摘 要：近年來(lái)，隨著泡沫陶瓷行業(yè)飛速發(fā)展，繼行業(yè)內(nèi)關(guān)注的泡沫陶瓷產(chǎn)品建材行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)出臺(tái)十年后，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)也相繼出臺(tái)。本文簡(jiǎn)單介紹了泡沫陶瓷行標(biāo)與國(guó)標(biāo)的制定條件和范圍，詳細(xì)闡述了泡沫陶瓷行標(biāo)與國(guó)標(biāo)關(guān)于泡沫陶瓷的定義、外觀質(zhì)量和理化性能，并對(duì)它們的共性和個(gè)性做了較為全面的分析和對(duì)比。

關(guān)鍵詞：泡沫陶瓷；國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)；行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

1 前言

十年前，由中華人民共和國(guó)國(guó)家經(jīng)濟(jì)貿(mào)易委員會(huì)發(fā)布的“泡沫陶瓷過(guò)濾器”（ceramic foam filter）建材行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，迎著行業(yè)內(nèi)眾人期盼第一次出臺(tái)。十年已去，如今自然不再新鮮。但是由中華人民共和國(guó)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局和中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)發(fā)布的“鑄造用泡沫陶瓷過(guò)濾網(wǎng)”（ceramic foam filter for foundry）標(biāo)準(zhǔn)，在去年悄然面世。這也將延續(xù)泡沫陶瓷標(biāo)準(zhǔn)在行業(yè)內(nèi)的使命，推動(dòng)國(guó)內(nèi)泡沫陶瓷產(chǎn)業(yè)規(guī)范化發(fā)展，提升行業(yè)內(nèi)產(chǎn)品的整體質(zhì)量。

仔細(xì)對(duì)比，不難發(fā)現(xiàn)，兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)存在很大不同。無(wú)論從技術(shù)指標(biāo)還是遣詞造句，或是圖文并貌，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)都更全面完備。當(dāng)然，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)也有它的優(yōu)勢(shì)，它主要針對(duì)氧化鋁泡沫陶瓷過(guò)濾板而編寫(xiě)，針對(duì)性強(qiáng)。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)定義、圖表以及數(shù)字較多，并規(guī)定了不同材質(zhì)和規(guī)格的泡沫陶瓷，需對(duì)應(yīng)相應(yīng)的外觀質(zhì)量和性能要求。因此國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)范圍擴(kuò)大了很多，對(duì)行業(yè)內(nèi)的指導(dǎo)性?xún)r(jià)值將更大，也說(shuō)明了國(guó)內(nèi)泡沫陶瓷經(jīng)過(guò)數(shù)十年的發(fā)展，產(chǎn)品已經(jīng)進(jìn)入多元化和成熟化的發(fā)展之路。

2 泡沫陶瓷行標(biāo)與國(guó)標(biāo)應(yīng)用范圍對(duì)比

在JC/T895-2001標(biāo)準(zhǔn)中，對(duì)其應(yīng)用范圍作了如下規(guī)定：本標(biāo)準(zhǔn)適用于鋁及鋁合金熔體過(guò)濾用泡沫陶瓷過(guò)濾器。這項(xiàng)范圍的規(guī)定是基于當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)泡沫陶瓷生產(chǎn)情況而定的。氧化鋁泡沫陶瓷過(guò)濾器為當(dāng)時(shí)的主要產(chǎn)品，碳化硅、氧化鋯等其他材質(zhì)的泡沫陶瓷制品基本沒(méi)有生產(chǎn)，靠的是進(jìn)口或外資企業(yè)的供給。然而，憑借JC/T895-2001標(biāo)準(zhǔn)，氧化鋁泡沫陶瓷得到了廣泛的推廣和應(yīng)用。到目前為止，氧化鋁質(zhì)泡沫陶瓷仍是產(chǎn)量最大的泡沫陶瓷種類(lèi)。

