一、工作简况

根据全国有色金属标准化技术委员会有色标秘（2009）第3号文“关于调整《片状锌粉》国家标准负责起草单位的函”，国家标准《片状锌粉》的起草单位由昆明理工恒达科技有限公司调整为北京矿冶研究总院负责起草，北京北矿锌业有限责任公司参加起草。

北京矿冶研究总院和北京北矿锌业有限责任公司接到全国有色金属标准化技术委员会有色标秘（2009）第3号文后立即组织成立了“片状锌粉国家标准起草工作组”，确定了标准的主要起草人，拟定了该标准制定的工作计划、进度和要求，并进行了任务落实。

本标准起草人及工作如下：

王爱平：标准执笔人，资料和数据的收集、整理、汇总、验证，产品主要技术指标的确定。

刘  葵：全面负责监督、协调标准起草过程中的各项工作，产品主要技术指标的确定。

杨跃平：负责监督、协调标准起草过程中的相关工作以及技术指标、试验方法的试验、验证。

王彦军：资料和数据的收集、整理，数据验证。

刘  春：标准中分析检验方法的确定，与标委会间的相关协调工作。

刘小敏：标准中技术指标、试验方法的试验、验证。

本标准为首次制订。北京矿冶研究总院和北京北矿锌业有限责任公司在接受此标准项目前已进行了多年的市场调查跟踪，从目前的国内外标准状况看，目前尚无任何国家有此产品的国家标准及行业标准，因此，该产品标准也无国际标准可循。为此，我们通过各种途径，查阅了大量的文献、资料，收集了主要国外（如德国ECKART 公司、美国Novamet和Hyperzinc? Flake）、国内（如昆明理工恒达科技有限公司、江苏省泰州科创高分子材料有限公司和上海崇明冶金材料厂）等公司片状锌粉产品的主要技术指标及其水平，深入调研了国内几个主要达克罗涂料生产厂商对该产品技术指标水平的具体要求，并对国内外片状锌粉产品技术指标现状及发展趋势进行了深入分析，并结合北京北矿锌业有限责任公司以及国内其它厂家片状锌粉产品的生产及产品质量现状，在大量资料调研、本单位实际生产情况和实验验证的基础上，同时参照同类产品标准如美国ASTM D 267－82 (2008)′1《铜金粉标准规范》、GB/T 2085.2—2007《球磨铝粉》及GB/T 6890—2000《锌粉》标准，确定了该产品标准中的主要技术指标及相应的分析方法，着手编制了本标准。

在制定该标准时，遇到有些技术指标的试验方法在国内外类似产品标准中未曾应用过，而这些指标我们经过分析，论证，认为又是合理、科学的，因此在标准中采用了，为了实现标准的可操作性，我们对这些首次使用的试验方法进行收集，整理，论证，然后编入标准的附录中。

为了考证标准中有些技术指标的合理性，我们在北京北矿锌业有限责任公司内开展了大量的实验研究，通过与客户进行经常性的沟通和交流，充分了解客户对该产品的实际需求，对标准中提到的技术指标进行反复实验和论证。这样的运作，使我们认识到，产品标准的制订须与用户和市场保持一种紧密的联系，从而使标准的制订更趋合理，具有科学性和可操作性。也使我们生产出的产品能质量稳定可靠、并可保障供应，满足市场需求。

二、编制原则

根据片状锌粉的生产工艺技术和市场实际应用的需要，制定了关于片状锌粉的国家标准，标准内容包括产品规格、产品主要技术指标、试验方法、检验规则、产品包装、标志、运输和储存以及订货单（或合同）等。本标准属首次制定，尚无国内外标准可循，本标准的编制主要以客户对片状锌粉产品主要技术指标的要求和市场实际需求为出发点，本着有利于提升国产片状锌粉质量，有利于促进国产片状锌粉产品和产品下游产品涂料方面的创新与发展和制定出一项高水平的国家标准的原则，力求国内片状锌粉产品质量能与国际接轨。

三、产品规格的确定

片状锌粉是一种技术含量较高的产品，这一产品在我国正处于起步阶段，因此在国内来讲该产品尚属新型产品，具体的规格并不明了。而且国内用户由于各自的生产工艺和涂料配方不同，对片状锌粉的指标要求也各不相同。为此，我们依据各用户的不同需求、德国ECKART 公司同类产品规格特点和企业自身的生产实践，同时考虑到各片状锌粉生产企业的情况和标准编制的原则与目的来确定产品规格，根据片状锌粉典型粒度分布的不同将其确定为FZP-1、FZP-2和FZP-3三种规格。

