最近，小編收到了一位陶瓷行業(yè)客戶的咨詢，涉及測試陶瓷片的泊松比問題，需要確定使用哪種設備進行測定。隨著科技的不斷進步和陶瓷材料在各領域廣泛應用，對于精細陶瓷的力學性能進行深入研究已成為當前科研和工程領域的熱門話題。在眾多力學性能指標中，彈性模量、剪切模量和泊松比等參數(shù)對于評估陶瓷的力學特性至關重要。
泊松比是材料在受力時沿一個方向的伸縮相對于垂直方向的伸縮的比值，直接影響材料在復雜載荷條件下的變形行為。因此，為了準確測定陶瓷片的泊松比，選擇適當?shù)臏y試設備顯得尤為關鍵。
在本文中，科準測控小編將致力于探討精細陶瓷彈性模量、剪切模量和泊松比的測試方法，著重關注陶瓷片泊松比測定設備的選擇。
一、測試原理
該測試方法利用脈沖激勵器激發(fā)矩形截面的梁試樣，測量其彎曲或扭轉響應頻率，通過快速傅立葉變換計算彈性模量和剪切模量。彎曲振動頻率用于確定彈性模量，而扭轉振動響應頻率用于計算剪切模量。由彈性模量和剪切模量共同決定的泊松比可以通過這兩者的測定值獲得。
二、測試相關標準
參考標準JC/ T 2172-2013（精細陶瓷彈性模量、剪切模量和泊松比試驗方法脈沖激勵法）進行試驗
三、測試儀器
1、固體材料彈性性能測試儀
設備概述： 固體材料彈性性能測試儀包括試樣支撐架、脈沖激勵器、信號接收傳感器、信號放大器、信號采集器和數(shù)據分析系統(tǒng)等組件。
測試原理： 在測試時，將樣品置于不影響自由振動的支撐體上，利用脈沖激勵器敲擊樣品激發(fā)振動。通過振動傳感設備收集振動信號，結合樣品尺寸信息，數(shù)據分析系統(tǒng)可計算出楊氏彈性模量、剪切彈性模量、泊松比等參數(shù)。
應用范圍： 該測試儀廣泛應用于固體材料的彈性性能測試，包括玻璃、陶瓷、金屬、塑料、巖石、木材等多種材料。通過簡單的敲擊操作，可獲得準確的彈性模量、剪切模量、泊松比等信息，具有測量范圍廣、精確度高和操作簡便等特點。
2、固體材料彈性性能測試儀
3、游標卡尺
符合精度為0. 02 mm的游標卡尺。
4、天平
符合精度為1 mg的天平。
四、測試流程
步驟一、試樣制備
制備規(guī)則的矩形條狀或圓截面棒狀試樣，通常為矩形截面的梁試樣。
1、對于彎曲響應試驗：
試樣長度(L)大于40mm，L/t或L/d大于20。
試樣表面光滑平整，邊緣不倒角。
試樣質量不小于5 g。
2、對于扭轉響應試驗：
試樣長度(L)大于40，L/t大于20，b/t應為5。
試樣表面光滑平整，邊緣不倒角。
試樣質量不小于5 g。
步驟二、試樣質量和尺寸的測量
使用符合規(guī)定的精度為1 mg的天平稱量試樣的質量。
使用符合規(guī)定的精度為0.02 mm的游標卡尺測量試樣的兩端和中間的厚度和寬度，取平均值。
測量試樣的長度。
步驟三、試樣的定位及激勵點定位
放置試樣在支撐框架上，使用尼龍線和橡膠支撐試樣，確保支撐點在振動的拐點。
步驟四、彎曲振動
將試樣平放在支撐框架上兩根水平拉緊的尼龍線上，兩根線的相對距離為(0.552+0.005)L。
試樣兩端伸出的長度相等，激勵點可在試樣表面兩端或中央。
步驟五、扭轉振動
將試樣放在平行或十字交叉的兩個尼龍線上，確保交叉點位于試樣的中點。
確定好脈沖激勵器和信號接收器互為對角的位置。
激勵的力值應保證試樣扭轉自由振動。
步驟六、測量
啟動檢測裝置(固體材料彈性性能測試儀)，輸入測得的試樣尺寸和質量，設置儀器的基本參數(shù)。
啟動激勵裝置，獲得一個阻尼自由振動曲線。
通過數(shù)據處理系統(tǒng)計算試樣振動的固有頻率，得到彈性模量、剪切模量和泊松比等性能。
步驟七、計算
1、矩形截面梁試樣彎曲振動動態(tài)彈性模量計算
2、矩形截面梁試樣的動態(tài)剪切模量計算
3、泊松比計算
注：對于各向同性材料，單性核量、剪切摸量以及湘松比存在上述關系，各相異性復合材料不適用上述關系。任何固體材料的治松比應在0到0.5之間。
以上就是小編介紹的精細陶瓷彈性模量、剪切模量和泊松比測試的內容了，希望可以給大家?guī)韼椭∪绻€想了解更多關于陶瓷材料彈性模量、精細陶瓷彎曲強度試驗方法和測試標準，固體材料彈性性能測試儀使用方法等問題，歡迎您關注我們，也可以給我們私信和留言，科準測控技術團隊為您免費解答！
