[發明專利]一種陶瓷巖板應力的超聲測試方法及測試系統

在審

• 申請號: 202110012325.1
• 申請日: 2021-01-04
• 公開（公告）號: CN112858474A
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發明（設計）人: 余有根;馮斌;李儒強;林珊;張脈官;羅偉彬;廖健坤
• 申請（專利權）人: 廣東金剛新材料有限公司;佛山市陶瓷研究所集團股份有限公司
• 主分類號: G01N29/04
• 分類號: G01N29/04
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 許羽冬

本發明公開了一種陶瓷巖板應力的超聲測試方法及測試系統，所述方法包括：采用應力測量儀，向測試樣本發送超聲波并接收超聲回波，以生成超聲波波譜；根據所述超聲波波譜，利用絕對值測定法或相對值測定法，得到所述測試樣本的測試區域中心點的應力值，進而得到所述測試樣本的應力分布圖。本發明通過超聲波應力準確檢測出陶瓷巖板應力分布狀態，對巖板進行預先的篩選或者選擇適合切割加工的切割方案，同時對于調整巖板的生產工藝與配方調整都有重要的指導作用。

技術領域

本發明涉及陶瓷應力測試技術領域，尤其涉及一種陶瓷巖板應力的超聲測試方法及測試系統。

背景技術

陶瓷巖板是國內近年來陶瓷行業的熱門產品。對于巖板的用途已不僅僅作為陶瓷地板磚，其更多地作為一種應用材料，廣泛地應用于家具面板、櫥柜定制等多個領域，為了滿足各種領域使用常常需要進行加工切割、開孔鉆孔、倒角、開槽、水刀等處理，這對巖板的可加工性能提出較高的要求。而目前國內的巖板制造廠商都不可避免地遇到了巖板切割裂的問題，這極大地影響了國內巖板市場的發展。造成巖板切割裂問題的主要原因在于大規格巖板產品中殘余應力過大而引起切割過程的破壞，因此對于巖板產品的加工可靠性提出了日益嚴格的要求。這使得在巖板生產、加工過程中對其殘余應力進行準確且快捷的檢測顯得相當必要。

目前測試殘余應力的手段主要有兩大類：有損檢測與無損檢測。其中有損檢測有鉆孔法、環芯法等，這種方法都屬于應力釋放法，需要對樣品進行加工處理。盡管這類方法的精度較高、準確性較高，但存在制樣困難且只能單一區域進行檢測；

現有技術存在的缺點：

1)鉆孔法效率很低，單個點測試就需要貼應變片、打孔、讀數，鉆孔后會改變整片巖板的應力分布，無法準確測試整塊巖板的應力狀態。這種測試手段屬于破壞性檢測，無法做到逐片檢測或者抽檢合格后投入使用。一般只適用于表面檢測而不能進行體應力檢測。

2)環芯法需要對樣品測試區域進行加環芯槽加工，制樣與操作復雜，同時屬于部分破壞性測試，改變了樣品周圍的應力狀態。一般用于表面應力測試

3)射線法只能測試結構完整的晶體上的受力情況，無法測試玻璃相應力。而巖板上存在大量玻璃相和晶格不完整的晶體，無法用X射線測試出應力。由于射線的作用深度限制，一般只適用于測幾十微米厚度的表面層應力檢測。另外，設備成本較高，射線對人體有害。

4)磁性法只針對具有鐵磁性的材料，對于巖板等陶瓷材料并不適用。同時該測試方法的可靠性與精度較差，不適用于較高殘余應力檢測。

綜上，無損檢測有X射線衍射法、磁性法以及超聲法。X射線衍射法與磁性法都對材料有一定的局限且存在成本高昂的問題。

發明內容

本發明目的在于，提供一種陶瓷巖板應力的超聲測試方法及測試系統，以解決現有技術測試效率低、測試精度低且多為破壞性測試的問題。

為實現上述目的，本發明實施例提供一種陶瓷巖板應力的超聲測試方法，包括步驟：

采用應力測量儀，向測試樣本發送超聲波并接收超聲回波，以生成超聲波波譜；

根據所述超聲波波譜，利用絕對值測定法或相對值測定法，得到所述測試樣本的測試區域中心點的應力值，進而得到所述測試樣本的應力分布圖。

在某一個實施例中，所述絕對值測定法包括步驟：

制作與所述測試樣本材料相同的零應力標準樣本；

采用所述應力測量儀，得到所述標準樣本的超聲波波譜和超聲波初始傳輸時間t₀；

通過萬能試驗機在所述標準樣本上施加預設應力，得到相位差和應力關系的比例系數K；

根據所述測試樣本的超聲波接收時間t和所述標準樣本的初始傳輸時間t₀得到相位差Δt，計算公式如下：