炭黑灰分含量测定 ASTM D1506-15(2020) CMA/CNAS报告
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- 化学工业合成材料老化质量监督检验中心
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- 广州老化所
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- 广州天河棠下车陂西路396号
- 更新时间
- 2026-03-10 11:53
炭黑作为橡胶补强剂、涂料着色剂、塑料导电填料以及电池材料添加剂，其灰分含量是评价炭黑纯度和质量的关键指标。灰分是指炭黑在高温下燃烧后残留的无机非碳组分，主要来源于生产工艺用水和原料中的催化剂-3。灰分含量过高可能影响炭黑在橡胶、塑料等基材中的分散性和增强效果，直接关系到Zui终产品的力学性能和导电性能。ASTMD1506-15(2020)是国际通用的炭黑灰分含量测定标准，规定了在550°C高温下灼烧测定炭黑灰分的标准试验方法-1-3。作为合成材料老化领域的专业检测机构——化学工业合成材料老化质量监督检验中心，我们依托长期的材料性能研究积累与精密检测设备，严格按照ASTMD1506-15(2020)标准，为炭黑及复合材料生产企业提供完整的灰分含量测试与质量评估服务。
本中心已通过中国计量认证（CMA）和中国合格评定国家认可委员会（CNAS）双资质认可，出具的检测报告具备法律效力与国际互认性，可广泛用于产品质检、型式试验、原材料筛选、配方验证、国际项目招投标及质量仲裁等场景。
ASTMD1506-15(2020)《炭黑灰分含量的标准试验方法》由美国材料与试验协会（ASTM）发布，是当前现行有效版本-1-7。
适用范围：本标准适用于测定炭黑（carbonblack）的灰分含量，包括橡胶用炭黑、色素炭黑、导电炭黑等各类炭黑产品-1。
灰分定义：炭黑在高温（550°C）下燃烧后存在的非碳无机残留物的量-1-3。
标准定位：以SI单位表示的值被视为标准值，本标准不包含其他计量单位-1-6。
安全注意事项：本标准不旨在解决与其使用相关的所有安全问题，使用者有责任在使用前建立适当的安全、健康实践并确定监管限制的适用性-1。
重要意义说明：
灰分的主要贡献者是生产工艺用水和原料中的催化剂-3。
灰分含量是评价炭黑纯度的关键指标，高纯度炭黑（如电池用导电炭黑）对灰分含量有严格限制-4。
我国国家标准GB/T 3780.10-2017《炭黑第10部分：灰分的测定》修改采用ISO 1125:2015，与ASTM D1506在技术原理上一致-2-10。
试验原理：将炭黑样品在高温下完全燃烧，使有机碳组分转化为挥发性物质，测定燃烧前后残留无机物的质量，计算灰分含量-3-6。
关键技术点：
试验设备要求-1-3：
| 马弗炉 | 能够调节温度至550°C±25°C | 用于高温燃烧样品以测定灰分含量 |
| 分析天平 | 灵敏度0.1 mg | 用于称量样品和灰分 |
| 重力对流烘箱 | 能够控制在125°C | 用于样品预干燥 |
| 干燥器 | 标准型 | 用于冷却和储存样品及坩埚 |
| 坩埚 | 耐高温材料（陶瓷、石英纤维等） | 盛装样品进行高温灼烧 |
试样制备要求-3-6：
样品应具有代表性，需在125°C的重力对流烘箱中干燥1小时
冷却样品并储存在干燥器中备用
称取干燥后的炭黑样品约60.1 mg（至0.1mg）放入预先灼烧并称重的坩埚中
坩埚预处理-3-6：
在带盖的马弗炉中于550°C±25°C下点燃坩埚1小时
将坩埚移入干燥器中冷却至室温
称重至Zui接近的0.1 mg
测试程序-3-6：
将装有样品的坩埚（带盖）置于550°C±25°C的马弗炉中
灼烧时间：陶瓷坩埚16小时，多孔石英纤维坩埚1.5小时
关闭盛有灰分的坩埚，从炉中移至干燥器中冷却
将封闭的坩埚称重至Zui近的点（0.1mg）
将封闭的坩埚放回干燥器中
计算公式：
m₁ —灼烧前试样质量（干燥后），g
m₂ —灼烧后残留物质量，g
灰分含量：Ash = (m₂ / m₁) ×
结果表达：以所有试样测定值的算术平均值表示，按标准规定修约
质量控制要求：
使用已知灰分含量的对照样品进行验证
定期校准马弗炉温度和分析天平
为确保检测过程的规范性和结果的有效性，请按以下要求准备样品：
样品类型与要求：
炭黑粉末：提供足够数量的炭黑样品（建议≥100g），需注明炭黑类型（橡胶用/色素/导电/特种）、牌号、生产批次等信息
母粒/复合材料：如需测试炭黑母粒或含炭黑复合材料中的炭黑灰分，需提前沟通确认前处理方法
成品部件：如需测试成品中的炭黑成分，需提供足够材料以便提取炭黑
试样数量：
每组有效试样不少于2个。建议提供3-4个试样，以备需要
测试周期：
常规测试周期为7-9个工作日出具报告
其他说明：
材料信息：请提供炭黑类型、牌号、预计灰分范围、生产工艺（炉法/热裂解法）等信息
干燥要求：样品需在125°C下干燥1小时，本中心将按标准要求进行干燥处理
特殊说明：对于灰分含量极低（如<0.1%）的高纯度炭黑，需增加样品量以确保测量精度
国内标准对应：如需同时满足ASTM D1506和GB/T3780.10-2017要求，请提前说明-2-8
CMA/CNAS双资质，报告可广泛使用：本中心是获得国家资质认定的检测机构，出具的灰分含量报告可用于国际项目招投标、材料认证、配方验证、产品质检及质量仲裁等场景。本标准由ASTM制定，测试结果在国际范围内广泛认可-1。
检测设备与操作：配备符合ASTMD1506-15(2020)要求的高温马弗炉（控制550°C±25°C）、精密分析天平（灵敏度0.1mg）、重力对流烘箱（125°C）、各类耐高温坩埚（陶瓷、石英纤维）和干燥器等全套设备-1-3-6。可根据样品类型选择16小时（陶瓷坩埚）或1.5小时（石英纤维坩埚）的灼烧程序-3-6。
标准理解与技术服务：本中心长期从事炭黑及高分子材料添加剂性能测试与老化研究，熟悉ASTMD1506-15(2020)的实操要点——从样品干燥、坩埚预处理、高温灼烧时间控制、称量操作到灰分含量计算。本标准与我国国家标准GB/T3780.10-2017技术协调-2-10，测试结果可在国际国内双维度互认。
一站式服务：从样品准备指导、干燥处理、高温灼烧、数据处理到报告出具，流程完整，无外包环节。
如果您正面临以下问题，欢迎联系化学工业合成材料老化质量监督检验中心的技术团队：
“我公司的橡胶用炭黑/导电炭黑/色素炭黑需要按照ASTMD1506-15(2020)进行灰分含量测试，出具带CMA/CNAS章的检测报告。”
“炭黑质量控制/原材料筛选过程中，如何准确测定材料的灰分含量？灼烧时间应选择16小时还是1.5小时？样品干燥有何要求？”
“这是我的产品规格书和材料信息（炭黑类型、牌号、预计灰分范围），请帮我设计灰分含量测试方案，确保获得符合ASTM标准的有效测试数据。”
用专业检测，定义材料品质；用科学数据，支撑炭黑及复合材料创新！