陶瓷制品外接部件安全性能检测方法研究与仪器研制

翁忠良

摘 要 本文提出了一种陶瓷制品外接部件安全性能的检测方法，即将陶瓷样品固定在试验台上进行测试，在样品外接部件的适当位置增加一定荷重的同时保持一定的时间，由此来判断样品外接部件安全性能是否合格。通过实验证明，研制的仪器测试样品范围广，减少了测试人员的繁杂工作，保证了检测的正确度。

关键词 外接部件；安全性能；检测方法；仪器研制

0 前 言

陶瓷制品的成型并不都是一次成型的。有的是先加工好主体部分，然后再把一些附属配件粘接上去，如陶瓷杯、陶瓷罐是后粘上把手的，陶瓷茶壶是后粘接上壶嘴和把手的，人们在日常工作生活中有可能使用到陶瓷杯、陶瓷罐和陶瓷茶壶等来盛装食物和水，而这些陶瓷制品外部均有把手、嘴等外接部件，这些外接部件可用于提起并移动物品，而当外接部件承受力不够时，易发生脱离现象，尤其内盛加热食品、热水时，可能会对人员造成砸伤、烫伤等伤害。

目前，世界各国还没有对陶瓷制品外接部件安全性能测试方法进行过系统研究。另据了解，我国尚无可用于陶瓷制品外接部件安全性能的测试方法。因此，为了有效地评价陶瓷制品外接部件的安全性能，更好地保護消费者的安全，开展陶瓷制品外接部件安全性能检测方法的研究工作，显得尤为重要。

1 检测方法

1.1 技术难点

陶瓷制品外接部件安全性能检测目前无相关的检测方法，可以参考QB/T 2933-2008《双层口杯》和QB/T 1622.8-1992《不锈钢器皿杯》中的检测方法。一种方法是通过手把将杯挂起，将灌满室温水后3倍样品质量的重物合适地挂在样品上，保持5分钟，试验后手把处应无异常；另一种方法是将2倍杯容量纯水质量的砝码置于杯内，用杯把平举起不小于0.8m，静止支承10min，然后取出砝码进行10min满水试验，试验后杯把和杯体连接处不得有损坏、脱落和开裂等现象。

对于陶瓷制品（如陶瓷杯、陶瓷罐和陶瓷茶壶等）来说，由于受到生产工艺、消费者对产品外观的要求和日常生活中的使用需要等因素影响，陶瓷制品存在材质不同、形状较多、容量大小变化较大，有的可能无法将重物挂在样品上，有的样品如陶瓷罐可能由于容量偏大，通过把手等外接部件平举样品10min难度较大，同时这两种方法都为手工操作，耗时较长，给测试带来一些不确定因素，准确性无法保证。

1.2 检测方法的确定

在日常生活使用过程中，人们对于有外接部件的陶瓷制品，基本都在外接部件的中间位置用力，一些茶壶的把手在上部，那么对于这样的外接部件，可能需要检测拉力，其余情况就要考虑承受推力。

综合考虑以上因素，我们认为下述方法较合理。把一件待测样品放置在装夹试验台上，选用合适的连接杆和测试头，并调节推拉力计测试头到离外接部件中央位置1厘米处，通过前后移动两导杆，并上下移动压板至合适位置（如陶瓷杯口中心），调节压板两侧的固定装置，使样品完全固定在试验台上，根据样品形状、大小、材质等情况，设定推拉力计上加荷大小后，开始加载。当测试头和外接部件接触并且加荷至设定大小，若出现破损立即停止试验；否则在设定的加荷量保持一定时间后停止，完成试验。检查样品的外接部件是否有裂纹或开裂。

2 实验部分

2.1 试验设备和材料

2.1.1试验设备主要技术参数

推拉力计最大负荷为200N，有效行程为0～500mm，电动加载、无级调速；推拉力计测力中心距立柱（支撑）面80mm；测试试验台的底板300mm×250mm×10mm（见图1）。

两导杆间距200mm，导杆在导杆槽内前后移动距离为0-150mm（见图2）；压板宽度20mm，上下可调高度0-300mm；凹形压头（弧度150°，宽度20 mm）。2.1.2设备结构组成

主要由三大部分组成：①测力系统：推拉力计、连接杆、测试头和夹具；②样品固定装置：测试试验台、导杆和压板；③控制系统：加荷系统、调速系统和升降系统。

2.1.3不同样品

日用精陶杯、水罐，日用瓷器杯、水罐、茶壶，紫砂壶。

2.2 实验操作部分

对于有外接部件的陶瓷制品，日常生活使用过程中基本都在外接部件的中间位置用力；若用外接部件提起该陶瓷制品，可能需要考虑产品本身的自重和产品的实际容量，以及实际容量的大小，因为实际容量过大的，已有较大自重，考虑到使用者的力量，该陶瓷制品不可能装载几倍于实际容量所相应质量的重物。因此我们认为对于实际容量小于1000ml的陶瓷制品，在其外接部件中心部位承受的负荷为样品自重加上等同于6倍样品容量纯水的重量；对于实际容量介于1000ml和2000ml的陶瓷制品，在其外接部件中心部位承受的负荷为样品自重加上等同于4倍样品容量纯水的重量；对于实际容量大于2000ml的陶瓷制品，在其外接部件中心部位承受的负荷为样品自重加上等同于2倍样品容量纯水的重量；所有负荷保持5分钟，检查外接部件是否有破损、裂纹或开裂等。测试数值见表1。

3 结果与讨论

（1）由于压板上下可调高度0～300mm，可测试陶瓷样品的高度最大为300mm，推拉力计的传感轴的中心位置离推拉力计的支撑面的距离为80mm，可测试的外接部件的尺寸最大能达160mm，同样300mm ×250mm的工作试验台底板尺寸完全适用绝大多数的陶瓷杯、罐、茶壶等产品的测试。

（2）对于容量5000mL以上大型陶瓷产品，考虑使用者的力量，最大负荷200N推拉力计完全能满足陶瓷制品外接部件安全性能的测试。

（3）结合陶瓷制品的容积提出了陶瓷制品外接部件安全性能测试方法。

（4）本测试方法可测试的陶瓷样品范围广，实现了检测自动，减少了测试人员的繁重工作，保证了检测的正确度。

（5）本测试方法也适用于其它有外接部件的产品安全性能的测试，同样通过选用合适的配件可进行外接部件的抗拉力测试。

参 考 文 献

[1中华人民共和国商务部.出口商品技术指南日用陶瓷[M].2005.

[2]QB/T 2933-2008.双层口杯[S].

[3]QB/T 1622.8-1992，不锈钢器皿杯[S].

[4]刘德志，徐泽跃，吴和平.紫炻器类产品杯把开裂因素及解决方法[J].江苏陶瓷.2006，39（1）：35-36.

[5]中华人民共和国国家出入境检验检疫局.进出口陶瓷检验[M].2000.

[6]GB 5000-85.日用陶瓷名词术语.

[7]GB 5001-85.日用陶瓷分类.