本部分规定了在10℃～35℃范围内阴极炭块、预焙阳极弹性模量的测定方法。 本部分适用于在10℃～35℃范围内阴极炭块、预焙阳极弹性模量的测定。

ICS 77.100. 10
中华人民共和国有色金属行业标准YS/T63.13-2016
代替YS/T63.13—2006
铝用炭素材料检测方法
第13部分：弹性模量的测定
Carbonaceous materials used in the production of aluminium-Part 13: Determination of elastic modulus2016-04-05发布
中华人民共和国工业和信息化部发布
2016-09-01实施
YS/T63《铝用炭素材料检测方法》分为以下27个部分：YS/T63.13—2016
第1部分：阴极糊试样焙烧方法、焙烧失重的测定及生坏试样表观密度的测定；第2部分：阴极炭块和预焙阳极室温电阻率的测定；第3部分：热导率的测定比较法；第4部分：热膨胀系数的测定；
第5部分：有压下底部炭块钠膨胀率的测定；第6部分：开气孔率的测定液体静力学法；第7部分：表观密度的测定尺寸法；第8部分：二甲苯中密度的测定比重瓶法；第9部分：真密度的测定氮比重计法；第10部分：空气渗透率的测定；第11部分：空气反应性的测定
质量损失法；
第12部分：预焙阳极CO2反应性的测定质量损失法；
第13部分：弹性模量的测定；
第14部分：抗折强度的测定
三点法；
第15部分：耐压强度的测定；
第16部分：微量元素的测定bZxz.net
X射线荧光光谱分析方法；
第17部分：挥发分的测定；
第18部分：水分含量的测定；
第19部分：灰分含量的测定；
第20部分：硫分的测定；
第21部分：阴极糊焙烧膨胀/收缩性的测定；第22部分：焙烧程度的测定等效温度法；第23部分：预焙阳极空气反应性的测定热重法；
第24部分：预焙阳极CO2反应性的测定热重法；第25部分：有压下底部炭块钠膨胀率的测定；第26部分：耐火材料抗冰晶石渗透能力的测定；第27部分：预焙阳极断裂能量的测定。本部分为YS/T63的第13部分。
本部分按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。本部分代替YS/T63.13一2006《铝用炭素材料检测方法第13部分：弹性模量的测定》，与YS/T63.132006相比，主要变化如下：参照ISO18142：2014《铝用炭素材料预焙阳极共振法测定动态弹性模量》，新增声频共振法作为方法2（见第4章）。
本部分由全国有色金属标准化技术委员会（SAC/TC243)提出并归口。本部分主要起草单位：中国铝业郑州有色金属研究院有限公司、有色金属技术经济研究院。本部分参加起草单位：中国铝业股份有限公司贵州分公司、济南澳海炭素有限公司、索通发展股份有限公司、山东晨阳新型碳材料股份有限公司、郑州浩宇炭素材料有限公司、宁夏宁平炭素有限责任公I
YS/T63.13—2016
司、山东充矿炭素制品有限公司、肥城昌盛特种石墨有限公司。本部分主要起草人：李荣柱、张树朝、李兴刚、李波、刘亚山、赵庆才、何书明、高守磊、于易如、席兆阳、刘祯、曹培峰、陈晓军、李允柱本部分所代替标准的历次版本发布情况：—YS/T63.13—2006。
1范围
铝用炭素材料检测方法
第13部分：弹性模量的测定
YS/T63.13—2016
YS/T63的本部分规定了在10℃～35℃范围内阴极炭块、预焙阳极弹性模量的测定方法。本部分适用于在10℃～35℃范围内阴极炭块、预焙阳极弹性模量的测定。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/T8170数据修约规则与极限数值的表示和判定GB/T26297.1铝用炭素材料取样方法第1部分：底部炭块GB/T26297.2铝用炭素材料取样方法第2部分：侧部炭块GB/T26297.3铝用炭素材料取样方法第3部分：预焙阳极YS/T63.7铝用炭素材料检测方法第7部分：表观密度的测定尺寸法3方法1:静态法
3.1方法提要
杨氏模量是指材料在外力作用下，在弹性变形区域内应力。与形变ε之间关系的量度，其数值为。与e的比值，以E表示。
3.2仪器
3.2.1试验设备是指能测量材料应力与应变的设备，一般由加力设备、测力仪、测变形仪器、数据处理器（如计算机、微处理器等）组成。由加力设备施加外力于样品，使用测力仪测量外力，通过测变形仪器测量样品的形变，由数据处理器测量、收集、计算数据，并得到测试结果。其中加力设备要能提供适合于静载荷的外力加载系统（根据最大载荷确定相适应的量程）；测力仪能反映出作用于试样上载荷的数值的测力、示值系统(根据最终载荷确定测力最大刻度）；测变形仪器能测量试样在弹性范围内微小变形量的仪器（量程与最终变形量相适应，测量精度为1μm）。3.2.2长度测定设备：游标卡尺或千分尺，精度为0.02mm。3.3试样
3.3.1阴极炭块和预焙阳极分别按照GB/T26297.1、GB/T26297.2和GB/T26297.3取样。试样尺寸为直径50mm士2mm，长度50mm士0.1mm，两端面应当垂直纵轴线。3.3.2将试样在120℃士5℃下烘干12h，然后冷却至室温。1
