GB/T 10421-2025 烧结金属摩擦材料 密度的测定

　　ICS 77.160 CCS H 72

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 10421—2025代替 GB/T 10421—2002

　　烧结金属摩擦材料 密度的测定

　　Sintered metal friction materials—Determination of density

　　2025⁃06⁃30 发布 2026⁃01⁃01 实施

　　国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会

　　

　　发

　　

　　布

　　GB/T 10421—2025

　　目 次

　　前言 Ⅲ

　　1 范围 1

　　2 规范性引用文件 1

　　3 术语和定义 1

　　4 原理 1

　　5 试剂 1

　　5.1 浸渍试剂 1

　　5.2 液体 1

　　6 仪器设备 1

　　6.1 分析天平 1

　　6.2 称重装置 2

　　6.3 容器要求 2

　　6.4 温度计 2

　　6.5 吊丝 2

　　7 样品 2

　　8 试验步骤 2

　　9 试验结果 4

　　10 精密度 5

　　10.1 重复性 5

　　10.2 再现性 5

　　10.3 实验室研究结果 5

　　11 试验报告 5

　　附录 A(资料性) 实验室研究结果 6

　　图 1 吊篓法 3

　　图 2 吊盘法 3

　　表 1 吊丝的最大推荐直径 2

　　表 2 蒸馏水在空气中的密度值(标准大气压下) 3

　　表 A .1 密度试验结果 6

　　表 A .2 重复性、再现性计算结果 6

　　Ⅰ

　　GB/T 10421—2025

　　前 言

　　本文件按照 GB/T 1.1—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》的规定起草 。

　　本文件代替 GB/T 10421—2002《烧结金属摩擦材料 密度的测定》，与 GB/T 10421—2002 相比，除结构调整和编辑性改动外，主要技术变化如下：

　　a) 更改了本文件中适用范围(见第 1 章，2002 年版的第 1 章);

　　b) 增加了术语和定义章节(见第 3 章);

　　c) 增加了原理章节(见第 4 章);

　　d) 增加了试剂章节(见第 5 章);

　　e) 增加了仪器设备章节(见第 6 章);

　　f) 更改了分析天平的精度要求(见 6.1，2002 年版的 4.1);

　　g ) 增加了“ 吊丝的最大推荐直径”(见表 1);

　　h) 更改了试样要求(见第 7 章，2002 年版的第 3 章);

　　i) 更改了所引用标准的条号(见 7.4，2002 年版的 3.4);

　　j) 更改了试验步骤中的部分表述(见第 8 章，2002 年版的第 4 章);

　　k) 增加了称量装置示意图(见图 1、图 2);

　　l) 增加了“蒸馏水在空气中的密度值(标准大气压下)”(见表 2);

　　m ) 更改了试验结果章节(见第 9 章，2002 年版的第 5 章);

　　n) 增加了精密度章节(见第 10 章)。

　　请注意本文件的某些内容可能涉及专利 。本文件的发布机构不承担识别专利的责任 。

　　本文件由中国机械工业联合会提出并归口 。

　　本文件起草单位：杭州前进齿轮箱集团股份有限公司 、黄石赛福摩擦材料有限公司 、北京优材百慕航空器材有限公司 。

　　本文件主要起草人：杨水余 、张国洪 、吕波 、王秀飞 、闫燕 、蒋俊勇 、何晨 、许成法 、徐鲲 。

　　本文件于 1989 年首次发布为 GB/T 10421—1989，2002 年第一次修订，本次为第二次修订 。

　　Ⅲ

　　GB/T 10421—2025

　　烧结金属摩擦材料 密度的测定

　　1 范围

　　本文件描述了烧结金属摩擦材料密度的测定方法 。

　　本文件适用于不带芯板的烧结金属摩擦材料密度的测定 。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款 。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件 。

　　GB/T 3141—1994 工业液体润滑剂 ISO 粘度分类

　　GB/T 5163—2006 烧结金属材料(不包括硬质合金) 可渗性烧结金属材料 密度 、含油率和开孔率的测定

　　GB/T 8170 数值修约规则与极限数值的表示和判定

　　3 术语和定义

　　本文件没有需要界定的术语和定义 。

　　4 原理

　　以阿基米德原理为基础 ，通过在空气中和已知密度的液体(蒸馏水)中称量材料样品的质量 ，以计算该材料密度 。

　　5 试剂

　　5.1 浸渍试剂

　　浸渍试剂为油或石蜡 。浸渍用油为 GB/T 3141—1994 规定的 ISO 黏度等级为 15 或 32 的机械油 。浸渍用石蜡为 160 ℃~180 ℃的石蜡液体 。

