陶瓷制品外接部件安全性能檢測方法研究與儀器研制

翁忠良

摘 要 本文提出了一種陶瓷制品外接部件安全性能的檢測方法，即將陶瓷樣品固定在試驗臺上進行測試，在樣品外接部件的適當位置增加一定荷重的同時保持一定的時間，由此來判斷樣品外接部件安全性能是否合格。通過實驗證明，研制的儀器測試樣品范圍廣，減少了測試人員的繁雜工作，保證了檢測的正確度。

關鍵詞 外接部件；安全性能；檢測方法；儀器研制

0 前 言

陶瓷制品的成型并不都是一次成型的。有的是先加工好主體部分，然后再把一些附屬配件粘接上去，如陶瓷杯、陶瓷罐是后粘上把手的，陶瓷茶壺是后粘接上壺嘴和把手的，人們在日常工作生活中有可能使用到陶瓷杯、陶瓷罐和陶瓷茶壺等來盛裝食物和水，而這些陶瓷制品外部均有把手、嘴等外接部件，這些外接部件可用于提起并移動物品，而當外接部件承受力不夠時，易發(fā)生脫離現(xiàn)象，尤其內盛加熱食品、熱水時，可能會對人員造成砸傷、燙傷等傷害。

目前，世界各國還沒有對陶瓷制品外接部件安全性能測試方法進行過系統(tǒng)研究。另據(jù)了解，我國尚無可用于陶瓷制品外接部件安全性能的測試方法。因此，為了有效地評價陶瓷制品外接部件的安全性能，更好地保護消費者的安全，開展陶瓷制品外接部件安全性能檢測方法的研究工作，顯得尤為重要。

1 檢測方法

1.1 技術難點

陶瓷制品外接部件安全性能檢測目前無相關的檢測方法，可以參考QB/T 2933-2008《雙層口杯》和QB/T 1622.8-1992《不銹鋼器皿杯》中的檢測方法。一種方法是通過手把將杯掛起，將灌滿室溫水后3倍樣品質量的重物合適地掛在樣品上，保持5分鐘，試驗后手把處應無異常；另一種方法是將2倍杯容量純水質量的砝碼置于杯內，用杯把平舉起不小于0.8m，靜止支承10min，然后取出砝碼進行10min滿水試驗，試驗后杯把和杯體連接處不得有損壞、脫落和開裂等現(xiàn)象。

對于陶瓷制品（如陶瓷杯、陶瓷罐和陶瓷茶壺等）來說，由于受到生產工藝、消費者對產品外觀的要求和日常生活中的使用需要等因素影響，陶瓷制品存在材質不同、形狀較多、容量大小變化較大，有的可能無法將重物掛在樣品上，有的樣品如陶瓷罐可能由于容量偏大，通過把手等外接部件平舉樣品10min難度較大，同時這兩種方法都為手工操作，耗時較長，給測試帶來一些不確定因素，準確性無法保證。

1.2 檢測方法的確定

在日常生活使用過程中，人們對于有外接部件的陶瓷制品，基本都在外接部件的中間位置用力，一些茶壺的把手在上部，那么對于這樣的外接部件，可能需要檢測拉力，其余情況就要考慮承受推力。

綜合考慮以上因素，我們認為下述方法較合理。把一件待測樣品放置在裝夾試驗臺上，選用合適的連接桿和測試頭，并調節(jié)推拉力計測試頭到離外接部件中央位置1厘米處，通過前后移動兩導桿，并上下移動壓板至合適位置（如陶瓷杯口中心），調節(jié)壓板兩側的固定裝置，使樣品完全固定在試驗臺上，根據(jù)樣品形狀、大小、材質等情況，設定推拉力計上加荷大小后，開始加載。當測試頭和外接部件接觸并且加荷至設定大小，若出現(xiàn)破損立即停止試驗；否則在設定的加荷量保持一定時間后停止，完成試驗。檢查樣品的外接部件是否有裂紋或開裂。

2 實驗部分

2.1 試驗設備和材料

2.1.1試驗設備主要技術參數(shù)

推拉力計最大負荷為200N，有效行程為0～500mm，電動加載、無級調速；推拉力計測力中心距立柱（支撐）面80mm；測試試驗臺的底板300mm×250mm×10mm（見圖1）。

兩導桿間距200mm，導桿在導桿槽內前后移動距離為0-150mm（見圖2）；壓板寬度20mm，上下可調高度0-300mm；凹形壓頭（弧度150°，寬度20 mm）。2.1.2設備結構組成

主要由三大部分組成：①測力系統(tǒng)：推拉力計、連接桿、測試頭和夾具；②樣品固定裝置：測試試驗臺、導桿和壓板；③控制系統(tǒng)：加荷系統(tǒng)、調速系統(tǒng)和升降系統(tǒng)。

2.1.3不同樣品

日用精陶杯、水罐，日用瓷器杯、水罐、茶壺，紫砂壺。

2.2 實驗操作部分

對于有外接部件的陶瓷制品，日常生活使用過程中基本都在外接部件的中間位置用力；若用外接部件提起該陶瓷制品，可能需要考慮產品本身的自重和產品的實際容量，以及實際容量的大小，因為實際容量過大的，已有較大自重，考慮到使用者的力量，該陶瓷制品不可能裝載幾倍于實際容量所相應質量的重物。因此我們認為對于實際容量小于1000ml的陶瓷制品，在其外接部件中心部位承受的負荷為樣品自重加上等同于6倍樣品容量純水的重量；對于實際容量介于1000ml和2000ml的陶瓷制品，在其外接部件中心部位承受的負荷為樣品自重加上等同于4倍樣品容量純水的重量；對于實際容量大于2000ml的陶瓷制品，在其外接部件中心部位承受的負荷為樣品自重加上等同于2倍樣品容量純水的重量；所有負荷保持5分鐘，檢查外接部件是否有破損、裂紋或開裂等。測試數(shù)值見表1。

3 結果與討論

（1）由于壓板上下可調高度0～300mm，可測試陶瓷樣品的高度最大為300mm，推拉力計的傳感軸的中心位置離推拉力計的支撐面的距離為80mm，可測試的外接部件的尺寸最大能達160mm，同樣300mm ×250mm的工作試驗臺底板尺寸完全適用絕大多數(shù)的陶瓷杯、罐、茶壺等產品的測試。

（2）對于容量5000mL以上大型陶瓷產品，考慮使用者的力量，最大負荷200N推拉力計完全能滿足陶瓷制品外接部件安全性能的測試。

（3）結合陶瓷制品的容積提出了陶瓷制品外接部件安全性能測試方法。

（4）本測試方法可測試的陶瓷樣品范圍廣，實現(xiàn)了檢測自動，減少了測試人員的繁重工作，保證了檢測的正確度。

（5）本測試方法也適用于其它有外接部件的產品安全性能的測試，同樣通過選用合適的配件可進行外接部件的抗拉力測試。

參 考 文 獻

[1中華人民共和國商務部.出口商品技術指南日用陶瓷[M].2005.

[2]QB/T 2933-2008.雙層口杯[S].

[3]QB/T 1622.8-1992，不銹鋼器皿杯[S].

[4]劉德志，徐澤躍，吳和平.紫炻器類產品杯把開裂因素及解決方法[J].江蘇陶瓷.2006，39（1）：35-36.

[5]中華人民共和國國家出入境檢驗檢疫局.進出口陶瓷檢驗[M].2000.

[6]GB 5000-85.日用陶瓷名詞術語.

[7]GB 5001-85.日用陶瓷分類.