GB/T 9963-2015 陶瓷制品 性能测试方法
译制单位:管道助手
重要说明:本标准为陶瓷制品性能测试的通用国 家标准,2015年12月10日发布,2016年7月1日实施,代替GB/T 9963-1998《陶瓷砖试验方法》。适用于建筑陶瓷、卫生陶瓷、日用陶瓷、工业陶瓷等各类陶瓷制品的物理性能、化学性能和力学性能测试,是陶瓷产品质量检验和性能评定的核心技术依据。
中华人民共和国国 家标准
GB/T 9963-2015
代替 GB/T 9963-1998
陶瓷制品 性能测试方法
Test methods for properties of ceramic products
2015-12-10 发布
2016-07-01 实施
国 家质量监督检验检疫总局
中国国 家标准化管理委员会 联合发布
前言
本标准按照GB/T 1.1-2009给出的规则起草。
本标准代替GB/T 9963-1998《陶瓷砖试验方法》,与GB/T 9963-1998相比,主要技术变化如下:
• 标准名称修改为《陶瓷制品 性能测试方法》,扩大了适用范围;
• 增加了卫生陶瓷、日用陶瓷和工业陶瓷的测试方法;
• 修改了吸水率、抗热震性、弯曲强度等测试方法的技术要求;
• 增加了耐磨性、耐划痕性、耐冲击性等测试方法;
• 增加了耐化学腐蚀性、耐污染性等化学性能测试方法;
• 修改了试验结果的计算和评定方法;
• 增加了附录A《陶瓷制品吸水率试验方法》、附录B《陶瓷制品抗热震性试验方法》。
本标准由中国建筑材料联合会提出。
本标准由全国建筑卫生陶瓷标准化技术委员会(SAC/TC249)归口。
本标准起草单位:中国建筑材料科学研究总院有限公司、广东蒙娜丽莎新型材料集团有限公司、佛山市东鹏陶瓷有限公司、广东新明珠陶瓷集团有限公司、山东工业陶瓷研究设计院有限公司。
本标准主要起草人:王志强、赵文海、王学成、李建辉、夏建军、张传虎、刘长春。
本标准所代替标准的历次版本发布情况为:
• GB/T 9963-1998
目次
1 范围
2 规范性引用文件
3 术语和定义
4 尺寸和外观质量测试
4.1 尺寸偏差测试
4.2 外观质量检查
5 物理性能测试
5.1 吸水率测试
5.2 显气孔率和体积密度测试
5.3 抗热震性测试
5.4 抗冻性测试
5.5 线性热膨胀系数测试
6 力学性能测试
6.1 弯曲强度测试
6.2 压缩强度测试
6.3 耐磨性测试
6.4 耐划痕性测试
6.5 抗冲击性测试
7 化学性能测试
7.1 耐化学腐蚀性测试
7.2 耐污染性测试
7.3 耐酸碱腐蚀性测试
8 试验报告
附录A(规范性附录)陶瓷制品吸水率试验方法
附录B(规范性附录)陶瓷制品抗热震性试验方法
附:条文说明
1 范围
本标准规定了陶瓷制品的尺寸和外观质量、物理性能、力学性能和化学性能的测试方法。
本标准适用于建筑陶瓷、卫生陶瓷、日用陶瓷、工业陶瓷等各类陶瓷制品的性能测试。
本标准不适用于特种陶瓷制品的性能测试。
2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最 新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 191 包装储运图示标志
GB/T 2918 塑料 试样状态调节和试验的标准环境
GB/T 6569 精细陶瓷弯曲强度试验方法
GB/T 16534 精细陶瓷维氏硬度试验方法
GB/T 16535 精细陶瓷线热膨胀系数试验方法 顶杆法
GB/T 23266 陶瓷砖 表面耐磨性测定方法
GB/T 3043 普通磨料 碳化硅
GB/T 3810.1 陶瓷砖试验方法 第1部分:抽样和接收条件
GB/T 3810.2 陶瓷砖试验方法 第2部分:尺寸和表面质量的检验
GB/T 3810.3 陶瓷砖试验方法 第3部分:吸水率、显气孔率、表观相对密度和容重的测定
