发明名称 陶瓷材料的断裂韧性试样制备方法
摘要 本发明公开了一种陶瓷材料的断裂韧性试样制备方法,采用特制模具和韧性薄片,制备过程如下:首先将一定尺寸的韧性薄片固定在模腔体内某一位置上,使得注浆成型后韧性薄片刚好镶嵌于样品需要出现的缺口位置上。然后按照固定配方配置好流动性好的浆料,将浆料倒入特制的模具中,持续补料,直到浆料不下沉为止。1h后开模,将浇注完成的陶瓷素坯取出,置于干燥遮阳处。2-3天后按照设定好的烧结制度烧结素坯。本发明制备精细陶瓷断裂韧性试样的方法可以得到含有宽度≦0.15mm的缺口的陶瓷试样,并且缺口根部有原生裂纹,可以满足大部分需要预制裂纹的陶瓷断裂韧性检测方法对试样的要求。
申请公布号 CN104316372A 申请公布日期 2015.01.28
申请号 CN201410565994.1 申请日期 2014.10.22
申请人 上海大学 发明人 张玉文;曾凡霖;于称称;张莉莉;丁伟中
分类号 G01N1/28(2006.01)I 主分类号 G01N1/28(2006.01)I
代理机构 上海上大专利事务所(普通合伙) 31205 代理人 何文欣
主权项 一种陶瓷材料的断裂韧性试样制备方法,其特征在于,包括如下步骤:a. 组合式模具的制备:采用组合式模具形制,使模具具有两部分合模模块,按照陶瓷材料的断裂韧性试样的外部轮廓形状和尺寸要求,加工定制中空的模具型腔,两部分合模模块合并组装成完整模具时,沿模具型腔纵深方向的一端开口形成浇注口,模具采用石膏或石灰制成,同时按照测试实验对陶瓷材料的断裂韧性试样需要预制的缺口的尺寸要求,制作好一片厚度≦0.15mm的韧性薄片,并根据缺口在陶瓷材料的断裂韧性试样的位置,将韧性薄片安装固定于模具的一个模块的槽内的对应位置处,从而将韧性薄片组装在模具型腔中,使韧性薄片的平面垂直于型腔纵深方向,当模具的浇注口向上时,模具型腔纵深方向与竖直方向平行,且韧性薄片水平水平设置,韧性薄片的正上方为模具的其中一个模块的模具顶端外壳,浇注浆料从模具的浇注口注入并自由落入模具型腔底部过程中不直接冲击韧性薄片,所述韧性薄片采用可燃烧分解的材料制成;b.陶瓷材料的断裂韧性试样原料准备:按照陶瓷材料的断裂韧性试样组分质量比例分别称取陶瓷试样原料组分材料,其中陶瓷粉末取用100份,去离子水取用0~14份,阿拉伯树胶取用0~14份,分散剂取用0~0.16份,陶瓷粉末的粒度≦1.8um,将各原料组分均匀充分混合制成陶瓷试样浆料备用;c. 陶瓷试样浆料浇注:将在所述步骤b中配制好的陶瓷试样浆料缓慢浇注到在所述步骤a中制备的模具中,随着模具型腔内的浆料不断下沉进行持续补充陶瓷试样浆料补缩,直到模具型腔内的浆料不再下沉为止,至少在浇注开始1h后进行开模,得到陶瓷试样素坯,将陶瓷试样素坯取出,置于干燥遮阳处备用,在所述步骤a中制备的韧性薄片嵌在陶瓷试样素坯上;d. 陶瓷试样烧结:将在所述步骤c中制备的嵌有韧性薄片的陶瓷试样素坯放置2‑3天后,根据实验测试所使用的陶瓷的烧结制度,对陶瓷试样素进行烧结,韧性薄片燃烧分解后,使陶瓷试样预设位置处上留下宽度不大于0.15mm缺口,烧结过程完成后,得到带有缺口和在缺口根部产生裂纹的陶瓷材料的断裂韧性试样。
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