彈性模量對石墨電極的性能設(shè)計(jì)和實(shí)際應(yīng)用都有重要意義
彈性模量對石墨電極的功能規(guī)劃和實(shí)踐應(yīng)用都有重要意義
資料在彈性變形范圍內(nèi),應(yīng)力和應(yīng)變的比值稱為彈性模量。以E表明彈性模量,則E=或=E(式中表明應(yīng)力,ε表明應(yīng)變)。彈性模量是衡量資料彈性形變才能的目標(biāo),彈性模量E可定義為“發(fā)生單位彈性形變時(shí)所需的應(yīng)力巨細(xì)”,彈性模量越大,要發(fā)生必定的彈性變形所需的應(yīng)力越大,或者說在必定應(yīng)力下所發(fā)生的彈性變形越小。人工石墨資料基本上屬于脆性資料,在室溫時(shí)遭到必定的應(yīng)力后容易發(fā)生脆性斷裂,并且往往在較小的彈性變形之后發(fā)生。經(jīng)過對炭和石墨制品彈性模量的測定,結(jié)合其他目標(biāo)可以判斷制品的高溫功能,如抗熱震性。在其他物理目標(biāo)不變的情況下,下降彈性模量有助于提高抗熱震性。彈性模量對石墨電極的功能規(guī)劃和實(shí)踐應(yīng)用都有重要意義。
測定資料彈性模量的方法有三種:
1.縱彈性模量為資料遭到緊縮或拉伸時(shí)發(fā)生單位彈性形變所需的應(yīng)力巨細(xì),也稱楊氏模量;
2.剪切彈性模量(剛性模量)為資料處在剪切彈性變形階段中剪應(yīng)力和剪應(yīng)變的比例聯(lián)系;
3.體積彈性模量為物體各方面遭到均勻的壓強(qiáng)時(shí)應(yīng)力與體積改變的比值。在沒有特別注明的場合,提到的彈性模量一般是指縱彈性模量(即楊氏模量)
我國炭素廠測定彈性模量的標(biāo)準(zhǔn)方法(GB3074.2—82)為聲頻共振法,其成果為縱彈性模量。待測試樣加工成必定標(biāo)準(zhǔn)的棒狀,夾在支架上,在試棒的下端接上頻率可以改動(dòng)的超聲波發(fā)射器,在超聲波發(fā)射器宣布的超聲波的效果下,試棒開端作相應(yīng)的振蕩,這種試棒發(fā)生的振蕩傳送到靈敏度很高的接收器,經(jīng)過放大輸送到示波器,在示波器的屏幕上就呈現(xiàn)振蕩的波形。不斷地改動(dòng)超聲波發(fā)射器宣布的超聲波頻率,此刻試棒的振蕩也隨之改變,當(dāng)超聲波發(fā)射器宣布超聲波的頻率與試棒的固有頻率持平時(shí),試棒的振蕩達(dá)到最強(qiáng),也便是呈現(xiàn)了共振現(xiàn)象,此刻在示波器的屏幕大將呈現(xiàn)最大的振幅,這個(gè)和最大振幅相應(yīng)的發(fā)射頻率便是試棒的共振頻率。已知試棒的形狀、巨細(xì)和密度,就能計(jì)算出超聲波在其間的傳播速度,從而求得試棒的彈性模量。對整根石墨電極的彈性模量測定可采用聲速法,經(jīng)過試樣的聲波速度越高則彈性模量越大,聲速法測定的我國標(biāo)準(zhǔn)為GB9974—88聲速與彈性模量的聯(lián)系如下
E=CXDV2
式中彈性模量,單位為kPa;
C—校正系數(shù),石墨為0.933;
Db試樣的密度,單位為g/cm3;
聲速,單位為m/s