泡沫陶瓷行标与国标的对比分析
摘要：近年来，随着泡沫陶瓷行业飞速发展，继行业内关注的泡沫陶瓷产品建材行业标准出台十年后，国家标准也相继出台。本文简单介绍了泡沫陶瓷行标与国标的制定条件和范围，详细阐述了泡沫陶瓷行标与国标关于泡沫陶瓷的定义、外观质量和理化性能，并对它们的共性和个性做了较为全面的分析和对比。
关键词：泡沫陶瓷；国家标准；行业标准
1前言
十年前，由中华人民共和国国家经济贸易委员会发布的“泡沫陶瓷过滤器”（ceramic foam filter）建材行业标准，迎着行业内众人期盼第一次出台。十年已去，如今自然不再新鲜。但是由中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局和中国国家标准化管理委员会发布的“铸造用泡沫陶瓷过滤网”（ceramic foam filter for foundry）标准，在去年悄然面世。这也将延续泡沫陶瓷标准在行业内的使命，推动国内泡沫陶瓷产业规范化发展，提升行业内产品的整体质量。
仔细对比，不难发现，两个标准存在很大不同。无论从技术指标还是遣词造句，或是图文并貌，国家标准都更全面完备。当然，行业标准也有它的优势，它主要针对氧化铝泡沫陶瓷过滤板而编写，针对性强。国家标准定义、图表以及数字较多，并规定了不同材质和规格的泡沫陶瓷，需对应相应的外观质量和性能要求。因此国家标准范围扩大了很多，对行业内的指导性价值将更大，也说明了国内泡沫陶瓷经过数十年的发展，产品已经进入多元化和成熟化的发展之路。
2泡沫陶瓷行标与国标应用范围对比
在JC/T895-2001标准中，对其应用范围作了如下规定：本标准适用于铝及铝合金熔体过滤用泡沫陶瓷过滤器。这项范围的规定是基于当时国内泡沫陶瓷生产情况而定的。氧化铝泡沫陶瓷过滤器为当时的主要产品，碳化硅、氧化锆等其他材质的泡沫陶瓷制品基本没有生产，靠的是进口或外资企业的供给。然而，凭借JC/T895-2001标准，氧化铝泡沫陶瓷得到了广泛的推广和应用。到目前为止，氧化铝质泡沫陶瓷仍是产量最大的泡沫陶瓷种类。
在GB/T25139-2010标准中，对其应用范围作了如下规定：本标准适用于耐火原材料经高温烧结而成的铸造用泡沫陶瓷过滤网。可以看出其规定的范围大大扩大，不仅包括常用的氧化铝、碳化硅和氧化锆三种材质，还涵盖了所有耐火陶瓷原材料，包括以后可能出现的新的耐高温混合材质的泡沫陶瓷。同时，还规定了其用途，必定是用于铸造，如像污水、废气处理等用的泡沫陶瓷载体不在其适用范围中。另外，国标另辟蹊径，产品名称用过滤网代替了过滤器，也说明两者不是替代关系。
3泡沫陶瓷行标与国标术语、定义对比
JC/T895-2001规定了两个定义：
（1） 泡沫陶瓷：是指以聚氨酯泡沫塑料为前驱体，采用浸渍陶瓷料浆成形工艺，经高温烧制成的具有泡沫状多孔结构的陶瓷制品。
（2） 通孔率：是指开口气孔体积在材料几何体积中所占的百分数。
GB/T25139-2010规定了8个术语和定义。具体包括如下：
（1） 铸造用泡沫陶瓷过滤网（ceramic foam filter for foundry）——以开孔聚氨酯泡沫塑料为前驱体，采用浸挂耐火浆料成形工艺，经高温烧结的具有三维立体网状结构的用于金属熔体过滤的特种陶瓷制品。
（2） 常温抗压强度（compressive strength at normal temperature）——常温下试样单位面积上所能承受的最大压力。
（3） 抗热震性（resistance to thermal shocks）——试样在急冷急热条件下具有的抵抗开裂的性能。
（4） 孔隙率（porosity）——试样在室温下浸渍时，被液体填充的孔隙（开口气孔）的体积与其轮廓体积的比值。
（5） 孔密度（hole density）——每25.4mm长度上的孔数。
（6） 裂纹（crack）——试样工作面（金属液垂直流经的面）上肉眼可见的裂纹。
（7） 体积密度（bulk density）——干燥试样质量与其轮廓体积（包括气孔）之比。
（8） 高温抗弯强度（high-temperature bending strength）——高温下试样所能承受的极限弯曲应力。
在国标中规定的术语和定义，行标中基本都有提到，但却只对“泡沫陶瓷”和“通孔率” 作了定义，略显单薄，所以新的国标中给予了补充。定义名称上虽然有所不同，实际上意思却是一样。值得一提的是，国标中创新性地提出了高温抗弯强度的概念，并把它作为泡沫陶瓷一项性能指标。这样可以很好地将产品性能与其实际使用过程相结合，能够更好地满足客户对产品的潜在要求。
4 泡沫陶瓷行标与国标的产品外观质量和尺寸偏差规定对比
4.1 外观质量对比
JC/T895-2001标准中规定了表面掉渣、磕碰或缺损、裂纹以及堵孔等外观质量的具体要求。同GB/T25139-2010标准中规定的缺边、掉角和凹坑等外观质量具体要求不太一样。说明目前的泡沫陶瓷成形技术已经较为成熟，基本不会存在堵孔现象，也说明了铸造厂家对泡沫陶瓷过滤器要求越来越严格。
