YST 1753-2025 烧结金属多孔材料 氯化腐蚀性能的测定标准立项发展报告

烧结金属多孔材料氯化腐蚀性能的测定标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:DeterminationofChlorideCorrosionPerformanceofSinteredMetalPorousMaterials摘要关键词：烧结金属多孔材料；氯化腐蚀；试验方法；行业标准；粉末冶金；腐蚀性能测定1引言1.1研究背景烧结金属多孔材料是以金属粉末为原料，经成形和烧结工艺制备而成的多孔性功能材料。其内部具有大量相互连通或闭合的孔隙结构，赋予材料优异的渗透性、比表面积大、密度低等特点，同时兼具金属材料固有的力学性能和导热导电性能。基于上述特性，烧结金属多孔材料被广泛用于制备过滤器、消音器、流阻器、催化剂载体、电极材料、毛细芯及隔热材料等多种功能元件，在航空航天飞行器热防护系统、石油化工精密过滤装置、氢能燃料电池气体扩散层、核反应堆冷却系统及环境保护烟气净化设备等关键领域发挥着不可替代的作用。近年来，随着我国高端装备制造业的快速发展和新能源产业的蓬勃兴起，烧结金属多孔材料的应用边界不断拓展，其服役环境也从常规工况逐步延伸至高温、高压、强腐蚀等极端条件。特别是在含氯介质环境中，如海水淡化系统、氯碱化工工艺、垃圾焚烧烟气处理及海洋工程装备等场景，材料面临着严峻的氯化腐蚀威胁。氯离子具有极强的穿透能力和侵蚀性，能够破坏金属表面钝化膜，诱发点蚀、缝隙腐蚀、晶间腐蚀及应力腐蚀开裂等多种局部腐蚀形态，严重缩短材料及装备的使用寿命，甚至引发安全事故。1.2标准化需求分析经检索国内外相关标准体系发现，目前关于金属材料腐蚀性能测试的通用标准主要涵盖均匀腐蚀、点蚀、晶间腐蚀及应力腐蚀等类型，但其试验对象多为致密金属材料，试验条件亦未充分考虑多孔材料特殊孔隙结构对腐蚀行为的影响。国际标准化组织（ISO）、美国材料与试验协会（ASTM）及我国国家标准（GB/T）体系中尚缺乏专门针对烧结金属多孔材料氯化腐蚀性能测定的方法标准。烧结金属多孔材料因具有高比表面积和复杂的三维孔隙结构，其腐蚀机理与致密材料存在显著差异——孔隙内部的溶液滞留效应、氧浓差电池形成及缝隙腐蚀倾向均使腐蚀过程更为复杂。因此，制定专门的标准试验方法势在必行。在此背景下，工业和信息化部有色金属行业标准制修订计划立项了《烧结金属多孔材料氯化腐蚀性能的测定》推荐性行业标准，编号为YS/T1753-2025。该标准由全国有色金属标准化技术委员会归口管理，由行业内具有丰富经验的生产企业和科研院所联合起草。历经多次讨论、试验验证及专家审查，标准于2025年4月10日发布，并将于2025年11月1日正式实施。2标准编制原则与依据2.1编制原则本标准的编制严格遵循以下原则：（1）科学性原则。标准技术内容的确定以系统的试验研究为基础，充分考虑烧结金属多孔材料的结构特征和氯化腐蚀机理，确保试验方法能够客观、准确地反映材料在实际服役环境中的耐蚀性能。（2）适用性原则。标准规定的试验装置和操作方法力求简便可行，兼顾不同实验室的设备条件差异，确保标准具有良好的可操作性和推广性。（3）协调性原则。标准技术内容与现行有效的通用腐蚀试验方法标准（如GB/T10125《人造气氛腐蚀试验盐雾试验》、GB/T17897《金属和合金的腐蚀不锈钢三氯化铁点腐蚀试验方法》等）保持协调一致，避免方法冲突和技术矛盾。（4）规范性原则。