国家标准计划《可渗透性烧结金属材料 流体渗透性的测定》由 TC243(全国有色金属标准化技术委员会)归口,TC243SC4(全国有色金属标准化技术委员会粉末冶金分会)执行 ,主管部门为中国有色金属工业协会。
主要起草单位 西部宝德科技股份有限公司 、西北有色金属研究院 、钢铁研究总院有限公司 、有色金属技术经济研究院有限责任公司 。
77 冶金 |
77.160 粉末冶金 |
本标准等同采用ISO国际标准:ISO 4022:2018。
采标中文名称:可渗透性烧结金属材料 流体渗透性的测定。
1)响应国家政策发展要求,加快转化先进适用国际标准 ——符合“关于印发贯彻实施《国家标准化发展纲要》行动计划的通知”(国市监标技发〔2022〕64号,2022年7月6日)中第十九条“推动中国标准与国际标准体系兼容”:“推动建立国际标准跟踪转化长效工作机制,持续开展各领域国际标准和国家标准比对分析、适应性验证,加快转化先进适用国际标准”; ——符合《国家标准管理办法》(国家市场监督管理总局令第59号)第一章总则第(六)条:“积极推动结合国情采用国际标准。
以国际标准为基础起草国家标准的,应当符合有关国际组织的版权政策。
鼓励国家标准与相应国际标准的制修订同步,加快适用国际标准的转化运用。
”; ——符合《2023年国家标准立项指南》(2023年2月发)“一、总体要求(四)稳步推进标准制度型开放”:“推进中国标准与国际标准体系兼容,积极转化采用国际标准,提升我国标准与国际标准一致性程度。
”。
2)保持国家标准的先进性、适用性 GB/T 5250-2014 《可渗透性烧结金属材料 流体渗透性的测定》等同采用ISO 4022:1987,国际标准ISO 4022于2018年发布了新版标准,而国家标准GB/T 5150-2014至今已有9年未进行修订。
为保持国家标准的先进性,使之与国际标准一致,需要对国家标准进行修订。
3)经济效益显著,促进产业链协同发展 可渗透性烧结金属材料(其孔隙是连续贯通或者互相连接的)即开孔烧结金属多孔材料,兼具了结构材料和功能材料的特性,其孔径的大小、孔隙率、孔径分布等均可实现准确的量控,独特的孔道结构更易提高对微小粒子的捕捉能力,具有耐热性能好,抗急冷急热性高,适用于多种酸、碱等腐蚀性介质,在高压环境中强度高、韧性好、使用寿命长、再生能力强,因此被广泛应用于航空航天、石油化工、煤化工、精细化工、多晶硅、环保、核工业等领域的过滤与分离、气体及液体均匀分布,液体、气体原料和贵重金属资源的回收,产品的提纯净化等应用中。
其性能一般分为结构特性和应用特性,其中流体渗透性即为材料结构特性中的一种。
对于过滤与分离及物料流态化中布气布液等用途的多孔金属材料,流体渗透性是一项非常重要的指标。
流体透过多孔材料的能力与流体的种类和运动状态有关。
流体的流动有分子流和黏子流,而黏子流又分为层流和紊流,每个状态之间都有过渡流。
通常把分子流与层流之间的流动称作滑动流动。
实验时,尽量控制在层流状态,在此状态下,流量与压差呈线性关系,从而简化了数据处理过程,但有时,试验也不可避免地要在层流与紊流的过渡状态下进行。
把层流和紊流两种流动状态结合在一起,用两个渗透系数,即黏性渗透系数和惯性渗透系数来表征多孔材料透过流体的能力,更接近多孔材料的实际应用条件。
我国已经掌握了典型的多孔金属生产工艺技术,产品涉及粉末烧结多孔金属、金属纤维毡、复合金属丝网材料、泡沫金属材料和梯度孔结构复合滤材等多类型产品,我国的多孔金属行业市场规模约为392.82亿元,产量在33475.88吨左右,销量28776.38吨。
产业链中游生产商及研究院所可以根据本标准的方法进行产品的生产及性能评价、研究工作的开展;下游检测机构及用户可以根据本标准进行产品检验及交付后验收。
仅西部宝德科技股份有限公司金属多孔材料产品的年产值就达到2亿元以上。
4)适用范围广,社会效益显著 无论以何种工艺制备的烧结金属多孔材料,均可以按照本标准的规定进行流体渗透性测试时;测试原理为烧结金属多孔材料流体渗透性测试的基础性理论,检测设备易建立,检测方法易实现,国内已有多家生产单位及研究院所均以此方法为依据,建立了相应的检测设备,包括西部宝德科技股份有限公司、西北有色金属研究院、北京钢铁研究总院、安泰科技有限公司等,标准的采用为市场拓展、合同签订、技术交流、产品交付、工艺控制发挥着重要作用。
本标准已成为产品性能评价的重要依据,为行业的健全发展及指标的统一、可比较性提供了重要依据。
本测试方法的修订可进一步规范我国多孔材料生产与研发过程中有关多孔材料流体渗透性的测试,统一术语,统一方法,为减少产品交付后的验收提供依据,同时为研发带来可靠数据。
1、范围 本文件规定了可渗透性烧结金属材料(其孔隙是连续贯通或者互相连接的)流体渗透性的测定方法。本文件适用于流体渗透性可用黏性和惯性渗透系数来表示的情况下。本文件不适用于细长的管状试样,因为流体通过管状试样内孔方向的压降与流体通过管状试样壁厚方向的压降相比不可忽略。 2、主要技术内容 本标准等同采用国际标准ISO 4022,内容与ISO 4402一致。本方法采用平板试样或管状试样,并提供了适用于两种多孔试样的夹具。平板试样夹在两对带有弹性密封圈的卡头之间,管状试样用夹具密封轴向的两个端面,使试验流体通过平板试样一端向另一端渗透,或管状试样管壁由内向外渗透,测量流体通过试样的面积、试样上游和下游的压力差、流体通过试样的平均流量,根据公式计算得到黏性渗透系数。 1)方法原理 让已知黏度和密度的试验流体通过试样并测量其压降和体积流量。黏性和惯性渗透系数与压降、体积流量、流体的黏度和密度以及流体所透过多孔金属试样的尺寸等参数相关。 2)试样要求 平板试样,应尽可能无翘曲,管状试样,应保证两端面平整;在使用气体测试之前,应从试样的微孔中去除所有液体;测试前,试样应干燥。 3)设备 试样夹具:用于密封平板或管状试样的工具;流量计:用于测量流体通过试样的流体流量;测压阀:用于调节压力平衡的阀门。 4)试验程序 将检测试样用夹具固定密封,保证流体不侧漏; 分别测定试样上游和下游的压力,取其差值为压降,记录数据; 使用标准流量计测量通过试样的流体流量,记录数据; 测量流量计和试样位置的温度及压力,用以校正流量计的读数,计算通过试样的平均流量,确定试验流体的密度和黏度。 3、与GB/T 5250-2015/ISO 4022:1987标准的主要区别技术内容 ——更改了3.1.13术语; ——增加了3.1.14“空白压降”的注释1; ——更改了6.1.1中图1的说明部分; ——更改了6.1.2中图2的说明部分; ——删除7.1.2中的第一个公式,并将公式2中“l”更改为“1”; ——将8.3中公式12中“p”更改为“ρ”; ——删除术语“长度”和“动态粘度”; ——将第3章和第4章顺序互换,并将第3章分成3.1和3.2两个小节。