1、機(jī)械強(qiáng)度

炭素材料在工作時(shí)，會(huì)受到碰撞、壓縮、彎曲和摩擦等力的作用，其機(jī)械強(qiáng)度就是衡量它承受機(jī)械外力能力的物理參數(shù)，機(jī)械強(qiáng)度一般用抗壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度來表征。

抗壓強(qiáng)度–對(duì)炭素材料施加外壓力，單位面積上所承受的極限載荷(破碎瞬間的力);炭素材料的抗壓強(qiáng)度與原料的顆粒強(qiáng)度、粒度組成、黏結(jié)劑用量、壞體的焙燒過程等因素都有關(guān)系。

抗折強(qiáng)度-炭素材料受到與軸線相垂直的外力作用時(shí)，從彎曲到折斷時(shí)的極限載荷亦稱抗彎強(qiáng)度。它是用來衡量陰極炭塊及石墨電極質(zhì)量的一項(xiàng)重要技術(shù)指標(biāo)。測(cè)量抗折強(qiáng)度時(shí)，將試樣放在有一定距離的兩個(gè)支點(diǎn)上,在試樣中間處施加壓力，直至將試樣壓斷。

2、彈性模量

在機(jī)械力學(xué)中,把固體材料受力變形后，外力撤去可恢復(fù)原來形狀的變形叫做彈性形變。在彈性限度內(nèi)，表示炭素材料所受應(yīng)力與產(chǎn)生應(yīng)變之間關(guān)系的物理量，通常采用楊氏模量來表示。楊氏模量有靜態(tài)和動(dòng)態(tài)兩種測(cè)定方法。靜態(tài)彈性模量是將試樣在萬能材料試驗(yàn)機(jī)上施加靜拉伸負(fù)荷，同時(shí)用引申儀測(cè)定試樣的彈性伸長(zhǎng)量，然后用下式計(jì)算出彈性模量。

動(dòng)態(tài)彈性模量是采用聲頻法測(cè)定(GB3074.2-82),原理是超聲波在試樣內(nèi)的傳播速度與材料的密度和彈性有關(guān)。彈性模量的單位為GPa(10^9Pa)。普通炭素材料的彈性模量為4.5~10.0GPa。

大多數(shù)炭素材料的彈性模量隨溫度升高而增大。用石油焦或?yàn)r青焦制成的人造石墨，當(dāng)溫度上升到1800℃時(shí)，彈性模量比室溫時(shí)提高了 40%~50%。