在GB/T25139-2010標(biāo)準(zhǔn)中，對(duì)其應(yīng)用范圍作了如下規(guī)定：本標(biāo)準(zhǔn)適用于耐火原材料經(jīng)高溫?zé)Y(jié)而成的鑄造用泡沫陶瓷過(guò)濾網(wǎng)?？梢钥闯銎湟?guī)定的范圍大大擴(kuò)大，不僅包括常用的氧化鋁、碳化硅和氧化鋯三種材質(zhì)，還涵蓋了所有耐火陶瓷原材料，包括以后可能出現(xiàn)的新的耐高溫混合材質(zhì)的泡沫陶瓷。同時(shí)，還規(guī)定了其用途，必定是用于鑄造，如像污水、廢氣處理等用的泡沫陶瓷載體不在其適用范圍中。另外，國(guó)標(biāo)另辟蹊徑，產(chǎn)品名稱(chēng)用過(guò)濾網(wǎng)代替了過(guò)濾器，也說(shuō)明兩者不是替代關(guān)系。

3 泡沫陶瓷行標(biāo)與國(guó)標(biāo)術(shù)語(yǔ)、定義對(duì)比

JC/T895-2001規(guī)定了兩個(gè)定義：

（1） 泡沫陶瓷：是指以聚氨酯泡沫塑料為前驅(qū)體，采用浸漬陶瓷料漿成形工藝，經(jīng)高溫?zé)瞥傻木哂信菽瓲疃嗫捉Y(jié)構(gòu)的陶瓷制品。

（2） 通孔率：是指開(kāi)口氣孔體積在材料幾何體積中所占的百分?jǐn)?shù)。

GB/T25139-2010規(guī)定了8個(gè)術(shù)語(yǔ)和定義。具體包括如下：

（1） 鑄造用泡沫陶瓷過(guò)濾網(wǎng)（ceramic foam filter for foundry）——以開(kāi)孔聚氨酯泡沫塑料為前驅(qū)體，采用浸掛耐火漿料成形工藝，經(jīng)高溫?zé)Y(jié)的具有三維立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的用于金屬熔體過(guò)濾的特種陶瓷制品。

（2） 常溫抗壓強(qiáng)度（compressive strength at normal temperature）——常溫下試樣單位面積上所能承受的最大壓力。

（3） 抗熱震性（resistance to thermal shocks）——試樣在急冷急熱條件下具有的抵抗開(kāi)裂的性能。

（4） 孔隙率（porosity）——試樣在室溫下浸漬時(shí)，被液體填充的孔隙（開(kāi)口氣孔）的體積與其輪廓體積的比值。

（5） 孔密度（hole density）——每25.4mm長(zhǎng)度上的孔數(shù)。

（6） 裂紋（crack）——試樣工作面（金屬液垂直流經(jīng)的面）上肉眼可見(jiàn)的裂紋。

（7） 體積密度（bulk density）——干燥試樣質(zhì)量與其輪廓體積（包括氣孔）之比。

（8） 高溫抗彎強(qiáng)度（high-temperature bending strength）——高溫下試樣所能承受的極限彎曲應(yīng)力。

在國(guó)標(biāo)中規(guī)定的術(shù)語(yǔ)和定義，行標(biāo)中基本都有提到，但卻只對(duì)“泡沫陶瓷”和“通孔率” 作了定義，略顯單薄，所以新的國(guó)標(biāo)中給予了補(bǔ)充。定義名稱(chēng)上雖然有所不同，實(shí)際上意思卻是一樣。值得一提的是，國(guó)標(biāo)中創(chuàng)新性地提出了高溫抗彎強(qiáng)度的概念，并把它作為泡沫陶瓷一項(xiàng)性能指標(biāo)。這樣可以很好地將產(chǎn)品性能與其實(shí)際使用過(guò)程相結(jié)合，能夠更好地滿(mǎn)足客戶(hù)對(duì)產(chǎn)品的潛在要求。

4 泡沫陶瓷行標(biāo)與國(guó)標(biāo)的產(chǎn)品外觀質(zhì)量和尺寸偏差規(guī)定對(duì)比

4.1 外觀質(zhì)量對(duì)比

JC/T895-2001標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了表面掉渣、磕碰或缺損、裂紋以及堵孔等外觀質(zhì)量的具體要求。同GB/T25139-2010標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的缺邊、掉角和凹坑等外觀質(zhì)量具體要求不太一樣。說(shuō)明目前的泡沫陶瓷成形技術(shù)已經(jīng)較為成熟，基本不會(huì)存在堵孔現(xiàn)象，也說(shuō)明了鑄造廠家對(duì)泡沫陶瓷過(guò)濾器要求越來(lái)越嚴(yán)格。

