記者 程毓
“與會專家一致認為，武漢科技大學研制的這兩項標準的技術水平達到了國際先進水平，同意報批。”3月13日，我校牽頭完成的耐火材料標準在審查會上順利通過。
耐火材料是高溫工業(yè)的基石，其具有耐高溫強度等綜合性能。自上世紀八十年代起，我校耐火材料標準團隊就開始從事標準的制定工作，至今已完成60多項各類標準。
先進耐火材料全國重點實驗室負責人李亞偉教授說：“在全國耐火材料領域，武科大是完成‘標準’最多的高校，為推動耐火材料的科研、生產(chǎn)和貿(mào)易產(chǎn)生了積極影響。”
一項行業(yè)標準，30年修訂5次
標準主要有國際標準、國家標準、行業(yè)標準和團體標準。通俗地說，標準好比是一套“規(guī)則說明書”，國家標準就是全國統(tǒng)一的說明書。
耐火材料標準團隊的葛山教授，是中國耐火材料標準發(fā)展歷程的見證者。在他辦公室的書柜里，陳列著十多本《耐火材料標準匯編》。最早的是1985年發(fā)布的第1版上冊，最近的是2020年發(fā)布的第6版下冊。其中，莫來石的行業(yè)標準已有5版，完成單位都是武科大。
莫來石是優(yōu)質的耐火材料，民用可制造爐磚、陶瓷、玻璃容器等，軍用可做火箭、航天器的部件鑄造用的材料，但其主要氧化物含量差異很大。
莫來石的行業(yè)標準第1版，是我校李楠教授做的，于1990年首次發(fā)布實施。為了適應國家和行業(yè)的需要，之后每隔幾年進行一次修訂。第5次修訂時，“接力棒”交到了葛山的手上。
當時，不同企業(yè)生產(chǎn)的莫來石，因為分析方法不一樣，市場魚目混珠，相關產(chǎn)品的質量上不去。葛山想，可否研發(fā)一種定量分析方法，讓全行業(yè)統(tǒng)一標準？
通過大量的實驗，他們制定了莫來石詳細的實驗步驟，將溫度、浸泡時間、洗滌次數(shù)、灼燒時長等全部量化。只要使用這個定量分析方法，任何企業(yè)做出來的數(shù)據(jù)都是一致的。2013年該行業(yè)標準正式發(fā)布。
一家企業(yè)購買了一批莫來石，生產(chǎn)的產(chǎn)品都不達標。葛山建議他們，用這個行業(yè)標準測試一下買來的莫來石原料。結果顯示，原料成分不達標。
該事件在行業(yè)內(nèi)曝光，同行們都知道莫來石的新標準發(fā)布了，相當于全國企業(yè)有了統(tǒng)一的“一桿秤”，國內(nèi)市場也規(guī)范了。武科大在耐火材料領域樹立了“標桿”。
“行業(yè)標準的發(fā)布，規(guī)定了生產(chǎn)、產(chǎn)品和服務的要求，讓全行業(yè)有了統(tǒng)一的尺子，促進國內(nèi)外企業(yè)之間準確對接、高效合作，推動全國耐火行業(yè)的有序發(fā)展。”我校材料學部主任李享成教授說。
在“50后”葛山的帶動下，越來越多的老師參加標準研制，先后有6名教師成為全國耐火材料標準化技術委員會委員。
自制設備，一次性通過3項國家標準
美國發(fā)生9·11事件，雙子大樓在大火中轟然倒塌，引發(fā)耐火材料標準團隊激烈討論：如果知道在數(shù)百或上千度的高溫下，高層建筑的混凝土能承受多大的壓力，傷亡可能就不會那么大。
而這些數(shù)據(jù)的獲取，需要做高溫下的力學測試。之前，全球都沒有人愿意做。“因為難度非常大。”葛山說，實驗用的模具夾子，既要耐高溫又要抗壓抗扭，僅這個難點就像“攔路石”，擋住了所有的研究人員。
葛山帶著尹玉成等一批青年教師，向這個世界難題沖鋒。
一天，一個靈感在他的腦海中閃現(xiàn)。“只做局部加熱，是不是可以解決這個難題？”實驗證明，完全可行！
新的難題又出現(xiàn)了，相關的實驗設備，全球都沒有。他們只有自主研發(fā)，僅加熱爐就研發(fā)了4代。
先是做了一個小加熱爐，因為體積較小，導致操作不方便。接著，做了擴大一倍的加熱爐，又發(fā)現(xiàn)做不了1200攝氏度以上的高溫試驗。他們改進加熱方式和爐體結構，之后為了采集數(shù)據(jù)方便，又自行開發(fā)軟件。最終的設備由加熱爐、測量裝置和測控軟件組成。
團隊從各地采購各類耐火材料，僅原料就采購了兩噸多。先在各種設備上加工成紙杯大小的數(shù)千塊樣品，然后開始測量“耐火材料在不同高溫下承受的壓力”一系列數(shù)據(jù)。
