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脆性材料弯曲测试不翻车,加载技巧看这篇

来源:东莞市豪恩检测仪器有限公司(武汉分公司)   2025年11月29日 15:13  

陶瓷、玻璃、石英等脆性材料,在三点四点抗弯强度试验机上做弯曲测试时,常因应力集中、加载不当突发断裂,导致测试白费。其实只要找对技巧,就能既保样品完整又获精准数据,核心围绕“减冲击、匀受力、控速率”展开。

一、测试前:做好“防裂铺垫”

脆性材料断裂多从缺陷开始,前期准备要消除隐患。样品需用800#砂纸打磨边缘,做成R1mm左右的圆角,避免直角应力集中;表面有划痕、气泡的试样直接剔除,测试面选光洁度高的一面朝上。

试验机夹具也得适配:用圆弧半径5-10mm的硬质合金夹具,玻璃类超脆材料可裹一层聚四氟乙烯缓冲??缇喟础把泛穸取?6”设定,比如5mm厚陶瓷,三点弯曲跨距设80mm,四点弯曲则外跨距100mm、内跨距50mm,防止跨距不当引发局部过载。


二、加载中:核心技巧稳住力

1. 速率别贪快,按材料“脾气”调

加载速率是防裂关键。普通陶瓷选1-2mm/min,玻璃降至0.5-1mm/min,石英等超脆材料再减半到0.2-0.5mm/min。启动前先把压头降到离样品1-2mm处,再缓慢加载,避免压头冲击样品。

2. 优先力控模式,避开位移控陷阱

脆性材料变形极小,位移控易导致载荷骤增。建议初期用“力控”,以0.5N/s慢速率加载;载荷达预期值30%-80%时,切换力-位移联合控;接近断裂前,试验机自动进入峰值保持,就算突发断裂也能精准抓数据。

3. 实时盯曲线,异常早处理

盯着试验机应力-应变曲线,出现锯齿波动说明样品滑动,需重新固定或垫石墨纸增摩擦;载荷增长慢则调小跨距;曲线突然断崖下降且未达标准值,就是样品有隐性缺陷,换样重测更靠谱。

三、测试后:数据与设备双保障

同批次样品若有断裂载荷远低于平均值的,直接剔除取其余数据平均。按标准公式计算抗弯强度:三点弯曲用σ=3FL/(2bh2),四点弯曲用σ=FL/(bh2),确保结果精准。

测试完及时用软毛刷清理夹具上的陶瓷、玻璃碎屑,每周校准一次力传感器,误差控制在±0.5%内,为下次测试留好基础。

说到底,脆性材料弯曲测试的关键是“温柔对待、精准控制”。掌握这些技巧,三点四点抗弯强度试验机就能轻松拿下陶瓷、玻璃等材料的测试,既减少样品浪费,又让数据经得起检验。




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