[发明专利]氧化铝陶瓷烧结体密度的测试方法

说明书

技术领域

本发明涉及陶瓷材料技术领域，具体涉及一种氧化铝陶瓷烧结体密度的测试方法。

背景技术

人们一般把现代技术中应用的材料分为四大类：金属材料、无机非金属材料、高分子材料和复合材料。陶瓷材料作为无机非金属材料的重要组成部分是金属和非金属元素的固体化合物。陶瓷一般分为工程结构陶瓷和功能陶瓷两大类。由于工程结构陶瓷具有一系列的优越性能如：高强度、高硬度、高耐磨性、高抗化学稳定性，特别是其在高温下具有强度、硬度高，蠕变小，耐烧蚀等优越性能备受人们的关注。目前，世界各国争相对陶瓷材料进行研究，特别以期在航空航天，汽车发动机及军事工业上有较大进展。世界上研究最多，并认为最有发展前途的工程结构陶瓷是碳化硅陶瓷，增韧氧化物陶瓷和氮化硅陶瓷三大类材料。陶瓷材料的发展经过了复相-单相-复相的过程，目前，复相陶瓷被普遍认为是陶瓷发展的趋势。

限制陶瓷发展的另一弱点是陶瓷抗热震性较差，由于陶瓷本身的脆性将导致其热震冲击和热疲劳性能较差。从而，限制了很多陶瓷构件在高温条件下工作。以刀具在使用中为例，热应力的产生是其失效和寿命降低的重要原因。有人指出，使用冷却后的WC-Co刀具的最大拉应力达20,000MPa，而最大压应力可达18,000MPa，这样大的热应力势必造成热裂纹的产生^[5]。另外，热应变范围和热应变周期数对于间断切削时的WC-Co刀具使用寿命有重大影响。人们用有限元法对在切削期间，靠近刀刃的瞬时温度和热应力分布进行了计算。结果表明，热应力可引起切削刀具产生裂纹，而温度与热应力强烈周期性变化，更促进裂纹扩展而导致刀具破坏。

由此可见旨在改善陶瓷的抗热震性的重要及对其抗热震性、热疲劳性能合理评价的必要。单相氧化铝陶瓷ΔT(抗热震温差)约为200℃，限制了其在较高温度下的使用，当前对复合陶瓷的抗热震性研究正悄然兴起。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种操作简单，测试准确的氧化铝陶瓷烧结体密度的测试方法。

本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种氧化铝陶瓷烧结体密度的测试方法，包括以下方法步骤，

1)将热压后的氧化铝陶瓷烧结体试样表面进行粗磨，然后在J507S/2F型金刚石内圆切割机上进行切条，把试样切成尺寸为30mm×4mm×3mm的试样条；

2)切好的试样条，必须经过研磨方可进行性能测试，试样条的研磨分为粗磨、细磨和抛光三步，粗磨是在金刚石砂轮上进行，把初步处理后残留下来的石墨及材料的飞边磨去，并磨至表面无明显凹凸感为止；然后用粒度分别为60、120、240、320目砂纸及0、1、2、3、4金相砂纸逐级进行细磨；最后用W1型金刚石研磨膏在研磨机上进行抛光达镜面为止；

3)用型号为TG328A的光电分析天平称出试样条在空气中的重量G₁，首先称出细铜丝在蒸馏水中的质量G₃，然后用细铜丝将试样条挂在蒸馏水中，用分析天平称出试样条在水中的重量G₂，根据阿基米德定律，可求出烧结体试样的密度d：

dG1G1~G2.G3d1]]>

式中:d₁为蒸馏水的密度，取d₁＝1.0g/cm³。

本发明的有益效果是：本发明方法简单，易于实施，能够准确测出氧化铝陶瓷烧结体的密度，为其使用范围作出参考标准，具有很好的实际应用效果。

具体实施方式