陶瓷硬度检测

北检院检测中心  |  完成测试:  |  2025-05-08  

陶瓷硬度检测是评估材料力学性能的重要环节,涉及维氏硬度、洛氏硬度及莫氏硬度等关键指标。本文从检测项目、适用范围、标准化方法及仪器选型四方面系统阐述技术要点,重点解析压痕法、划痕法的操作规范与误差控制要求,为工业陶瓷、电子陶瓷及生物陶瓷等领域的质量控制提供科学依据。

注意:因业务调整,暂不接受个人委托测试望见谅。

检测项目

陶瓷硬度检测主要包含三大核心指标:维氏硬度(HV)、洛氏硬度(HRA/HRC)及莫氏硬度(Mohs)。维氏硬度测试通过金刚石四棱锥压头测量压痕对角线长度,适用于精细结构分析;洛氏硬度采用圆锥形压头测定压入深度差异值,常用于高致密陶瓷评估;莫氏硬度通过划痕对比法判定材料抗划伤能力等级。此外还包括努氏硬度(HK)测试和显微硬度测量等专项检测。

检测范围

本检测适用于氧化铝(Al₂O₃)、氮化硅(Si₃N₄)、碳化硅(SiC)等结构陶瓷;锆钛酸铅(PZT)、钛酸钡(BaTiO₃)等功能陶瓷;以及生物医用陶瓷、电子封装基板等特种材料。具体涵盖:

工业机械部件:轴承球、切削刀具、耐磨衬板

电子元器件:绝缘基板、半导体封装体

医疗植入体:人工关节、牙科修复体

航空航天组件:热防护瓦片、发动机涡轮叶片

检测方法

依据ASTM C1327、ISO 14705等国际标准执行规范操作:

维氏硬度测试法:选用1-50kgf试验力加载30秒后卸载,光学显微镜测量压痕对角线长度计算HV值。需确保试样表面粗糙度Ra≤0.1μm。

洛氏硬度测试法:采用金刚石圆锥压头施加初试验力10kgf与总试验力60/100/150kgf组合,保载时间15±2秒。

莫氏划痕测试法:使用标准矿物划针以恒定压力划过试样表面,对比划痕可见性判定等级。

显微硬度测试法:配备400×物镜的显微压痕系统进行微区测量,试验力范围10gf-1kgf。

检测仪器

专业设备需满足JJG 151-2018检定规程要求:

仪器类型技术参数适用标准
全自动维氏硬度计
压痕测量精度±0.5μm
ISO 6507-1
数字式洛氏硬度计
总试验力保持时间±0.5秒
ASTM E18
显微硬度测试系统
X-Y平台定位精度1μm
ISO 4545
莫氏划痕仪
划动速度0.5-5mm/s可调
DIN EN ISO 1518-1

所有设备须定期进行标准块校准验证,环境温度应控制在23±5℃,相对湿度≤65%RH。试样制备需使用金刚石切割机与抛光机完成端面处理。

检测流程

线上咨询或者拨打咨询电话;

获取样品信息和检测项目;

支付检测费用并签署委托书;

开展实验,获取相关数据资料;

出具检测报告。

北检(北京)检测技术研究院
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