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精密铸造陶瓷芯分离分析

2025-09-04关键词:精密铸造陶瓷芯分离分析,中析研究所,CMA/CNAS资质,北京中科光析科学技术研究所相关:
精密铸造陶瓷芯分离分析

精密铸造陶瓷芯分离分析摘要:精密铸造陶瓷芯分离分析专注于评估陶瓷芯在高温铸造环境下的分离特性与性能稳定性。核心检测对象为陶瓷芯材料的物理化学属性,关键项目包括抗弯强度、热膨胀系数、化学溶解速率、孔隙分布及界面结合强度。通过标准化测试验证芯材在熔融金属中的分离效率,确保铸件内腔质量并优化脱芯工艺参数,涵盖从室温至1600℃的工况模拟。

参考周期:常规试验7-15工作日,加急试验5个工作日。

注意:因业务调整,暂不接受个人委托测试,望谅解(高校、研究所等性质的个人除外)。

检测项目

力学性能检测:

  • 抗弯强度测试:断裂模量(≥50MPa)、弹性模量(参照ASTMC1161-18)
  • 压缩强度测试:破坏载荷(单位N)、屈服点(如:屈服强度≥35MPa)
  • 硬度检测:维氏硬度(HV0.5)、努氏硬度(HK0.1)
热性能分析:
  • 热膨胀系数:室温至1000℃线性膨胀率(α≤5.0×10⁻⁶/K)
  • 热震稳定性:循环次数(≥20次无裂纹)、残余强度保留率(≥80%)
化学成分检测:
  • 氧化物含量:SiO₂(±0.5wt%)、Al₂O₃(参照GB/T6900-2018)
  • 杂质元素分析:Fe₂O₃≤0.1%、碱金属氧化物(K₂O+Na₂O≤0.3%)
微观结构评估:
  • 孔隙率检测:开孔率(0.5%-30%)、平均孔径(μm级)
  • 相组成分析:石英相含量(XRD定量)、玻璃相分布
分离性能测试:
  • 溶解速率:碱液侵蚀速率(g/cm²·h,参照ISO21079-2)
  • 界面结合强度:剥离力(N/mm²)、粘附残留量(≤0.1mg/cm²)
尺寸稳定性检测:
  • 烧结收缩率:线性变化(±0.2%)、体积稳定性
  • 变形量测量:翘曲度(≤0.1mm/m)、圆度误差
表面特性分析:
  • 粗糙度检测:Ra值(0.1-10μm)、Rz参数
  • 润湿性测试:接触角(°)、表面能(mJ/m²)
环境耐久性:
  • 耐化学腐蚀性:酸失重率(%、碱失重率(参照ASTMC267)
  • 高温氧化抗性:质量变化(mg/cm²)、表面退化评级
电性能检测:
  • 介电常数:1MHz下值(εr=5-10)、损耗角正切
  • 绝缘电阻:体积电阻率(≥10¹²Ω·cm)
力学疲劳测试:
  • 循环载荷寿命:失效周期数(次)、应力振幅(MPa)
  • 蠕变性能:变形速率(%/h)、持久时间

检测范围

1.硅基陶瓷芯:以SiO₂为主成分,检测重点为高温抗变形性及碱液溶解效率,适用于航空发动机叶片铸造。

2.铝硅酸盐陶瓷芯:Al₂O₃-SiO₂体系,侧重热膨胀匹配性与热震稳定性,用于燃气轮机部件。

3.氧化锆增强陶瓷芯:ZrO₂复合材料,重点分析相变韧性与界面分离强度,适应高应力铸件。

4.莫来石基陶瓷芯:3Al₂O₃·2SiO₂组成,检测孔隙均匀性与化学惰性,适用于精密医疗器械铸造。

5.氮化硅陶瓷芯:Si₃N₄材料,聚焦高温强度与氧化抗性,用于超合金铸造模具。

6.碳化硅陶瓷芯:SiC基体,评估热导率与熔融金属兼容性,适合高温合金铸件。

7.复合多孔陶瓷芯:多相材料,检测渗透率与结构完整性,用于复杂内腔铸件。

8.玻璃陶瓷芯:非晶相材料,重点测试析晶温度与溶解动力学,适用于光学器件铸造。

9.纤维增强陶瓷芯:含陶瓷纤维,分析韧性与分离残留,用于高精度结构件。

10.纳米结构陶瓷芯:纳米颗粒复合,检测粒度分布与界面效应,适用于微铸造工艺。

检测方法

国际标准:

  • ASTMC1161-18陶瓷材料抗弯强度测试方法
  • ISO21079-2:2008陶瓷化学耐久性试验-碱侵蚀法
  • ASTMC20-00烧结陶瓷孔隙率测定
  • ISO17562:2016陶瓷热膨胀系数测量
  • ASTMC267-01陶瓷耐化学腐蚀测试
国家标准:
  • GB/T6900-2018耐火材料化学分析方法
  • GB/T2997-2015致密定形耐火制品孔隙率检测
  • GB/T7320-2018耐火材料热膨胀试验方法
  • GB/T5072-2008耐火材料常温抗压强度测试
  • GB/T16535-2018陶瓷材料维氏硬度试验
方法差异说明:ASTMC1161使用三点弯曲法,而GB/T5072侧重压缩测试,应变速率控制不同;ISO21079-2规定碱液浓度5%,GB/T6900允许调整浓度范围。

检测设备

1.万能材料试验机:INSTRON5967型(载荷范围0.01kN-50kN,精度±0.5%)

2.高温热膨胀仪:NETZSCHDIL402C型(温度范围-160℃至1600℃,分辨率0.1μm)

3.扫描电子显微镜:ZEISSEVO18型(分辨率3nm,加速电压0.2-30kV)

4.X射线衍射仪:BrukerD8ADVANCE型(角度范围0-160°,Cu靶源)

5.孔隙分析仪:MicromeriticsAutoPoreV9600(孔径范围0.003-360μm,压力0.1-400MPa)

6.热重-差热分析仪:NETZSCHSTA449F5型(温度范围室温至1600℃,灵敏度0.1μg)

7.表面粗糙度仪:TaylorHobsonFormTalysurfi系列(纵向分辨率0.8nm,行程100mm)

8.化学溶解装置:定制反应釜(温度控制±1℃,压力范围0-10MPa)

9.激光粒度分析仪:MalvernMastersizer3000(测量范围0.01-3500μm,重复性±0.5%)

10.高温疲劳试验机:ShimadzuServopulser型(频率0.01-100Hz,温度至1200℃)

11.绝缘电阻测试仪:Keithley6517B型(电阻测量10⁶-10¹⁶Ω,电压0-1000V)

12.接触角测量仪:DataPhysicsOCA50型(精度±0.1°,温度控制-20-200℃)

13.循环腐蚀试验箱:Q-LabCCT1000型(湿度范围10-98%,温度-40-80℃)

14.蠕变持久试验机:Zwick/RoellAmsler型(载荷1N-100kN,温度至1500℃)

15.直读光谱仪:OBLFGS1000-II型(检测限0.001%,分析时间20秒)

北京中科光析科学技术研究所【简称:中析研究所】

报告:可出具第三方检测报告(电子版/纸质版)。

检测周期:7~15工作日,可加急。

资质:旗下实验室可出具CMA/CNAS资质报告。

标准测试:严格按国标/行标/企标/国际标准检测。

非标测试:支持定制化试验方案。

售后:报告终身可查,工程师1v1服务。

中析仪器资质

中析精密铸造陶瓷芯分离分析-由于篇幅有限,仅展示部分项目,如需咨询详细检测项目,请咨询在线工程师

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