标准文本的结构、编写方法和表述规则严格遵循GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》，确保标准的技术要素完整、表述准确、逻辑清晰。2.2编制依据本标准制定主要依据以下法律法规和技术文件：依据《中华人民共和国标准化法》及《行业标准管理办法》确立行业标准制定程序要求；参考GB/T1.1-2020确保编写规范化；借鉴GB/T10125、GB/T17897、GB/T16545《金属和合金的腐蚀腐蚀试样上腐蚀产物的清除》等现行腐蚀试验方法标准；结合有色金属行业粉末冶金领域标准体系框架及多年积累的试验数据编制而成。3标准主要技术内容3.1范围与术语定义本标准规定了烧结金属多孔材料氯化腐蚀性能测定的试验原理、试验设备与试剂、试样制备、试验步骤、试验结果计算与评定以及试验报告等内容，适用于以镍基、铁基、钛基、铜基等材质为基体的烧结金属多孔材料在含氯介质环境中腐蚀性能的评价。标准明确了“氯化腐蚀”“腐蚀速率”“孔隙率”等关键术语的定义。其中，“氯化腐蚀”特指材料在含氯离子介质中因电化学或化学作用而发生的材料退化现象，其表征参数主要包括单位面积质量损失（腐蚀速率）和腐蚀形貌特征。3.2试验原理本标准的试验原理为：将规定尺寸的烧结金属多孔材料试样置于一定浓度、温度和pH值的氯化物腐蚀介质中，经过规定时间的浸泡腐蚀，通过测定试样腐蚀前后的质量变化、宏观腐蚀形貌及微观组织变化，定量评价材料的氯化腐蚀性能。考虑到多孔材料具有较大的比表面积和孔隙吸附能力，标准在原理层面特别提出：试样在腐蚀前后的处理过程中需考虑孔隙内残留介质和腐蚀产物的充分去除，以保证质量变化测定的准确性。为此，标准规定了超声波清洗、干燥和恒重等预处理程序。3.3试验设备与试剂试验设备方面，标准规定采用恒温腐蚀试验装置，应具备温度控制精度为±1℃的能力，试验容器应选用对氯化物介质呈惰性的材料（如玻璃、聚四氟乙烯等）制成，并配有冷凝回流装置以防止试验过程中溶液浓缩或蒸发。试样悬挂系统应确保试样完全浸没于腐蚀介质中，且试样之间互不接触。腐蚀介质方面，标准规定了以氯化钠为主体、辅以少量氯化钙或氯化镁的复合盐溶液作为基础腐蚀介质，溶液浓度设定了常规浓度和加速浓度两档，以适应不同材料耐蚀水平和不同评价目的的需求。溶液配制所用试剂应为分析纯及以上纯度，配制用水为符合GB/T6682规定的三级及以上纯度的实验室用水。3.4试样制备标准对试样的形状、尺寸、数量及制备方法提出了明确规定。试样推荐采用矩形薄片或圆片形状，厚度不超过5mm，面积根据孔隙率的不同设定为20～50cm²，以保证试验结果的代表性和可重复性。每个试验条件下平行试样数量不少于3个。试样切割推荐采用电火花线切割或低速精密切割以避免边缘效应和加工污染；切割后需经超声波清洗去除表面油污和杂质；对孔隙内可能残留的加工碎屑，标准要求采用乙醇或丙酮进行多次循环清洗并在通风橱中充分干燥后方可称量。试样尺寸采用精度为0.02mm的游标卡尺测量，质量采用精度为0.1mg的分析天平称量。3.5试验步骤标准确定的试验步骤按照“预处理→初始称量→腐蚀试验→后处理→终态称量→结果计算”的程序执行，主要流程包括：（1）试样按3.4条规定完成切割、清洁和干燥后进行初始质量称量，记录试样编号和基本尺寸参数。（2）将试验溶液注入腐蚀容器中，加热至规定试验温度并保持稳定。试验温度设定了35℃±1℃（模拟常温环境）和60℃±1℃（模拟加速腐蚀环境）两档。（3）将试样完全浸入腐蚀介质中，确保试样表面无气泡附着。