4.2 尺寸偏差对比
国标中按最大边尺寸提出了一级、二级和三级的概念，其中最大边≤100mm，一级为-1.0mm～0、二级为-1.5mm～0、三级为-2.0mm～0。最大边＞100mm，一级为-1.5mm～0、二级为-2.0mm～0、三级为-2.5mm～0。而行标中，由于制定范围的针对性和客户需求性，标准中针对的大都为178mm×178mm×50mm、381mm×381mm×50mm、432mm×432mm×50mm和508mm×508mm×50mm等规格的过滤板。因此，其规定偏差为±3.0mm（L≥400mm）、±2.0mm（200mm≤L＜400mm）和±1.5mm（L≤200mm）。从上述规定中可以看出，尺寸偏差会随产品尺寸变大而变大。行标中由于其特殊的针对性，未进一步对尺寸小于100mm产品进行偏差规定，也没有提出产品级别的概念。并且由于泡沫陶瓷是安放于过滤箱中进行使用，因此，国标中只做了负偏差规定。其尺寸偏差对比见表1。
5泡沫陶瓷行标与国标的产品性能指标对比
JC/T895-2001标准中对泡沫陶瓷理化性能做了单一针对性的规定，其规定了通孔率、常温弯曲强度和常温压缩强度3个项目，项目中的数值都是基于氧化铝质泡沫陶瓷制定的。GB/T25139-2010标准中泡沫陶瓷的理化性能规定较为全面，性能要求更高。其规定了体积密度、孔隙率、常温抗压强度、抗热震性以及高温抗弯强度5个项目。为了便于比较，表2中选择同为铸铝用的泡沫陶瓷性能指标。另外，国标中还规定了其它铸钢和铸铁用泡沫陶瓷的性能指标。
从表2规定的理化性能指标中可以看出，两者的差别较大，这也是新国标与旧行标差别最大的地方。行标中的常温弯曲强度，国标中用高温抗弯强度代替，虽然测试上对设备要求变高，但却更为适宜和具有参考价值，因为高温抗弯强度指标较好地模拟了泡沫陶瓷使用环境。行标中常温压缩强度指标≥0.5MPa，而国标中将指标提升为≥0.8MPa，相当于对产品压缩强度要求提高了80%。另外，国标中新增了体积密度项目，并规定为0.3～0.5g/cm3，这项指标主要是对挂浆耐火材料材质做了范围规定，限定其基本为氧化铝或同等密度的材质，而行标中一开始就做了此范围限定，相当于一个隐性项目。国标中新增的抗热震性项目，主要也是针对泡沫陶瓷产品在高温使用情况下的安全性而制定的，并将测试条件温度设定为1100℃，显然测试的条件要高于其使用条件。不过也从另一方面保障了氧化铝材质泡沫陶瓷使用的安全性。行标与国标唯一相同的理化性能项目是通孔率或叫孔隙率，都规定为≥80%。通孔率的规定主要是限定其结构为三维网状贯通立体结构，如有堵孔或死孔，产品通孔率就很难达到80%。
6结语
经过对行标与国标的对比，可以发现国标比行标应用范围更为广泛并且要求更为严格，创新点也更多。笔者认为主要有以下几点创新之处：（1） 泡沫陶瓷范围规定的适宜性恰当，它规定了由耐火材料经高温烧结而成的所有铸造用泡沫陶瓷。（2） 在尺寸偏差要求时，对产品进行了级别规定，并只作负偏差要求。（3） 理化性能中采用了抗热震性和高温抗弯强度指标。当然，除了这些创新点外，国标中还介绍了各项性能指标具体测试方法。国标中的各项指标，需要国内泡沫陶瓷生产厂家认真参考，尽快将产品各项指标都满足或超出国标要求，然后将产品包装正式改为“执行标准GB/T25139-2010”字样。
对于氧化铝材质泡沫陶瓷，国标要求无论从产品尺寸偏差还是产品强度要求上都提升了许多，其中要求的1200℃产品抗弯强度≥0.4MPa，产品尺寸＞100mm（如508mm×508mm×50mm过滤板），产品尺寸偏差为-2.5mm～0（产品为三级），确实要求较高。这对氧化铝材质泡沫陶瓷生产厂家既是挑战，又是机遇。让厂家明白国标不是随便就能达到，达到国标能够很好的为产品作免费的推广。笔者也认为，以前国标制定的理念是尽量契合行业甚至企业的标准，这在一定程度上使得国标的制定显得略低或缺乏权威。当然，这可能取决于当时市场经济刚启动的环境原因。现在，国标的制定就要像标杆一样立在前方，然后让一些企业努力去追赶。做到如此，国标既树立威信，亦能提升整个行业质量规范。这也是国标的责任和使命。
行标与国标皆伴随着泡沫陶瓷的发展而相继面世，都将会是国内泡沫陶瓷发展的历史见证。时隔十年，我们依然可见行业人士对它们的热情不减。从笔者接触泡沫陶瓷开始，一直参考和无以数计翻阅过的就是行标。国标从筹划到面世，经过了许多行业专家倾情奉献和辛勤汗水。在此，笔者感谢国标制定的主要参与者‘佛山市金刚科技有限公司’，它是引荐接纳并让笔者走向这个行业的企业，也正是它的积极推进，才让我们这样快的有了一个属于我们自己的泡沫陶瓷国家标准。
参考文献
[1] JC/T895-2001.泡沫陶瓷过滤器[S].北京:中国建材工业出版社, 2002.
[2] GB/T25139-2010.铸造用泡沫陶瓷过滤网[S].北京:中国标准出 版社,2010.