GB/T 3810.4 陶瓷砖试验方法 第4部分:断裂模数和破坏强度的测定
GB/T 3810.9 陶瓷砖试验方法 第9部分:抗热震性的测定
GB/T 3810.11 陶瓷砖试验方法 第11部分:抗冻性的测定
GB/T 3810.12 陶瓷砖试验方法 第12部分:抗冲击性的测定
GB/T 3810.13 陶瓷砖试验方法 第13部分:耐化学腐蚀性的测定
GB/T 3810.14 陶瓷砖试验方法 第14部分:耐污染性的测定
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.0.1 陶瓷制品 ceramic product
以粘土、长石、石英等天然矿物为主要原料,经成型、干燥、烧制而成的制品。
3.0.2 吸水率 water absorption
陶瓷制品在规定条件下吸收水分的质量与干燥质量的百分比。
3.0.3 显气孔率 apparent porosity
陶瓷制品中开口气孔的体积与总体积的百分比。
3.0.4 体积密度 bulk density
陶瓷制品的干燥质量与总体积的比值。
3.0.5 抗热震性 thermal shock resistance
陶瓷制品承受温度急剧变化而不破坏的能力。
3.0.6 抗冻性 frost resistance
陶瓷制品承受冻融循环而不破坏的能力。
3.0.7 弯曲强度 flexural strength
陶瓷制品在弯曲载荷作用下断裂时的最大应力。
3.0.8 耐磨性 wear resistance
陶瓷制品表面抵抗磨损的能力。
3.0.9 耐化学腐蚀性 chemical resistance
陶瓷制品抵抗化学介质侵蚀的能力。
4 尺寸和外观质量测试
4.1 尺寸偏差测试
4.1.1 原理
通过测量陶瓷制品的实际尺寸与标称尺寸的差值,计算尺寸偏差。
4.1.2 仪器设备
4.1.2.1 钢直尺:精度不低于0.5mm。
4.1.2.2 游标卡尺:精度不低于0.02mm。
4.1.2.3 千分尺:精度不低于0.001mm。
4.1.2.4 直角尺:精度不低于0.1mm。
4.1.3 试样制备
4.1.3.1 试样应从同一批产品中随机抽取,数量不少于10件。
4.1.3.2 试样表面应清洁、干燥,无裂纹、缺角等缺陷。
4.1.4 试验步骤
4.1.4.1 长度和宽度测量:用钢直尺或游标卡尺测量试样的长度和宽度,每个试样测量3个点,取平均值。
4.1.4.2 厚度测量:用游标卡尺或千分尺测量试样的厚度,每个试样测量4个角和中心共5个点,取平均值。
4.1.4.3 直角度测量:用直角尺测量试样相邻两边的夹角,每个试样测量4个角,取最大值。
4.1.4.4 平整度测量:将试样放在水平平台上,用塞尺测量试样表面与平台之间的最大间隙。
4.1.5 结果计算
尺寸偏差按式(1)计算:
[ Delta L = L - L_0 quad (1) ]
式中:
ΔL —— 尺寸偏差,mm;
L —— 试样实际尺寸,mm;
L₀ —— 试样标称尺寸,mm。
4.2 外观质量检查
4.2.1 原理
通过目视法检查陶瓷制品的表面缺陷,评定外观质量等级。
4.2.2 仪器设备
4.2.2.1 照明装置:照度不低于300lx。
4.2.2.2 放大镜:放大倍数为10倍。
4.2.3 试验步骤
4.2.3.1 将试样放在照明装置下,距离观察者约30cm处。
4.2.3.2 用目视法检查试样的表面缺陷,包括裂纹、缺角、斑点、气泡、针孔、色差等。
4.2.3.3 对于微小缺陷,用放大镜观察。
4.2.3.4 记录缺陷的类型、数量和大小。
4.2.4 结果评定
根据缺陷的类型、数量和大小,按照相应产品标准的规定评定外观质量等级。
5 物理性能测试
5.1 吸水率测试
5.1.1 原理