4.2 尺寸偏差對(duì)比

國(guó)標(biāo)中按最大邊尺寸提出了一級(jí)、二級(jí)和三級(jí)的概念，其中最大邊≤100mm，一級(jí)為-1.0mm～0、二級(jí)為-1.5mm～0、三級(jí)為-2.0mm～0。最大邊＞100mm，一級(jí)為-1.5mm～0、二級(jí)為-2.0mm～0、三級(jí)為-2.5mm～0。而行標(biāo)中，由于制定范圍的針對(duì)性和客戶(hù)需求性，標(biāo)準(zhǔn)中針對(duì)的大都為178mm×178mm×50mm、381mm×381mm×50mm、432mm×432mm×50mm和508mm×508mm×50mm等規(guī)格的過(guò)濾板。因此，其規(guī)定偏差為±3.0mm（L≥400mm）、±2.0mm（200mm≤L＜400mm）和±1.5mm（L≤200mm）。從上述規(guī)定中可以看出，尺寸偏差會(huì)隨產(chǎn)品尺寸變大而變大。行標(biāo)中由于其特殊的針對(duì)性，未進(jìn)一步對(duì)尺寸小于100mm產(chǎn)品進(jìn)行偏差規(guī)定，也沒(méi)有提出產(chǎn)品級(jí)別的概念。并且由于泡沫陶瓷是安放于過(guò)濾箱中進(jìn)行使用，因此，國(guó)標(biāo)中只做了負(fù)偏差規(guī)定。其尺寸偏差對(duì)比見(jiàn)表1。

5 泡沫陶瓷行標(biāo)與國(guó)標(biāo)的產(chǎn)品性能指標(biāo)對(duì)比

JC/T895-2001標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)泡沫陶瓷理化性能做了單一針對(duì)性的規(guī)定，其規(guī)定了通孔率、常溫彎曲強(qiáng)度和常溫壓縮強(qiáng)度3個(gè)項(xiàng)目，項(xiàng)目中的數(shù)值都是基于氧化鋁質(zhì)泡沫陶瓷制定的。GB/T25139-2010標(biāo)準(zhǔn)中泡沫陶瓷的理化性能規(guī)定較為全面，性能要求更高。其規(guī)定了體積密度、孔隙率、常溫抗壓強(qiáng)度、抗熱震性以及高溫抗彎強(qiáng)度5個(gè)項(xiàng)目。為了便于比較，表2中選擇同為鑄鋁用的泡沫陶瓷性能指標(biāo)。另外，國(guó)標(biāo)中還規(guī)定了其它鑄鋼和鑄鐵用泡沫陶瓷的性能指標(biāo)。

從表2規(guī)定的理化性能指標(biāo)中可以看出，兩者的差別較大，這也是新國(guó)標(biāo)與舊行標(biāo)差別最大的地方。行標(biāo)中的常溫彎曲強(qiáng)度，國(guó)標(biāo)中用高溫抗彎強(qiáng)度代替，雖然測(cè)試上對(duì)設(shè)備要求變高，但卻更為適宜和具有參考價(jià)值，因?yàn)楦邷乜箯潖?qiáng)度指標(biāo)較好地模擬了泡沫陶瓷使用環(huán)境。行標(biāo)中常溫壓縮強(qiáng)度指標(biāo)≥0.5MPa，而國(guó)標(biāo)中將指標(biāo)提升為≥0.8MPa，相當(dāng)于對(duì)產(chǎn)品壓縮強(qiáng)度要求提高了80%。另外，國(guó)標(biāo)中新增了體積密度項(xiàng)目，并規(guī)定為0.3～0.5g/cm3，這項(xiàng)指標(biāo)主要是對(duì)掛漿耐火材料材質(zhì)做了范圍規(guī)定，限定其基本為氧化鋁或同等密度的材質(zhì)，而行標(biāo)中一開(kāi)始就做了此范圍限定，相當(dāng)于一個(gè)隱性項(xiàng)目。國(guó)標(biāo)中新增的抗熱震性項(xiàng)目，主要也是針對(duì)泡沫陶瓷產(chǎn)品在高溫使用情況下的安全性而制定的，并將測(cè)試條件溫度設(shè)定為1100℃，顯然測(cè)試的條件要高于其使用條件。不過(guò)也從另一方面保障了氧化鋁材質(zhì)泡沫陶瓷使用的安全性。行標(biāo)與國(guó)標(biāo)唯一相同的理化性能項(xiàng)目是通孔率或叫孔隙率，都規(guī)定為≥80%。通孔率的規(guī)定主要是限定其結(jié)構(gòu)為三維網(wǎng)狀貫通立體結(jié)構(gòu)，如有堵孔或死孔，產(chǎn)品通孔率就很難達(dá)到80%。

