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，易發生脫離現象，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研究。另據了解，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），調節壓板兩側的固定裝置，使樣品完全固定在試驗臺上，根據樣品形狀、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

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：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：加荷系統、調速系統和升降系統。

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.