蜂窝陶瓷载体检验规范.doc

蜂窝状汽车尾气净化器载体

1 范围
本标准规定了蜂窝状汽车尾气净化器载体的分类、规定、实验方法、检查规则、标志、包装和贮运。
本标准重要合用于机动车尾气、工业有机废气净化催化剂用的载体—堇青石质蜂窝陶瓷，其它用途和材质的蜂窝陶瓷也可参照执行。
2 规范性引用文献
下列文献通过本标准的引用而成为本标准的内容。凡是注日期的引用文献，其随后所有的修改单（不涉及勘误的内容）或修订版均不合用于本标准，然而，鼓励使用本标准的各方研究是否可使用这些文献的最新版本。凡是不注日期的引用文献，其最新版本合用于本标准。
JC/T686-1998 蜂窝陶瓷
GB/T 4734-1996 陶瓷材料及制品化学分析方法
3 术语
本标准采用下列定义、符号：
孔密度：蜂窝陶瓷每单位横截面积上分布孔的个数，其单位为孔/㎝2。
孔壁缺陷：在蜂窝陶瓷的端面上由挤出成型引起的轴向孔壁缺损而导致相邻二至四个孔道的贯通缺陷。
体积密度：蜂窝陶瓷单位外形体积（含孔道）的质量，其单位为g/㎝3。
软化温度：蜂窝陶瓷在均衡升温过程中其方孔初始变形时的温度。
A轴方向：蜂窝陶瓷平行孔道的方向。
B轴方向：蜂窝陶瓷垂直于孔道且平行于孔壁的方向。
4 产品分类
4.1 产品分类按JC/T686-1998《蜂窝陶瓷》实行，通常按横截面的形状和孔密度大小分类，现有的常规系列产品型号有Y，P，T，F, YX五种，其中孔密度分类以数字编号为：1：400目， 2：100目， 3：200目， 4：300目， 5：600目， 6：1075目，其规格、形状及尺寸如表1所示，孔密度如表2所示。

4.2
表1 规格、形状及尺寸
型号
孔形状
横截面形状
尺寸名称
最大尺寸
㎜
最大高度
㎜
Y
正方形
圆 形
外径
300
300
P
跑道形
长径
T
椭圆形
长径
F
正方形
边长
YX
异 形
长径
200
200
表2 孔密度
孔密度
孔/㎝2
壁厚
㎜
15
0.40
31
0.30
46
0.22
62
0.16
93
0.15
4.3 特殊规格和形状的产品可由供需双方协商制造。
5 规定
5.1 外观质量
蜂窝陶瓷的外观质量按《蜂窝陶瓷》JC/T686-1998的外观质量规定实行，应符合表3的规定。
5.2 尺寸偏差
蜂窝陶瓷的尺寸偏差范围应符合表4的规定。
5.3 物理性能
蜂窝陶瓷的物理性能应符合表5的规定。
5.4 化学组成
蜂窝陶瓷的化学组成应符合表6的规定。
表3 外观质量
缺陷名称
缺陷允许范围
表面裂纹
端面与侧面上均不允许有可视裂纹
孔壁缺陷
不超过端面总孔数的0.1%
边棱缺损
10㎜×4㎜×2㎜每端面不超过三处(小于2㎜的不计)
表4 尺寸偏差
尺寸名称
允许偏差
孔密度
孔/cm2
15
±1
31
±2
46
±3
62
±3
93
±5
壁厚
孔/cm2
＜62
±0.05
≥62
±0.02
外径
㎜
＜100
±1
≥100、≤150
±1.5

＞150
±1%（最大≤±2.5）
高度
㎜
±1.5㎜
边长
㎜
10
表5 物理性能
性能
指标
抗压强度
MPa
A轴方向>12,B轴方向>2.0
体积密度
g/cm3
≤0.55
吸水率
%
18～30
热膨胀系数（室温-800℃）
℃-1
≤18×10-7
软化温度
℃
＞1360
热稳定性
≥500℃三次不开裂
表6 化学组成
成分
指标
Al2O3
（%）
35.4±1.5
MgO
（%）
13.5±1.5
SiO2
（%）
49.7±1.5
K2O+Na2O+CaO
（%）
<0.8

