搪瓷制品和瓷釉樣品制備及熱膨脹系數(shù)測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)立項(xiàng)報(bào)告EnglishTitleStandardforSamplePreparationandDeterminationofThermalExpansionCoefficientofVitreousandPorcelainEnamelProducts摘要本報(bào)告圍繞《搪瓷制品和瓷釉樣品制備和熱膨脹系數(shù)的測(cè)定》標(biāo)準(zhǔn)立項(xiàng)的背景、目的意義、技術(shù)范圍及主要內(nèi)容展開系統(tǒng)闡述。搪瓷材料作為金屬與無機(jī)釉料結(jié)合的重要復(fù)合材料，其熱膨脹系數(shù)匹配性直接影響產(chǎn)品的熱穩(wěn)定性和使用壽命。當(dāng)前我國(guó)搪瓷行業(yè)向家電、能源裝備、建筑等多領(lǐng)域拓展，但熱膨脹系數(shù)檢測(cè)方法尚未形成統(tǒng)一國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量一致性不足。本立項(xiàng)通過采標(biāo)ISO20274:2017，建立與國(guó)際接軌的樣品制備與測(cè)試規(guī)范，將顯著提升我國(guó)搪瓷制品的熱穩(wěn)定性控制水平，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同發(fā)展，同時(shí)響應(yīng)《國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展綱要》提出的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)化率目標(biāo)。標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施后可為搪瓷材料研發(fā)、生產(chǎn)質(zhì)量控制及產(chǎn)品認(rèn)證提供關(guān)鍵技術(shù)依據(jù)。關(guān)鍵詞搪瓷制品；瓷釉；熱膨脹系數(shù)；樣品制備；ISO20274；標(biāo)準(zhǔn)化；熱穩(wěn)定性VitreousEnamel;PorcelainEnamel;ThermalExpansionCoefficient;SamplePreparation;ISO20274;Standardization;ThermalStability正文一、立項(xiàng)背景與政策依據(jù)根據(jù)《國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展綱要》提出的國(guó)際化標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)要求，到2025年我國(guó)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)化率需達(dá)到85%以上。市場(chǎng)監(jiān)管總局等部委聯(lián)合印發(fā)的《貫徹實(shí)施〈國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展綱要〉行動(dòng)計(jì)劃》（國(guó)市監(jiān)標(biāo)技發(fā)〔2022〕64號(hào)）進(jìn)一步明確要求建立國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)跟蹤轉(zhuǎn)化機(jī)制，加快先進(jìn)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)采標(biāo)進(jìn)程。搪瓷材料作為金屬基復(fù)合材料，其熱膨脹系數(shù)匹配性是影響產(chǎn)品可靠性的核心指標(biāo)，亟需通過標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)現(xiàn)技術(shù)規(guī)范統(tǒng)一。二、行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與需求搪瓷材料憑借金屬基體的機(jī)械強(qiáng)度和瓷釉層的耐腐蝕、絕緣等特性，廣泛應(yīng)用于家電配件（如烤箱內(nèi)膽）、熱交換器元件、化工儲(chǔ)罐及建筑裝飾領(lǐng)域。行業(yè)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2022年我國(guó)搪瓷制品市場(chǎng)規(guī)模超百億元，且年均增長(zhǎng)率達(dá)6.5%。然而，由于缺乏統(tǒng)一的熱膨脹系數(shù)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，不同企業(yè)采用的測(cè)試方法存在顯著差異，導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊。特別是在高溫應(yīng)用場(chǎng)景中，因瓷釉與金屬基體熱膨脹系數(shù)不匹配引發(fā)的裂紋、脫瓷等問題頻發(fā)，直接影響產(chǎn)品壽命和安全性能。