YS/T63.13—2016
3.4测定步骤
3.4.1试样尺寸的测量
3.4.1.1在试样两端和长度的1/3、2/3处分别测量其直径，按照直径的4个测量值分别计算面积，然后计算面积的算术平均值A，计算结果精确至小数点后两位数字。3.4.1.2沿圆柱体试样的圆周每间隔90°测量其长度，计算长度四个测量值的算术平均值L。，计算结果精确至小数点后两位。
3.4.2测试
3.4.2.1将试样放在受压中心的位置上，稳定均匀地施加外力，施力速度为1/3mm/s。3.4.2.2首先进行预施力，第1段施加外力至10000N，去除试样的毛刺，否则会影响弹性系数的测试结果，然后卸载。
3.4.2.3第2段施加外力至30000N，在外力10000N～30000N之间进行测量，然后卸载。在此范围，对应每一个外力P,试样长度相对于原始长度L。有一个变形量△L,外力P与变形量△L之间呈直线关系，如图1所示。在外力为10000N～30000N时，任取一个测量点a，测量该点试样所受外力P。和变形量△L。（即试样的原始长度L。和压缩后的长度L，之差)。外力P/Nt
?测量点a
长度变化AL/μum
图1外力P与长度变化量AL的关系曲线图3.4.2.4上述二段施加外力与测量过程如图2所示。外力P/N
杨氏模量测量
2→施加外力阶段
图2试样二段施加外力与测量示意图3.5测定结果的计算
根据第2段施力测得的外力P.与试样的变形量△L。按式（1)计算杨氏模量E：2
式中：
——试样的杨氏模量，单位为吉帕(GPa)；E
P。——测量点a对应的外力，单位为千牛(kN)；L。—试样的原始长度，单位为毫米（mm）；A—试样的截面积，单位为平方毫米（mm2）；△La——测量点a对应的试样变形量，单位为毫米(mm）。计算结果表示至小数点后一位。3.6检测报告
检测报告应包含以下内容：
a）本部分编号（YS/T63.13—2016)和方法；b）测试日期；
试样名称和编号；
试样的尺寸；
杨氏模量E测定值；
测试单位及人员；
测量过程中的任何异常现象；
未包括在本部分中的任何操作细节或被认为可以选择的操作。4方法2：声频共振法
4.1方法提要
YS/T63.13—2016
具有均匀横截面、两端面平行且垂直轴线的圆柱试样，受到声波激振后产生纵向振动。改变激发频率直至试样的振动幅度最大，此时的频率为基波共振频率f。。由试样的长度l、表观密度pR和共振频率f。可以计算出动态弹性模量。
4.2仪器设备
4.2.1所使用的仪器装置（如图3)由频率发生器与接收器、振动发生器、振动接收器和试样支撑座等部分组成。
4.2.2游标卡尺，精度0.02mm。
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说明：
1——可调节的配重器；
2—振动接收器；
3——振动发生器；
4——试样；
5——支撑线；
支撑座。
4.3试样
图3动态弹性模量测量装置示意图4.3.1除非合同另有要求，取样和试样的制备应满足GB/T26297.1、GB/T26297.2和GB/T26297.3的要求。如果达成采用其他的取样方式和样品制备方法，在检测报告中应当描述所使用的特定过程。4.3.2应当采用具有均匀横截面的圆柱试样，端面应当垂直纵轴线，长度与直径的比值不小于3。在任何方向上试样的尺寸不得小于骨料最大颗粒直径的两倍。4.3.3根据4.3.2和设备的能力，应通过试验确定试样的合适长度。4.4测定步骤
4.4.1用细线或泡沫塑料条支撑试样，支撑位置为距离端面1/4长度处（基波的节点）。4.4.2将振动发生器和接收器的探头尖端安置在接近试样端面的中心。为了确保试样受到激励而振动，适当调节配重器使探头尖端恰好接触试样端面。4.4.3通过改变频率发生器的频率直至接收器显示最大值来寻找共振频率f。。为了确定所寻找的共振频率是真实的试样基谐模，可以将频率减半与翻倍来验证。4.5结果计算
动态弹性模量Edym按式（2)计算：Edyn=412· f2 · PrX10-12
式中：
Edyn——试样的动态弹性模量，单位为吉帕（GPa)；PR
-试样的表观密度（按YS/T63.7进行测定），单位为克每立方厘米（g/cm2）；试样的长度，单位为毫米（mm）；（2）
基波共振频率，单位为赫兹(Hz)。f。
计算结果按GB/T8170规定修约至小数点后一位。精密度
重复性限r和再现性限R按表1的规定执行。表1
动态弹性模量/GPa
检测报告
检测报告应包含以下内容：
重复性与再现性
重复性限r/GPa
本部分编号（YS/T63.13—2016）和方法；测试日期；
试样名称及编号；
试样的尺寸；
试样的质量；
测试单位及人员；
测量过程中的任何异常现象；
未包括在本部分中的任何操作细节或被认为可以选择的操作。YS/T63.13—2016
再现性R/GPa
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