标准规定试验周期为24h、72h、168h三档，可根据材料耐蚀性能选用适当的试验时长。（4）达到规定试验周期后取出试样，按照GB/T16545规定的方法清除腐蚀产物。考虑到多孔材料孔隙内部腐蚀产物清除难度较大，标准增加了超声波辅助清洗步骤，并对清洗次数和每次清洗时间作了具体规定。（5）清洗后的试样经充分干燥后在干燥器中冷却至室温，进行终态称量。3.6结果计算与评定标准规定以腐蚀速率作为评价烧结金属多孔材料氯化腐蚀性能的主要定量指标，按以下公式计算：\[R=\frac{m_0-m_1}{S\timest}\]式中：*R*为腐蚀速率（g/(m²·h)）；*m₀*为试样腐蚀前质量（g）；*m₁*为试样清除腐蚀产物后的质量（g）；*S*为试样总表面积（m²）；*t*为试验持续时间（h）。由于多孔材料的表面积难以精确测定，标准规定总表面积S按几何外观面积乘以孔隙修正系数估算。其中孔隙修正系数由材料的孔隙率决定，标准列出常见孔隙率范围所对应的修正系数取值表，便于试验操作人员查询使用。在腐蚀形貌评定方面，标准推荐采用目视检查结合金相显微镜或扫描电子显微镜观察的方式，记录试样表面点蚀坑分布、孔隙结构变化和腐蚀产物形貌等特征信息，作为腐蚀速率数据的补充定性评价依据。腐蚀等级评定参照标准中提供的腐蚀形貌分级参考图进行。3.7试验报告标准对试验报告的基本内容提出了明确要求，报告应包括：材料名称、牌号及规格；试样制备方法及尺寸参数；孔隙率及密度等基本物理性能数据；试验条件（介质成分、浓度、温度、试验周期）；腐蚀速率测定结果及平行试样数据统计分析；腐蚀形貌描述及分级评定结果；试验过程异常情况记录等。4主要参与单位介绍本标准由有色金属行业权威标准化技术组织——全国有色金属标准化技术委员会（SAC/TC243）归口管理，该委员会受国家标准化管理委员会和工业和信息化部共同领导，负责全国有色金属领域国家标准、行业标准的规划、制定、审查与宣贯工作。在粉末冶金领域，该委员会下设的粉末冶金分技术委员会长期致力于推动金属粉末及粉末冶金制品标准的体系建设，组织制定了大量具有行业影响力的技术标准。本标准的主要起草单位包括西北有色金属研究院、安泰科技股份有限公司等国内粉末冶金领域具有深厚技术积累的科研院所和骨干企业。以西北有色金属研究院为例，该院始建于1965年，是我国有色金属材料领域规模最大的综合性研究机构之一，拥有金属多孔材料国家重点实验室和国家级企业技术中心，长期从事烧结金属多孔材料的设计开发、制备工艺、性能评价及应用技术研究。近年来，该院在烧结金属纤维毡、金属粉末烧结滤芯及多层复合多孔材料等领域取得了一系列重要成果，其产品已广泛应用于航空航天、核工业及环保领域。该院在金属多孔材料腐蚀行为研究方面具有扎实的理论基础和丰富的试验经验，累计完成了数十种牌号的多孔材料在含氯介质中的腐蚀数据积累，为本标准试验方法的确定和验证提供了关键的技术支撑。安泰科技股份有限公司作为国内粉末冶金及金属多孔材料产业化的龙头企业，在多孔材料规模化生产、质量检测控制及市场应用推广方面积累了丰富的工程实践经验。起草单位还联合了数家下游用户单位和使用单位，广泛征求了来自航空航天、石油化工、环保工程等应用领域的意见反馈，确保技术内容的普适性和适用性。标准编制过程中，起草工作组召开了多次技术研讨会，邀请腐蚀科学、粉末冶金和分析测试等领域的专家对试验参数的合理性进行了充分论证。2023年完成了方法研究和实验室间比对验证试验，共组织了5家实验室参与协同验证，试验结果统计分析显示各实验室间的复现性相对标准偏差控制在15%以内，满足方法学要求。