《石墨抗拉強(qiáng)度檢測 劈裂拉伸法》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)征求意見

　　【儀表網(wǎng) 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)】由中國材料與試驗(yàn)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)委員會科學(xué)試驗(yàn)領(lǐng)域委員會科學(xué)試驗(yàn)創(chuàng)新方法標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(CSTM/FC98/TCO2)歸口承擔(dān)的《石墨抗拉強(qiáng)度檢測劈裂拉伸法》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)(立項(xiàng)號:CSTM LX 9802 01238—2023)已完成征求意見稿，按照《中關(guān)村材料試驗(yàn)技術(shù)聯(lián)盟團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)管理辦法》的有關(guān)規(guī)定，現(xiàn)公開廣泛征求意見。
 

　　人造石墨廣泛應(yīng)用于核設(shè)施構(gòu)件，作為慢化劑、反射層、堆芯結(jié)構(gòu)材料和熔鹽流道。這些構(gòu)件在高溫、強(qiáng)輻射環(huán)境下服役，評價(jià)其輻照和氧化后的抗拉強(qiáng)度對于反應(yīng)堆的設(shè)計(jì)和安全評估十分重要。用傳統(tǒng)試驗(yàn)方法如 ASTM C749 或者 DIN 51914 獲取石墨的抗拉強(qiáng)度，需要較大的試樣，而輻照倉和氧化設(shè)備往往空間有限，難以大量進(jìn)行人造石墨的輻照和氧化處理，這就給獲取輻照和氧化之后的人造石墨抗拉強(qiáng)度造成很大困難。劈裂拉伸法獲取人造石墨的抗拉強(qiáng)度，所需要的試樣尺寸小，可以很好適應(yīng)輻照倉和氧化設(shè)備的空間。
 

　　本標(biāo)準(zhǔn)的制定可以指導(dǎo)和規(guī)范人造石墨劈裂拉伸試驗(yàn)，很方便地測試輻照和氧化后核石墨的抗拉強(qiáng)度，同時(shí)使得國外內(nèi)開展的石墨抗拉強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果能夠相互參考和借鑒，可以提高資源利用率，避免重復(fù)試驗(yàn)。本標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用于其他人造石墨應(yīng)用領(lǐng)域，也可以大量節(jié)約試驗(yàn)材料。
 

　　本文件參照 GB/T 1.1—2020 《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則 第 1 部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》，GB/T 20001.4《標(biāo)準(zhǔn)編寫規(guī)則 第 4 部分：試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》給出的規(guī)則起草。
 

　　本文件規(guī)定了劈裂拉伸法的方法。本文件適用于通過劈裂拉伸法測試石墨抗拉強(qiáng)度的流程。
 

　　原理：
 

　　通過在圓盤形試樣邊緣加載徑向壓力，會產(chǎn)生一種垂直于加載軸的橫向拉伸應(yīng)力，該拉伸應(yīng)力使石墨試樣因開裂而破壞，從而獲得劈裂拉伸強(qiáng)度。為獲取一致而有效的劈裂抗拉強(qiáng)度，必須保證起裂點(diǎn)位于圓盤中心。根據(jù)規(guī)定條件加載并且起裂點(diǎn)在圓盤中心時(shí)，通過徑向壓縮測得的應(yīng)力即為圓盤中心位置處的最大拉伸應(yīng)力。需要強(qiáng)調(diào)的是，這種應(yīng)力值是在復(fù)雜的雙軸應(yīng)力條件下獲取的。測試者通過嚴(yán)謹(jǐn)?shù)牟僮鳙@得具有高度一致性的測試結(jié)果可以進(jìn)行相互比較。 采用本標(biāo)準(zhǔn)方法，拉伸應(yīng)力垂直于加載軸并且起裂點(diǎn)在圓盤中心，可確保圓盤試樣沿著加載軸發(fā)生徑向斷裂。
 

　　試驗(yàn)步驟：
 

　　1.標(biāo)記：參考標(biāo)記除了可以輔助確定試樣上的預(yù)設(shè)方向，還可以輔助尺寸測量。標(biāo)記參考點(diǎn)時(shí)應(yīng)不損壞試樣表面。對各向異性石墨，應(yīng)當(dāng)確保標(biāo)記遵從晶粒取向，每個試樣上的參考線應(yīng)指向相同的方向。
 

　　2.定位：
 

　　2.1 加載裝置：應(yīng)將其放于球形面座板中心位置，誤差不超過1.25毫米。
 

　　2.2 試樣放置：試樣上參考點(diǎn)和垂直于加載方法的軸線所成角度應(yīng)不超過10°，拉伸載荷和記錄的方向?yàn)榇怪庇诩虞d方向的軸向。由于各向同性石墨的試樣放置要求沒有各向異性石墨嚴(yán)格。
 

　　3.加載：用恒定速率運(yùn)動的十字頭或壓板運(yùn)動向試樣連續(xù)施加載荷，直到試樣最終失效。所選取的運(yùn)動速率應(yīng)使平均斷裂時(shí)間大于30秒。
 

　　4.斷裂方向，可見的斷裂應(yīng)在試樣中心位置起裂并發(fā)生在與拉伸方向垂直的平面上。
 

　　試驗(yàn)報(bào)告：
 

　　試驗(yàn)報(bào)告應(yīng)當(dāng)包括下列內(nèi)容：
 

　　a)試樣信息，包括：制造商名字，石墨批號，成型方式，方坯數(shù)量，試樣取向(WG或者 AG)；
 

　　b)采樣和測試數(shù)據(jù)；
 

　　c)試樣直徑和厚度；
 

　　d)加載速率或者形變速率；
 

　　e)所計(jì)算的各個試樣的劈裂抗拉強(qiáng)度、平均劈裂抗拉強(qiáng)度及其標(biāo)準(zhǔn)差或偏差；
 

　　f) 斷裂類型和位置;
 

　　g)測試時(shí)的氣溫和濕度。