材料机械强度的测定

材料机械强度的测定
一、实验目的
陶瓷是一种脆性材料，在检选、加工、搬运和使用的过程中容易破损。

因此，测定陶瓷的机械强度对陶瓷材料的科学研究、生产质量控制及使用都有重要的意义。

测定陶瓷强度的负荷形式，一般用弯曲、拉伸或者压缩。

本实验的目的：
1、了解影响陶瓷材料机械强度的各种因素。

2、掌握陶瓷材料强度的测试原理与测试方法。

二、实验原理
陶瓷材料中含有结晶颗粒、玻璃相及气孔，这使陶瓷结构中存在许多缺陷。

特别是组成陶瓷材料的主要晶体和玻璃相多是脆性的，因此，陶瓷在室温下呈现脆性，在外力的作用下会突然断裂。

在测定陶瓷强度的方法中，最容易进行分析的是两种方法，即将试样的张力负荷或压力负荷不断增加至试样断裂。

将断裂时的负荷除以试样的横截面积就可得出抗张强度或抗压强度。

但是，在做张力试验时，试样的两端不易夹紧，所以常常用抗弯（抗折）强度测定来代替。

抗弯（抗折）强度是陶瓷制品和陶瓷材料或陶瓷原料的重要力学之一，通过这一性能的测定，可以直观地了解制品的强度，为发展新品种，调整配方，改进工艺，提高产品质量提供依据。

陶瓷抗压强度的测定一般采用轴心受压的形式。

陶瓷材料的破裂往往从表面开始，因此试样大小和形状对测量结果又较大的影响。

试样的尺寸增大，存在缺陷的概率也增大，测得的抗压强度值偏低。

因此，试样的尺寸应当小一点，以降低缺陷的概率。

三、实验仪器与材料
1、实验仪器：万能材料试验机、切片机、研磨抛光机、游标卡尺等。

2、实验材料：购买的建筑陶瓷样品。

四、实验步骤
1、测试样品的处理：先进行样品的切割、研磨与抛光处理，再将样品清洗干净，剔除有可见缺陷的试样，干燥后待用（注：同类试样不应少于10个）；
2、用游标卡尺测量好样品的长、宽、高等尺寸；
3、将样品放置于试验台上，并打开材料试验机的电源开关；
4、打开电脑上的操作软件，设置好操作软件上的相关参数（如试验力、加载速度等）；
5、点击操作软件上的“开始”键，仪器将开始自动进行测试；
6、选择相应的试验台，可以进行抗弯强度和抗压强度的测试。

五、数据记录
根据实验结果分别以列表的形式记录测试抗弯强度和抗压强度中的有关实验数据。

六、测试结果处理
1、根据实验测试结果，舍弃异常数据，以5个试样的平均值为抗弯强度或抗压强度的最终结果。

2、根据平均值求出标准偏差。

七、思考题
1、影响陶瓷抗弯强度的因素有哪些？
2、影响陶瓷抗压强度测定的因素是什么？。