GB T 31541-2015 精细陶瓷界面拉伸和剪切粘结强度试验方法 十字交叉法.pdf

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1、ICS 81.060.30 Q 32 -昌中华人民共和国国家标准GB/T 31541-2015/ISO 13124:2011 精细陶瓷界面拉伸和剪切粘结强度试验方法十字交叉法Test method for interfacial bond strength of fine ceramic materials一Cross-bonded ISO 13124: 2011 , Fine ceramics(advanced ceramics, advanced technical ceramics)-Test method for interfacial bond strength of ceramic

2、 materials,IDT . 2015-05-15发布2016-04-01实施3飞屯。:飞呵问。司酌俯俨-TOF-di飞毛一吁中华人民共和国国家质量监督检验检班总局也士中国国家标准化管理委员会a叩中华人民共和国国家标准精细陶瓷异国拉仰和剪切粘结强度试验方法十字交叉法GB/T 31541-2015/ISO 13124 :2011 峰中国标准出版社出版发行北京市朝阳区和平墨西街甲2号(100029)北京市西城区三里河北街16号(10004日网址总编室:(010)68533533发行中心:(010)51780238读者服务部1(010)68523946中国标准出版社秦皇岛印刷厂印刷各地新华书店经

3、销* 开本880X 1230 1/16 印张1字数24千字2015年6月第一版2015年6月第一次印刷晤书号:155066. 1-51899定价18.00元如有印装差错由本社发行中心调换版权专有侵权必究举报电话:(010)68510107 GB/T 31541-2015/ISO 13124:2011 前本标准按照GB/T1.1-2009给出的规则起草。本标准使用翻译法等同采用15013124:201112 土0.5试验条宽度4 土0.1试验条厚度4 士0.1制备十字交叉试样有多种方法。制备前，所有试样的表面应抛光，表面粗糙度Ra不大于3.2m，然后清洗干净。如测量胶的粘结性能，粘结表面则不需要

4、抛光。每两个条状试样粘结制成十字交叉试样，如图1所示e根据测量目的选择不同的枯结方法，可以采用任何化学或物理的粘结方法。7.2.2 试样保存试样应轻拿轻放，以免损伤十字交叉试样。存放试梓时应相互隔离，避免彼此碰撞或划伤。7.2.3 试样数量测量界面拉伸或剪切粘结强度的平均值，至少10个试样。如果要进行一个粘结强度的统计分析例如，Weibull统计分析)，则至少需要30个试样.30个试样可获得比较可靠的粘结强度Weibul1模数分布参数。8 试验步骤8.1 试验机和加载速度采用万能材料试验机进行界面拉伸和剪切粘结强度试验，如载速度为0.5mm/min.试验时间应控制在108-308之内，保证在十

5、字交叉试样界面断裂时获得最大的拉伸强度，8.2 试样准备在试验前应检查十字交叉粘结试样，两个试样条应相互垂直，在粘结界面区周围不能有多余的粘连点。对于在剪切试验中的十字交叉试样，垂直试样的上表面靠近界面处贴上软胶带或加工成斜面，斜面使得上表面与上压头接触点尽量靠近粘结面这边，避免在加载过程中产生弯曲应力。8.3 界面拉佛轴结强度的测量测量拉伸粘结强度时，如图5所示在夹具中摆放试样，保证十字交叉试样在放人夹具中无任何摩擦。上压头的底面粘结一块软肢带，保证压头和试样之间的均匀接触。压头宽度应与试样宽度相同，压头下表面应与粘结面平行。以某一速率施加载荷直至界面断开，记录断裂时的最大载荷值。7 GB/

6、T 31541-2015/ 13124:20门主山弧形压头a) i 上t tl I I I I I .-.; 球形压头b) 测量界面拉伸粘结强度十字交叉试样和夹具的示意圄圈5界面剪切粘结强度的测量测量剪切粘结强度时，如圈6所示，将试样摆放在夹具中间。在上压头底部固定一块软肢带，保证压头和试样之间的均匀接触。以某一速率施加载荷直至界面断开，记录断裂时的最大载荷值。8 8.4 G/T 31541-2015旭泊13124:2011Iid Ein-寸 I I I I I -I I I I I I 圈6副量界面剪切粘结强度十字交叉试挥和央具的示意图8.5 十字交叉试样辑结面职的副量十字交叉试样界面断裂后

7、测量粘结面积。计算粘结面积所需的尺寸测量精度士0.02mm.图7为采用氧化粘结的方法制备所得的TiaSi -Tia SiC2十字交叉试样分别完成拉伸试验和剪切试验后的断面。拉俯试验a)剪切试验b)圄7用氧化粘结的方法制备所得TiaSi4-Ti3SiC2+字交叉试样试验后的断面8.6 环撞测量测量并记录试验过程中试验环境的温度和相对湿度。9 结果计算9.1 界面拉伸粘结强度的计算9.1.1 界面拉佛轴结强度的计算公式界面拉伸粘结强度按式(1)计算zPc (1. =-_ -Aj . . ( 1 ) 9 GB/T 31541-2015/ISO 13124:2011 式中E叭一-界面拉伸粘结强度，单位

8、为兆帕(MPa); Pc -断裂载荷，单位为牛顿(N);A1一一拉伸试验中试样粘结面积，单位为平方毫米(mm勺。9.1.2 界面拉伸粘结强度的平均值和标准偏差界面拉伸粘结强度的平均值百t和标准偏差S分别按式(2)和式(3)计算z办?.( 2 ) s 2t.i一句211/2=Iia1 I ( 3 ) 式中ztti一一第t个试样的界面拉伸粘结强度，单位为兆帕(MPa); n一一试样的数量。9.2 界面剪切桔结强度的计算9.2.1 界面剪切粘结强度的计算公式界面剪切粘结强度按式(4)计算zPc !=石( 4 ) 式中zr一-界面剪切粘结强度，单位为兆帕(MPa); Pc 断裂载荷，单位为牛顿(N);

9、A2一一剪切试验中试样粘结面秧，单位为平方毫米(mm2)。9.2.2 界面剪切粘结强度的平均值和标准偏差界面剪切粘结强度的平均值r和标准偏差S分别按式(5)和式(6)计算z三:TSE=izL一. . . . . .( 5 ) n S言:7. ( 6 ) 式中z!，一一一第i个试样的界面剪切粘结强度，单位为兆帕(MPa);n一一试样的数量。10 试验报告试验报告应包含以下信息z. a) 所引用标准pb) 测试日期、报告编号sd 材料的名称;d) 试样的尺寸zd 实验环境温度和湿度zGB/T 31541-2015/ISO 13124:2011 f) 试样制造工艺说明，如果使用材料加工，报告中需说明

10、试样的表面粗糙度，光洁度等zu 位移速率或变形率或加载速率FU 试验次数和有效结果数量zi) 界面拉伸或剪切粘结强度的有效结果，平均值，标准差zj) 测试机构名称及地址。参考文献FFONH叮NFmFGB/T 31541-2015/ISO 13124 :2011 1J Bao. Y. W. , Zhang H.丘，Zhou Y. C. , A simple method for measuring tensile and shear bond strength for ceramic-ceramic and metal-ceramic joining, Materials Research Innovations, Vol. , 6 (5-6) ,277-280 ,2002. 。mHhFONi户叶飞.-的H阁。版板专有侵极必究* 一一兀8-0 日-OL-a po nu-号一价书一定打印日期:2015年7月2日F002