陶瓷材料以其高硬度、耐高溫和優(yōu)異化學(xué)穩(wěn)定性廣泛應(yīng)用于建筑、電子、航空航天等領(lǐng)域,但其脆性大、抗折強(qiáng)度對(duì)結(jié)構(gòu)可靠性至關(guān)重要。
陶瓷抗折試驗(yàn)機(jī)是評(píng)估其力學(xué)性能的核心設(shè)備,設(shè)計(jì)融合精密加載、高剛性支撐與智能測(cè)控,各組成部件協(xié)同保障測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性與重復(fù)性。

1、加載系統(tǒng)
由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)精密滾珠絲杠,實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速加載(通常0.5–10mm/min),確保加載速率符合ISO14704或GB/T3389等標(biāo)準(zhǔn)要求。關(guān)鍵在于高剛性橫梁與力傳感器一體化設(shè)計(jì),有效減少變形干擾。負(fù)荷傳感器量程覆蓋50N至5kN,精度達(dá)±0.5%FS,可準(zhǔn)確捕捉陶瓷斷裂瞬間的峰值載荷。
2、支座與壓頭組件
采用硬質(zhì)合金(如碳化鎢)或淬火鋼制成的圓柱形支座與壓頭,表面粗糙度Ra≤0.4μm,直徑嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)(如三點(diǎn)彎曲常用支距40mm,壓頭Φ3–5mm)。部分機(jī)型配備可調(diào)跨距支架,支持不同尺寸試樣(如長(zhǎng)條狀、小片陶瓷基板);四點(diǎn)彎曲夾具則用于消除剪切應(yīng)力影響,更真實(shí)反映純彎性能。
3、試樣定位與對(duì)中機(jī)構(gòu)
內(nèi)置V型槽或微調(diào)滑軌,確保試樣居中放置,避免因偏心加載導(dǎo)致測(cè)試值偏低。部分機(jī)型配備激光對(duì)中輔助系統(tǒng)或數(shù)字水平儀,進(jìn)一步提升安裝精度,尤其適用于薄片或微小陶瓷元件。
4、數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)
集成高采樣率(≥1kHz)數(shù)據(jù)采集卡,可完整記錄載荷-位移曲線,精準(zhǔn)識(shí)別斷裂點(diǎn)。軟件自動(dòng)計(jì)算抗折強(qiáng)度(公式:σ=3FL/2bd?,F(xiàn)為斷裂載荷,L為跨距,b/d為寬厚),并生成報(bào)告、統(tǒng)計(jì)均值與標(biāo)準(zhǔn)差。部分系統(tǒng)支持視頻同步記錄斷裂過(guò)程,用于失效模式分析。
5、安全防護(hù)與碎屑管理
全封閉透明防護(hù)罩防止陶瓷碎裂飛濺;底部設(shè)抽屜式集屑盤(pán),便于清理尖銳殘片;過(guò)載自動(dòng)停機(jī)與急停按鈕確保人身安全。