　　5.2 液体

　　液体可采用蒸馏水或去离子水 ，建议采用脱气后的水 。为了除去附着在样品和称样装置上的气泡，可在水中加入几滴 0.05%(体积分数)~0 .10%(体积分数)的润湿剂(推荐采用六偏磷酸钠)。

　　6 仪器设备

　　6.1 分析天平

　　具有足够的量程，称量精度达到样品质量的 0.01% 。

　　1

　　GB/T 10421—2025

　　6.2 称重装置

　　测定装置参照图 1 或图 2。

　　6.3 容器要求

　　应使用玻璃烧杯或其他适当的透明容器 ，容器的容积应足够大 ，能装下样品和称重装置(见 6.2)。为了获得最精确的密度测量，则当样品降入水中时，容器的大小应使水位上升不超过 2.5 mm 。

　　6.4 温度计

　　精度为±0 .5 ℃ 。

　　6.5 吊丝

　　应选用奥氏体不锈钢 、铜或镍铬合金等耐腐蚀吊丝 ，用于各种质量范围的吊丝的最大推荐直径见表 1。

　　表 1 吊丝的最大推荐直径

　　质量/g

　　吊丝直径/mm

　　<50

　　0.12

　　50~<200

　　0.25

　　200~<600

　　0.40

　　≥600

　　0.50

　　7 样品

　　7.1 对于不同摩擦层厚度的零件按下列方法取样：对于摩擦层厚度达到 2 mm 及以上的零件 ，可以直接从被测零件上割取样品 ;对于摩擦层厚度在 2 mm 以下的零件 ，可按与产品相同工艺条件制备不带芯板的摩擦材料样品 。

　　7.2 通常样品应全部被检验 。如果样品过大 ，应将其破碎切小块以便操作 ，最好取样品中有代表性的部分进行检测，样品的体积应不小于 500 mm3 。若样品的体积小于 500 mm3，可将几个样品集中起来一起测量，但每个样品的体积不应小于 50 mm3。

　　7.3 样品可用锯 、铣 、磨等方法从零件中制取，但不准许用剪切或气割等会引起其密度改变的方法 。

　　7.4 样品去油和清理应符合 GB/T 5163—2006 中 8.2 的规定 。

　　8 试验步骤

　　8.1 将样品清洗干净并烘干，称重，记为 m 1。

　　8.2 为密封表面连通孔隙，将样品置于温度为 80 ℃± 10 ℃的油中浸渍 2 h，或于压力低于 104 Pa 的真空装置内室温下浸油 30 min，然后在室温 、常压下将其置于油中浸渍 10 min，取出样品用吸水性 、不起毛的材料轻轻吸去附于样品表面的油珠 ;若为浸蜡 ，则在 160 ℃~180 ℃的石蜡液体中快速浸渍 ，然后戴手套用无纺纸去除表面多余石蜡 。

　　8.3 样品浸油或浸蜡后冷却至室温 。

　　2

　　GB/T 10421—2025

　　8.4 将样品放入上面的吊篓(见图 1)或吊盘(见图 2)中 。下面的吊篓应完全浸入液体中 ，吊丝应自由悬挂在吊盘下面并部分浸没在液体中 。除去所有气泡后称量样品质量记为 m2。

　　8.5 将样品放至下面的吊篓里(见图 1)或用吊丝系住(见图 2)，然后移入盛有液体的容器中 ，只许吊丝露出液体表面 。待所有气泡除去后称重记为 m2'。

　　a) 在空气中称重 b ) 在水中称重

　　图 1 吊篓法

　　a) 在空气中称重 b ) 在水中称重

　　图 2 吊盘法

　　8.6 称重时样品 、液体和周围空气的温度应相同，应对液体的温度进行测量 。若液体为蒸馏水，其在空气中的密度值见表 2。

　　表 2 蒸馏水在空气中的密度值(标准大气压下)

　　温度/℃

　　密度值 ρ w / ( g/cm3 )

　　15.0

　　0.999 1

　　15.5

　　0.999 0

　　16.0

　　0.998 9

　　16.5

　　0.998 8

　　17.0

　　0.998 8

　　17.5

　　0.998 7

　　3

　　GB/T 10421—2025

　　表 2 蒸馏水在空气中的密度值( 标准大气压下 ) (续)

　　温度/℃

　　密度值 ρ w / ( g/cm3 )

