国家标准计划《精细陶瓷 室温弯曲强度的测定 双环法》由 TC194（全国工业陶瓷标准化技术委员会）归口 ，主管部门为中国建筑材料联合会。

主要起草单位 中国科学院上海硅酸盐研究所 、山东工业陶瓷研究设计院有限公司 。

本标准修改采用ISO国际标准：ISO 17167:2018。

采标中文名称:精细陶瓷 室温弯曲强度的测定 双环法。

精细陶瓷在服役中往往受到弯曲、压缩、拉伸等载荷导致材料失效。

当精细陶瓷产品受弯曲载荷时，弯曲强度是表征材料弯曲失效的重要指标。

脆性陶瓷材料的单轴强度通常使用简单的压缩技术或三点、四点弯曲样品进行测试。

虽然这些技术可以提供关于陶瓷材料单轴强度可靠和一致的信息，但在现实生活中，材料暴露在这种简单的单轴载荷下的服役情况并不多见。

在陶瓷许多实际应用中，当应力和相关应变分布与材料单轴加载时的应力和相关应变分布非常不同时，就会发生多轴加载。

然而，在实际工作条件下，为了评估陶瓷的可靠性、耐久性和寿命，需要多轴应力和应变分布。

为了描述陶瓷在多轴载荷下的行为，双轴载荷不同的技术（如三球活塞加载、三球上的球加载、环上球加载等）。

其中许多技术被采用为ASTM C1499或EN 1288-1:2000标准。

利用有限元方法对环对环、活塞对三球和球对环试验进行了对比分析结果表明，当加载环内发生断裂时，加载环对环加载给出了最精确的强度测量值。

然而，对于环对环试验，需要陶瓷圆盘样品的平面和平行表面几何结构，以及对直径与厚度比的相对严格要求，这些要求是控制样品放置确保圆盘在试验过程中不会过度弯曲，并且仍然可以保持施加荷载和产生的双轴应力之间的方向比例。

在环形几何结构中测试的玻璃板的数值应力分析表明，当板挠度超过试样厚度的一半时，加载环处的应力大小是显著的。

此外，陶瓷样品与加载环和支承环之间存在摩擦，但在分析中通常忽略不计。

由于环对环试验的普及性和多功能性，其应用范围从牙科材料应用（如陶瓷牙科修复材料）到当今电视和手机中的液晶显示屏双轴强度试验。

双轴试验夹具的环对环几何结构的加载方式它还广泛用于玻璃以及ZrO2基电解质陶瓷和其他不同陶瓷材料的测试。

近年来，随着手机背板用陶瓷材料的兴起，精细陶瓷行业面临另一次大发展的窗口期，但随着从业企业急剧增多，产品质量控制的需求也越来越强烈，能够避免加工带来的缺陷和高成本制样的力学性能测试方法是行业的迫切需求。

因此，本标准的目的在于，为科研、生产和用户单位提供一种简单样品弯曲强度测定的方法，是精细陶瓷块体材料力学性能测试标准方法的重要组成部分。

标准方法通过在两个直径不同的同心圆之间放置一个恒定厚度的圆盘状试样，并施加轴向载荷。

根据断裂时的载荷、试件的几何形状和试验布置以及试件材料的泊松比计算得到名义等轴弯曲强度。

通常在科学研究中，新配方制备少量粉体，压一个小圆片烧结后来评价材料的显微结构和物相等，采用本标准，可以使用小圆盘直接测定材料的弯曲强度，避免了采用传动三点弯曲方法需要制备较大样品，并且样品需要加工费事费力，甚至引入缺陷影响弯曲强度测试结果准确性的问题。

相似情况下，在生产和用户企业中，对原料评价，工艺优化，质量控制中等等，也需要制备小圆片样品，如果采用这样的样品同时获得显微结构、物相和强度数据，大大方便了企业的品质控制。

因此本表中的重要意义在于采用简单可靠的小圆片样品强度测试，促进对精细陶瓷材料的设计、研发、表征及产品质量控制。

本标准规定了室温下采用双环加载法对先进单相精细陶瓷进行名义等轴弯曲强度试验方法。本标准适用于晶粒尺寸小于100 μm的陶瓷材料，包括氧化物陶瓷和非氧化物陶瓷，结构陶瓷和功能陶瓷等。 本标准规定了等轴弯曲强度试验装置（包括加载环、支撑环的尺寸，加载环与试样接触区域的曲率半径等），试样尺寸，试样表面处理的工艺，试样数量，试验步骤和试验结果的计算和处理方法。特别在试验加载夹具装置中，由于不同的加载装置尺寸规格、夹具材料等试验条件可能对试验结果产生比较大的影响，因此标准在这方面进行了详细规定，统一了加载夹具装置规格。此外，精细陶瓷由于本征的脆性使得其对小缺陷敏感，因此样品的标准状态对强度的影响比较大，所以表面处理工艺的一致性才能保证测试获得的强度结果具有可比性。