[发明专利]一种石墨电极及其接头抗折强度的无损检测方法

权利要求书

1.一种石墨电极及其接头抗折强度的无损检测方法，其特征是：包括获得体积密度、获得电阻率、获得超声波声速和计算抗折强度，具体步骤如下：

1)获得石墨电极或石墨电极接头的体积密度

①石墨电极和石墨电极接头的几何参数

a称量石墨电极的重量M及石墨电极接头的重量m；

b测量石墨电极的直径R_b.、长度L_b；

c测量石墨电极的接头孔的最大直径R_k、最小直径r_k和深度L_k；

d测量石墨电极接头的长度L_j、最大径R_j和最小直径r_j；

②计算石墨电极和石墨电极接头的体积

a由公式(1)计算石墨电极的接头孔体积

V_k＝πL_k{(R_k-0.46)²+(r_k-0.46)²+(R_k-0.46)×(r_k-0.46)}/12 (1)

式中：V_k——接头孔体积；L_k——接头孔深度；R_k——接头孔最大直径；

r_k——接头孔最小直径；

b由公式(2)计算石墨电极本体的体积

V_b＝(π×R_b²×L_b/4-2×V_k) (2)

将公式(1)带入公式(2)得到计算石墨电极本体体积的综合算式(3)

V_b＝{π×R_b²×L_b/4-2×πL_k[(R_k-0.46)²+(r_k-0.46)²+(R_k-0.46)×(r_k-0.46)]/12} (3)

式(2)和(3)中：V_b——石墨电极体积；R_b——石墨电极直径；L_b——石墨电极长度；V_k——接头孔体积；；L_k——接头孔深度；R_k——接头孔最大直径；r_k——接头孔最小直径；

c由公式(4)计算石墨电极接头体积

V_j＝π×L_j×{(R_j-0.46)²+(r_j-0.46)²+(R_j-0.46)×(r_j-0.46)}/12 (4)

式中：V_j——石墨电极接头体积；L_j——石墨电极接头长度；R_k——石墨电极的接头孔最大直径；r_j——石墨电极接头最小直径；R_j——石墨电极接头最大径；

③计算石墨电极和石墨电极接头的体积密度

a由公式(5)计算石墨电极的体积密度

d_kb＝M/V_b (5)

将公式(3)带入公式(5)得到计算石墨电极本体体积密度的综合算式(6)

d_kb＝M/{π×R_b²×L_b/4-2×πL_k[(R_k-0.46)²+(r_k-0.46)²+(R_k-0.46)×(r_k-0.46)]/12} (6)

式(5)和6)中：d_kb——石墨电极的体积密度；M——石墨电极的称量重量；V_b——石墨电极体积；R_b——石墨电极直径；L_b——石墨电极长度；V_k——接头孔体积；；L_k——接头孔深度；R_k——接头孔最大直径；r_k——接头孔最小直径；

b由公式(7)计算石墨电极接头的体积密度

d_kj＝m/V_j (7)

式中：d_kj——石墨电极接头的体积密度；m——石墨电极接头的称量重量；V_j——石墨电极接头体积；

2)测量电阻率

把待测石墨电极或石墨电极接头放入电阻率测定仪当中，两端加2—3MPa的压力，接通直流电源测量石墨电极或电极接头的电流和电压，通过电阻率测定仪直接计算读取电阻率；

3)测量超声波声速

将待测石墨电极或石墨电极接头放入超声波测定仪当中，接通直流电源测量超声波传输时间T，通过超声波测定仪直接计算读取；

4)由公式(8)计算石墨电极或石墨电极接头的抗折强度

δ_b＝0.107[d_k²V²/(du-d_k)/ρ]^1/3 (8)

式中：δ_b——石墨电极或石墨电极接头的抗折强度；d_k——石墨电极或石墨电极接头的体积密度，石墨电极的d_k为d_kb，石墨电极接头的d_k为d_kj，由步骤1)计算获得；V——石墨电极或石墨电极接头的超声波声速，由步骤3)测量获得；d_u——电极的真密度，设为2.24g/cm³；ρ——石墨电极或石墨电极接头的电阻率，由步骤2)测量获得。