ICS 81.080 Q 40
中华人民共和国国家标准
GB/T341862017
耐火材料 高温动态杨氏模量试验方法
（脉冲激振法）
Refractory products-Determination of dynamic Young's modulus(MOE)at
elevatedtemperaturesbyimpulseexcitationofvibratior
2018-08-01实施
2017-09-08发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会
发布 GB/T34186—2017
前言
本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。 本标准由全国耐火材料标准化技术委员会（SAC/TC193)提出并归口。 本标准起草单位：中钢集团洛阳耐火材料研究院有限公司、武汉科技大学、郑州大学、辽宁青花集团
耐火材料股份有限公司。
本标准主要起草人：谭丽华、尹玉成、宋艳艳、葛铁柱、王健东、李永刚。
I GB/T34186—2017
耐火材料高温动态杨氏模量试验方法
（脉冲激振法）
警示一一本标准没有规定使用中所有与安全有关的事项。本标准使用者有责任预先建立适当的安全条例并确定其限定的范围。
1范围
本标准规定了耐火材料高温动态杨氏模量试验方法（脉冲激振法）的原理、设备、试样、试验步骤、结果计算及试验报告等。
本标准适用于耐火材料高温动态杨氏模量（脉冲激振法）的测定。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文
件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T4513.5不定形耐火材料第5部分：试样制备和预处理 GB/T7321定形耐火制品试样制备方法 GB/T8170数值修约规则与极限数值的表示和判定 GB/T16839.1热电偶第1部分：分度表 GB/T16839.2热电偶第2部分：允差 GB/T30758耐火材料动态杨氏模量试验方法（脉冲激振法）
3术语和定义
GB/T30758界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
高温动态杨氏模量 tYoung's modulus at elevated temperatures 在高于室温的温度下采用动态法测得的杨氏模量。
4原理
将试样加热到试验温度，保温至规定的时间，冲击器敲击试样，测试试样的弯曲共振频率，将其代入公式计算出试样的动态杨氏模量，
5意义和用途
意义和用途如下： a）可用于评价耐火材料的特性，辅助耐火材料的研究及其质量控制： b）适用于测试均一性耐火材料的杨氏模量； c）为动态测试方法，可测试长条状或圆柱状试样的杨氏模量；
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d) 为无损检测，测试过程中，试样仅发生微小变形，对试样损伤非常小，因此测试后试样仍可用于
其他性能测试； e) 可依据试样尺寸、组成和结构变化选择测试范围；
利用冲击器（锤）敲击被简单支撑的试样； g) 不适用于有大裂纹或空隙的试样； h) 只局限于测试具有规则几何形状的试样，如长条状和圆柱状，因为杨氏模量的计算公式由试样
的相关尺寸、质量和共振频率组成； i) 试样表面不平整或过分粗糙会对计算结果的准确性产生严重影响，动态杨氏模量与试样厚度
的立方成反比，所以试样厚度的变化对结果有重要影响； j) 假定试样为自由振动，无任何约束或阻碍，因此应合适放置试样，确保其能自由振动。
6设备
6.1 设备主要包括试验炉、脉冲激发测量装置和试样支撑装置等，其结构原理图见图1。
4
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说明： 1-—炉村； 2——冲击器； 3——试样支撑装置； 4-—试样； 5——保护装置； 6——热电偶； 7—高温传感器； 8——信号分析系统； 9-隔振装置。
图1试验设备结构示意图
6.2电加热炉，能够至少容纳一块试样，具有按8.4.1规定的升温制度将试样加热到试验温度的能力。 应有足够大的加热区域，且保证试验时试样周围温度均勾，温差不超过士10℃。
