CN111781226B - 一种人造石板材耐热性能测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种人造石板材耐热性能测试方法，属于建筑装饰材料领域，通过辐射、对流的热传递方式，模拟实际使用场景中人造石板材边缘局部受热情况，同时在人造石板材侧边、受热面、背面贴上温度传感电偶，在人造石板材侧面受热中心位置贴上应变片，监测整个受热过程中人造石板材的应变、温度变化情况，直至板材发生开裂。将得出的数据导出，通过作图分析，得出板材开裂时开裂应变、开裂温度、开裂时间、温升速度等数据，并以此来表征板材的耐热性能。设置了稳定的热源以及固定的板材受热区域，这是该方法重复性良好的主要原因，测试过程的监测指标客观，不依赖人工观察。通过板材受热后的应变变化来反映开裂，避免了人工观察导致的实验误差。

Description

一种人造石板材耐热性能测试方法

技术领域

本发明涉及建筑装饰材料领域，尤其涉及一种人造石板材耐热性能测试方法。

背景技术

人造石是人工合成的一种建筑装饰材料，其应用于厨房台面、桌面时，当在其表面放置热水壶、烧烤架等器具，面板由于温度骤然升高而出现裂缝，甚至炸裂.现行的人造石标准中没有定量检测人造石产品耐热能力的检测方法及指标本发明创造的内容为一种人造石耐热能力进行定量测试的检测方法。

目前人造石耐热能力测试常用的方法是JC/T908-2013《人造石》标准和DB44/T1601-2015《无机型人造石板材》中提出的“耐高温性试验方法”，该方法通过将板材与高温物体接触一定时间或将板材置于高温环境中一定时间，观察其颜色和表面质感的变化以及弯曲强度的变化来评价其耐高温性能。为此测试过程与板材作为厨房台面板使用时的场景更接近，部分企业开发了如下测试方法：将300mm*300mm的人造石板材放在桌面上，稍微超出桌面一点，用水润湿其表面；将鸣音水壶中的水(3kg)烧至一定温度，放在板材上，与板材边缘平齐；计时3分钟，观察板材有无开裂，若没有，重复第二次试验，以此类推。

上述现有技术缺点：

一、重复性不佳。耐高温性试验方法和水壶测试方法一方面因为存在人工观察试验结果的原因，导致结果容易出现偏差；水壶测试方法中，因水壶放置位置、水壶温度、水壶与板材接触程度等问题，导致同批人造石板材测试结果容易出现明显差异。

二、试验结果不量化。JC/T908-2013《人造石》标准中耐高温性试验方法的结果报告主要是描述测试后板材颜色和质感的变化，这一结果不够量化，难以反映不同板材间的差异。

三、板材受热过程中温度变化、裂缝的产生过程等无法准确记录。

发明内容

本发明的目的在于提供一种人造石板材耐热性能测试方法，解决背景技术中所提到的技术问题。

针对上述现有技术的缺点进行改进，设置稳定的热源对人造石板材固定区域进行加热，同时监测人造石板材受热过程中的应变、温度等变化情况，用应变的突变来指示板材发生开裂的时间达到定量化地表征人造石板材耐热能力的目的。

一种人造石板材耐热性能测试方法，所述方法包括如下步骤：

步骤1：在人造石板材侧面贴上应变片，选定受热区域，并在受热区域贴上温度电偶，通过导线将测量仪器分别与温度电偶和应变片连接；

步骤2：将人造石板材放置于挖有圆缺的隔热板上层，且人造石板材边缘与圆缺边缘相切，人造石板整体均设置在隔热板面积区域内；

步骤3：将实验室电热板加热到恒定温度，将隔热板和人造石放置于电热板上，整个圆缺部位均在电热板加热面区域内，同时点击测量仪器开始测试，通过温度、应变分析仪记录板材的应变、温度变化情况；

步骤4：观察人造石板材应变发展曲线，当曲线出现突变时，说明此时已开始出现裂纹，继续保持一段时间后点击仪器上停止试验按钮，在仪器上导出此次测试过程中监测的应变和温度数据；

步骤5：通过数据作图分析(origin软件)，得出应变-温度随时间变化曲线，应变突变起点对应横坐标即为开裂时间，纵坐标即为开裂应变，此开裂应变对应的测试时间即为开裂时间，用此时温度减去初始温度除以开裂时间即为温升速度，从而得出板材开裂时开裂应变、开裂温度、开裂时间、温升速度的数据，并以此来表征板材的受热性能；

步骤6：通过重复测量，同配比同批次板材开裂时间误差在30s以内，应变差值在50με以内，试验的重复性优于用水壶直接加热。

所述步骤1中，应变片贴在离受热区域最近的侧面，测量仪器为温度应变分析仪，精度要求为温度0.1℃，应变1με。

所述步骤2中人造石板大小为300mm*300mm，厚度为20-30mm，隔热板的大小为400mm*300mm，厚度大于50mm，且加热15min以后，上表面最高温度小于40℃，圆缺为φ180mm的空心圆缺孔。

