در یک نگاه، استاندارد ایزو 20202 یا ISO 20202:2004 روشی استاندارد برای پخت ( baking ) نمونههای سبزِ خمیرهای رامینگ سرد و نیمه-گرم (cold & tepid ramming pastes) و محاسبه «افت جرم در پخت» آنهاست. این خمیرهای کربنی برای آسترکردن جداره کورههای سلول احیا آلومینیوم بهکار میروند؛ کنترل دقیق افت جرم شاخص خوبی از فرمولاسیون، کیفیت قیر و یکنواختی فشردگی است. استاندارد زیر نظر کمیته ISO/TC 47 / SC 7 تدوین شد، نخستین و تاکنون تنها ویرایش آن در ژوئیه ۲۰۰۴ منتشر شد و در بازنگری دورهای اخیر (۲۰۱۹ و ۲۰۲۴) «تأیید مجدد» شده است.

دامنه (Scope) و هدف ایزو 20202
ایزو 20202 فقط واپاشی زیستی یا خواص مکانیکی نهایی را نمیسنجد؛ بلکه بر روی مرحله واسط—تهیه آزمونهٔ پخته و تعیین درصد افت جرم ناشی از تبخیر قیر و مواد فرّار—تمرکز دارد. نتایج آن برای آزمونهای بعدی مانند چگالی ظاهری، استحکام فشاری و تخلخل بهعنوان ورودی استفاده میشود.
ساختار بندهای اصلی
بند | محتوای کلیدی |
---|---|
1 Scope | تعریف دامنه برای خمیرهای رامینگ سرد/گرم |
2 Normative references | ISO 4955، ISO 5725-2، ISO 14422، ISO 14427 و ASTM E220 |
3 Principle | حرارتدهی تا 1000 °C، نگهداشت 2 h، سنجش جرم قبل/بعد |
4 Apparatus | ترازوی 0٫1 g، کوره تا 1000 °C، جعبه پخت فولادی، دماسنج نوع K/S |
5 Sampling & specimen prep | طبق ISO 14422/14427 |
6 Procedure | جدول نرخ گرمایش؛ حداقل پوشش 10 mm با پودر گرافیت |
7 Expression of results | 公式 w % = [(m₀ − m₁)/m₀] × 100 |
8 Precision | r = 0٫9 % و R = 2٫3 % طبق ISO 5725-2 |
9 Test report | اقلام اجباری شامل تاریخ، دما و هر انحراف از روش |
گامهای کلیدی روش آزمون
1. تجهیزات و آمادهسازی
- جعبه پخت از فولاد مقاوم به حرارت X15CrNiSi25-21 با درپوش و حداقل 10 mm فاصله دور تا دور آزمونهها.
- مواد بستهبندی: گرافیت الکترو یا کک نفتی کلسینه ≤ 1 mm برای جلوگیری از اکسیداسیون.
2. برنامه حرارتی (Table 1)
بازهٔ دمایی | نرخ گرمایش مجاز |
---|---|
RT → 500 °C | 35 ± 5 °C · h⁻¹ |
500 °C → 1000 °C | 100 ± 10 °C · h⁻¹ |
در 1000 ± 10 °C به مدت 2 h تثبیت و سپس خنکسازی آزاد انجام میشود. |

3. محاسبه افت جرم
w(%)=m0−m1m0×100w(\%) = \dfrac{m_0 – m_1}{m_0}\times100w(%)=m0m0−m1×100
که m₀ جرم سبز و m₁ جرم پخته است؛ نتیجه تا 0٫1 % گرد میشود.
4. دقت و تکرارپذیری
آزمون بین ۶ آزمایشگاه نشان داده r = 0٫9 % و R = 2٫3 % است؛ بنابراین برای پایش SPC در خط تولید مناسب است.
ارتباط با استانداردهای مکمل
- ISO 14427 — چگالی آزمونه سبز؛ پس از پخت طبق ISO 20202 میتوان چگالی پخته را مقایسه کرد.
- ISO 15596 / ISO 20203 (آزمونهای استحکام و تخلخل) معمولاً روی همین آزمونههای پخته انجام میشوند.
- ASTM E220 — کالیبراسیون ترموکوپل برای صحت دمای 1000 °C.
مزایا و کاربردهای صنعتی ایزو 20202
- کنترل کیفیت خمیر رامینگ: افت جرم بالا اغلب نشانه قیرِ بیشازحد (خطر ترک) یا رطوبت پنهان است؛ افتِ پایین نیز میتواند به سهم زیاد ذرات بیندربر یا تراکم ناکافی اشاره کند.
- افزایش طول عمر آستر کوره: استفاده از خمیرهایی که مشخصات ایزو 20202 را برآورده میکنند به کاهش نفوذ الکترولیت و شکست لایه کمک میکند.
- پذیرش بازار و قراردادهای تأمین: تولیدکنندگان بزرگ آند و خمیر رامینگ (Rio Tinto, Norsk Hydro) این آزمون را در برگه مشخصات فنی خود الزام میکنند.
نکات اجرایی برای آزمایشگاهها
- کالیبراسیون سالانهی کوره و ترموکوپل براساس ASTM E220 الزامی است.
- گرمایش سریعتر از نرخ جدول ممکن است باعث ترک آزمونه و نتایج کاذب شود.
- هنگام گزارش، دمای تشکیل آزمونه سبز (بهعنوان مثال °35 C برای خمیر سرد یا °50 C برای خمیر نیمه-گرم) را حتماً درج کنید؛ این عامل بر افت جرم اثرگذار است.

جمعبندی ایزو 20202
ایزو 20202 آزمونی نسبتاً ساده ولی بسیار حیاتی است که پیوند بین خمیر رامینگ خام و خواص پختۀ نهایی را فراهم میکند. اجرای دقیق بندهای آن به تولیدکنندگان اجازه میدهد فرمولاسیون را بهینه، نوسان کیفیت را مهار و طول عمر آستر سلولهای احیای آلومینیوم را افزایش دهند. برای ادغام در سیستم مدیریت کیفیت (مثلاً IATF 16949 یا ISO 9001 خطوط آلومینیوم)، کافی است این روش را در SOP آزمایشگاه بگنجانید و نتایج را در پایش SPC لحاظ کنید.