6 結(jié)語(yǔ)

經(jīng)過(guò)對(duì)行標(biāo)與國(guó)標(biāo)的對(duì)比，可以發(fā)現(xiàn)國(guó)標(biāo)比行標(biāo)應(yīng)用范圍更為廣泛并且要求更為嚴(yán)格，創(chuàng)新點(diǎn)也更多。筆者認(rèn)為主要有以下幾點(diǎn)創(chuàng)新之處：（1） 泡沫陶瓷范圍規(guī)定的適宜性恰當(dāng)，它規(guī)定了由耐火材料經(jīng)高溫?zé)Y(jié)而成的所有鑄造用泡沫陶瓷。（2） 在尺寸偏差要求時(shí)，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行了級(jí)別規(guī)定，并只作負(fù)偏差要求。（3） 理化性能中采用了抗熱震性和高溫抗彎強(qiáng)度指標(biāo)。當(dāng)然，除了這些創(chuàng)新點(diǎn)外，國(guó)標(biāo)中還介紹了各項(xiàng)性能指標(biāo)具體測(cè)試方法。國(guó)標(biāo)中的各項(xiàng)指標(biāo)，需要國(guó)內(nèi)泡沫陶瓷生產(chǎn)廠家認(rèn)真參考，盡快將產(chǎn)品各項(xiàng)指標(biāo)都滿(mǎn)足或超出國(guó)標(biāo)要求，然后將產(chǎn)品包裝正式改為“執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)GB/T25139-2010”字樣。

對(duì)于氧化鋁材質(zhì)泡沫陶瓷，國(guó)標(biāo)要求無(wú)論從產(chǎn)品尺寸偏差還是產(chǎn)品強(qiáng)度要求上都提升了許多，其中要求的1200℃產(chǎn)品抗彎強(qiáng)度≥0.4MPa，產(chǎn)品尺寸＞100mm（如508mm×508mm×50mm過(guò)濾板），產(chǎn)品尺寸偏差為-2.5mm～0（產(chǎn)品為三級(jí)），確實(shí)要求較高。這對(duì)氧化鋁材質(zhì)泡沫陶瓷生產(chǎn)廠家既是挑戰(zhàn)，又是機(jī)遇。讓廠家明白國(guó)標(biāo)不是隨便就能達(dá)到，達(dá)到國(guó)標(biāo)能夠很好的為產(chǎn)品作免費(fèi)的推廣。筆者也認(rèn)為，以前國(guó)標(biāo)制定的理念是盡量契合行業(yè)甚至企業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)，這在一定程度上使得國(guó)標(biāo)的制定顯得略低或缺乏權(quán)威。當(dāng)然，這可能取決于當(dāng)時(shí)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)剛啟動(dòng)的環(huán)境原因?，F(xiàn)在，國(guó)標(biāo)的制定就要像標(biāo)桿一樣立在前方，然后讓一些企業(yè)努力去追趕。做到如此，國(guó)標(biāo)既樹(shù)立威信，亦能提升整個(gè)行業(yè)質(zhì)量規(guī)范。這也是國(guó)標(biāo)的責(zé)任和使命。

行標(biāo)與國(guó)標(biāo)皆伴隨著泡沫陶瓷的發(fā)展而相繼面世，都將會(huì)是國(guó)內(nèi)泡沫陶瓷發(fā)展的歷史見(jiàn)證。時(shí)隔十年，我們依然可見(jiàn)行業(yè)人士對(duì)它們的熱情不減。從筆者接觸泡沫陶瓷開(kāi)始，一直參考和無(wú)以數(shù)計(jì)翻閱過(guò)的就是行標(biāo)。國(guó)標(biāo)從籌劃到面世，經(jīng)過(guò)了許多行業(yè)專(zhuān)家傾情奉獻(xiàn)和辛勤汗水。在此，筆者感謝國(guó)標(biāo)制定的主要參與者‘佛山市金剛科技有限公司’，它是引薦接納并讓筆者走向這個(gè)行業(yè)的企業(yè)，也正是它的積極推進(jìn)，才讓我們這樣快的有了一個(gè)屬于我們自己的泡沫陶瓷國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

參考文獻(xiàn)

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