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第一个建材国际标准出炉记(中国建材报)

2012-09-11 作者:贺丹来源: 中国建材报

在较长时间里,我国建材行业企业对国际标准制定的重视和参与程度不够。在国际标准舞台上,更多的是发达国家的身影。近年来,随着我国建设创新型国家宏伟战略的不断推进及国际视野的开拓、国际贸易的增加,越来越多的标准化工作者、建材企业及其联盟积极地参与到了建材国际标准的制定中。在国际贸易的大舞台上,人们看到了中国标准的国际舞步。

第一个建材国际标准出炉记

2003年2月1日,美国哥伦比亚号航天飞机在返回途中不幸发生机毁人亡的灾难性事故,举世震惊。据事后事故调查,泡沫隔绝材料从航天飞机的外部油箱上脱落下来击中了哥伦比亚号航天飞机左侧机翼前端,造成直接“外伤”,是导致这次灾难的罪魁祸首。

泡沫隔绝材料为什么会脱落呢?这是因为航天飞船在长时飞行、大气层再入、跨大气层时飞行速度超过5马赫,最高速度可达9.7马赫。高速度下,航天飞行器会在燃料燃烧及飞行过程与大气激烈磨擦中产生高温,最高温度可达1800℃以上。在这种温度下,一般金属都会融化。为保障航天设备正常工作,航天飞船外表面选用的材料必须耐高温且在高温下性能稳定,因此,能经受2000℃以上高温的难熔金属、C/C复合材料及超高温陶瓷等成为航天飞机外表面材料的最佳选择。

可是,问题也随之而来。难熔金属、C/C复合材料及超高温陶瓷等和航天飞机金属机身是两种不同的材质,界面能否粘结牢固是考验航天飞机能否顺利穿越大气层的关键因素之一。一旦航天飞机外表面材料脱落,就会造成灾难性后果。因此,粘结界面的安全和可靠性就非常重要,而与粘结界面安全、可靠性相关的指标就是粘结部位的粘结强度。

传统检测界面粘结强度采用的一般是拉伸试验、弯折试验或剪切试验方法。然而,这些试验方法要求样品必须有足够的韧性,而且应力在界面分布比较复杂,不能完全满足测试界面粘结拉伸强度和剪切强度的要求。由于均匀拉伸强度低于弯曲强度,通过常规测试方法所得结果都高于其真实值,造成比较大的误差。

有没有一种更简单、准确检验陶瓷-陶瓷、陶瓷-金属、玻璃-玻璃等界面粘结强度的试验方法呢?2007年,中国建筑材料检验认证中心的副总工兼研发中心首席科学家包亦望博士在思考这个问题。

这位国家杰出青年基金获得者、享受国务院政府特殊津贴、获英国工程院“Distinguished Visiting Fellow”称号的科学家发现,无论是在军工领域还是民用领域,陶瓷-金属粘结、玻璃-PVB胶粘结、陶瓷-陶瓷粘结、玻璃-铝合金门窗粘结随处可见。固体材料的粘结与人民生产生活密切相关,准确评价界面粘结强度对保障整个结构的安全性和可靠性、优化生产工艺、促进社会经济发展都具有重要意义。

一定要找到正确的检验方法,包亦望在心底暗暗下了决心。经过认真思考和反复试验,他还真找到了答案。他发现,采用“十字”交叉粘接样品,通过压载荷使得界面拉开或者剪切开裂得到界面拉伸强度和剪切强度,特别适合脆性材料的性能测试。“十字”交叉法不但可以测量陶瓷-陶瓷的界面粘结强度,还可以测量陶瓷-金属、金属-金属、玻璃-玻璃的粘结强度。此外,还可以评价高温界面粘结强度。

包亦望研究出陶瓷材料界面粘结强度的评价方法和新的测试方法,这个消息像长了翅膀一样飞遍了整个中国建筑材料检验认证中心,士气为之一震。时任中国建筑材料检验认证中心副主任的马振珠高兴地拍着包亦望的肩膀连声说“好样的!”

说到这,不能不谈到2008年前后的中国建材检测行业。按照我国入世的承诺,从2005年12月10日以后,国外检验认证机构可以在国内独立建设检验机构,中外检验认证机构在同一平台上竞争。作为建材行业规模最大的检验机构,中国建筑材料检验认证中心2008年营业收入还不足亿元,在技术、资金等方面与国外检验机构存在较大差距。而改变这种局面,建材检验机构要在资金和技术上做文章,做大文章。

马振珠和他的领导团队制定了两个发展战略:一个是资本战略,走向资本市场,采用收购、兼并、重组等资本运作方式拓宽业务领域;另一个是技术战略,以科技为先导,以项目为依托,围绕标准检验工作,进行技术创新。

马振珠曾向记者表示,检验行业是第三方高端服务行业,高端就体现在“以科技为先导”这几个字上。检验不是简单的玻璃试管摇摇晃晃,而是蕴含着先进科学技术水平的分析和测试。

此时,国际上还未曾出现陶瓷材料界面粘结强度的评价方法和“十字”交叉测试方法,这让马振珠看到了国内建材检测机构拓展国际话语权的希望。他鼓励包亦望据此制定更加完善的测试陶瓷材料界面粘结强度的国际标准。

2008年的时候,虽然国家在政策上鼓励企业参与国际标准的制定,但还没有资金方面的支持。我国许多国家标准都是修改采用或等同采用相关的国际标准,在一定程度上限制了我国在制定标准上的话语权。

