不透性石墨材料試驗(yàn)方法
第2部分:抗彎強(qiáng)度
1范圍
GB/T 13465的本部分規(guī)定了測定不透性石墨材料抗彎強(qiáng)度時(shí)所用的試驗(yàn)裝置、試樣、試驗(yàn)程序和結(jié)果計(jì)算方法。
本部分適用于不透性石墨材料抗彎強(qiáng)度測定。
2規(guī)范性引用文件
下列文件對于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。
GB/T 13465.1不透性石墨材料試驗(yàn)方法第1部分:力學(xué)性能試驗(yàn)方法總則
3術(shù)語和定義
GB/T 13465.1界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。
3.1抗彎強(qiáng)度flexurestrength
把石墨試樣放置在標(biāo)準(zhǔn)間距支座上,在中間部位受載狀態(tài)下,樣品能承受的極限載荷值。
4儀器、設(shè)備
儀器和設(shè)備應(yīng)符合GB/T 13465.1的有關(guān)規(guī)定。
5試樣
5.1取樣及試樣制備按GB/T 13465.1的有關(guān)規(guī)定。
5.2試樣尺寸:
a)塊材:(Φ20 mm±0.1 mm)×(120 mm±0.5 mm)或(Φ35 mm±0.1 mm)×(200 mm±0.5 mm);
b)石墨管:直徑、壁厚及偏差均按產(chǎn)品規(guī)格規(guī)定,長度等于管外徑的5倍加30 mm;
c)粘接劑澆鑄件:(120 mm±0.5 mm)×(20 mm±0.2 mm)×(20 mm±0.2 mm)。
5.3試樣表面粗糙度Ra≤3.2μm。
5.4每組試樣不少于5個(gè)。
6試驗(yàn)裝置
6.1試驗(yàn)裝置
抗彎試驗(yàn)裝置如圖1。
單位為毫米
說明:
1—上壓頭;
2—試樣;
3—支座。
圖1抗彎試驗(yàn)裝置
6.1.1上壓頭寬度應(yīng)大于或等于石墨塊材試樣直徑,上壓頭長度應(yīng)不小于80 mm。
6.1.2石墨管試樣試驗(yàn)用上壓頭(圖2),其半徑R與石墨管試樣半徑名義尺寸及偏差相同,寬度b不小于15 mm。
圖2石墨管試驗(yàn)用上壓頭
6.2支座跨距
6.2.1塊材支座跨距:支座跨距L分別為100 mm±0.5 mm和175 mm±0.5 mm。
6.2.2石墨管支座跨距:支座跨距L等于試樣外徑的5倍。
6.2.3粘接劑澆鑄件支座跨距:支座跨距L為100 mm±0.5 mm。
7試驗(yàn)步驟
7.1塊材測量:沿試樣軸向測3處,每處測互相垂直的直徑各1次,取所得6個(gè)數(shù)據(jù)的算術(shù)平均值。
7.2石墨管測量:
a)外徑測量:沿試樣軸向測3處,每處測互相垂直的直徑各1次,取所得6個(gè)數(shù)據(jù)的算術(shù)平均值;
b)內(nèi)徑測量:測量試樣內(nèi)徑兩端管口處,每處測互相垂直的直徑各1次,取所得4個(gè)數(shù)據(jù)的算術(shù)平均值。
7.3粘接劑澆鑄件測量:沿軸向測量寬度和厚度各3次,分別取其算術(shù)平均值。
7.4按要求調(diào)整好支座跨距,放好試樣,且使壓頭、支座軸向皆垂直于試樣軸。
7.5壓頭壓在試樣上,以5 mm/min~10 mm/min的加載速度均勻、無沖擊地施加載荷,直至試樣斷裂,讀取斷裂負(fù)荷值。
8結(jié)果計(jì)算
8.1計(jì)算方法
8.1.1按式(1)計(jì)算石墨塊材抗彎強(qiáng)度σ,單位為兆帕(MPa)。
σ=8PL/πd3…………………………(1)
式中:
P—斷裂負(fù)荷值,單位為牛頓(N);
L—支座跨距,單位為毫米(mm);
d—試樣直徑,單位為毫米(mm)。
8.1.2按式(2)計(jì)算石墨管抗彎強(qiáng)度σ,單位為兆帕(MPa)。
σ=8PLD/π(D4-d4)…………………………(2)
式中:
P—斷裂負(fù)荷值,單位為牛頓(N);
L—支座跨距,單位為毫米(mm);
D—石墨管外徑,單位為毫米(mm);
d—石墨管內(nèi)徑,單位為毫米(mm)。
8.1.3按式(3)計(jì)算粘接劑澆鑄件抗彎強(qiáng)度σ,單位為兆帕(MPa)。
σ=3PL/2bh2…………………………(3)
式中:
P—斷裂負(fù)荷值,單位為牛頓(N);
L—支座跨距,單位為毫米(mm);
b—試樣寬度,單位為毫米(mm);
h—試樣厚度,單位為毫米(mm)。
8.2試驗(yàn)結(jié)果
試驗(yàn)結(jié)果處理按GB/T 13465.1的有關(guān)規(guī)定。
9試驗(yàn)報(bào)告
試驗(yàn)報(bào)告內(nèi)容按GB/T 13465.1的有關(guān)規(guī)定。
