金屬及其他無(wú)機(jī)涂層領(lǐng)域國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化工作現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

摘 要：本文概述了國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織金屬及其他無(wú)機(jī)涂層技術(shù)委員會(huì)（ISO/TC 107）的工作現(xiàn)狀和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)展。ISO/TC 107負(fù)責(zé)金屬及其他無(wú)機(jī)涂層領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)化工作，包括涂層特性、制備方法、測(cè)試與檢驗(yàn)以及基體材料預(yù)處理等方面。截至2024年4月，ISO/TC 107已頒布163項(xiàng)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，推進(jìn)中標(biāo)準(zhǔn)22項(xiàng)。這些標(biāo)準(zhǔn)主要分為涂層分類與命名、性能要求、制備方法與工藝以及檢測(cè)與評(píng)定方法幾類，其中檢測(cè)與評(píng)定方法類標(biāo)準(zhǔn)數(shù)量最多，占比52%。中國(guó)在ISO/TC 107工作中表現(xiàn)積極，成果豐碩，頒布國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)5項(xiàng)，推進(jìn)中標(biāo)準(zhǔn)10項(xiàng)。此外，本文還分析了金屬及無(wú)機(jī)涂層國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化工作的發(fā)展趨勢(shì)，并提出工作建議。

關(guān)鍵詞：金屬及無(wú)機(jī)涂層，ISO/TC 107， 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化

DOI編碼：10.3969/j.issn.1002-5944.2024.17.048

0 引 言

金屬及無(wú)機(jī)涂層作為一種重要的表面處理技術(shù)，在航空航天、汽車制造、電子信息等多個(gè)領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用[1-4]。涂層技術(shù)不僅可以提升基體材料的性能，如耐腐蝕性、耐磨性、導(dǎo)熱性等，還可以賦予其特殊的功能，如電磁屏蔽、超疏水、超親水等[5-8]。然而，涂層技術(shù)的多樣性和復(fù)雜性使得不同涂層之間的性能評(píng)估和比較變得困難。沒(méi)有統(tǒng)一的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)來(lái)規(guī)范涂層的特性、制備方法和測(cè)試手段，就會(huì)導(dǎo)致市場(chǎng)上涂層產(chǎn)品的質(zhì)量和性能參差不齊，給生產(chǎn)者和消費(fèi)者帶來(lái)困難。為了確保涂層產(chǎn)品的質(zhì)量和性能，促進(jìn)國(guó)際貿(mào)易的順利進(jìn)行，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）成立了金屬及無(wú)機(jī)涂層技術(shù)委員會(huì)ISO/TC 107，專注于該領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)化工作[9]。

ISO/ TC 107自成立以來(lái)已制定了大量國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，涵蓋了涂層技術(shù)的各個(gè)方面[10]。通過(guò)對(duì)ISO/TC107已頒布的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和推進(jìn)中的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行梳理和分析，能夠總結(jié)成功經(jīng)驗(yàn)，找到未來(lái)的發(fā)展方向，從而為涂層技術(shù)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化工作提供參考和啟示。

1 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織金屬及無(wú)機(jī)涂層技術(shù)委員會(huì)

ISO/TC 107是國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織中負(fù)責(zé)金屬及其他無(wú)機(jī)涂層領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)化工作的委員會(huì)，成立于1962年。ISO/TC 107的工作范圍包括：（1）通過(guò)電解、熔融、真空或化學(xué)方法、沉積或離子鍍等制備的防護(hù)性和裝飾性金屬涂層特性的標(biāo)準(zhǔn)化。（2）通過(guò)電解、熔融、真空或化學(xué)方法在金屬表面制成的防護(hù)性和裝飾性非金屬涂層（不包括油漆和其他有機(jī)涂層）特性的標(biāo)準(zhǔn)化。（3）以上涂層的測(cè)試和檢驗(yàn)方法的標(biāo)準(zhǔn)化。（4）基體材料預(yù)處理的標(biāo)準(zhǔn)化。

目前，ISO/TC 107秘書(shū)處由韓國(guó)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)局承擔(dān)，有22個(gè)參與成員國(guó)和25個(gè)觀察成員國(guó)。從組織結(jié)構(gòu)上看，ISO/TC 107設(shè)有1個(gè)主席咨詢組、4個(gè)工作組和5個(gè)分技術(shù)委員會(huì)，具體信息見(jiàn)表1。其中，中國(guó)在2017年申請(qǐng)并獲批物理氣相沉積涂層分委會(huì)（ISO/TC 107/SC 9），在2021年申請(qǐng)并獲批原子層沉積工作組（ISO/TC 107/WG 5）。各工作組及分委會(huì)對(duì)負(fù)責(zé)其工作范圍內(nèi)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)推進(jìn)工作，不在各工作組和分委會(huì)工作范圍的金屬及其他無(wú)機(jī)涂層相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)由TC 107直接負(fù)責(zé)。