将陶瓷制品试样在规定温度下干燥至恒重,然后在沸水中煮沸一定时间,冷却后称量吸水后的质量,计算吸水率。
5.1.2 仪器设备
5.1.2.1 电热干燥箱:温度范围0℃~300℃,精度±2℃。
5.1.2.2 电子天平:量程0g~2000g,精度0.01g。
5.1.2.3 煮沸装置:能保持水沸腾状态。
5.1.2.4 干燥器:内装变色硅胶。
5.1.3 试样制备
5.1.3.1 试样应从同一批产品中随机抽取,数量不少于5件。
5.1.3.2 对于陶瓷砖,试样尺寸为100mm×100mm;对于其他陶瓷制品,试样质量为50g~100g。
5.1.3.3 试样表面应清洁,无油污、灰尘等杂质。
5.1.4 试验步骤
5.1.4.1 将试样放入电热干燥箱中,在(105±5)℃条件下干燥至恒重,取出后放入干燥器中冷却至室温,称量干燥质量m₀。
5.1.4.2 将试样放入煮沸装置中,加入蒸馏水,使水面高出试样约50mm,煮沸2h。
5.1.4.3 停止加热,让试样在水中自然冷却至室温,取出后用拧干的湿毛巾擦去表面水分,立即称量吸水后的质量m₁。
5.1.5 结果计算
吸水率按式(2)计算:
[ W = frac{m_1 - m_0}{m_0} times 100 quad (2) ]
式中:
W —— 吸水率,%;
m₀ —— 试样干燥质量,g;
m₁ —— 试样吸水后的质量,g。
取5个试样试验结果的算术平均值作为测定结果,结果保留两位小数。
5.2 显气孔率和体积密度测试
5.2.1 原理
采用阿基米德原理,测量陶瓷制品试样的干燥质量、水中质量和饱和质量,计算显气孔率和体积密度。
5.2.2 仪器设备
5.2.2.1 电热干燥箱:温度范围0℃~300℃,精度±2℃。
5.2.2.2 电子天平:量程0g~2000g,精度0.01g。
5.2.2.3 煮沸装置:能保持水沸腾状态。
5.2.2.4 干燥器:内装变色硅胶。
5.2.2.5 比重瓶:容积250mL。
5.2.3 试样制备
同本标准5.1.3的规定。
5.2.4 试验步骤
5.2.4.1 按本标准5.1.4.1的规定测量试样的干燥质量m₀。
5.2.4.2 将试样放入煮沸装置中,加入蒸馏水,煮沸2h,然后在水中冷却至室温。
5.2.4.3 将试样悬挂在天平的挂钩上,完全浸没在蒸馏水中,称量水中质量m₂。
5.2.4.4 取出试样,用拧干的湿毛巾擦去表面水分,立即称量饱和质量m₁。
5.2.5 结果计算
5.2.5.1 显气孔率按式(3)计算:
[ P = frac{m_1 - m_0}{m_1 - m_2} times 100 quad (3) ]
式中:
P —— 显气孔率,%;
m₀ —— 试样干燥质量,g;
m₁ —— 试样饱和质量,g;
m₂ —— 试样水中质量,g。
5.2.5.2 体积密度按式(4)计算:
[ rho = frac{m_0}{m_1 - m_2} times rho_w quad (4) ]
式中:
ρ —— 体积密度,g/cm³;
ρ_w —— 试验温度下蒸馏水的密度,g/cm³,取1.0g/cm³。
取5个试样试验结果的算术平均值作为测定结果,结果保留两位小数。
5.3 抗热震性测试
5.3.1 原理
将陶瓷制品试样在高温炉中加热至规定温度,然后迅速投入冷水中,重复一定次数后,检查试样是否出现裂纹或破损。
5.3.2 仪器设备
5.3.2.1 高温炉:温度范围0℃~1000℃,精度±10℃。
5.3.2.2 冷水槽:水温保持在(20±5)℃。
5.3.2.3 热电偶:精度±1℃。
5.3.2.4 放大镜:放大倍数为10倍。
5.3.3 试样制备
5.3.3.1 试样应从同一批产品中随机抽取,数量不少于10件。
5.3.3.2 试样尺寸为100mm×100mm,或采用整砖试样。
5.3.3.3 试样表面应清洁,无裂纹、缺角等缺陷。
5.3.4 试验步骤