　　18.0

　　0.998 6

　　18.5

　　0.998 5

　　19.0

　　0.998 4

　　19.5

　　0.998 3

　　20.0

　　0.998 2

　　20.5

　　0.998 1

　　21.0

　　0.998 0

　　21.5

　　0.997 9

　　22.0

　　0.997 8

　　22.5

　　0.997 6

　　23.0

　　0.997 5

　　23.5

　　0.997 4

　　24.0

　　0.997 3

　　24.5

　　0.997 2

　　25.0

　　0.997 0

　　25.5

　　0.996 9

　　26.0

　　0.996 8

　　26.5

　　0.996 6

　　27.0

　　0.996 5

　　27.5

　　0.996 4

　　28.0

　　0.996 2

　　28.5

　　0.996 1

　　29.0

　　0.995 9

　　29.5

　　0.995 8

　　30.0

　　0.995 6

　　9 试验结果

　　9.1 摩擦材料的密度按公式(1)计算：

　　…………………………( 1 )

　　式中：

　　ρ ——摩擦材料密度，单位为克每立方厘米(g/cm3);

　　m 1 ——干燥样品在空气中的质量，单位为克( g);

　　m2 ——已浸油(蜡)样品在空气中的质量(包括吊丝)，单位为克( g);

　　4

　　GB/T 10421—2025

　　m2' ——已浸油(蜡)样品在水中的质量(包括吊丝)，单位为克( g);

　　ρ w ——水的密度，单位为克每立方厘米(g/cm3)。

　　9.2 重复 8.1~8 .5 操作 ，测量 5 个样品的密度 ，取 5 个密度的算术平均值 ，修约至 0.01 g/cm3，数值的修约按 GB/T 8170 的规定进行 。

　　10 精密度

　　10.1 重复性

　　测试的重复性限 r 在 95% 的置信度下 ，同一实验室的测试结果不应被质疑 ，除非测试的重复性限大于 r。

　　10.2 再现性

　　测试的再现性限 R 在 95% 的置信度下，两个不同实验室的测试结果不应被质疑，除非测试的再现性限大于 R 。

　　10.3 实验室研究结果

　　该试验方法的精密度是基于一项多实验室的试验研究结果，见附录 A 。三个实验室对三种不同密度的试样均进行了 11 次测试，密度试验结果见表 A .1，重复性 、再现性计算结果见表 A .2。

　　11 试验报告

　　试验报告应包括下列内容：

　　a) 本文件编号;

　　b) 摩擦材料密度;

　　c) 样品制备方法;

　　d) 试验温度;

　　e) 试验结果;

　　f) 本文件未规定的其他操作;

　　g ) 可能影响结果的任何现象的细节 。

　　5

　　GB/T 10421—2025

　　附 录 A

　　(资料性)

　　实验室研究结果

　　密度试验结果见表 A .1 。重复性 、再现性计算结果见表 A .2。

　　表 A.1 密度试验结果

　　样品

　　实验室

　　测试数据/(g/cm3)

　　平均值 x-i g/cm3

　　RSD/%

　　总平均值 x--

　　RSD'/%

　　1#

　　1

　　5.02、5.00、5.03、5.06、5.00、4.99、5.04、

　　4.99、5.04、5.04、5.03

　　5.02

　　0.470

　　5.01

　　0.265

　　2

　　4.99、5.02、4.99、5.00、4.97、4.98、4.99、

　　4.98、5.01、5.00、5.02

　　5.00

　　0.327

　　3

　　4.99、5.03、5.02、4.98、5.02、5.01、5.02、

　　5.01、5.00、4.99、5.00

　　5.01

　　0.313

　　2#

　　1

　　3.77、3.77、3.82、3.80、3.80、3.78、3.80、

　　3.79、3.79、3.82、3.78

　　3.79

　　0.422

　　3.80

　　0.152

　　2

　　3.78、3.82、3.80、3.80、3.82、3.78、3.81、

　　3.81、3.79、3.80、3.81

　　3.80

　　0.369

　　3

　　3.80、3.82、3.80、3.78、3.83、3.80、3.80、

　　3.79、3.80、3.81、3.79

　　3.80

　　0.369

　　3#

　　1

　　5.50、5.48、5.48、5.51、5.53、5.50、5.47、

　　5.49、5.50、5.48、5.51

　　5.50

　　0.319

　　5.50

　　0.106

　　2

　　5.50、5.50、5.52、5.48、5.50、5.49、5.48、

　　5.52、5.52、5.45、5.47

　　5.49

　　0.409

　　3

　　5.49、5.50、5.47、5.50、5.52、5.52、5.52、

　　5.51、5.51、5.52、5.49

　　5.50

　　0.297

　　表 A.2 重复性、再现性计算结果

　　样品

　　s

　　sL(2)

　　sR(2)

　　r

　　R

　　1#

　　3.56×10-4

　　1.43×10-4

　　4.99×10-4

　　0.052

　　0.063

　　2#

　　2.16×10-4

　　0.14×10-4

　　2.30×10-4

　　0.041

　　0.043

　　3#

　　3.60×10-4

　　0.14×10-5

　　3.6×10-4

　　0.053

　　0.053

　　———————————

　　6