6 检测方法
蜂窝陶瓷的物理检测方法按《蜂窝陶瓷》JC/T686-1998的检测方法实行。
6.1 外观质量实验
产品的外观缺陷用激光测径仪、游标卡尺、高度尺、直角尺和目测检查判断。
6.2 尺寸偏差实验
6.2.1 孔密度偏差
在产品端面中心部位的x、y轴上各数20个孔，并用游标卡尺测量其所占长度尺寸，精确至0.01mm，计算出孔密度及偏差。
6.2.2 孔壁厚偏差
在产品端面中心部位的x、y轴上各取等距的五个点，用投影放大仪或工具显微镜测量，或在各点沿孔道方面割开，取其中间部位孔壁用千分尺进行测量，精确至0.001mm，取十点测量的算术平均值计算其偏差结果。
6.2.3 外径偏差
在产品两个端面上互成45度方位，用游标卡尺各测量四次，分别计算偏差，取绝对值大的为外径偏差。
6.2.4 高度偏差
在产品两端面部位用游标尺直接测量的高度值，计算其偏差结果。
6.2.5 长宽偏差
在产品对边中间部位用游标卡尺直接测量，计算偏差结果。
6.2.6 平行度偏差
以产品一面为基准，沿外缘用游标卡尺或高度尺测量另一端面的高度值，其最大、最小值之差即为平行度偏差。
6.2.7 垂直度偏差
将产品一端面置于平板上，移动直角尺触到产品外壁，用塞尺测量产品另一端面以下6.4mm处与直角尺间的最大间隙，即为垂直度偏差。
6.3 抗压强度实验
6.3.1 装置
实验装置为工程陶瓷抗压实验仪,应具有20KN以上压力量程，并能调节控制以一定的加载速度连续均衡地增长负荷，其测量精度须达成±1%。
6.3.2 试样
在产品上沿A轴方向和B轴方向割取边长为25㎜正方体试样，其尺寸允许偏差±1㎜，数量至少五块。试样两受压面必须加工研磨平整并互相平行，试样上无裂纹、孔壁缺损等影响强度的外观缺陷。
6.3.3 程序
测量试样受压面尺寸，精确至0.02mm，测量并记录其壁厚和孔密度。将试样置于实验机下压板正中位置，压力负荷方向为试样轴向方向，在试样与上下压板之间垫有1～2mm厚的马粪纸缓冲垫衬。以每秒5～10N的加载速度连续均衡地增长负荷，读取试样破坏时的压力负荷值。
6.3.4 结果计算
按式（1）计算抗压强度：
Rc=
P
……………………………………（1）
A
式中：Rc——试样抗压强度，MPa；
P——试样破坏时的负荷，N；
A——试样受压面积，㎜2。
至少实验五块试样，以算术平均值为最终实验结果，小数点后取一位有效数。
6.4 吸水率和体积密度实验
6.4.1 装置
采用以下仪器装置做吸水率和体积密度实验；
a） 感量为1g的天平；
b） 容量适当，供浸泡样品用；
c） 电热干燥箱。
6.4.2 试样
取所须检测规格的产品不少于3件作为待检样品。
6.4.3 程序
将试样置于电热干燥箱内升温至105℃±5℃，烘干至恒重，并自然冷却至室温，称量精确至1g。
将试样放入容器内，加水完全淹没试样，浸泡30分钟。
从水中取出试样，先轻轻撒去孔道内积水，再用多层湿布擦去试样表面过剩水分，立即用吹气枪沿产品孔道方向吹尽水份，吹气时压力设定为 0.5 MPa， 迅速称量。
6.4.4 结果计算
按式（2）、（3）计算吸水率和体积密度：
A =
m2-m1
×100……………………………（2）
m1

