工程陶瓷高温弯曲强度试验方法
发布日期：1994-02-01
1 主题内容与适用范围
本标准规定了工程陶瓷高温弯曲强度试验用的设备、试样的具体要求，试验步骤以及试
验结果的处理方法。
本标准适用于用作机械部件、结构材料 等高强度工程陶瓷在高温下三点和四点弯曲强度的
测定方法。
2 引用标准
GB1031表面粗糙度 参数及其数值
3 术语
31 三点弯曲强度
将试样放在一定距离的两支座上，在两支座中心点上加试验力，直至折断时的最大弯曲
应力。
32 四点弯曲强度
将试样放在一定距离的两支座上，戌两支座中心左右等距离的两点上加试验力，直到折
断时的最大弯曲应力。
33 高温
在试样伴有蠕变形的弯曲强度试验时，超过室温的温度域。
4 试验设备
41 试验机：应能保证一定的位移施加速率、试验力标值相对误差不超过±1%。
42 高温炉：应具有一定的升温速率，能使试样在试验温度下均匀受热、保持恒温。
43 夹具：试样支座和压头在试验温度下不会发生塑性变形，与试样不粘结，弹性模具不
低于200GPa。支座和压头的曲率半径和试验跨距如图1a、b所示，其长度应大于试样的宽度
，按GB1031规定，与试样接触部分的表面粗糙度Rz不大于16μm。
44 量具：精度为001mm。
5 试样
51 试样从待测制品中切取或按与待测制品相同工艺制成，其尺寸如图2所示。试样相对
面的平行度不大于002mm，横截面的相邻边夹角应为90°±05°。
52 试样沿长度方向的棱边应按图3a或3b规定的要求磨成圆角或倒角。
53 按GB1031规定，试样上下面的表面粗糙度Rz不大于08μm，若大于此值时应在报告
中注明，仲裁时应按规定加工。对压电陶瓷，不去除电极面。
6 试验步骤
61 测量试样中部的宽度和厚度，精确至001mm。
62 按图1所示测量支座与试验力点之间的尺寸。
63 把试样放在支座上，使两端露出部分的长度相等。
64 使热电偶接触或造近试样，进行测温。
65 在大气、真空、氮气或其他不影响试样及夹具的气氛中以不致使试样和夹具因膨胀而
破坏的升温速度升温，升到试验温度后恒温不少于10min。
66 在试样负荷点上，以05mm/min的位移速度加试验力，纪录试样断裂时的最大试验力
。
7 结果计算
71 根据每个试样的测定值，按式(1)或式(2)算出三点或四点弯曲强度：
3 PL
σb2=— ——…………………………………(1)
2 bh2
3 P(L-l)
σb4=— ————…………………………………(2)
2 bh2
式中：σb3——三点弯曲强度，MPa；
σb3——四点弯曲强度，MPa；
P——试样断裂时的最大试验力，N；
L——试样支座间的距离，mm；
l——压头间的距离，mm；
b——试样宽度，mm；
h——试样厚度，mm。
计算弯曲强度时，有效数字修约到整数位，当测定值小于100MPa时，有效数字修约到三
位。
72 标准差按式(3)计算，有效数字修约到三位。
∑σak2-∑σak2n
S=〔———————〕…………………………………(3)
n-1
式中：S——标准差，MPa；
n——被测试样数量；
σh——各试样弯曲强度，MPa。
73 试验结果以按照附录A的方法进行数据处理后的算术平均值和标准差表示。
8 试验报告
高温弯曲强度试验报告应报告：
a.委托单位；
b.试样名称及编号；
c.试验条件(说明三点或四点弯曲、温度、气氛及其他)；
d.试样弯曲强度的单值、平均值及标准差；
e.试验机型号及所选用的测力范围；
f.试验室温度，相对湿度；
g.试验日期及试验人员。
附录A
异常数据取舍方法
(补充件)
A1 把测得的弯曲强度数据按其数值从小 排列成：
αk(1)，αk(2)，……αk(n-1)，αk(n)。
A2 规定显著性水平α=005，根据n,α查表A1得T(n,0.05)值。
A3 计算T值
当最小值αk(1)或最大值αk(n)是可疑数据时，分别按式A(1)、A(2)计算：
αb-αk(1)
T(1)=————————………………………………(A1)
S
αb(n)-αk
T(n)=————————………………………………(A2)
S
式中：T(1)——最小值αb(1) 的计算值；
T(n)——最大值αb(n)的计算值；
1
αk——各试样冲击韧性算术平均值，αb —∑αb(i)MPa;
n
S——标准差按72条式(3)计算，MPa;
σb——各试样弯曲强度MPa；
n——被测试样数。
A4 将T与T(n,0.05)值进行比较，当T≥T(n,0.05)，则所怀疑的数据是异常的，应予舍去。
当T＜T(n,0.05)，该数据不能舍去。
表A1
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n 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
T 1.15 1.46 1.67 1.82 1.94 2.03 2.11 2.18 2.23 2.29
n 13 14 15 16 17 18 19 20 50 100
T 2.33 2.37 2.41 2.44 2.47 2.50 2.53 2.56 2.96 3.21
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附加说明：
本标准由国家建筑材料工业局提出。
本标准由中国建筑材料科学研究院负责起草。
本标准主要起草人仇沱、郭德生、胡云林、张利俊。