5.3.4.1 将试样放入高温炉中,加热至规定温度,保温30min。
5.3.4.2 迅速将试样从高温炉中取出,投入冷水槽中,使水面高出试样约50mm,浸泡5min。
5.3.4.3 取出试样,用干毛巾擦去表面水分,用放大镜检查试样是否出现裂纹或破损。
5.3.4.4 重复上述步骤,直至试样出现裂纹或破损,或达到规定的循环次数。
5.3.5 结果评定
记录试样出现裂纹或破损时的循环次数,或达到规定循环次数后试样的完好率。
5.4 抗冻性测试
5.4.1 原理
将陶瓷制品试样在-15℃~-20℃的低温环境中冷冻,然后在(20±5)℃的水中融化,重复一定次数后,检查试样是否出现裂纹或破损。
5.4.2 仪器设备
5.4.2.1 低温箱:温度范围0℃~-30℃,精度±2℃。
5.4.2.2 水槽:水温保持在(20±5)℃。
5.4.2.3 放大镜:放大倍数为10倍。
5.4.3 试样制备
同本标准5.3.3的规定。
5.4.4 试验步骤
5.4.4.1 将试样放入水槽中,浸泡24h,使试样充分吸水。
5.4.4.2 取出试样,用干毛巾擦去表面水分,放入低温箱中,在(-15±2)℃条件下冷冻2h。
5.4.4.3 迅速将试样从低温箱中取出,投入水槽中,融化2h。
5.4.4.4 取出试样,用干毛巾擦去表面水分,用放大镜检查试样是否出现裂纹或破损。
5.4.4.5 重复上述步骤,直至试样出现裂纹或破损,或达到规定的循环次数。
5.4.5 结果评定
记录试样出现裂纹或破损时的循环次数,或达到规定循环次数后试样的完好率。
5.5 线性热膨胀系数测试
5.5.1 原理
采用顶杆法测量陶瓷制品试样在规定温度范围内的长度变化,计算线性热膨胀系数。
5.5.2 仪器设备
5.5.2.1 热膨胀仪:温度范围0℃~1000℃,精度±1℃,长度测量精度±0.1μm。
5.5.2.2 千分尺:精度不低于0.001mm。
5.5.3 试样制备
5.5.3.1 试样应从同一批产品中随机抽取,数量不少于3件。
5.5.3.2 试样尺寸为φ5mm×50mm,或5mm×5mm×50mm。
5.5.3.3 试样两端应平整、平行,表面粗糙度不应大于Ra1.6μm。
5.5.4 试验步骤
5.5.4.1 用千分尺测量试样的初始长度L₀。
5.5.4.2 将试样放入热膨胀仪的试样架上,以5℃/min的升温速率加热至规定温度。
5.5.4.3 记录试样在不同温度下的长度变化ΔL。
5.5.5 结果计算
线性热膨胀系数按式(5)计算:
[ alpha = frac{Delta L}{L_0 times Delta T} quad (5) ]
式中:
α —— 线性热膨胀系数,1/℃;
ΔL —— 试样长度变化,mm;
L₀ —— 试样初始长度,mm;
ΔT —— 温度变化,℃。
取3个试样试验结果的算术平均值作为测定结果,结果保留两位有效数字。
6 力学性能测试
6.1 弯曲强度测试
6.1.1 原理
采用三点弯曲法或四点弯曲法,对陶瓷制品试样施加弯曲载荷,直至试样断裂,测量断裂时的最大载荷,计算弯曲强度。
6.1.2 仪器设备
6.1.2.1 万 能材料试验机:量程不小于10kN,精度等级不低于1.0级。
6.1.2.2 弯曲试验夹具:三点弯曲夹具或四点弯曲夹具。
6.1.2.3 千分尺:精度不低于0.001mm。
6.1.3 试样制备
6.1.3.1 试样应从同一批产品中随机抽取,数量不少于10件。
6.1.3.2 试样尺寸为:长度120mm,宽度15mm,厚度为产品实际厚度。
6.1.3.3 试样表面应平整,无裂纹、缺角等缺陷,边缘应倒角。
6.1.4 试验步骤
6.1.4.1 用千分尺测量试样的宽度b和厚度h。
6.1.4.2 将试样放在弯曲试验夹具上,三点弯曲法的跨距为100mm,四点弯曲法的跨距为100mm,加载点间距为30mm。