R=
m1
……………………………………（3）
V
式中：A——试样吸水率，%；
R——试茁壮成长体积密度，g/㎝3；
m1——干燥试样的称量值，g；
m2——饱含水的试样在空气中的称量值，g；
V——试样的外形体积，㎝3。
体积密度也可直接选取规整产品实验，至少实验三块试样，取算术平均值作为最终实验结果，吸水率取小数点后一位有效数字，体积密度取小数点后二位有效数字。
6.5 热膨胀系数实验
6.5.1 装置
选用实验装置应能达成规定的测量温度范围，升温速率可调节在2～10℃/min，炉内恒温带大于试样长度，温差不超过±5℃，测温精度±2℃，位移测量精度为1μm的热膨胀仪。标准试样采用石英玻璃。
6.5.2 试样
从产品上距产品边沿15㎜以上位置，沿孔道方向割取截面为3孔×3孔或4孔×4孔，尺寸约为5㎜×5㎜×50㎜的长方形体试样一块，两端面平整，互相平行并垂直于孔道，试样需烘干，表面无裂纹，尺寸允许偏差±1㎜。
6.5.3 程序
测量试样在室温下的长度，精确至0.02㎜，并记录室温。
将试样安顿在仪器石英托管中，试样两端用石英玻璃小园片垫上，静置5min；测量热电偶的热端置于试样的长度的中央，安放好加热电炉，从室温开始以4～5℃/min的速率升温至实验最高温度；实验过程自动记录或每隔100℃读取一次试样的伸长量。
6.5.4 结果计算
按式（4）计算试样室温至实验最高温度的平均热膨胀系数：
a =
ΔL
+Es……………………………（4）
（t1-t0）L0
式中：a——试样在实验温度区域的平均热膨胀系数，℃-1，取二位有效数；
L0——实验室温下试样长度，㎜；
ΔL——从t0至t1温度区域膨胀仪显示长度的相对变化；
t0——实验的起始室内温度，℃；
t1——实验最高温度，℃；
Es——膨胀仪测量系统在实验温度区域（t0至t1）的修正值，℃-1。
6.6 软化温度实验
6.6.1 装置
实验装置采用一台能达成最高实验温度，带摄像的高温显微镜。
6.6.2 试样
从产品上割取4孔或9孔，尺寸约为5～10㎜的立方体试一块，其外形平整，棱角清楚无缺陷。
6.6.3 程序
将试样安顿在测装置上，热电偶的热端靠近试样，并使孔道方向与观测方向一致，摄下室温时的试样图像。
以不大于10℃/min的速率升温，在升温过程中，观测或摄像记录试样在各温度的变形情况。
6.6.4 实验结果
根据实验过程中的观测情况和试样图像分析，把试样初始变形时的温度作为实验结果。
6.7 抗热稳定性
6.7.1 试样
取所测规格的产品3件，规定产品表面无裂痕，破损等外观缺陷，敲击音响为清脆钢音。
6.7.2 程序
将试样烘干后放入加热炉中加热，炉腔升温速度为5～10℃/分钟，加热至测定温度，保持恒温，将待测产品放入马弗炉中加热，保温30分钟，迅速取出，端面平放在耐火材料支架上，在室温空气中冷却至室温，用目测及金属棒敲击查看试样有无裂纹和破损。按上述方法共检测三次无裂纹和破损为合格。
6.8 化学组成分析
按照《陶瓷材料及制品化学分析方法》GB/T 4734-1996 规定的环节进行分析。
7 检查规则
7.1 检查分类
产品检查分常规检查（出厂检查）和型式检查两种。
7.1.1 常规检查
所有产品出厂前必须作常规检查，检查项目为本标准5.1、5.2规定的规定，以及5.3物理性能中的吸水率、热稳定性。
7.1.2 型式检查
产品的型式检查通常每半年进行一次，或遇特殊情况可缩短或延长检查周期，但每年至少进行一次。
有下列情况之一时，应进行型式检查；
a） 新产品或老产品转厂生产的试制定型鉴定；
b） 正式生产后，如结构、原料、工艺有较大改变，也许影响产品性能时；
c） 产品长期停产后，恢复生产时；
d） 常规检查结果与上次型式检查有较大差异时；
e） 国家质量监督机构提出进行型式检查规定期。
检查项目为本标准第5章规定的所有项目。抽样及鉴定方法按本标准中7.2和7.3的规定进行。
7.2 组批与抽样
7.2.1 以相同工艺条件生产下的同一规格产品的发货数量作为一检查批。用随机抽样方法抽取表7中各检查项目所需的样本。
表7 抽样方法
检查项目
样本数量
第一次
第二次
第一次
n1
第二次
n2
合格鉴定数A1
不合格鉴定数R1
合格鉴定数A2
不合格鉴定数R2
尺寸偏差
25
25
2
5
6
7
孔壁厚
3
3
0
2
1
2
外观质量
25
25
2
5
6
7

7.2.2 物理性能实验项目所需样本可从同一检批中或从尺寸偏差和外观质量实验合格样本中随机抽取，每只产品制一个试样。
7.3 鉴定规则
7.3.1 产品的物理性能实验结果必须符合表5的规定，如有一项不合格，允许按7.3.2和7.3.3进行复验一次，假如有两项以上不合格，则判该批产品不合格。
7.3.2 抗压强度、体积密度、吸水率如有一项不合格，允许加倍抽样复验，复验结果符合表5的规定，同判该项性能为合格。
7.3.3 热膨胀系数、软化温度、热稳定性如有一项不合格，允许重新抽样复验，复验结果若符合表5的规定，则判该项性能合格。
7.3.4 化学组成如有一项不合格，允许重新抽样复验，复验结果若符合表6的规定，则判该项性能合格。
7.3.5 尺寸偏差和外观质量实验结果按表7规定鉴定，若第一次样本中验出的不符合表3、表4规定的样品数小于或等于A1时，则判该批该实验项合格，若大于或等于R1时，则判该项不合格，若大于A1小于R1时，则抽第二次样本进行实验。若两次样本中发现的不合格品数总和小于或等于A2，则判该批该实验项合格，若大于或等于R2，则判该批该实验项不合格。
7.3.6 产品的各实验项目，若有一项不合格，则判该批产品为不合格。
7.3.7 凡因外观质量或尺寸偏差超差被判为不合格的该批产品，允许供方逐件检查后重新组批交付验收。

8 标志、包装、运送、贮存
8.1 标志
在产品的外包装箱箱上应有下列醒目耐久标志；
a） 产品名称；
b） 产品规格、数量；
c） 制造厂名；
d） 产品商标；
e） 产品执行标准号；
f） 生产批量、出厂日期或编号；
g） 防潮、易碎图样；
h） “陶瓷制品，小心轻放”字样。
8.2包装
8.2.1 内包装视产品尺寸大小而定，用吸塑片将多只产品作一单元包装。
8.2.2 外包装采用瓦楞纸箱，箱底用瓦楞纸作衬垫，再把内包装好的产品紧密排列装入箱内，箱顶面用瓦楞纸压盖好，箱内应附有产品检查合格证，箱外用包装带封扎紧。
8.2.3 运送包装件除8.1规定的标志外，还应有收发货标志。
8.2 贮存
产品不管包装与否，均不得露天堆放，贮存场地应清洁干燥，无污染。
8.3 运送
产品的运送方式不限，在运送过程中应有防雨淋措施，装卸时应轻拿轻放。