中國炭素廠應力松弛實驗對炭糊的力學性能的研究方法-偉名石墨

炭糊不僅為粘塑性材料，而且具有明顯的粘彈性，炭糊的粘彈性依賴于溫度和外力作用的時間，其力學性能隨時間的變化稱為力學松弛，包括應力松弛、蠕變和動態力學性能等。應力松弛是彈性體試樣在恒定應變下，其應力和模量隨時間的延續而變化。在形變保持恒定的情況下，應力a按指數方式衰減，通過應力松弛實驗可以求出炭糊的力學參數，如屈服應力f、彈粘系數比E/K、松弛時間t。中國蘭州炭素廠曾用應力松弛實驗對炭糊的力學性能進行過研究，研究方法和結果表述如下。

實驗所用的試樣為供擠壓直徑400mm石墨電極的糊料，從混捏機中取樣，再壓制成石墨電極圓棒，圓棒按實驗要求切割成直徑34mm、長45mm的試樣。實驗設備為INSTRON4301型材料試驗機。應力值可自動記錄。將試樣裝在特制的恒溫器內，保持足夠的時間，使試樣內外溫度達到均勻穩定，溫度波動要求不超過土0.5℃。然后按一定速度加壓，壓力達到預定值時，保持試樣的高度不變，并停止加壓。記錄壓力隨時間的延續而自動衰減的情況，得到應力松弛曲線。1號試樣的應力松弛曲線繪制于圖上，從圖中可以讀出：起始應力。為4880kPa。圖中=f，這條與時間軸平行的水平線是松弛曲線的漸近線。用1n(o-f)對t作圖，得到如圖所示的直線，直線的斜率是彈粘系數比E/K，這一比值的倒數為松弛時間t。實驗數據列于表。通過實驗，認為炭糊在一定條件下可以用賓漢體解釋其流變特性，并可對炭糊擠壓過程的一些力學性能進行分析。實驗確認炭糊的力學性能對溫度十分敏感，溫度升高，屈服應力降低，松弛時間延長，這對制定合理的擠壓工藝至為重要。屈服應力f值的大小，對計算石墨電極擠壓所需壓力也有參考意義。

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