2 金屬及無(wú)機(jī)涂層國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化工作現(xiàn)狀

2.1 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)制修訂情況

截至2024年4月，ISO/TC 107已頒布國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)163項(xiàng)，推進(jìn)中國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)22項(xiàng)[10]，具體數(shù)據(jù)如圖1所示。從頒布總數(shù)上看，熱噴涂、搪瓷、電鍍涂層相關(guān)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)較多，而化學(xué)轉(zhuǎn)化、物理氣相沉積、原子層沉積涂層相關(guān)數(shù)量較少，這可能與后者的分委會(huì)或工作組成立時(shí)間較晚有關(guān)。然而，從近5年頒布及推進(jìn)中標(biāo)準(zhǔn)數(shù)量上看，電鍍、物理氣相沉積相關(guān)及TC 107直接負(fù)責(zé)的數(shù)量較多。此外，在已頒布的163項(xiàng)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)中，有5項(xiàng)由中國(guó)牽頭制定；推進(jìn)中的22項(xiàng)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)中，有10項(xiàng)由中國(guó)發(fā)起。

2.2 金屬及其他無(wú)機(jī)涂層國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)分類

從內(nèi)容上看，已成功頒布的163項(xiàng)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)主要分為以下幾類：

（1）涂層分類與命名標(biāo)準(zhǔn)

在國(guó)際上，涂層的分類與命名需要遵循一定的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，以確保全球行業(yè)內(nèi)對(duì)涂層產(chǎn)品的統(tǒng)一認(rèn)識(shí)和準(zhǔn)確標(biāo)識(shí)。例如，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO 20523規(guī)定了類金剛石涂層的分類和設(shè)計(jì)[11]。這一類標(biāo)準(zhǔn)數(shù)量占總數(shù)的12%左右。

（2）涂層性能要求標(biāo)準(zhǔn)

涂層性能要求標(biāo)準(zhǔn)主要規(guī)定了涂層應(yīng)滿足的各項(xiàng)性能指標(biāo)，以確保涂層在使用過(guò)程中具有良好的表現(xiàn)。例如ISO 14922規(guī)定了熱噴涂制造商的質(zhì)量要求[12]。這類標(biāo)準(zhǔn)數(shù)量占總數(shù)的36%左右。

（3）涂層制備方法與工藝標(biāo)準(zhǔn)

涂層制備方法與工藝標(biāo)準(zhǔn)主要規(guī)定了涂層的制備方法和工藝過(guò)程，包括對(duì)涂層的原料選擇、比例、工藝參數(shù)、操作步驟等方面的要求和規(guī)定。例如ISO 12679提供了金屬涂層噴涂工藝的指南[13]。這類標(biāo)準(zhǔn)數(shù)量占總數(shù)的10%左右。

（4）涂層檢測(cè)與評(píng)定方法標(biāo)準(zhǔn)

涂層檢測(cè)與評(píng)定方法標(biāo)準(zhǔn)主要規(guī)定了涂層檢測(cè)和評(píng)定的具體要求和測(cè)試方法。這些標(biāo)準(zhǔn)通常包括涂層的物理性能測(cè)試、成分與結(jié)構(gòu)分析、結(jié)合力測(cè)試、硬度測(cè)試、耐磨性測(cè)試等方面的要求。例如國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO 3882總結(jié)了涂層厚度的測(cè)量方法[14]。這類標(biāo)準(zhǔn)數(shù)量占總數(shù)的52%左右，是占比最高的一類標(biāo)準(zhǔn)。

2.3 參與成員國(guó)參會(huì)情況

國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的制定需要各國(guó)之間的密切合作與交流，因此，參加技術(shù)委員會(huì)的工作會(huì)議對(duì)推進(jìn)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)程至關(guān)重要。表2列出了2 015—2 0 23年各參與成員國(guó)參加I S O/ T C 10 7會(huì)議的代表人數(shù)，其中2020—2022年為線上會(huì)議。從表中可以看出，參會(huì)較為積極的成員國(guó)為日本、韓國(guó)、中國(guó)、德國(guó)、英國(guó)和芬蘭；而部分成員國(guó)幾乎不參與ISO/ TC 107的工作會(huì)議，如葡萄牙、澳大利亞、印度等，這對(duì)金屬及其他無(wú)機(jī)涂層領(lǐng)域的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化工作造成了阻礙。