6.1.4.3 以0.5mm/min的加载速度施加弯曲载荷,直至试样断裂。
6.1.4.4 记录断裂时的最大载荷F。
6.1.5 结果计算
6.1.5.1 三点弯曲法弯曲强度按式(6)计算:
[ sigma_f = frac{3FL}{2bh^2} quad (6) ]
式中:
σ_f —— 弯曲强度,MPa;
F —— 最大载荷,N;
L —— 跨距,mm;
b —— 试样宽度,mm;
h —— 试样厚度,mm。
6.1.5.2 四点弯曲法弯曲强度按式(7)计算:
[ sigma_f = frac{3F(L-l)}{2bh^2} quad (7) ]
式中:
l —— 加载点间距,mm。
取10个试样试验结果的算术平均值作为测定结果,结果保留整数。
6.2 压缩强度测试
6.2.1 原理
对陶瓷制品试样施加轴向压缩载荷,直至试样破坏,测量破坏时的最大载荷,计算压缩强度。
6.2.2 仪器设备
6.2.2.1 万 能材料试验机:量程不小于100kN,精度等级不低于1.0级。
6.2.2.2 千分尺:精度不低于0.001mm。
6.2.3 试样制备
6.2.3.1 试样应从同一批产品中随机抽取,数量不少于10件。
6.2.3.2 试样尺寸为:立方体试样边长为20mm,圆柱体试样直径为20mm,高度为20mm。
6.2.3.3 试样两端应平整、平行,表面粗糙度不应大于Ra1.6μm。
6.2.4 试验步骤
6.2.4.1 用千分尺测量试样的尺寸,计算受压面积A。
6.2.4.2 将试样放在万 能材料试验机的工作台上,使试样的轴线与试验机的压力方向一致。
6.2.4.3 以0.5mm/min的加载速度施加压缩载荷,直至试样破坏。
6.2.4.4 记录破坏时的最大载荷F。
6.2.5 结果计算
压缩强度按式(8)计算:
[ sigma_c = frac{F}{A} quad (8) ]
式中:
σ_c —— 压缩强度,MPa;
F —— 最大载荷,N;
A —— 受压面积,mm²。
取10个试样试验结果的算术平均值作为测定结果,结果保留整数。
6.3 耐磨性测试
6.3.1 原理
采用旋转式耐磨试验机,将磨料施加在陶瓷制品试样表面,在规定的载荷和转速下进行磨损试验,测量试样的磨损量,评定耐磨性。
6.3.2 仪器设备
6.3.2.1 旋转式耐磨试验机:转速范围0r/min~3000r/min,精度±10r/min。
6.3.2.2 电子天平:量程0g~200g,精度0.1mg。
6.3.2.3 磨料:80目碳化硅磨料,符合GB/T 3043的规定。
6.3.3 试样制备
6.3.3.1 试样应从同一批产品中随机抽取,数量不少于5件。
6.3.3.2 试样尺寸为100mm×100mm,或采用整砖试样。
6.3.3.3 试样表面应清洁、干燥,无油污、灰尘等杂质。
6.3.4 试验步骤
6.3.4.1 将试样清洗干净,在(105±5)℃条件下烘干至恒重,冷却至室温后称量初始质量m₀。
6.3.4.2 将试样安装在耐磨试验机的试样架上,施加规定的载荷。
6.3.4.3 启动试验机,以规定的转速旋转,同时向试样表面均匀施加磨料,磨损时间为10min。
6.3.4.4 试验结束后,取出试样,用毛刷清理表面磨料,在(105±5)℃条件下烘干至恒重,冷却至室温后称量最终质量m₁。
6.3.5 结果计算
磨损量按式(9)计算:
[ Delta m = m_0 - m_1 quad (9) ]
式中:
Δm —— 磨损量,mg。
取5个试样试验结果的算术平均值作为测定结果,结果保留整数。
6.4 耐划痕性测试
6.4.1 原理
用不同硬度的划痕针在陶瓷制品试样表面施加规定的载荷,观察试样表面是否出现划痕,评定耐划痕性。
6.4.2 仪器设备
6.4.2.1 划痕试验机:载荷范围0N~20N,精度±0.1N。
