恒定振幅下陶瓷粘结界面拉伸和剪切疲劳性能试验方法 编制说明.docx

2

恒定振幅下陶瓷粘结界面拉伸和剪切疲劳性能试验方法

一工作简况

（一）制定背景

随着材料科学和工程力学的快速发展，高性能陶瓷与其它固体材料之间的焊接和粘结变得越来越重要。许多陶瓷材料都作为陶瓷-陶瓷，陶瓷-金属粘结构件使用，如宇宙飞船的热防护层，具有耐磨性的涂层，陶瓷与金属焊接的层合构件等。焊接面的质量和可靠性与结构用固体材料的本征强度、界面粘结强度和界面疲劳性能都密切相关。显而易见，准确评价陶瓷材料界面疲劳性能对于陶瓷材料结构件的安全和可靠性设计以及材料优化都是至关重要的，当陶瓷材料作为结构件设计使用时，需要准确评价室温下陶瓷材料界面疲劳性能。

本文件等同采用ISO20407:2017《精细陶瓷（先进陶瓷、先进技术陶瓷）—在恒定振幅条件下陶瓷粘结界面拉伸和剪切疲劳性能试验方法》。通过该标准的采用，以期进一步规范国内恒定振幅条件下陶瓷粘结界面拉伸和剪切疲劳性能测试方法，为保证构件工作的安全性和可靠性等提供有力的支持。

（二）任务来源

根据国家标准化管理委员会《关于下达2023年第三批推荐性国家标准计划及相关标准外文版的通知》（国标委发〔2023〕58号）的要求，由中国国检测试控股集团股份有限公司负责《恒定振幅下陶

3

瓷粘结界面拉伸和剪切疲劳性能试验方法》（项目计划编号T-609）的制定工作，并由全国工业陶瓷标准化技术委员会（SAC/TC194）归口。

（三）主要工作过程

在标准项目计划下达后，中国国检测试控股集团股份有限公司组织成立了《恒定振幅下陶瓷粘结界面拉伸和剪切疲劳性能试验方法》国家标准制定工作组，并组织召开了工作组第一次会议。在会议上确定了标准制定原则、制定方案、制定工作计划及制定组成员。

第一次会议后，标准工作小组对国内陶瓷粘结界面的拉伸和剪切疲劳性能试验方法进行了充分调研，广泛征求意见，并选取多种陶瓷材料样品进行了测试验证工作。起草了《恒定振幅下陶瓷粘结界面拉伸和剪切疲劳性能试验方法》国家标准草案。在严格的试验验证基础上，标准工作组汇总、讨论了前期的试验及分析结果，并根据前期试验及验证情况对国家标准的草案进行了修改和完善，并于2024年12月形成了《恒定振幅下陶瓷粘结界面拉伸和剪切疲劳性能试验方法》国家标准征求意见稿，提交全国工业陶瓷标准化技术委员会征求意见。

（四）主要参加单位和工作组成员及其所做的工作

本文件主要起草单位及其分工如表1所示。

表1本文件主要起草单位及其分工

单位名称

分工

主要工作

中国国检测试控股集团股份有限公司

负责单位

负责标准总体方案制定。

负责性能指标测试方法确定、试验验证等工作。

4

负责标准撰写和主要内容改进等工作。

深圳三思纵横科技股份有限公司、景德镇陶瓷大学、西北工业大学、浙江美晶新材料股份有限公司

参与单位

负责市场调研、性能指标测试方法确定、试验验证等工作。

山东工业陶瓷研究设计院有限公司、中国国检测试控股集团山东有限公司、中国科学院上海硅酸盐研究所

参与单位

提出修改意见，共同修改完善标准。

本文件主要起草人员及其分工如表2所示。表2本文件主要起草人员及其分工

姓名

主要工作

万德田、包亦望、梁廷峰

负责标准总体方案制定、标准技术方案的策划、标准验证方案的策划、标准撰写工作。

李恺、金春霞、王旭、张治东、田远、张磊、周勇、李海燕、刘小根

负责性能指标测试方法确定、试验验证等工作。

陈常祝、孙与康、付帅、毛瑀迪、王新刚

提出修改意见，共同修改完善标准。

二标准编制原则和主要内容

（一）标准编制原则

按照GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》、GB/T1.2-2020《标准化工作导则第2部分：以ISO/IEC标准化文件为基础的标准化文件起草规则》的规定和要求，编制本文件。

本文件制定的原则是保持标准的科学性和适用性，测试方法及测试适用性达到国内先进标准水平。

5

（二）标准编制的主要内容

本标准规定了室温恒定振幅条件下测量陶瓷-陶瓷、陶瓷-金属、陶瓷-玻璃粘结界面拉伸/拉伸或剪切/剪切循环疲劳性能的方法。规定了试验原理、仪器设备、试样、试验步骤、计算结果和试验报告。主要适用于陶瓷材料，包括均质块体陶瓷和各种晶须增强、纤维增强或者颗粒增强型陶瓷基复合材料。该测试方法适用于材料研究、质量控制、性能表征以及设计数据采集等用途。

2.1方法原理

本标准技术利用十字交叉法，在室温条件下对样品以恒定振幅或恒定频率在平均应力下进行循环加载试验，试样表面会产生拉伸/拉伸或者剪切/剪切应力。通过两种不同方式将十字交叉试样固定于夹具上进