陶瓷作為一種廣泛應(yīng)用于建筑、電子、航空航天等眾多領(lǐng)域的重要材料，其力學(xué)性能尤其是抗折抗壓能力直接關(guān)系到產(chǎn)品的質(zhì)量、可靠性與使用壽命。陶瓷抗折抗壓能力測(cè)試方法，以滿足不同類型陶瓷材料及相關(guān)行業(yè)的測(cè)試需求。通過(guò)詳細(xì)闡述測(cè)試原理、規(guī)范測(cè)試設(shè)備要求、明確試樣制備標(biāo)準(zhǔn)以及嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臏y(cè)試步驟與數(shù)據(jù)處理流程，確保測(cè)試結(jié)果具有準(zhǔn)確性、重復(fù)性與可比性。

二、抗折測(cè)試

（一）三點(diǎn)彎曲法

1. 試樣準(zhǔn)備：將陶瓷材料加工成矩形截面的長(zhǎng)條狀試樣，尺寸一般為長(zhǎng) 80 160mm，寬 10 20mm，厚 5 10mm，表面應(yīng)平整光滑，無(wú)明顯缺陷和裂紋，每組試樣數(shù)量不少于 5 個(gè)。

2. 測(cè)試設(shè)備：采用萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)，其精度應(yīng)能滿足測(cè)量要求，加載范圍需涵蓋陶瓷試樣的預(yù)期斷裂載荷。

3. 測(cè)試步驟：

將試樣放置在萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)的兩個(gè)支撐點(diǎn)上，支撐點(diǎn)之間的跨距一般為試樣長(zhǎng)度減去 40mm，確保試樣與支撐點(diǎn)接觸良好且平穩(wěn)。

調(diào)整試驗(yàn)機(jī)的加載裝置，使加載壓頭位于試樣的中心位置且垂直于試樣的長(zhǎng)度方向。

設(shè)置試驗(yàn)機(jī)的加載速度，通常為 0.5mm/min。

啟動(dòng)試驗(yàn)機(jī)，開(kāi)始加載，記錄下試樣斷裂時(shí)的最大載荷值 F（單位：N）。

4. 數(shù)據(jù)處理：根據(jù)公式計(jì)算抗折強(qiáng)度 σf（單位：MPa），公式為 σf = 3FL / 2bh2，其中 L 為跨距（單位：mm），b 為試樣寬度（單位：mm），h 為試樣厚度（單位：mm）。計(jì)算每組試樣的抗折強(qiáng)度平均值，并計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)偏差，以評(píng)估數(shù)據(jù)的離散程度。

（二）四點(diǎn)彎曲法

1. 試樣準(zhǔn)備：同三點(diǎn)彎曲法試樣要求。

2. 測(cè)試設(shè)備：萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)。

3. 測(cè)試步驟：

將試樣放置在萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)的四個(gè)支撐點(diǎn)上，內(nèi)側(cè)兩個(gè)支撐點(diǎn)之間的跨距一般為試樣長(zhǎng)度減去 80mm，外側(cè)兩個(gè)加載點(diǎn)位于內(nèi)側(cè)支撐點(diǎn)兩側(cè)對(duì)稱位置，加載點(diǎn)之間的跨距為跨距的 1/3。

使加載壓頭垂直于試樣并位于加載點(diǎn)位置。

設(shè)置加載速度為 0.5mm/min，啟動(dòng)試驗(yàn)機(jī)加載，記錄斷裂時(shí)最大載荷 F。

4. 數(shù)據(jù)處理：抗折強(qiáng)度計(jì)算公式為 σf = FL / bh2，L 為內(nèi)側(cè)支撐點(diǎn)跨距，b 為寬度，h 為厚度。同樣計(jì)算平均值與標(biāo)準(zhǔn)偏差。四點(diǎn)彎曲法能使試樣在更均勻的彎矩下斷裂，結(jié)果更準(zhǔn)確，但對(duì)試樣和設(shè)備安裝要求更高。

三、抗壓測(cè)試

（一）軸向壓縮法

1. 試樣準(zhǔn)備：制備成正方體或圓柱體試樣，正方體邊長(zhǎng)或圓柱體直徑一般為 20 50mm，高度與邊長(zhǎng)或直徑之比為 2 3，試樣兩端面應(yīng)平行且平整，每組試樣不少于 5 個(gè)。

2. 測(cè)試設(shè)備：壓力試驗(yàn)機(jī)，精度符合要求，量程覆蓋試樣預(yù)期破壞載荷。

3. 測(cè)試步驟：

將試樣放置在壓力試驗(yàn)機(jī)的上下壓板之間，確保試樣軸線與壓力方向一致，可在試樣與壓板之間墊上一層薄的硬紙板或砂紙，以改善接觸條件。

設(shè)置壓力試驗(yàn)機(jī)的加載速度，一般為 1 2kN/s。

啟動(dòng)試驗(yàn)機(jī)開(kāi)始加載，記錄試樣破壞時(shí)的最大壓力值 F（單位：N）。

4. 數(shù)據(jù)處理：抗壓強(qiáng)度 σc（單位：MPa）計(jì)算公式為 σc = F / A，其中 A 為試樣的橫截面積（單位：mm2）。計(jì)算每組試樣抗壓強(qiáng)度平均值與標(biāo)準(zhǔn)偏差。

測(cè)試項(xiàng)目	試樣編號(hào)	試樣尺寸（長(zhǎng)×寬×厚，mm）	跨距（mm）	大載荷（N）	抗折/抗壓強(qiáng)度（MPa）	平均值（MPa）	標(biāo)準(zhǔn)偏差（MPa）
抗折測(cè)試（三點(diǎn)彎曲）	1	100×15×8	60	500	13.89	13.25	0.56
	2	100×15×8	60	480	13.00
	3	100×15×8	60	520	14.44
	4	100×15×8	60	490	13.61
	5	100×15×8	60	510	14.17
抗折測(cè)試（四點(diǎn)彎曲）	1	120×18×10	40	800	17.78	18.33	0.49
	2	120×18×10	40	820	18.22
	3	120×18×10	40	850	19.00
	4	120×18×10	40	830	18.44
	5	120×18×10	40	810	18.00