四、主要技术指标和检验方法的确定

对于如何确定片状锌粉的技术指标和相应数据方面，我们开展了大量的工作，深入调研了国内外同类产品的技术指标参数及相应的参数值，从目前片状锌粉产品指标现状可以看出，企业不同，所给出的片状锌粉的技术指标和数据也不同，在指标参数和数据方面均差异较大。国外企业给出的主要是粒度、松装密度和锌片厚度的典型值，比如ECKART 公司给出的是片状锌粉的典型粒度值（如由激光粒度分析仪测出的中位径D50值）、颗粒中粒径小于45 μm的百分含量以及片状锌粉的典型松装密度值，Novamet Zinc Flake和Hyperzinc? Flake品牌给出的是锌片厚度、颗粒中粒径小于45 μm的百分含量和松装密度典型值，但均没给出化学成分指标。与国外相比，国内生产企业给出的技术指标非常不统一，有的给出了粒度参数如平均粒度和标准筛筛下物含量等；有的有松装密度指标，有的没有；有的给出片径、片厚的和水面遮盖力，而有的则没有给出；有的有化学成分指标，有的则没有；而且即便给出了部分相同的技术指标，各企业给出的指标数值差异也非常大。为了能够给出一个较为科学并合理的技术指标参数值，并希望通过本标准的制定来规范和引导片状锌粉产品市场，同时促进相关行业的产品发展和技术创新，我们针对所能了解到的每一个技术指标参数及相应值进行了深入的分析和多次反复的试验验证，同时征求了用户对该产品技术指标方面的具体意见。通过这些运作，并结合用户对片状锌粉产品的需求、片状锌粉产品本身的特点和全球对环保的越来越严格的要求现状与趋势，我们认为本标准中应包含产品的外观及微观形貌、粒度分布、筛余物、松装密度和化学成分等内容。特别是化学成分方面给出明确的纯度要求既有利于控制有害杂质如Pb和Cd等对环境的污染，适应全球对环保日益严格的要求，又有利于生产商和用户控制有效金属锌的含量，从而可以提升产品质量，并使之与国际同类产品接轨。

1．片状锌粉外观及微观形貌的确定

片状锌粉的外观，目前比较可行的是目测法，主要是依据产品本身的特点给出的。片状锌粉的微观形貌可通过扫描电子显微镜（SEM）观察，根据粉末的粒度调整放大倍数在200～10000倍之间，从SEM图像可明显看出的片状锌粉的微观形貌特征，呈明显的鳞片状，这也是目前锌粉的两类产品球状锌粉与片状锌粉最直观的表现，如图1所示。

 

 

 

 

 

 

                                      

（a）球状锌粉                       （b）片状锌粉

图1锌粉SEM形貌

特别说明的是对于片状的物质我们是应该给出该物质的径厚比参数，这有助于我们直观理解该物质的形貌结构特点。但在本标准所涉及的物质与常规的片状物质不同，它是一种颗粒非常细微的金属粉末，目前要规定片状锌粉的径厚比是一件非常困难的事情。目前为止，国内外均没有有效表征该参数的准确而有效的方法。这是因为，片状锌粉不同于其它具有宏观形貌的片状物质，它的颗粒十分细微，不可以通过目测的方式一下子直观地判断出其片径的大小和片径的厚度，当然就很难确定其径厚比。很多学者在这方面做了大量的工作，我们也在这方面做了大量的工作，大家都希望能够用这一指标来表征片状金属粉末的性能，并试图找出一个准确并合理的方法来表征这一指标。目前大家普遍采用的表征这一指标的方法是同时结合扫描电镜和水面遮盖率的表征结果，并通过计算得出。其中，前者主要是获得片的直径，后者主要是获得片的厚度。但两种方法均有明显的缺点或不足：前者所测样品量非常少，测试样品代表性差，而且检测人员在选取检测位置时为了得到比较好的、能够说服别人的结果，往往会找有利于自己一方的区域拍照，因此主观操作性很强，且结果不具代表性；后者所测结果系统误差和人为误差均较大（从国内其它企业给出的指标数值就可以看出，各家给出的数值差别非常之大），该方法要求粉体本身要在溶液表面（水面）形成单层分散且要消除空隙，要做到这一点需要反复多次的实验来验证，这对于供应商和用户方面都很难验证这一指标，这是不切实际的。另外，我们通过分析产品的各指标和用户反馈的意见发现，通过合理控制片状锌粉的典型粒度分布、湿法筛析粒度参数值和松装密度大小完全是可以满足用户对该产品的物理性能的要求的。若用户对该产品有其它特殊要求也可以通过供需双方共商的方式解决。因此，目前本标准中暂不适合列出这一指标。

2．片状锌粉的粒度分布、筛余物及松装密度的确定

在确定片状锌粉粒度指标的具体参数值时，我们在500多批次试验的基础上，充分考虑到用户对产品技术指标的实际需求，同时借鉴了在全球具有领导地位的生产商——德国ECKART 公司产品及其它现有国外产品的主要技术指标参数值确定了典型粒度分布值，测试数据有三个：D10、D50、D90。相关的检测方法按GB/T 19077.1-2003  粒度分析 激光衍射法的有关规定进行。测试仪器是粉体激光粒度测试仪，我院采用的是马尔文激光粒度分析仪检测。

