陶瓷耐磨性能检测

北检院检测中心  |  完成测试:  |  2025-05-12  

陶瓷材料因其优异的机械性能和化学稳定性被广泛应用于工业领域,其耐磨性能直接影响使用寿命与可靠性。本文系统阐述陶瓷耐磨性能检测的核心项目、适用材料范围、标准化测试方法及关键仪器配置,重点解析磨耗量测定、摩擦系数分析及微观形貌表征等技术要点,为材料研发与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

陶瓷耐磨性能检测体系包含三大核心指标:

体积磨损量测定:通过质量损失法计算单位摩擦行程下的材料损耗体积

摩擦系数动态监测:记录滑动摩擦过程中的实时摩擦系数变化曲线

表面损伤形貌分析:量化评估磨痕宽度、深度及裂纹扩展特征参数

硬度-韧性协同评价:结合维氏硬度与断裂韧性测试建立材料抗磨预测模型

检测范围

本检测体系适用于以下陶瓷材料类别:

材料类型典型应用执行标准
氧化铝陶瓷机械密封件/切削刀具ASTM G99
碳化硅陶瓷轴承滚珠/喷嘴组件ISO 18535
氮化硅陶瓷涡轮叶片/高温模具GB/T 3960
氧化锆增韧陶瓷人工关节/精密导轨DIN 50324
复合结构陶瓷装甲防护/航天部件MIL-STD-3021

检测方法

1. 销-盘式磨损试验法

采用旋转摩擦副结构:固定试样作为圆盘(Φ60×6mm),对磨件为圆柱销(Φ5×15mm)。设定线速度0.1-1.5m/s范围可调,法向载荷5-200N连续加载。通过激光位移传感器实时监测磨损深度变化。

2. 球-盘式三体磨耗测试法

构建磨粒介质参与的摩擦系统:直径6mm的陶瓷球试样与平面试样形成接触副,间隙注入粒径5-50μm的Al₂O₃磨料悬浮液。采用光学显微镜统计磨痕投影面积。

3. 往复式线性磨损试验法

模拟直线运动工况:试样尺寸25×25×5mm³,对磨件为直径10mm的硬质合金球。行程长度10-50mm可调,频率1-10Hz变频控制。通过白光干涉仪重构三维磨损轮廓。

4. 微区划痕测试法

使用锥角120°的金刚石压头(尖端半径200μm),以0.1-50N/s的加载速率进行渐进载荷划痕实验。声发射传感器同步采集临界剥离载荷数据。

检测仪器

1. 多功能摩擦磨损试验机

轴向加载精度:±0.5%FS(0-500N)

转速控制分辨率:0.1rpm(0-3000rpm)

温度控制范围:室温至800℃(氮气保护)

数据采集频率:100kHz动态信号同步采集系统

2. 三维表面形貌仪

垂直分辨率:0.1nm(白光干涉模式)

扫描面积:100×100mm²最大测量范围

粗糙度分析模块:支持ISO 25178参数体系计算

三维重构精度:±0.8%@50μm量程段

3. 场发射扫描电镜系统

电子枪类型:肖特基场发射电子源

分辨率指标:1.0nm@15kV(二次电子模式)

能谱分析系统:硅漂移探测器(能量分辨率129eV)

原位拉伸台:最大载荷500N(同步观察裂纹扩展)

4. 纳米压痕测试仪

载荷范围:10μN-500mN连续可调

位移分辨率:0.01nm(电容式位移传感)

动态测试模块:支持连续刚度测量技术(CSM)

热漂移补偿:自动校正速率<0.05nm/s

5. X射线衍射残余应力分析仪

测角仪精度:±0.0001°角度重复性

X射线源配置:Cr-Kα辐射(λ=2.2897Å)

应力计算模型:sin²ψ法符合EN 15305标准

穿透深度调节范围:5-50μm(多入射角测量)

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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