6.4.2.2 划痕针:硬度分别为HV200、HV400、HV600、HV800、HV1000。
6.4.2.3 放大镜:放大倍数为10倍。
6.4.3 试样制备
6.4.3.1 试样应从同一批产品中随机抽取,数量不少于5件。
6.4.3.2 试样尺寸为100mm×100mm,表面应平整、光滑。
6.4.4 试验步骤
6.4.4.1 将试样固定在划痕试验机的工作台上。
6.4.4.2 从硬度最 低的划痕针开始,施加规定的载荷,在试样表面划一条长约50mm的划痕。
6.4.4.3 用放大镜检查试样表面是否出现划痕。
6.4.4.4 依次使用硬度更高的划痕针重复上述步骤,直至试样表面出现划痕。
6.4.5 结果评定
记录试样表面出现划痕时的划痕针硬度,作为试样的耐划痕性等级。
6.5 抗冲击性测试
6.5.1 原理
用一定质量的钢球从规定高度自由落下,冲击陶瓷制品试样表面,观察试样是否出现裂纹或破损,评定抗冲击性。
6.5.2 仪器设备
6.5.2.1 冲击试验机:钢球质量为100g、200g、300g、500g、1000g。
6.5.2.2 高度尺:精度不低于1mm。
6.5.2.3 放大镜:放大倍数为10倍。
6.5.3 试样制备
6.5.3.1 试样应从同一批产品中随机抽取,数量不少于10件。
6.5.3.2 试样尺寸为100mm×100mm,或采用整砖试样。
6.5.3.3 试样应水平放置在刚性基础上,底部垫一层厚度为5mm的橡胶板。
6.5.4 试验步骤
6.5.4.1 将钢球固定在规定高度处。
6.5.4.2 释放钢球,使其自由落下,冲击试样表面的中心位置。
6.5.4.3 用放大镜检查试样是否出现裂纹或破损。
6.5.4.4 若试样未出现裂纹或破损,增加钢球质量或提高冲击高度,重复上述步骤,直至试样出现裂纹或破损。
6.5.5 结果评定
记录试样出现裂纹或破损时的钢球质量和冲击高度,作为试样的抗冲击性指标。
7 化学性能测试
7.1 耐化学腐蚀性测试
7.1.1 原理
将陶瓷制品试样浸泡在不同浓度的酸、碱、盐溶液中,在规定温度下浸泡一定时间后,观察试样表面的变化,测量质量损失,评定耐化学腐蚀性。
7.1.2 仪器设备
7.1.2.1 恒温水浴箱:温度范围0℃~100℃,精度±2℃。
7.1.2.2 电子天平:量程0g~200g,精度0.1mg。
7.1.2.3 玻璃容器:容积500mL。
7.1.2.4 干燥器:内装变色硅胶。
7.1.3 试剂
7.1.3.1 盐酸溶液:浓度为10%(质量分数)。
7.1.3.2 氢氧化钠溶液:浓度为10%(质量分数)。
7.1.3.3 氯化钠溶液:浓度为10%(质量分数)。
7.1.4 试样制备
7.1.4.1 试样应从同一批产品中随机抽取,数量不少于9件。
7.1.4.2 试样尺寸为50mm×50mm,厚度为产品实际厚度。
7.1.4.3 试样表面应清洁、干燥,无油污、灰尘等杂质。
7.1.5 试验步骤
7.1.5.1 将试样清洗干净,在(105±5)℃条件下烘干至恒重,冷却至室温后称量初始质量m₀。
7.1.5.2 将3件试样分别放入盛有盐酸溶液、氢氧化钠溶液和氯化钠溶液的玻璃容器中,使溶液液面高出试样约20mm。
7.1.5.3 将玻璃容器放入恒温水浴箱中,在(25±2)℃条件下浸泡7d。
7.1.5.4 取出试样,用蒸馏水冲洗干净,在(105±5)℃条件下烘干至恒重,冷却至室温后称量最终质量m₁。
7.1.5.5 观察试样表面的变化,记录是否出现变色、失光、腐蚀等现象。
7.1.6 结果计算
质量损失率按式(10)计算:
[ Delta W = frac{m_0 - m_1}{m_0} times 100 quad (10) ]
式中:
ΔW —— 质量损失率,%。
取3个试样试验结果的算术平均值作为测定结果,结果保留两位小数。
7.2 耐污染性测试
7.2.1 原理