把一批樣品放入加熱爐，加熱到一定溫度，推送到測量裝置上，不斷加壓，直到樣品變形率接近1%的安全值，即檢測出該批樣品在該溫度下的耐壓強度。再拿出一批樣品，加熱溫度提高50度進行檢測。一種樣品要做20批左右。
這樣的重復性實驗，尹玉成帶著學生做了4年。同時，團隊老師還做了一批新設備，進行高溫抗扭、高溫抗拉的測試。
《耐火材料高溫抗扭強度試驗方法》《耐火材料高溫耐壓強度試驗方法》《耐火材料高溫抗拉強度試驗方法》3項國家標準，于2015年出現(xiàn)在審查會上，一次性獲得通過。一名評審專家開玩笑地說：“今天一天， 是武科大標準審查的專場。”
十余年來，我校耐火材料標準團隊已經(jīng)完成了43項國家標準、16項行業(yè)標準和團體標準。
“武科大耐火材料標準團隊傳承有序，研究手段和技術水平不斷提升，特別是研制出一批國內(nèi)外都沒有的新標準，為引領耐火材料行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展發(fā)揮了重要作用。”全國耐火材料標準化技術委員會秘書長彭西高評價說。
聯(lián)合多國學者，完成耐火材料國際標準
“能不能再努力一些，讓中國標準走向世界，成為國際標準？”二十一世紀初，耐火材料標準團隊看到，耐火材料領域的國際標準全部是歐美國家制定的，不服氣的他們發(fā)出挑戰(zhàn)。
這是武科大第一次申報國際標準，所有的挑戰(zhàn)都是第一次面對。國際標準必須過“五關”，分別是新工作項目提案立項、工作組草案、委員會草案、委員會詢問、成員國投票。
耐火材料標準團隊首次向國際標準化管理委員會提交立項申請。由于與成員國之間交流較少，該標準又是全新的標準，結果不出所料，未獲立項。
“我們要讓更多國家的學者了解我們所做的事。”在每年的全球ISO/TC 33工作年會上，團隊都作專題報告，和各國學者廣泛交流，陸續(xù)吸引了英國、德國的專家參與。
團隊第5次提交申請，獲得1/2贊同票，終于成功立項。為了這個第一步，他們付出了5年。“耐火材料高溫耐壓強度”國際標準工作組成立了，由武科大耐火材料標準團隊牽頭，英國、美國、俄羅斯、澳大利亞等8國專家參與。
他們白天實驗，晚上討論，全年只放假春節(jié)7天，所有的數(shù)據(jù)在武科大的實驗室做出來了。根據(jù)ISO要求，為了確保試驗數(shù)據(jù)具有全球兼容性和可重復性，需要在6個具有國際認證資質的實驗室做對比實驗。
尹玉成和學生們帶上自制的設備和大批的樣品，前往這些實驗室。在第一個實驗室做了一周，數(shù)據(jù)都不理想，原因找出來是“該實驗室的設備精度不夠”。他們只能打道回府，改進檢測設備和軟件，使之具有更好的適應性。
之后，又去了5個實驗室，測試數(shù)據(jù)的重復性和再現(xiàn)性越來越好。“按照我們的標準做，全球的耐火人都能得到一致且準確的結果。”尹玉成驕傲說。
2021年，他們提交了草案，經(jīng)過ISO成員國投票順利通過，成為中國原創(chuàng)的首個耐火材料高溫力學國際標準。
德國一家實驗室采用了該標準方法，測試高溫下建筑用石材的耐壓強度，并以此為依據(jù)，選用合適的現(xiàn)有石材，用于古建筑修復的替代材料，提高了建筑的安全性，受到業(yè)內(nèi)廣泛關注。
“這項國際標準的發(fā)布實施意義重大，是我國由設備研制、測試方法開發(fā)到國際標準研制，全流程自主研發(fā)的成功案例，標志著武科大在耐火材料標準研制領域成為了全球的領跑者。”彭西高評價說。
2024年3月，中央印發(fā)《貫徹實施<國家標準化發(fā)展綱要>行動計劃（2024-2025）》的通知，提出“有序推進全域標準化深度發(fā)展，使標準化在加快構建發(fā)展新格局、推動經(jīng)濟社會高質量發(fā)展中發(fā)揮更大作用。”
如今，我校耐火材料標準團隊的青年教師已經(jīng)成為標準化工作的主力軍。由“85后”李亦韋牽頭，主持完成了《耐火材料術語》國家標準的修訂，修改21條，增加157條，全部有中英文索引。這本耐火材料“大詞典”已獲批發(fā)布，在全球樹立了一座新標桿。
中國科技網(wǎng)：武漢科技大學：用“標準”在全球立“標桿”
https://www.stdaily.com/web/gdxw/2025-03/18/content_311125.html