“做一流企业,参与国际标准制定是大势所趋。”带着颇有前瞻眼光的发展理念,马振珠给包亦望吃了颗定心丸,“好好做国际标准,资金方面你不用担心”。

包亦望全身心投入国际标准的制定当中。实际上,从2002年开始,他就是国际标准组织(ISO)精细陶瓷技术委员会的一员,只不过那时是作为观察员投投票。

“以前中国代表参加国际标准方面的会议,常被人家讥为‘3S代表’——只会Smile(微笑)、Silence(沉默)、Sleep(打瞌睡)”,包亦望说,“我要改变这个印象。”

2007年年底,包亦望向国际标准组织精细陶瓷技术委员会(ISO/TC 206)日本秘书处提出制定《精细陶瓷界面粘结强度试验方法》国际标准的议案。

2008年10月16日,第15届国际标准化组织精细陶瓷技术委员会年会在韩国首尔举行。经过周密准备,包亦望代表中国建筑材料科学研究总院对《精细陶瓷界面粘结强度试验方法》国际标准草稿的技术内容和应用范围进行了陈述报告和答辩,经过精细陶瓷技术委员会17个永久性成员国专家委员轮审,获得了10票支持,4票无意见,3票弃权。

包亦望提出的国际标准议案获准通过,完成了从国际标准参与者到主导者的华丽转型。

中科院硅酸盐所教授蒋丹宇教授便是这次激动人心的提案现场的见证者。蒋丹宇对此还记忆犹新:“太激动了。这是我国建材行业第一个国际标准议案被批准,也是我国自主知识产权的技术(2005年授权国家发明专利)成为无机材料领域的首个国际标准。不容易啊!老包给我们建材行业争挣了一口气。”

当看到有关“精细陶瓷界面粘结强度试验方法”的议案在精细陶瓷技术委员会年会上获得通过时,包亦望舒了一口气,长期的辛苦和努力终于没有白费。这次“竞标”成功,也让包亦望顺理成章成为国际标准化组织精细陶瓷技术委员会WG42“陶瓷粘结”测试方法国际标准化工作组组长。工作组成员国为加拿大、法国、日本、马来西亚、泰国、印度尼西亚。这是我国建筑材料行业在ISO组织成立的第一个国际标准工作组。

标准被正式立项,这只是国际标准制定漫长过程中的第一步。此后的近3年时间里,以包亦望为组长的团队对《精细陶瓷界面粘结强度试验方法》国际标准内容进行了反复的撰写和推敲。

有时候为了文本中的一个单词,包亦望需要反复核对,因为同一个单词,在不同的文本里出现,意思可能完全不一样,那种区别不亚于白话文和文言文的区别。通过与国外同行、专家的讨论和沟通,他向世界发出了中国建材检验行业的“声音”。

3年多的国际标准制定工作经历,让包亦望深刻体验到了企业做国际标准的困难:参与国际标准制定,需要既懂语言(主要是英语),还懂技术,更懂标准的人才,这样的综合型人才在企业非常缺乏;资金的困难。企业参与国际标准需要资金支持,而这样的成本付出却很难在短时间内看到效益,投入与产出不对称,很容易让企业半途而废,成为“Sleep Member”(睡着的成员)。

幸运的是,这两个拦路虎包亦望都躲过了。两年的德国洪堡学者经历让包亦望在语言、技术等方面没有障碍,中国建筑材料检验认证中心领导在资金方面的鼎力支持更是让他没有后顾之忧。

经过不断地交流、讨论和磨合,2011年5月,建材行业首个国际标准——《精细陶瓷界面粘结强度试验方法》(ISO 13124)国际标准正式对外发布。中国在陶瓷界面粘结强度测试方面的话语权,终于没有落后于任何一个竞争对手。

借着这股势头,包亦望乘胜追击,2010年提出《精细陶瓷材料高温界面粘结强度试验方法》国际标准制定议案,2011年提出《管状陶瓷材料弹性模量和弯曲强度试验方法—缺口环法》国际标准制定议案。目前,这两项个国际标准也都成功立项。

为此,包亦望在国际标准的制定过程中又多了一项任务,应建材行业国标委邀请,为建材行业培养国际标准化人才。

故事讲到最后,记者还要提供两组数据。一组数据是,在过去6年中,中国建筑材料检验认证集团股份有限公司(CTC)承担了58项国家和行业的科技攻关项目,科研经费超过5000万;拥有发明专利和实用新型专利38项;承担了198项国家、行业标准的制定;制定了1个国际标准,还有2个国际标准正在制定中,5个正在申请过程中。另一组数据是,6年时间里,中国建筑材料检验认证集团股份有限公司年营业收入从3000多万元飞跃到3亿多元。增长的原因也许有很多,但不可否认的是,科技的力量正是CTC不断成长发展的内在驱动力。

值得关注的是,目前CTC正积极申请国家火炬计划重点高新技术企业。马振珠决心将科技力量转化为生产力,关注全球先进科技发展方向和技术标准更新趋势,致力于为建材和建筑行业、企业服务。

标准在技术问题上的激烈争吵,必然隐含着贸易上的激烈争夺。在未来的市场中,谁占据了标准的制高点,谁就拥有占领市场的主动权。长久以来,我国是建材生产大国但不是建材生产强国,是因为有着技术和标准方面的欠缺。要成为建材强国,制定国际标准、参与更深层次的国际竞争是一条必由之路。