将不同的污染物施加在陶瓷制品试样表面,在规定条件下放置一定时间后,用常规方法清洗,观察试样表面的残留痕迹,评定耐污染性。
7.2.2 仪器设备
7.2.2.1 恒温水浴箱:温度范围0℃~100℃,精度±2℃。
7.2.2.2 照明装置:照度不低于300lx。
7.2.2.3 放大镜:放大倍数为10倍。
7.2.3 污染物
7.2.3.1 酱油、食醋、食用油、墨水、口红、咖啡、茶渍。
7.2.4 试样制备
7.2.4.1 试样应从同一批产品中随机抽取,数量不少于7件。
7.2.4.2 试样尺寸为100mm×100mm,表面应平整、光滑。
7.2.5 试验步骤
7.2.5.1 将不同的污染物分别滴在试样表面,每个污染物滴在一个试样上,形成直径约20mm的污渍。
7.2.5.2 将试样放在(25±2)℃条件下放置24h。
7.2.5.3 用中性洗涤剂和软毛刷清洗试样表面,然后用蒸馏水冲洗干净,晾干。
7.2.5.4 在照明装置下观察试样表面的残留痕迹,用放大镜检查微小痕迹。
7.2.6 结果评定
根据残留痕迹的明显程度,将耐污染性分为5级:
• 1级:无残留痕迹;
• 2级:有轻微残留痕迹,在一定角度下可见;
• 3级:有明显残留痕迹;
• 4级:有较严重残留痕迹;
• 5级:有严重残留痕迹,无法清除。
7.3 耐酸碱腐蚀性测试
7.3.1 原理
将陶瓷制品试样浸泡在不同浓度的强酸、强碱溶液中,在规定温度下浸泡一定时间后,观察试样表面的变化,测量质量损失和强度损失,评定耐酸碱腐蚀性。
7.3.2 仪器设备
7.3.2.1 恒温水浴箱:温度范围0℃~100℃,精度±2℃。
7.3.2.2 电子天平:量程0g~200g,精度0.1mg。
7.3.2.3 万 能材料试验机:量程不小于10kN,精度等级不低于1.0级。
7.3.2.4 玻璃容器:容积500mL。
7.3.2.5 干燥器:内装变色硅胶。
7.3.3 试剂
7.3.3.1 硫酸溶液:浓度为98%(质量分数)。
7.3.3.2 氢氧化钠溶液:浓度为40%(质量分数)。
7.3.4 试样制备
7.3.4.1 试样应从同一批产品中随机抽取,数量不少于6件。
7.3.4.2 其中3件用于质量损失测试,尺寸为50mm×50mm;另外3件用于强度损失测试,尺寸为120mm×15mm。
7.3.4.3 试样表面应清洁、干燥,无油污、灰尘等杂质。
7.3.5 试验步骤
7.3.5.1 按本标准6.1的规定测量试样的初始弯曲强度σ₀。
7.3.5.2 将试样清洗干净,在(105±5)℃条件下烘干至恒重,冷却至室温后称量初始质量m₀。
7.3.5.3 将试样分别放入盛有硫酸溶液和氢氧化钠溶液的玻璃容器中,使溶液液面高出试样约20mm。
7.3.5.4 将玻璃容器放入恒温水浴箱中,在(80±2)℃条件下浸泡7d。
7.3.5.5 取出试样,用蒸馏水冲洗干净,在(105±5)℃条件下烘干至恒重,冷却至室温后称量最终质量m₁。
7.3.5.6 按本标准6.1的规定测量试样的最终弯曲强度σ₁。
7.3.5.7 观察试样表面的变化,记录是否出现裂纹、剥落、腐蚀等现象。
7.3.6 结果计算
7.3.6.1 质量损失率按式(11)计算:
[ Delta W = frac{m_0 - m_1}{m_0} times 100 quad (11) ]
7.3.6.2 强度损失率按式(12)计算:
[ Delta sigma = frac{sigma_0 - sigma_1}{sigma_0} times 100 quad (12) ]
式中:
Δσ —— 强度损失率,%。
取3个试样试验结果的算术平均值作为测定结果,结果保留两位小数。
8 试验报告
试验报告应包括下列内容:
1 试验项目名称、日期和地点;
2 委托单位和试验单位名称;
3 试样的名称、规格、型号和生产厂家;
