金刚砂莫氏硬度检测 耐磨度比检测 抗裂性检测

以下是关于 金刚砂（碳化硅，SiC） 的 莫氏硬度检测、耐磨度比检测 和 抗裂性检测 的详细方法和标准说明，适用于工业磨料、陶瓷材料及涂层性能评估：

一、莫氏硬度检测

1. 检测原理

• 莫氏硬度：通过矿物划痕法确定材料相对硬度（1~10级，金刚砂为9~9.5，仅次于金刚石）。

• 标准参考：ASTM D785（塑料与电绝缘材料硬度测试，可扩展至硬质材料）。

2. 检测方法

• 划痕对比法：

• 若金刚砂能划伤刚玉（9级）且被金刚石（10级）划伤，则判定为 9.5级。

1. 用标准莫氏硬度笔（如9级刚玉、10级金刚石）在金刚砂表面划刻。

2. 观察是否留下划痕：

• 仪器辅助法：

• 显微硬度计（如维氏硬度计HV），换算莫氏硬度：
  莫氏硬度 ≈ 0.675 × √HV （例：HV=2500时，莫氏硬度≈9.3）。

3. 注意事项

• 测试需在平整表面进行，避免边缘效应。

• 工业用金刚砂通常标注为 “超硬磨料”，莫氏硬度可直接参考理论值（9.5）。

二、耐磨度比检测（与标准材料对比）

1. 检测原理

• 通过磨损试验机模拟实际磨损条件，计算耐磨性相对比值。

• 常用标准：

• GB/T 18301-2012（耐火材料耐磨性试验）

• ASTM G65（干砂橡胶轮磨损试验）。

2. 检测步骤（以橡胶轮法为例）

1. 样品制备：

• 将金刚砂制成标准试块（如25mm×25mm×5mm）或涂层试样。

2. 测试条件：

• 负载：10N，磨料：石英砂（粒径0.1~0.3mm），转速：200rpm，时间：30min。

3. 计算结果：

• 耐磨度比 = （标准样质量损失）/（金刚砂样质量损失） ×。

• 典型值：金刚砂耐磨度比≥300%（对比普通钢材）。

3. 替代方法

• Taber磨耗仪（ISO 9352）：用旋转砂轮磨损，测量质量损失（mg/1000转）。

三、抗裂性检测（抗热震性/机械冲击）

1. 检测原理

• 评估金刚砂在温度骤变或机械冲击下的抗开裂性能。

• 适用标准：

• GB/T 30873-2014（耐火材料抗热震性试验）

• ASTM C1525-18（陶瓷材料热冲击试验）。

2. 检测方法

（1）热震法（水淬法）

1. 将样品加热至指定温度（如1000℃），保温15分钟。

2. 迅速浸入室温水中，循环3~5次。

3. 观察表面裂纹（显微镜或渗透染色法），按裂纹长度分级。

（2）机械冲击法

• 落球试验：钢球（直径10mm）从1m高度自由落体冲击样品，统计开裂临界能量（J）。

3. 结果判定

• 抗裂等级：

• 无裂纹：优

• 裂纹长度≤1mm：合格

• 碎裂：不合格

四、综合性能关联分析