3 金屬及無(wú)機(jī)涂層領(lǐng)域國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化工作發(fā)展趨勢(shì)

技術(shù)創(chuàng)新引領(lǐng)標(biāo)準(zhǔn)化：隨著我國(guó)工業(yè)的進(jìn)步與涂層領(lǐng)域的發(fā)展，原子層沉積、激光熔覆等涂層制備技術(shù)層出不窮，很多復(fù)合工藝也被開(kāi)發(fā)出來(lái)以滿足苛刻的服役要求。而國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的制定相對(duì)技術(shù)的更新存在滯后性，這些新技術(shù)為未來(lái)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化工作提供了新的方向。

環(huán)保和低碳成為重要考量：在全球環(huán)境保護(hù)意識(shí)不斷提高的背景下，涂層領(lǐng)域的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化工作將更加注重環(huán)保和低碳要求，涂層材料的環(huán)保性、生產(chǎn)過(guò)程的綠色性以及產(chǎn)品的能源利用效率等成為制定國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)時(shí)的重要考量。這將推動(dòng)涂層領(lǐng)域向更加綠色、可持續(xù)的方向發(fā)展。

國(guó)際合作加強(qiáng)：國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化工作需要各國(guó)之間的緊密合作。隨著全球經(jīng)濟(jì)一體化的加深，各國(guó)在金屬涂層領(lǐng)域的交流和合作也將不斷加強(qiáng)，進(jìn)而推動(dòng)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一和協(xié)調(diào)，提高標(biāo)準(zhǔn)的國(guó)際認(rèn)可度和影響力。

自動(dòng)化和智能化技術(shù)的應(yīng)用：隨著自動(dòng)化和智能化技術(shù)的不斷發(fā)展，涂層的生產(chǎn)工藝也將逐步向自動(dòng)化和智能化發(fā)展。這將有助于提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本，同時(shí)也將推動(dòng)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的制定和更新。個(gè)性化和定制化需求的增加：隨著市場(chǎng)需求的不斷變化，涂層產(chǎn)品的個(gè)性化和定制化需求也將不斷增加。這將對(duì)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化工作提出更高的要求，需要制定更加靈活和多樣化的標(biāo)準(zhǔn)，以滿足市場(chǎng)需求。

4 總結(jié)與展望

回顧ISO/TC 107在金屬及無(wú)機(jī)涂層領(lǐng)域的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化工作可以看出，該委員會(huì)在推動(dòng)全球涂層技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化方面取得了顯著成果。ISO/TC 107已頒布的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)涵蓋了涂層技術(shù)的多個(gè)方面。這些標(biāo)準(zhǔn)的制定和實(shí)施，為涂層技術(shù)的質(zhì)量控制和性能評(píng)估提供了重要依據(jù)，促進(jìn)了涂層技術(shù)的廣泛應(yīng)用和發(fā)展。同時(shí)，我們也看到中國(guó)在ISO/TC 107中扮演著越來(lái)越重要的角色，如積極承擔(dān)職務(wù)、參與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化活動(dòng)、制定和推廣國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)等。這不僅提升了中國(guó)在國(guó)際涂層技術(shù)領(lǐng)域的地位和影響力，也為國(guó)內(nèi)涂層技術(shù)的發(fā)展注入了新的動(dòng)力。

展望未來(lái)，金屬及其他無(wú)機(jī)涂層領(lǐng)域的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化工作將朝著更加高效、環(huán)保、智能和個(gè)性化的方向發(fā)展。ISO/TC 107一方面需要積極跟蹤涂層技術(shù)的最新發(fā)展動(dòng)態(tài)，關(guān)注新興涂層技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化需求；另一方面，應(yīng)提高各參與成員國(guó)的參與度和積極性。除此之外，ISO/TC 107可以加強(qiáng)與其他國(guó)際組織、行業(yè)協(xié)會(huì)和科研機(jī)構(gòu)的合作。中國(guó)也將繼續(xù)積極參與涂層領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)化工作，為其發(fā)展貢獻(xiàn)更多智慧和力量。相信在各方的共同努力下，能夠制定出更加科學(xué)、合理、有效的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，推動(dòng)全球涂層產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。

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作者簡(jiǎn)介

林玥，通信作者，碩士研究生，助理研究員，研究方向?yàn)楸砻婕夹g(shù)及其標(biāo)準(zhǔn)化。

易娟，碩士研究生，高級(jí)工程師，研究方向?yàn)椴牧媳Ｗo(hù)。

（責(zé)任編輯：張瑞洋）