所述步骤3中，电热板加热到恒定温度为250℃，电热板加热面尺寸大小为300mm*200mm。

通过辐射、对流的热传递方式，模拟实际使用场景中人造石板材边缘局部受热情况，同时在人造石板材侧边、受热面、背面贴上温度传感电偶，在人造石板材侧面受热中心位置贴上应变片，监测整个受热过程中人造石板材的应变、温度变化情况，直至板材发生开裂。将得出的数据导出，通过作图分析，得出板材开裂时开裂应变、开裂温度、开裂时间、温升速度等数据，并以此来表征板材的耐热性能。

本发明采用了上述技术方案，本发明具有以下技术效果：

本发明设置了稳定的热源以及固定的板材受热区域，这是该方法重复性良好的主要原因，测试过程的监测指标客观，不依赖人工观察。本方法通过板材受热后的应变变化来反映开裂，避免了人工观察导致的实验误差。

附图说明

图1为本发明人造石板材结构示意图。

图2为本发明隔热板结构示意图。

图中标号：1-人造石板材；2-人造石板材受热区域；3-隔热板；4-人造石板材放置区域；5-开孔区域。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，举出优选实施例，对本发明进一步详细说明。然而，需要说明的是，说明书中列出的许多细节仅仅是为了使读者对本发明的一个或多个方面有一个透彻的理解，即便没有这些特定的细节也可以实现本发明的这些方面。

一种人造石板材耐热性能测试方法，所述方法包括如下步骤：

1、将实验室电热板加热到恒定温度(250℃)，电热板加热面尺寸300mm*200mm。

2、在人造石板材侧面(离受热区域最近的侧面)贴上应变片，在受热区域贴上温度电偶，通过导线将测量仪器和温度电偶、应变片连接。

3、将300mm*300mm人造石板材放置于挖有φ180mm圆缺的隔热板(400mm*300mm)上层，要求板材边缘与圆缺边缘相切，板材整体均在隔热板面积区域内。

4、将隔热板和人造石放置于电热板上，要求整个圆缺部位均在电热板加热面区域内，同时点击测量仪器开始测试，通过温度、应变分析仪记录板材的应变、温度变化情况。

5、观察人造石板材应变发展曲线，当曲线出现突变时，说明此时已开始出现裂纹，继续保持一段时间后点击仪器上停止试验按钮，在仪器上导出此次测试过程中监测的应变、温度数据。

6、通过数据作图分析，得出板材开裂时开裂应变、开裂温度、开裂时间、温升速度等数据，并以此来表征板材的受热性能。

7、通过重复测量，同配比同批次板材开裂时间误差在30s以内，应变差值在50με以内，试验的重复性优于用水壶直接加热。

仪器设备信息：

1、温度-应变分析仪：精度要求温度0.1℃，应变1με。

2、实验室加热台：室温-400℃温度可调，稳定后温度波动＜2℃。

3、应变片：电阻120Ω，长度50mm。

4、温度电偶：贴片式，精度0.1℃。

5、隔热板：较好的隔热效果，厚度＞50mm，加热15min上表面最高温度＜40℃。

图2方框区域即为人造石板材的放置区域，图1中受热区域即为图2中的开孔区域，隔热板下层直接与实验室电热台接触，以此来通过开孔区域对人造石板材进行辐射对流加热。人造石板材受热区域2贴在开孔区域5上，人造石板材1放置在人造石板材放置区域4上。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种人造石板材耐热性能测试方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

步骤1：在人造石板材侧面贴上应变片，选定受热区域，并在受热区域贴上温度电偶，通过导线将测量仪器分别与温度电偶和应变片连接；

步骤2：将人造石板材放置于挖有圆缺的隔热板上层，且人造石板材边缘与圆缺边缘相切，人造石板材整体均设置在隔热板面积区域内；

步骤3：将实验室电热板加热到恒定温度，将隔热板和人造石板材放置于电热板上，整个圆缺部位均在电热板加热面区域内，同时点击测量仪器开始测试，通过温度电偶和应变分析仪记录板材的应变、温度变化情况；

步骤4：观察人造石板材应变发展曲线，当曲线出现突变时，说明此时已开始出现裂纹，继续保持一段时间后点击仪器上的停止试验按钮，在仪器上导出此次测试过程中监测的应变和温度数据；

步骤5：通过数据作图分析，得出板材开裂时开裂应变、开裂温度、开裂时间和温升速度的数据，并以此来表征板材的耐热性能；

步骤6：通过重复测量，同配比同批次人造石板材开裂时间误差在30s以内，应变差值在50με以内，试验的重复性优于用水壶直接加热；

所述步骤1中， 应变片贴在离受热区域最近的侧面，测量仪器为温度应变分析仪，精度要求为温度0.1℃，应变1με；

所述步骤2中人造石板材大小为300mm*300mm，厚度为20-30mm，隔热板的大小为400mm*300mm，厚度大于50mm，且加热15min以后，上表面最高温度小于40℃，圆缺为φ180mm的空心圆缺孔；

所述步骤3中，电热板加热到恒定温度为250℃，电热板加热面尺寸大小为300mm*200mm。