碳块耐高温实验

检测项目

热物理性能检测：

• 热膨胀系数：α≤5.0×10^{-6}/K、温度范围RT-1500°C（参照ISO5019）
• 热导率：λ≥100W/(m·K)、测量误差±1%（参照ASTME1461）
• 比热容：Cp≥0.7J/(g·K)、热平衡时间≤10min

机械性能检测：

• 抗压强度：≥50MPa（参照ASTMC133）、加载速率0.5mm/min
• 弯曲强度：≥30MPa、跨距100mm
• 维氏硬度：HV10≥100、载荷10kgf

热稳定性检测：

• 耐高温温度：≥1800°C、保温时间2h
• 高温蠕变率：≤0.1%/h、应力20MPa
• 热循环次数：≥100cycles、温度变化速率50°C/min

化学稳定性检测：

• 氧化速率：质量损失≤0.5mg/cm²/h、氧气浓度21%
• 腐蚀抵抗：CO2环境失重率≤1.0%、暴露时间24h
• 挥发分含量：≤0.5wt%、加热温度600°C

微观结构分析：

• 孔隙率：≤10%、测量方法压汞法
• 晶粒尺寸：平均粒径≤50μm、参照ASTME112
• 裂纹密度：无可见裂纹（放大倍数500×）

电气性能检测：

• 电阻率：ρ≤50μΩ·m、电流密度10A/cm²
• 电导率：σ≥200S/m、频率50Hz
• 介电常数：ε≤5.0、测试电压1kV

热冲击抵抗检测：

• 开裂灵敏度：无裂纹生成（水淬试验）
• 尺寸变化率：线性变形≤0.5%、温差1000°C
• 表面完整性：剥落面积≤5%

重量损失测试：

• 高温失重：≤2.0wt%at1500°C、保温60min
• 灰分含量：≤0.8wt%、燃烧温度800°C
• 粘结强度：≥15MPa、剥离速率1mm/min

尺寸稳定性检测：

• 体积收缩：≤1.0%、冷却速率10°C/min
• 线性膨胀：ΔL/L≤0.3%、参照GB/T2997
• 翘曲度：≤0.2mm/m、测量基准平面

表面特性检测：

• 表面粗糙度：Ra≤5.0μm、采样长度0.8mm
• 氧化层厚度：≤10μm、金相分析法
• 接触角：θ≥90°、液滴体积5μL

检测范围

1.石墨碳块：用于电极和导电部件，检测重点为高温电阻率、热膨胀一致性及热导率稳定性。

2.碳-碳复合材料：应用在航天制动系统，检测重点为氧化抵抗能力、摩擦系数波动及热冲击循环次数。

3.耐火碳块：作为高温炉衬材料，检测重点为耐高温极限、蠕变变形率及化学腐蚀失重。

4.碳纤维增强碳块：用于汽车刹车盘，检测重点为抗压强度、纤维分散均匀性及高温下尺寸稳定性。

5.等静压石墨：服务于半导体工业，检测重点为纯度指标、微观孔隙分布及电导率一致性。

6.炭黑填充碳块：应用于密封元件，检测重点为弹性模量、耐久性测试及高温挥发分含量。

7.沥青基碳块：用于阳极材料，检测重点为粘结强度、电阻率变化及热稳定性阈值。

8.树脂基碳块：用于模具制造，检测重点为固化度、硬度均匀性及热循环开裂敏感性。

9.纳米碳管增强碳块：用于高强度结构件，检测重点为增强因子、分散效果评估及高温机械性能。

10.生物碳块：用于环保能源，检测重点为灰分含量、燃烧残留率及热解重量损失。

检测方法

国际标准：

• ASTMC611-22碳块室温电阻率测定方法
• ISO5019-2020耐火制品高温性能试验通则
• ASTME1461-22稳态热导率测定技术
• ISO4498-2021烧结金属材料硬度测试
• ASTMC133-22耐火材料抗压强度试验

国家标准：

• GB/T2997-2022碳素材料热膨胀系数测定方法
• GB/T3074.1-2019石墨电极抗折强度试验
• GB/T9966.15-2021天然石材高温稳定性测试
• GB/T14235-2020碳材料氧化速率测定
• GB/T17431.2-2019轻集料高温性能试验

方法差异说明：ASTM标准通常指定较快的加热速率（如10°C/min），而GB标准要求更严格的温度控制精度（±0.5°C）；ISO方法注重环境模拟条件（如气体流量），GB侧重常温至高温的梯度测试。

检测设备

1.高温炉：ModelHTF-1800（最高温度1800°C，控温精度±1℃）

2.万能试验机：ModelUTM-100（载荷范围0-100kN，测量精度±0.5%）

3.热膨胀仪：ModelTMA-500（温度范围RT-1500°C，分辨率0.1μm）

4.热导率测定仪：ModelTC-300（测量范围0.1-500W/(m·K)，误差±2%）

5.扫描电子显微镜：ModelSEM-2000（分辨率1nm，最高放大倍数500,000×）

6.X射线衍射仪：ModelXRD-6000（角度范围5-140°，精度0.001°）

7.热重分析仪：ModelTGA-100（温度范围RT-1000°C，灵敏度0.1μg）

8.维氏硬度计：ModelHV-50（载荷范围10-50kgf，压痕测量精度±1μm）

9.金相显微镜：ModelOM-400（放大倍数50-1000×，图像分辨率0.5μm）

10.电气电阻测试仪：ModelER-100（电阻范围0.1μΩ-100MΩ，电流精度±0.1%）

11.热冲击试验机：ModelTST-500（温度变化速率100°C/min，循环次数计数）

12.气体腐蚀测试装置：ModelGCT-200（气体流量控制精度±1%，压力范围0-1MPa）

13.密度计：ModelD-300（测量精度±0.001g/cm³，样本尺寸10mm³）

14.表面粗糙度测量仪：ModelSR-100（Ra分辨率0.01μm，扫描速度1mm/s）

15.分光光度计：ModelSP-50（波长范围200-800nm，氧化层分析精度±0.5%）

北检(北京)检测技术研究院【简称：北检院】

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。

以上是与"碳块耐高温实验"相关的简单介绍，具体试验/检测周期、检测方法和仪器选择会根据具体的检测要求和标准而有所不同。北检研究院将根据客户需求合理的制定试验方案。