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陶瓷涂层密度测试方法国际标准发布

发表于:2018-08-16

7月23日,由景德镇陶瓷大学材料科学与工程学院院长李月明教授和沈宗洋教授主持的陶瓷涂层领域一项国际标准Fine ceramics(advanced ceramics,advanced technical ceramics)-Test method for determining density of ceramic coatings《精细陶瓷(先进陶瓷,先进技术陶瓷)——陶瓷涂层的密度测试方法》由国际标准化组织(ISO)正式实施发布了。这是我国无机非金属材料领域又一项创新技术转化的国际标准,其核心技术来源于中国建材检验认证集团股份有限公司首席科学家包亦望教授的专利技术。该国际标准设计了一种测试陶瓷厚涂层密度的方法,提供了一种方便可行的测量手段,填补了陶瓷涂层密度评价技术领域的空白。该国际标准是通过国家工业陶瓷标准化技术委员会TC194向ISO申请立项发布的第8个国际标准。


陶瓷涂层,如热障涂层、耐磨涂层、防腐涂层等广泛应用于现代工业,包括航空、航天、汽车、石化和各种耐高温设备。陶瓷涂层密度值在工程构件设计上也是非常重要的一个参数,吸引了越来越多材料科学家和机械工程师的关注。密度本身是表征材料的基本属性,可以评估材料的致密度、孔隙率和吸水率、抗热震性以及弹性模量。准确的密度数据可以用来分析涂层热应力和热匹配引起的变形和防止剥离现象,对于航空发动机等航空部件尤为重要,陶瓷涂层的密度测量的意义主要体现在:控制航空航天部件中涂层组件的重量;对镀层工艺的时间控制和涂层孔隙率的估计等。


陶瓷涂层的快速发展和缺乏评价涂层技术的现状表明,陶瓷涂层的发展需要有合适的方法来测量陶瓷涂料的密度。然而,由于涂层难以从基体层上取下用来单独测试,如果用与涂层同种材料的块体材料测试结果代替,又会因为材料本身的制备工艺不同而产生巨大误差,因此,涂层密度测试也成为一个难题。陶瓷涂层的密度对于精密加工和质量控制都很重要,但是现有的各国标准和国际标准尚未有涂层密度测量的规定。因此,针对陶瓷涂层的密度无法测试的现状和难题,《精细陶瓷(先进陶瓷,先进技术陶瓷)——陶瓷涂层的密度测试方法》国际标准的建立填补了这一国内外空白。并且此标准操作简单方便,只需要两次采用传统的阿基米德方法,对镀层之前和镀层之后的样品分别进行两次密度测试,通过相对法计算公式可以算出涂层的本征密度。对于那些广泛应用于现代工业的陶瓷涂层,如热障涂层、环障涂层、耐磨涂层等等,该方法提供了一种方便可行的测量手段,为国内外陶瓷涂层领域的研发和性能评价做出了创新贡献。


ISO 21714标准草案于2016年10月经ISO/TC206的全部P-成员国的投票,获得并通过正式立项(NP21714),项目工作组组长为景德镇陶瓷大学李月明教授,工作组首批成员国为中国、韩国、马来西亚和英国。在充分考虑我国基本国情的情况下,国际标准工作组研制技术方案及相关设备,细化测试过程,研究各种测试因素的影响,综合考虑国际标准化组织精细陶瓷技术委员会年会上各成员国委员和专家提出的一系列意见和建议,经多次修订完善本标准的技术方案和草案,目前该标准已发布。本标准为涂层检测服务类型的企业提供了一种新的检测技术和标准,不仅提升了企业的技术创新能力和市场竞争力,也为我国的创新技术走向世界和引领世界提供了重要途径。


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