2024年通过全国有色金属标准化技术委员会组织的专家审查，经修改完善后形成报批稿。5标准实施意义与展望5.1实施意义YS/T1753-2025标准的发布实施具有多方面的重要意义：填补标准空白，完善标准体系。该标准是国内首项专门针对烧结金属多孔材料氯化腐蚀性能测定的标准，弥补了现有标准体系中多孔金属材料腐蚀评价方法的缺失，完善了有色金属粉末冶金领域标准体系。统一评价方法，保障产品质量。标准的实施为烧结金属多孔材料的生产企业、检测机构和使用单位提供了统一、规范、可比的氯化腐蚀性能评价方法。企业在产品出厂检验和质量控制中有了明确的技术依据，用户在材料选型和验收过程中也有了权威的判定准则。促进技术创新，推动产业升级。通过对材料氯化腐蚀性能的标准化评价，可以有效甄别不同材料、不同工艺条件下产品的耐蚀性能差异，引导企业优化材料成分设计和制备工艺，推动高耐蚀性能的新型烧结金属多孔材料的研发和产业化。对接国际贸易，增强国际竞争力。我国是全球最大的烧结金属多孔材料生产国和出口国之一，该标准的制定为我国产品参与国际市场竞争提供了有力的技术支撑，同时为将来主导制定相应的国际标准奠定了工作基础。5.2发展展望展望未来，随着我国高端制造装备向极端工况方向发展，烧结金属多孔材料面临的腐蚀环境将更加复杂多样。在现有氯化腐蚀性能测定标准的基础上，后续可在以下方向持续拓展标准建设与深化研究：（1）多因素耦合腐蚀试验方法研究。实际服役环境中，氯化腐蚀往往与高温氧化、应力载荷、流体冲刷等多因素耦合共存，发展模拟实际工况的耦合腐蚀试验方法将成为后续标准完善的重要方向。（2）电化学原位测试技术的标准化应用。电化学阻抗谱、动电位极化等原位电化学测试技术能够实时监测材料在含氯介质中的腐蚀过程，获取腐蚀动力学参数，将其纳入标准体系有助于深化对多孔材料氯化腐蚀机理的认识。（3）加速腐蚀试验与服役寿命预测模型的建立。建立实验室加速腐蚀试验结果与实际服役环境下材料寿命之间的定量关系模型，实现从标准试验数据向工程寿命预测的有效转化，是多孔材料腐蚀研究的长期目标。（4）国际标准的培育与推进。依托我国在烧结金属多孔材料领域的产业优势和技术积累，适时提出国际标准提案，将我国的标准技术方案推向国际市场，提升我国在粉末冶金国际标准化领域的话语权。（5）新型耐蚀多孔材料的评价方法拓展。针对近年来快速发展的金属间化合物多孔材料、耐蚀合金多孔材料及表面改性多孔材料等新型产品，持续开发针对性的腐蚀性能评价方法，保持标准体系的时效性和先进性。6结论行业标准YS/T1753-2025《烧结金属多孔材料氯化腐蚀性能的测定》是我国有色金属粉末冶金领域腐蚀测试方法标准化工作的一项重要成果。该标准立足行业实际需求，以充分的试验研究为基础，建立了一套科学、系统、操作性强的烧结金属多孔材料氯化腐蚀性能测定方法体系，填补了国内该领域标准化的空白。标准的技术内容涵盖试验原理、设备与试剂、试样制备、试验步骤、结果计算与评定等关键环节，体现了科学性、适用性和规范性的有机统一。未来，随着材料应用领域的持续拓展和腐蚀评价技术的不断发展，该标准将适时进行修订和完善，并逐步向国际标准方向推进，为中国烧结金属多孔材料产业参与全球竞争贡献力量。参考文献[1]全国有色金属标准化技术委员会.YS/T1753-2025烧结金属多孔材料氯化腐蚀性能的测定[S].北京:中国有色金属工业协会,2025.[2]GB/T1.1-2020标准化工作导则第1部分:标准化文件的结构和起草规则[S].北京: