科创中国

城建规划

弹性模量宏观上是衡量材料抵抗弹性变形能力大小的尺度，微观讲是材料结合强度的反映，受材料的化学组成、相组成、显微结构、温度等影响，弹性模量测试方法有多种，可分为静态法和动态法。静态法属于破坏性测试，准确度低；动态法则属于无损检测，检测结果精确稳定。动态法主要有声频法、（超）声速法及脉冲激振法等。（超）声速法是目前国际上常用的一种方法，但其设备较庞大，测试精度相对较低，在操作上也有一定的缺陷。ISO 126801采用了脉冲激振法，它以测试快速、准确、操作简单而被广泛应用。本项目的高温弹性模量测定仪，很好地遵循了ISO126801耐火材料动态杨氏模量试验方法（脉冲激振法）和ASTM C 15482002 耐火材料动态杨氏模量、剪切模量及泊松比试验方法（脉冲激振法）基本原理，既能进行常温弹性模量的测试，又填补了高温弹性模量的测试的空缺，其技术属国内首创，达到了国际先进水平。该仪器属于无损检测，测后试样还可续用于性能测试。主要用于耐火材料、陶瓷等无机非金属材料的常/高温弹性模量（包括杨氏模量、剪切模量及泊松比）测定，还可间接判断材料的强度变化，材料热震稳定性的好坏，通过观察图谱的峰值大小、及数目判断材料中裂纹、大气孔、层裂等缺陷的存在等用途。该仪器为工程材料性能测定与研发、质量控制等提供了有效的检测手段和可靠的数据支撑，用途广泛。其基本原理为：在试验温度下，由脉冲激振装置以合适的力度和变化的频率敲击试样底部，激振信号在试样内部传输，再通过特殊的媒介传输给声波传感器接收，由计算机系统对接收到的信号分析处理，找出试样的共振频率，通过建立数学模型，最终换算为试样的弹性模量。主要由试样加热装置、自动脉冲激振、信号接收及数据分析处理等系统组成。其基本参数如下：试验温度，室温～1650℃；频率范围，400～20000Hz；测量范围，5～300GPa。该测定仪在研制过程中，部分技术具有独创、创新性特点，针对核心技术已申请多项国家专利。脉冲激振法已被广泛应用于研究与质量控制领域，适用于各种固体材料，如金属、合金、陶瓷、玻璃、耐火材料、石墨等等。此技术在分辨率，量程和可靠性上超过原理的测试方法，是目前世界上公认的先进的非接触测定各种材料弹性模量的一种理想检测方法。