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搪瓷制品和瓷釉样品制备及热膨胀系数测定标准立项报告

EnglishTitle

StandardforSamplePreparationandDeterminationofThermalExpansionCoefficientofVitreousandPorcelainEnamelProducts

摘要

本报告围绕《搪瓷制品和瓷釉样品制备和热膨胀系数的测定》标准立项的背景、目的意义、技术范围及主要内容展开系统阐述。搪瓷材料作为金属与无机釉料结合的重要复合材料，其热膨胀系数匹配性直接影响产品的热稳定性和使用寿命。当前我国搪瓷行业向家电、能源装备、建筑等多领域拓展，但热膨胀系数检测方法尚未形成统一国家标准，导致产品质量一致性不足。本立项通过采标ISO20274:2017，建立与国际接轨的样品制备与测试规范，将显著提升我国搪瓷制品的热稳定性控制水平，促进产业链协同发展，同时响应《国家标准化发展纲要》提出的国际标准转化率目标。标准实施后可为搪瓷材料研发、生产质量控制及产品认证提供关键技术依据。

关键词

搪瓷制品；瓷釉；热膨胀系数；样品制备；ISO20274；标准化；热稳定性

VitreousEnamel;PorcelainEnamel;ThermalExpansionCoefficient;SamplePreparation;ISO20274;Standardization;ThermalStability

正文

一、立项背景与政策依据

根据《国家标准化发展纲要》提出的国际化标准体系建设要求，到2025年我国国际标准转化率需达到85%以上。市场监管总局等部委联合印发的《贯彻实施〈国家标准化发展纲要〉行动计划》（国市监标技发〔2022〕64号）进一步明确要求建立国际标准跟踪转化机制，加快先进国际标准采标进程。搪瓷材料作为金属基复合材料，其热膨胀系数匹配性是影响产品可靠性的核心指标，亟需通过标准化实现技术规范统一。

二、行业发展现状与需求

搪瓷材料凭借金属基体的机械强度和瓷釉层的耐腐蚀、绝缘等特性，广泛应用于家电配件（如烤箱内胆）、热交换器元件、化工储罐及建筑装饰领域。行业统计数据显示，2022年我国搪瓷制品市场规模超百亿元，且年均增长率达6.5%。然而，由于缺乏统一的热膨胀系数检测标准，不同企业采用的测试方法存在显著差异，导致产品质量参差不齐。特别是在高温应用场景中，因瓷釉与金属基体热膨胀系数不匹配引发的裂纹、脱瓷等问题频发，直接影响产品寿命和安全性能。

三、标准制定的技术必要性

热膨胀系数（α）是表征材料受热后尺寸变化率的关键物理参数。对于搪瓷复合材料而言：

-当瓷釉α值大于金属基体时，冷却过程中瓷层承受张应力，易产生裂纹；

-当瓷釉α值小于金属基体时，瓷层承受压应力，可能导致脱瓷；

-理想状态下二者α值差值应控制在±10%以内（依据ISO20274:2017技术指引）。

目前国际标准化组织已发布ISO20274:2017《Vitreousandporcelainenamels—Preparationofsamplesanddeterminationofthermalexpansioncoefficient》，该方法标准明确了样品制备流程、仪器校准规范及数据处理规则。通过采标该国际标准，可有效解决我国搪瓷行业存在的测试方法不统一、数据不可比等问题，为产品研发和质量控制提供科学依据。

主要参与单位介绍

中国轻工业联合会搪瓷行业协会作为本标准的主要起草单位，承担过GB/T13465-2018《搪瓷制品耐热性试验方法》等多项国家标准的制修订工作。该协会拥有国家轻工业搪瓷制品质量监督检测中心等技术平台，会员单位涵盖海尔、美的等家电企业以及浙江开尔、上海久新等专业搪瓷制造商。协会近年来组织开展了搪瓷材料热稳定性系列研究，累计分析样品2000余组，为本标准提供了关键实验数据支撑。

范围与主要技术内容

1.范围

本标准规定了搪瓷制品及瓷釉材料热膨胀系数测定时的样品制备方法、试验条件及结果计算规则，适用于平板状、管状等搪瓷制品的质量检验与研发测试。

2.主要技术内容

-仪器设备：明确热机械分析仪（TMA）的精度要求（位移分辨率≤0.1μm，温度控制精度±1℃）及校准规范

-样品要求：规定样品尺寸（长度20±0.5mm，截面积≤25mm2）、表面平整度（Ra≤1.6μm）及预处理条件

-样品制备：细化切割、研磨、清洁等工序的操作规程，确保样品无损且具有代表性

-测定方法：采用ISO20274规定的升温速率（3±0.5℃/min）和温度范围（室温至500℃）

-结果计算：按α=(1/L?)·(ΔL/ΔT)公式计算平均热膨胀系数，并注明置信区