人造石墨抗压强度试验
因您的需求、实验方案、检测样品、测试过程不同,相应的参考标准请咨询在线工程师!
文章概述:本文聚焦人造石墨材料的抗压强度试验技术,核心检测对象为不同工艺制备的人造石墨样品,关键项目包括抗压强度、弹性模量及破坏应变等力学性能指标。通过标准化测试评估材料在压缩载荷下的承载能力、变形特性和失效模式,适用于工业电极、核反应堆部件等应用场景的可靠性验证。试验遵循国际和国家标准,确保数据准确性和可比性,覆盖样品制备、加载速率控制和结果分析全流程,以支持材料研发和质量控制需求。
检测项目
力学性能:
- 抗压强度:屈服强度(Rp0.2)、抗压强度(Rm),参照GB/T7314-2017
- 弹性模量:压缩模量(E),范围10-50GPa
- 泊松比:横向变形系数(ν),标准值0.1-0.3
- 密度:表观密度(g/cm³),要求≥1.8g/cm³
- 孔隙率:开孔率(%),ASTMC20-00标准
- 吸水率:质量变化率(%),≤0.5%
- 热膨胀系数:线性膨胀(α),范围2-5×10⁻⁶/K
- 热导率:导热系数(W/m·K),ASTME1461-13
- 比热容:单位质量热容(J/g·K),参照ISO11357-1
- 电阻率:体积电阻(Ω·m),标准值5-50μΩ·m
- 介电强度:击穿电压(kV/mm),GB/T1408.1-2016
- 电导率:导电性能(S/m),≥1000S/m
- 晶粒尺寸:平均粒径(μm),SEM分析参照ISO13322-1
- 孔隙分布:孔径范围(nm),使用压汞法ASTMD4404
- 界面结合:粘结强度(MPa),≥20MPa
- 压缩疲劳极限:循环次数(N),ISO12106标准
- 裂纹扩展率:da/dN(mm/cycle),ASTME647
- 残余强度:失效后强度保留率(%),≥80%
- 高温抗压:高温强度(MPa),测试温度≤2000℃
- 氧化稳定性:质量损失率(%),ASTMD3850
- 湿度影响:湿态强度变化(%),≤±5%
- 压缩变形:永久变形量(mm),GB/T1041-2008
- 尺寸公差:长度变化(%),±0.1%
- 蠕变性能:蠕变速率(%/h),ISO204标准
- 粗糙度:表面Ra值(μm),≤1.0μm
- 硬度:维氏硬度(HV),ASTME384
- 涂层附着力:剥离强度(N/mm),≥5N/mm
- 冲击抗压:冲击强度(J/cm²),ISO179-1
- 振动响应:共振频率(Hz),范围100-1000Hz
- 应变率效应:高速压缩强度(MPa),≥标准值1.2倍
检测范围
1.等静压石墨:高密度人造石墨材料,重点检测各向同性抗压强度和热稳定性,确保核反应堆密封件性能
2.模压石墨:电极用石墨制品,检测密度均匀性和压缩变形,适用于电弧炉电极验证
3.挤压石墨:管状或棒状石墨,关注轴向抗压强度和弯曲疲劳,用于半导体加热元件
4.石墨电极:冶金工业用材料,检测高温抗压和电阻率,重点评估电极寿命
5.高纯石墨:99.9%纯度以上材料,检测微观孔隙对强度影响,用于航天热防护
6.核级石墨:核反应堆慢化剂,测试辐射后抗压强度变化和尺寸稳定性
7.石墨复合材料:碳纤维增强石墨,检测界面结合强度和冲击韧性,用于汽车刹车片
8.烧结石墨:粉末冶金制品,关注烧结密度和压缩模量,验证轴承材料性能
9.涂层石墨:表面处理材料,检测涂层附着力和耐磨抗压,用于化工密封环
10.石墨烯改性石墨:纳米增强材料,重点测试电导率与抗压协同性能,用于电池电极
检测方法
国际标准:
- ASTMC695-15硬质材料压缩强度标准试验方法
- ISO604-2002塑料压缩性能测定
- ISO18515-2007碳材料压缩试验
- ASTME111-17杨氏模量测试方法
- ISO17561-2002精细陶瓷压缩试验
- GB/T7314-2017静态压缩试验方法
- GB/T1041-2008塑料压缩性能测定
- GB/T4340.1-2009金属维氏硬度试验
- GB/T3850-2008碳材料密度测试
- GB/T9966.1-2001天然石材压缩强度试验
检测设备
1.万能材料试验机:INSTRON5982型(最大载荷300kN,精度±0.5%)
2.高温压缩试验机:GOTECHGT-7003-MH型(温度范围RT-1500℃,载荷100kN)
3.显微硬度计:MITUTOYOHM-200型(载荷0.01-2kg,分辨率0.01μm)
4.密度测定仪:METTLERTOLEDOXS204型(精度0.0001g,范围0-200g)
5.扫描电子显微镜:ZEISSEVO18型(放大倍数10-1000000x,分辨率1nm)
6.热膨胀仪:NETZSCHDIL402C型(温度范围-150-1600℃,精度±0.1μm)
7.电阻率测试仪:KEITHLEY6517B型(量程10μΩ-100GΩ,精度±0.1%)
8.疲劳试验机:MTS810型(频率0-100Hz,载荷50kN)
9.环境试验箱:ESPECPL-3型(湿度10-98%RH,温度-70-180℃)
10.压汞孔隙仪:MICROMERITICSAUTOPOREIV型(孔径范围3nm-360μm,压力414MPa)
11.激光粒度仪:MALVERNMASTERSIZER3000型(粒径范围0.01-3500μm,精度±1%)
12.振动测试系统:BRÜEL&KJÆR4810型(频率范围5-5000Hz,加速度10g)
13.热导率测量仪:NETZSCHLFA467型(温度范围RT-1500℃,精度±3%)
14.蠕变试验机:SHIMADZUAG-XPLUS型(载荷0.1-100kN,时间范围1000h)
15.高速摄像机:PHANTOMVEO710型(帧率1,000,000fps,分辨率1280x800)
北京中科光析科学技术研究所【简称:中析研究所】
报告:可出具第三方检测报告(电子版/纸质版)。
检测周期:7~15工作日,可加急。
资质:旗下实验室可出具CMA/CNAS资质报告。
标准测试:严格按国标/行标/企标/国际标准检测。
非标测试:支持定制化试验方案。
售后:报告终身可查,工程师1v1服务。