4 试验依据的标准编号;
5 试验仪器设备的名称、型号和编号;
6 试验条件和试验步骤;
7 试验数据和计算结果;
8 试验结论;
9 试验人员签字和试验单位盖章。
附录A(规范性附录)陶瓷制品吸水率试验方法
A.1 真空法
A.1.1 原理
将陶瓷制品试样在真空条件下抽真空,然后注入蒸馏水,使试样充分吸水,测量吸水后的质量,计算吸水率。
A.1.2 仪器设备
A.1.2.1 真空干燥箱:真空度不低于0.095MPa。
A.1.2.2 电子天平:量程0g~2000g,精度0.01g。
A.1.2.3 干燥器:内装变色硅胶。
A.1.3 试验步骤
A.1.3.1 按本标准5.1.4.1的规定测量试样的干燥质量m₀。
A.1.3.2 将试样放入真空干燥箱中,抽真空至0.095MPa,保持30min。
A.1.3.3 在真空状态下注入蒸馏水,使水面高出试样约50mm,继续保持真空30min。
A.1.3.4 解除真空,让试样在水中浸泡1h。
A.1.3.5 取出试样,用拧干的湿毛巾擦去表面水分,立即称量吸水后的质量m₁。
A.1.4 结果计算
同本标准5.1.5的规定。
附录B(规范性附录)陶瓷制品抗热震性试验方法
B.1 空气冷却法
B.1.1 原理
将陶瓷制品试样在高温炉中加热至规定温度,然后在空气中自然冷却,重复一定次数后,检查试样是否出现裂纹或破损。
B.1.2 仪器设备
B.1.2.1 高温炉:温度范围0℃~1000℃,精度±10℃。
B.1.2.2 热电偶:精度±1℃。
B.1.2.3 放大镜:放大倍数为10倍。
B.1.3 试验步骤
B.1.3.1 将试样放入高温炉中,加热至规定温度,保温30min。
B.1.3.2 打开高温炉门,让试样在空气中自然冷却至室温。
B.1.3.3 用放大镜检查试样是否出现裂纹或破损。
B.1.3.4 重复上述步骤,直至试样出现裂纹或破损,或达到规定的循环次数。
B.1.4 结果评定
同本标准5.3.5的规定。
附:条文说明
修订说明
《陶瓷制品 性能测试方法》GB/T 9963-2015,经国 家质量监督检验检疫总局、中国国 家标准化管理委员会2015年12月10日以第37号公告批准、发布。
本标准是在《陶瓷砖试验方法》GB/T 9963-1998的基础上修订而成,上一版的主编单位是中国建筑材料科学研究总院有限公司,参编单位是广东蒙娜丽莎新型材料集团有限公司、佛山市东鹏陶瓷有限公司、广东新明珠陶瓷集团有限公司,主要起草人员是王志强、赵文海、王学成、李建辉、夏建军、张传虎、刘长春。本次修订的主要技术内容是:
1 标准名称修改为《陶瓷制品 性能测试方法》,扩大了适用范围,涵盖了建筑陶瓷、卫生陶瓷、日用陶瓷和工业陶瓷等各类陶瓷制品;
2 修改了吸水率、抗热震性、弯曲强度等测试方法的技术要求,提高了测试精度和准确性;
3 增加了耐磨性、耐划痕性、抗冲击性等力学性能测试方法,完善了陶瓷制品力学性能的评价体系;
4 增加了耐化学腐蚀性、耐污染性、耐酸碱腐蚀性等化学性能测试方法,满足了不同应用场景对陶瓷制品化学性能的要求;
5 修改了试验结果的计算和评定方法,使试验结果更加科学合理;
6 增加了附录A《陶瓷制品吸水率试验方法》和附录B《陶瓷制品抗热震性试验方法》,提供了多种试验方法供选择。
本标准修订过程中,编制组进行了全国范围内的陶瓷制品生产和使用状况的调查研究,开展了大量的实验室研究和现场试验,总结了我国陶瓷制品性能测试的实践经验,同时参考了国内外先进的技术法规和技术标准。
为便于广大设计、生产、检验、科研等单位有关人员在使用本标准时能正确理解和执行条文规定,《陶瓷制品 性能测试方法》编制组按章、节、条顺序编制了本条文说明,对条文规定的目的、依据以及执行中需注意的有关事项进行了说明。但是,本条文说明不具备与标准正文同等的法律效力,仅供使用者作为理解和把握标准规定的参考。