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陶瓷涂層密度測試方法國際標準發布

發表于:2018-08-16

7月23日,由景德鎮陶瓷大學材料科學與工程學院院長李月明教授和沈宗洋教授主持的陶瓷涂層領域一項國際標準Fine ceramics(advanced ceramics,advanced technical ceramics)-Test method for determining density of ceramic coatings《精細陶瓷(先進陶瓷,先進技術陶瓷)——陶瓷涂層的密度測試方法》由國際標準化組織(ISO)正式實施發布了。這是我國無機非金屬材料領域又一項創新技術轉化的國際標準,其核心技術來源于中國建材檢驗認證集團股份有限公司首席科學家包亦望教授的專利技術。該國際標準設計了一種測試陶瓷厚涂層密度的方法,提供了一種方便可行的測量手段,填補了陶瓷涂層密度評價技術領域的空白。該國際標準是通過國家工業陶瓷標準化技術委員會TC194向ISO申請立項發布的第8個國際標準。


陶瓷涂層,如熱障涂層、耐磨涂層、防腐涂層等廣泛應用于現代工業,包括航空、航天、汽車、石化和各種耐高溫設備。陶瓷涂層密度值在工程構件設計上也是非常重要的一個參數,吸引了越來越多材料科學家和機械工程師的關注。密度本身是表征材料的基本屬性,可以評估材料的致密度、孔隙率和吸水率、抗熱震性以及彈性模量。準確的密度數據可以用來分析涂層熱應力和熱匹配引起的變形和防止剝離現象,對于航空發動機等航空部件尤為重要,陶瓷涂層的密度測量的意義主要體現在:控制航空航天部件中涂層組件的重量;對鍍層工藝的時間控制和涂層孔隙率的估計等。


陶瓷涂層的快速發展和缺乏評價涂層技術的現狀表明,陶瓷涂層的發展需要有合適的方法來測量陶瓷涂料的密度。然而,由于涂層難以從基體層上取下用來單獨測試,如果用與涂層同種材料的塊體材料測試結果代替,又會因為材料本身的制備工藝不同而產生巨大誤差,因此,涂層密度測試也成為一個難題。陶瓷涂層的密度對于精密加工和質量控制都很重要,但是現有的各國標準和國際標準尚未有涂層密度測量的規定。因此,針對陶瓷涂層的密度無法測試的現狀和難題,《精細陶瓷(先進陶瓷,先進技術陶瓷)——陶瓷涂層的密度測試方法》國際標準的建立填補了這一國內外空白。并且此標準操作簡單方便,只需要兩次采用傳統的阿基米德方法,對鍍層之前和鍍層之后的樣品分別進行兩次密度測試,通過相對法計算公式可以算出涂層的本征密度。對于那些廣泛應用于現代工業的陶瓷涂層,如熱障涂層、環障涂層、耐磨涂層等等,該方法提供了一種方便可行的測量手段,為國內外陶瓷涂層領域的研發和性能評價做出了創新貢獻。


ISO 21714標準草案于2016年10月經ISO/TC206的全部P-成員國的投票,獲得并通過正式立項(NP21714),項目工作組組長為景德鎮陶瓷大學李月明教授,工作組首批成員國為中國、韓國、馬來西亞和英國。在充分考慮我國基本國情的情況下,國際標準工作組研制技術方案及相關設備,細化測試過程,研究各種測試因素的影響,綜合考慮國際標準化組織精細陶瓷技術委員會年會上各成員國委員和專家提出的一系列意見和建議,經多次修訂完善本標準的技術方案和草案,目前該標準已發布。本標準為涂層檢測服務類型的企業提供了一種新的檢測技術和標準,不僅提升了企業的技術創新能力和市場競爭力,也為我國的創新技術走向世界和引領世界提供了重要途徑。


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