国家标准计划《多孔陶瓷 球形压痕强度的测定》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 17170:2015。

采标中文名称:多孔陶瓷 球形压痕强度的测定。

多孔陶瓷在多功能材料领域的应用与日俱增，这类材料包括多孔二氧化硅（用于绝缘）、多孔生物材料（用于骨替代物）、多孔能源材料（用于氧化物燃料电池）和多孔过滤材料（用于柴油颗粒过滤器、水处理、液态铝过滤、吸附和催化）。

此类材料一般都需要具有较高的气孔体积分数，以满足轻质、隔热、隔音吸附、离子交换、过滤、细胞可及性、表面吸附与催化反应的需求。

另一方面，多孔材料也需要满足一定的机械性能。

例如增加多孔体积和比表面积有利于提高催化剂载体催化性能。

然而，孔隙率的增加通常会导致机械性能下降。

机械强度是催化剂载体的关键参数，满足催化活化过程中的各种机械负载，运输和使用寿命。

与致密陶瓷一样，多孔陶瓷材料通常表现出当受到拉伸应力时的脆性断裂。

脆性表示断裂前没有塑性变形产生于存在严重缺陷。

为了已经多孔材料的脆性断裂行为，开发适用于多孔材料的表征方法具有重要意义。

随着现代材料科学技术的发展和工业产品结构的不断进步,小尺寸材料的应用越来越广泛,微米范围内的局部材料性能也越来越得到重视, 因而测量局部小尺寸材料性能的方法也变得更加重要。

压痕法评价材料力学性能是近年来国内外重点研究的课题，与传统的材料力学性能评价方法相比，具有无损、便捷、精度高的优点。

压痕法能够对在役的结构件的各个区域进行无损而有效地性能评定，这对保障结构件的安全使用具有重要意义。

在国际上，压痕法评价材料力学性能已经应用于实际，并获得与传统拉伸试验相当的精度结果。

20世纪80年代以来,流行的纳米压痕法为测量小尺寸材料的性能提供了一条很好的途径,但是该方法的使用限制十分严格,例如对使用温度和地面振动等方面的要求,而且它不能用于现场检测实际结构。

为了解决这个问题,国际上正在探讨借助纳米压痕法的理论基础,开发新的实用设备和计算理论与方法。

按照压头形状分类，压痕法主要分为锥形压头和球形压头。

两种压头的测试方法相似，但是从实际应用和便利上考虑，球形压痕法（简称BIT）是最为合适的。

由于球形压头的旋转抛物面特性,与其它棱锥型或圆锥型压头相比，更容易获得材料的各种力学性能,如屈服强度、应力-应变曲线、应变硬变指数、强度系数、拉伸强度和断裂韧度等。

采用球形压痕评价材料局部性能的一个最大优点就是它的非破坏性,在测试时它不需要移走测试材料,仅在表面上留下一个几十或几百微米大小的平浅压痕,因此可用此技术简单、非破 坏性地评价材料的性能,而且还可以进行连续压入测试,即连续加载并记录压入位移，从而获得压入载荷-位移曲线，提供比常规测试更丰富的信息。

综上，本标准的目的是通过在多孔陶瓷样品上用球形压头施加载荷，直至样品被压缩分裂成两个或两个以上的碎片，或许多小片状或粉状碎片而破坏时的载荷位移曲线，来评价多孔陶瓷的结构强度。

这一方法不同于传统的平压头压缩强度测试方法，更接近材料的实际使役情况。

采用该国际标准，制定国家标准，可以为球面压痕评价技术研究多孔陶瓷的脆性断裂行为提供方法依据，对催化剂载体或过滤等多孔陶瓷等行业的设计、研发、表征及产品质量控制具有重要意义。

本标准规定了室温下过滤、催化等领域用多孔陶瓷球压强度的试验方法。 针对应用在催化、过滤、湿敏传感器、分子筛等领域的多孔陶瓷材料，气孔率一般为30%-60%，通过球形压头在样品表面施加载荷，当样品发生分裂成两部分或小块剥落、粉化时等现象时，施加的载荷出现最大的降低或消失，该情况下的最大载荷即为样品的球形压痕强度。 本标准规定了多孔陶瓷球形压痕强度的试样尺寸及尺寸精度，试样制备工艺，试样数量，压头的材质和压头的直径及其精度，样品基座的材质、硬度和尺寸及其与试样的接触面积，试验的加载速率、基座和压头尺寸变化与其更换的必要条件等。