片状锌粉“筛余物”指标也是反映片状锌粉粒度的一个重要技术指标。它不同于标准中提到的典型粒度分布，典型粒度分布主要规定的是粒度的分布问题，而“筛余物”指标规定的是对片状锌粉产品整体粒度范围的要求，这个与GB/T 6890-2000《锌粉》中筛余物的指标意义基本相同。片状锌粉筛余物测定按HG/T 3852-2006中甲法的有关规定进行。需要说明的是本标准中规定筛余物指标为“大于45μm含量”中的数值“45μm”的主要依据是片状锌粉用户通常会要求“产品粒度小于45μm含量”的指标，原因就是要与德国爱卡公司提供的片状锌粉技术指标一致。而且德国爱卡公司样本和产品说明书中也确实均列出了该项指标，只不过他们规定的是“小于45μm含量”的指标要求，该公司检测这一指标的方法是“有机溶剂湿法筛析法”，这一方法与国内HG/T 3852-2006《颜料筛余物测定法》中的方法甲基本相同，但国内在规定金属粉末粒度时通常规定的是“筛余物”指标，如GB/T 6890-2000《锌粉》标准中就是这么规定的。而且分析这一指标时所采用方法的标准名称也是用“筛余物”这一概念来描述。因此，在综合分析国外和国内对“45μm含量”指标的描述习惯，并重点考虑到国内的表达习惯规定了这一指标数据。

松装密度对于片状锌粉来说是主要的参数之一，客户在使用粉体作涂料的时候，往往要考虑添加量，添加量过高成本会增加，添加量减少性能又会受到影响，所以要找到一个比较理想的结合点，而影响这一结合点的主要参数就是粉体的松装密度。在制定松装密度指标时，我们参考了德国ECKART 公司产品指标，并对国内外多个厂家的产品的松装密度进行大量检测，制定出与不同片状锌粉粒度相对应的松装密度指标。根据片状锌粉流动性特点，我们选择了GB 5060-1985（金属粉末松装密度的测定 第二部分：斯柯特容量计法）作为片状锌粉的检测方法。

3．片状锌粉化学成分的确定

由于片状锌粉存在少量油脂，在确定化学成分的具体参数值及检测方法时，我们考虑了油脂的存在，采取了一些预处理方式减少油脂对化学成分检测的影响，并修改采用了GB/T 6890-2000标准中关于锌粉化学成分的测定方法，对片状锌粉中的全锌含量、金属锌含量、杂质Pb、Fe和Cd含量进行测定并通过实验验证确定了相应指标值。对于油脂含量测定，参照ASTM D480-88标准和YS/T 617.5-2007标准中测定球磨铝粉中油脂含量方法2，认为YS/T 617.5-2007标准规定的方法较为简单易行，并通过实验验证确定了其油脂含量值。

4．产品技术指标水平与国外同类产品技术指标水平的对比情况

主要技术指标对比情况如表1所示。

表1薄锌片涂层用片状锌粉各主要技术指标及相应标准值对比情况

	规格或牌号	典型粒度分布（μm）			筛余物（大于45 μm含量不大于%）	松装密度 （kg/l）	外观
		D10	D50	D90
本标准规定值	FZP-1	8±1	20±2	40±2	5.0	1.0	银灰色金属粉末，有明显金属光泽
	FZP-2	6±1	17±2	36±2	3.0	0.8
	FZP-3	5±1	13±2	27±2	2.0	0.7
ECKART 公司产品指标	STANDART Zinc Flake GTT	5	13	23	2.0	约0.8	银灰色金属粉末，有明显金属光泽
	STANDART Zinc Flake AT	8	20	35	3.0	约1.0
备注：ECKART公司片状锌粉目前公开的只有2种规格，我们根据市场需求规定为3种规格；表中将ECKART公司产品指标有机溶剂湿法筛析（小于45 μm含量不小于%）数据转化为筛余物（大于45 μm含量不大于%）方便比较；本标准规定的松装密度值误差允许范围是±0.15 kg/l。

由表1可以看出，本标准规定的薄片状锌粉中规格为FZP-1的主要技术指标与ECKART公司牌号为STANDART Zinc Flake AT的十分接近，规格为FZP-3的主要技术指标与ECKART公司牌号为STANDART Zinc Flake GTT的十分接近，实际上我们采用马尔文激光粒度分析仪反复分析ECKART公司提供的牌号为STANDART Zinc Flake AT的产品时发现实测值98%以上都与我们标准中规定FZP-1的主要技术指标值几乎一样，即在我们规定的误差范围之内，其它指标也与相应牌号的指标值相差无几，说明本标准规定的主要技术指标及其相应值是与国际产品接轨的。

3本标准是首次制订，建议作为推荐性国家标准。

4其它

本标准中规定的各项参数及性能指标值的确定都是以用户为依据，同时参照相关国际上同类产品的指标及其水平，部分主要技术要求要高于国内外相关使用厂家的技术要求指标，能够满足市场对片状锌粉的质量要求。

 

《片状锌粉》国家标准编写组