三、標(biāo)準(zhǔn)制定的技術(shù)必要性熱膨脹系數(shù)（α）是表征材料受熱后尺寸變化率的關(guān)鍵物理參數(shù)。對(duì)于搪瓷復(fù)合材料而言：-當(dāng)瓷釉α值大于金屬基體時(shí)，冷卻過程中瓷層承受張應(yīng)力，易產(chǎn)生裂紋；-當(dāng)瓷釉α值小于金屬基體時(shí)，瓷層承受壓應(yīng)力，可能導(dǎo)致脫瓷；-理想狀態(tài)下二者α值差值應(yīng)控制在±10%以內(nèi)（依據(jù)ISO20274:2017技術(shù)指引）。目前國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織已發(fā)布ISO20274:2017《Vitreousandporcelainenamels—Preparationofsamplesanddeterminationofthermalexpansioncoefficient》，該方法標(biāo)準(zhǔn)明確了樣品制備流程、儀器校準(zhǔn)規(guī)范及數(shù)據(jù)處理規(guī)則。通過采標(biāo)該國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，可有效解決我國(guó)搪瓷行業(yè)存在的測(cè)試方法不統(tǒng)一、數(shù)據(jù)不可比等問題，為產(chǎn)品研發(fā)和質(zhì)量控制提供科學(xué)依據(jù)。主要參與單位介紹中國(guó)輕工業(yè)聯(lián)合會(huì)搪瓷行業(yè)協(xié)會(huì)作為本標(biāo)準(zhǔn)的主要起草單位，承擔(dān)過GB/T13465-2018《搪瓷制品耐熱性試驗(yàn)方法》等多項(xiàng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的制修訂工作。該協(xié)會(huì)擁有國(guó)家輕工業(yè)搪瓷制品質(zhì)量監(jiān)督檢測(cè)中心等技術(shù)平臺(tái)，會(huì)員單位涵蓋海爾、美的等家電企業(yè)以及浙江開爾、上海久新等專業(yè)搪瓷制造商。協(xié)會(huì)近年來組織開展了搪瓷材料熱穩(wěn)定性系列研究，累計(jì)分析樣品2000余組，為本標(biāo)準(zhǔn)提供了關(guān)鍵實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)支撐。范圍與主要技術(shù)內(nèi)容1.范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了搪瓷制品及瓷釉材料熱膨脹系數(shù)測(cè)定時(shí)的樣品制備方法、試驗(yàn)條件及結(jié)果計(jì)算規(guī)則，適用于平板狀、管狀等搪瓷制品的質(zhì)量檢驗(yàn)與研發(fā)測(cè)試。2.主要技術(shù)內(nèi)容-儀器設(shè)備：明確熱機(jī)械分析儀（TMA）的精度要求（位移分辨率≤0.1μm，溫度控制精度±1℃）及校準(zhǔn)規(guī)范-樣品要求：規(guī)定樣品尺寸（長(zhǎng)度20±0.5mm，截面積≤25mm2）、表面平整度（Ra≤1.6μm）及預(yù)處理?xiàng)l件-樣品制備：細(xì)化切割、研磨、清潔等工序的操作規(guī)程，確保樣品無損且具有代表性-測(cè)定方法：采用ISO20274規(guī)定的升溫速率（3±0.5℃/min）和溫度范圍（室溫至500℃）-結(jié)果計(jì)算：按α=(1/L?)·(ΔL/ΔT)公式計(jì)算平均熱膨脹系數(shù)，并注明置信區(qū)間-試驗(yàn)報(bào)告：包含樣品信息、測(cè)試參數(shù)、結(jié)果數(shù)據(jù)及異常情況說明等要素結(jié)論與展望本標(biāo)準(zhǔn)通過采標(biāo)國(guó)際先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)，建立了科學(xué)規(guī)范的搪瓷熱膨脹系數(shù)檢測(cè)體系，將顯著提升我國(guó)搪瓷制品的熱穩(wěn)定性控制水平。預(yù)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施后，可降低因熱膨脹系數(shù)不匹配導(dǎo)致的產(chǎn)品缺陷率30%以上（基于行業(yè)試點(diǎn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)），同時(shí)促進(jìn)我國(guó)搪瓷標(biāo)準(zhǔn)與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)體系接軌。未來建議開展以下工作：1.建立搪瓷材料熱膨脹系數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)，為材料設(shè)計(jì)提供數(shù)據(jù)支撐；2.開發(fā)快速檢測(cè)設(shè)備與在線監(jiān)測(cè)技術(shù)