对于含碳等易氧化试样，试验炉中试样周围的气氛应是中性或还原性的，可采用气密性试验炉，通人纯净的氮气或氩气等保护性气体以保护试样免于氧化。 6.3脉冲激发测量装置包括冲击器、高温传感器、信号分析系统，如图1所示，用于激发、探测、分析和记录试样的固有频率。
在试验温度下，冲击器和试样接触时应不发生任何化学反应或变形；冲击器的冲击力应能使试样产
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生合适的振动，但不能对试样造成物理损坏或使试样移动。
高温传感器由接收器和保护装置等组成，可测频率量程至少为50Hz～20kHz，传感器的最大可接收频率在一3dB功率损耗发生之前应至少大于频率测量量程的10%。
信号分析系统精度应达到0.1%FS。 注：推荐冲击器冲击头的曲率半径R为(4士1)mm。
6.4试样支撑装置可由切口整齐或圆柱形的耐高温轻质材料制成，也可采用悬线法支撑试样，试样应处于水平位置。
试验温度下，支撑装置和试样接触时不发生任何化学反应或变形，且在同一水平面上，其长度至少大于试样宽度5mm，若为圆柱形支撑，建议曲率半径R为（5士1)mm，应定期对支撑装置进行检查，以保证其符合使用要求。
试样支撑点位于距离试样两端0.224L的节点处。 6.5热电偶，符合GB/T16839.1和GB/T16839.2的要求。 6.6游标卡尺，分度值0.02mm。 6.7鼓风干燥箱，温度能控制在（110士5)℃。 6.8电子天平，分度值为0.01g。
7试样
7.1定形试样制备依据GB/T7321进行，不定形试样制备依据GB/T4513.5进行。 7.2试样可以是长条状或圆柱状。长条状试样的长宽比不小于3，长厚比不小于5。试样的最小尺寸至少是试样中最大颗粒的4倍。一般情况下长条状试样的尺寸为（120～160）mm×（20～40）mm× (2030)mm，试样表面应平整，试样的长、宽和厚方向的平行度偏差不超过1%。圆柱状试样的长度和直径的比不小于5，圆柱状试样的尺寸由相关方协商确定。 7.3其他尺寸的试样可由相关方协商确定，试样的形状尺寸应在报告中注明。
8试验步骗
8.1试样干燥
一般情况下，试样应在（110士5）℃烘干至恒量；对易水化试样，应尽可能干切，如需湿切，湿切后用
干布将水擦干后立即在鼓风干燥箱内（110士5)℃干燥至恒量。 8.2试样质量和尺寸测定
用电子天平称量试样的质量，精确到0.01g，用游标卡尺测量试样长度、宽度和厚度，精确到0.02mm。 8.3装样
将准备好的试样，轻轻地置于试样支撑装置上，使试样两端距支撑点的距离为0.224L。调整高温传感器，使传感器位于试样的反节点处，如图2所示。试样与发热体之间距离应不小于50mm；多块试样测试时，试样之间的间距应不小于30mm。
调整冲击器的蔽击力度，测试并记录室温下试样的弯曲共振频率。
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0. 224L
.224/
3 2
说明：
一冲击器；
1- - 2- - 一高温平台； 3- 一冲击杆；
一支撑装置； 5 一试样；
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一高温传感器。
6-
-
图2试样放置示意图
8.4加热 8.4.1按试样材质控制试验炉内气氛，以4℃/min～5℃/min的升温速率将试样加热到试验温度，或按产品的技术条件规定或相关方协商的升温速率加热试样至试验温度，升温速率应在试验报告中注明。 8.4.2将试样加热到试验温度时开始保温计时。对于烧成耐火材料保温时间为30min。热处理过的不定形耐火材料保温时间为30min；未热处理的不定形材料的保温时间可为60min，也可由相关方协商确定。保温时间和不定形材料的热处理条件应在试验报告中注明。 8.5共振频率的测定 8.5.1达到预设的保温时间后，轻轻敲击试样的反节点位置，见图2。 8.5.2记录从信号分析系统中读取的频率。
9结果计算
9.17 高温杨氏模量计算
高温杨氏模量的计算需要考虑试样热膨胀因素的影响，其计算公式如式（1）：
1
Er=E
(1 )
1+α(T-T。
式中： E一在温度T下的杨氏模量，单位为帕(Pa)；
E。-常温杨氏模量，单位为帕(Pa); 4