ICS71.120;81.060 G 94 HG 备案号：10951—2002 中华人民共和国化工行业标准 HG/T3210—2002 代替HG/T3210—1986 耐酸陶瓷材料性能试验方法 Methods of test for the performance of acid resistant ceramic material 2002-09-28发布 2003-06-01实施 中华人民共和国国家经济贸易委员会 发布 HG/T3210—2002 前言 本标准代替推荐性化工行业标准HG/T3210一1986《耐酸陶瓷性能试验方法》。 本标准是修改采用日本工业标准JISR1503一1991《化工用耐酸陶瓷性能试验方法》对HG/T 3210—1986修订而成。 本标准与HG/T3210-1986的主要技术差异为： 标准名称由《耐酸陶瓷性能试验方法》修改为耐酸陶瓷材料性能试验方法》。 一对标准中计算公式进行了校正。 一增加了耐碱度试验方法。 本标准由原国家石油和化学工业局政策法规司提出。 本标准由全国非金属化工设备标准化技术委员会归口。 本标准起草单位：天华化工机械及自动化研究设计院、江苏省宜兴非金属化工机械厂、萍乡市化工 填料（集团）公司。 本标准主要起草人：李洪发、张龙顺、陈静。 本标准1986年首次发布为化工专业标准ZB/TG94003—1986，1997年调整为推荐性化工行业标 准，并重新编号为HG/T3210一1986。 (13) I HG/T3210—2002 耐酸陶瓷材料性能试验方法 1范围 本标准规定了耐酸陶瓷材料抗压强度、抗弯强度、抗拉强度、抗冲击强度、吸水率、气孔率、体积密 度、耐酸度、耐碱度及耐温度急变性等性能的试验方法。 本标准适用于化学工业及其他工业用耐酸陶瓷设备及零部件的材料性能试验。 2试样制备 试样可以用与耐酸陶瓷制品相同的原料、工艺条件进行制备，也可以从制品上适当部位直接切取或 钻取。试样不应带釉，外观不应有裂纹、鼓泡、凹陷等缺陷。 注；从制品上直接切取或钻取试样时，将会造成对制品的破坏，本标准的使用者应提前向委托人予以说明， 3试验报告 试验报告应包含下列内容： a）本标准的标准号 b）每个试样的试验结果及最终试验结果（精确至1位小数，用质量分数表达时精确至0.1%）。 c) 试验单位及试验人。 d) 试验日期。 4抗压强度试验方法 4.1试验机 所用试验机应具有足够的压力，并能调节控制以一定的速度连续均匀地增加负荷，其测力精度须 达1%。 4.2试样 4.2.1试样为25mm×25mm圆柱体或20mm×20mm×20mm正方体，其尺寸允许偏差土1mm。 4.2.2试样表面须研磨光滑、平整，各对应面应互相平行，相邻面应互相垂直。 4.2.3试样受压面尺寸测量精确至0.02mm。 4.3试验步骤 将试样置于试验机球面铰座正中位置，在试样与上下压板之间各垫以2mm厚的草纸板，平稳均匀 地以400N/s～600N/s的速度增加负荷，直至试样破坏，记录试样破坏时的压力负荷值。 4.4结果计算 4.4.1试样的抗压强度按式(1)计算： (1) R.-P/A. 式中： R。一试样抗压强度，单位为兆帕(MPa)； P试样破坏时的压力值，单位为牛顿(N)； A一一试样受压面积，单位为平方毫米（mm"）。 4.4.2至少试验五个试样，以算术平均值作为最终试验结果。 5抗弯强度试验方法 5.1试验机 (15) 1 HG/T3210—2002 试验机同4.1。 5.2试样 5.2.1试样为Φ12mm×130mm圆柱体或20mm×20mm×130mm长方体，其尺寸允许偏差 ±1mm. 5.2.2试样表面应研磨光滑、平整且长方体试样的四个受力面应保持相邻面相互垂直。 5.2.3试样受压面尺寸测量精确至0.02mm。 5.3试验步骤 将试样放置于两下压头上（见图1)，两下压头轴线应平行且间距为100mm，试样长轴应与压头轴 线垂直。用上压头在下压头中点位置以200N/s～300N/s的均匀速度增加负荷，直至试样断裂，记录试 样断裂时压力值。 100 1-上加荷压头;2—试样，3—下支承压头 图1抗弯强度用支座示意图 5.4结果计算 5.4.1试样的抗弯强度按式(2)或式(3)计算： 圆柱体试样： R=8PL/nds (2) 长方体试样： R,=3PL/2bh² (3) 式中： R, 试样抗弯强度，单位为兆帕（MPa)； P- 试样断裂时的压力值，单位为牛顿(N)； 两下压头间距离，L=100mm； L- 圆柱体试样直径，单位为毫米（mm）； d- b 长方体试样断面宽度，单位为毫米（mm）； h 长方体试样断面高度，单位为毫米（mm）。 5.4.2 至少试验五个试样，以算术平均值作为最终试验结果。 