預期值30%-80%時,切換力-位移聯合控;接近斷裂前,試驗機自動進入峰值保持,就算突發斷裂也能精準抓數據。
盯著試驗機應力-應變曲線,出現鋸齒波動說明樣品滑動,需重新固定或墊石墨紙增摩擦;載荷增長慢則調小跨距;曲線突然斷崖下降且未達標準值,就是樣品有隱性缺陷,換樣重測更靠譜。
同批次樣品若有斷裂載荷遠低于平均值的,直接剔除取其余數據平均。按標準公式計算抗彎強度:三點彎曲用σ=3FL/(2bh2),四點彎曲用σ=FL/(bh2),確保結果精準。
測試完及時用軟毛刷清理夾具上的陶瓷、玻璃碎屑,每周校準一次力傳感器,誤差控制在±0.5%內,為下次測試留好基礎。
說到底,脆性材料彎曲測試的關鍵是“溫柔對待、精準控制"。掌握這些技巧,三點四點抗彎強度試驗機就能輕松拿下陶瓷、玻璃等材料的測試,既減少樣品浪費,又讓數據經得起檢驗。
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