材料機械強度測定

一、 實驗目的

陶瓷是一種脆性材料，在檢選、加工、搬運和使用的過程中容易破損。因此，測定陶瓷的機械強度對陶瓷材料的科學研究、生產質量控制及使用都有重要的意義。測定陶瓷強度的負荷形式，一般用彎曲、拉伸或者壓縮。本實驗的目的：

1、瞭解影響陶瓷材料機械強度的各種因素。

2、掌握陶瓷材料強度的測試原理與測試方法。

二、實驗原理

陶瓷材料中含有結晶顆粒、玻璃相及氣孔，這使陶瓷結構中存在許多缺陷。特別是組成陶瓷材料的主要晶體和玻璃相多是脆性的，因此，陶瓷在室溫下呈現脆性，在外力的作用下會突然斷裂。

在測定陶瓷強度的方法中，最容易進行分析的是兩種方法，即將試樣的張力負荷或壓力負荷不斷增加至試樣斷裂。將斷裂時的負荷除以試樣的橫截面積就可得出抗張強度或抗壓強度。但是，在做張力試驗時，試樣的兩端不易夾緊，所以常常用抗彎（抗折）強度測定來代替。

抗彎（抗折）強度是陶瓷製品和陶瓷材料或陶瓷原料的重要力學之一，通過這一效能的測定，可以直觀地瞭解製品的強度，為發展新品種，調整配方，改進工藝，提高產品質量提供依據。

陶瓷抗壓強度的測定一般採用軸心受壓的形式。陶瓷材料的破裂往往從表面開始，因此試樣大小和形狀對測量結果又較大的影響。試樣的尺寸增大，存在缺陷的概率也增大，測得的抗壓強度值偏低。因此，試樣的尺寸應當小一點，以降低缺陷的概率。

三、實驗儀器與材料

1、實驗儀器：萬能材料試驗機、切片機、研磨拋光機、遊標卡尺等。

2、實驗材料：購買的建築陶瓷樣品。

四、實驗步驟

1、測試樣品的處理：先進行樣品的.切割、研磨與拋光處理，再將樣品清洗乾淨，剔除有可見缺陷的試樣，乾燥後待用（注：同類試樣不應少於10個）；

2、用遊標卡尺測量好樣品的長、寬、高等尺寸；

3、將樣品放置於試驗檯上，並開啟材料試驗機的電源開關；

4、開啟電腦上的操作軟體，設定好操作軟體上的相關引數（如試驗力、載入速度等）；

5、點選操作軟體上的“開始”鍵，儀器將開始自動進行測試；

6、選擇相應的試驗檯，可以進行抗彎強度和抗壓強度的測試。

五、資料記錄

根據實驗結果分別以列表的形式記錄測試抗彎強度和抗壓強度中的有關實驗資料。

六、測試結果處理

1、根據實驗測試結果，捨棄異常資料，以5個試樣的平均值為抗彎強度或抗壓強度的最終結果。

2、根據平均值求出標準偏差。

七、思考題

1、影響陶瓷抗彎強度的因素有哪些？

2、影響陶瓷抗壓強度測定的因素是什麼？