6抗拉强度试验方法 6.1试验机 试验机应带有铰接转向机构，以确保试验中试样尽量不受扭曲和弯曲应力，试验机测力精度应 达1%。 6.2试样 试样为平面"8”字形（如图2所示），表面应光滑、平整。 2 (16) HG/T3210—2002 图2抗拉试验用试样示意图 6.3试验步骤 将试样妥善安装于形状与试样相配的夹具中，试样与夹具间垫以2mm厚的草纸板，以400N/s～ 600N/s的速度增加负荷直到试样断裂为止，记录断裂时的拉力值，同时用相应量程的游标卡尺测量颈 部断口的尺寸（精确至0.02mm）。 6.4结果计算 6.4.1试样的抗拉强度按式(4)计算： R,=P/A- (4) 式中： R, 试样抗拉强度，单位为兆帕（MPa)； P 试样断裂时的拉力值，单位为牛顿（(N)； A- 试样颈部断裂截面积，单位为平方毫米（mm）。 6.4.2至少试验五个试样，以算术平均值作为最终试验结果。 7 抗冲击强度试验方法 7.1试验机 试验用摆锤式冲击试验机，其分度值应不低于0.02J，击断试样所消耗的功应在试验机量程的 10%~90%之间。 7.2试样 试样尺寸为10mm×10mm×55mm的长方体，其截面尺寸允许偏差士1mm。其四个有效平面应 光滑平整，且相邻面应互相垂直。 7.3试验步骤 7.3.1将试样以简支梁方式置于两支座上，支座间距为（40.0士0.5)mm。松开扬起的摆锤，击断试 样。记录击断试样所消耗的功。如试验时未能击断试样，则需更换摆锤及试样，重新试验。 7.3.2记录试样断裂时所消耗的功，同时用相应量程的游标卡尺测量断口的尺寸（精确至0.02mm）。 7.4结果计算 7.4.1试样的抗冲击强度按式(5)计算： aw=W/bhX10% (5) 式中： 试样抗冲击强度，单位为焦耳每平方米（J/m²）； (17) 3 HG/T3210-2002 W——击断试样所消耗的功，单位为焦耳(J)； b试样断裂截面宽度，单位为旁米（mm）； h—试样断裂截面高度；单位为毫米（mm）。 7.4.2至少试验五个试样，以算术平均值作为最终试验结果。 8吸水率、气孔率、体积密度试验方法 8.1仪器、设备 天平：感量为0.001g。 b）# 带有溢流管的容器（见图3）。 c) 抽真空装置（残余压力不大于2.5kPa)或供煮沸用的器皿。 d)E 电热干燥箱。 e）干燥器。 f）温度计。 8.2试样 8.2.1试样应为Φ25mm×25mm圆柱体，或20mm×20mm×20mm正方体。也可以用体积不小于 上述试块且外形规整的耐酸陶瓷制品碎块。 8.2.2试样烧结面须在试验前进行适当打磨，并用蒸馏水清洗，以保持表面新鲜、清洁。 8.3试验步骤 8.3.1将试样置于电热干燥箱内烘干至恒重，并于干燥器内自然冷却至室温，称量干燥试样在空气中 的质量（两次称量偏差不大于0.3%即可视为恒重）。 8.3.2用抽真空法或煮沸法使试样充分吸水饱和。 抽真空法：将试样放人干净烧杯并置于真空干爆器中，抽真空15min。通过真空干燥器上口所装 移液漏斗放人蒸馏水至完全淹没试样，再抽真空10min。解除真空，取出盛试样的烧杯，在空气中静置 30min，使试样充分吸水饱和。 煮沸法：将试样放人适当器血中，器皿底部和试样间垫以干净纱布，以蒸馏水完全没试样，加热器 血至微沸并保持3h，然后自然冷却至室温。 8.3.3将饱含水的试样从容器中取出并立即放人铜丝网篮中，并将铜丝网篮悬挂在带溢流管的注满水 的容器中（如图3所示），称量试样在水中的质量，然后从水中取出试样，用多层湿布轻轻擦去试样表面 过剩水分，迅速称量试样在空气中的质量。 注：试验前须将铜丝网篮悬挂在带溢流管的注满水的容器中，并将天平调零。 1一天平；2一试样；3-带鲨流管的容器 图3试验装置示意图 4 (18) HG/T3210--2002 8.4结果计算 8.4.1试样的吸水率、气孔率和体积密度分别按式（6）、式(7)和式（8)计算： A=(mz-m)/m×100 (6) P=(m2-m)/(mz-ma)X100... (7) p=miP/(m2-m) (8) 式中： 试样吸水率，单位为质量分数（%）； P. 试样气孔率，单位为质量分数（%）； 试样体积密度，单位为克每立方厘米（g/cm"）； m: 干燥试样的称量值，单位为克（g）； 饱含水的试样在空气中的称量值，单位为克（g）； mz ms 饱含水的试样在水中的称量值，单位为克（g)； 水的密度，1g/cm。 8.4.2 至少试验3个试样，取算术平均值作为最终结果。 9耐酸度试验方法 9.1仪器、设备 a) 分析天平：感量为0.0001g。 b) 恒温水浴：最高温度为100℃。 电热干燥箱。 (P 回流冷凝管：长度300mm。 e) 三角烧瓶：300mL。 分样筛：0.25mm、0.5