陶瓷片密封水嘴产品实物质量比对研究

（广东省江门市质量计量监督检测所，广东 江门 529000）

1 概 述

本项目通过购买国内外品牌的陶瓷片密封水嘴产品，进行质量检验，查找出国内外品牌产品的质量差异，并提出了国内生产企业提升产品质量的一些建议。

2 比对样品的采购

本次比对研究，选择单柄双控陶瓷片密封水嘴作为研究对象，共采购了35家企业的50个样品（其中国外品牌样品12个，国内品牌样品38个），所购样品已覆盖了国内外的品牌产品，其中国外知名品牌有乐家、高仪、科勒等12个产品，国内知名品牌有华艺、九牧、箭牌等18个产品，国内一般品牌有辉煌、中宇、彩洲等20个产品。这些样品中有35批次从天猫各品牌的官方旗舰店和京东自营店采购，另外15批次从实体店采购。购入原产地为国外的样品为4批次，其中汉斯格雅（原产德国）、乐家（原产西班牙）购自香港的实体店，高仪（原产泰国）、摩恩（原产美国）从网上采购（详见表1所示）。

注：表1 中同一品牌后面标注的数字1、2、3，以表示价格或采购形式等方面有区别。

3 实物质量比对检验

3.1 检验项目

结合以往对陶瓷片密封水嘴产品的检验情况，这次比对的检验项目如下。

3.1.1 选择重点项目检验

选择标准GB/T 18145-2014中比较重要，且容易不合格的项目进行检验，详见表2。

其中，为了更具体了解产品表面耐腐蚀性能方面的差异，我们采取了极限盐雾试验方法：样品在完成了国标24h乙酸盐雾试验后，如果该样品还没出现腐蚀缺陷，继续进行乙酸盐雾试验，并每隔8h对样品进行观察是否出现腐蚀缺陷。如果出现腐蚀缺陷，该样品立刻停止该试验并进行评级；如果没出现腐蚀缺陷，该样品继续进行试验，直到出现腐蚀缺陷为止。这样我们就知道每个产品表面耐腐蚀的真正状态。试验结果表示方法为∶ 试验时间为××h，外观评级RA为××级。

另外，为了更详细了解不同水嘴真实使用过程中的寿命，水嘴开关寿命测试，在完成国标7万个(次)循环测试后，进行密封试验，如果水嘴通过测试，我们继续进行开关寿命的测试，并在后面的测试中每隔1万个(次)循环后进行一次密封测试，直到水嘴出现渗漏为止！本次试验的极限值为20万个(次)循环(如果要继续进行试验，会花费较长时间，故选择20万次为最高试验次数)！

3.1.2 工艺性能方面检测

人们现在对水嘴的金属污染物析出越来越重视。尤其现在市场上大部分的水嘴是用铅黄铜制造的，有些不法商家甚至使用回收铜作为原材料，水嘴产品在使用过程中金属铅析出量会大大增加！为了了解企业使用原材料情况，增加检测阀体(或原材料)化学成份中铜和铅含量这两个项目，见表3。

3.1.3 检验流程

检验流程按照表4执行。

3.2 检验情况介绍

为了更加直观地了解本次实物质量比对的结果，我们根据本次购买样品品牌的来源、知名度、企业的规模及所在地域等因素，将样品分成进口品牌、国产外国品牌、民

族一线品牌、民族二线品牌四组进行分析。具体分组见表5。

表1 采购样品明细表

下面分别介绍各项目的检验情况。

表2 部分检验项目

表3 材料铅含量项目

3.2.1 表面耐腐蚀性能

按标准和本研究的要求进行试验，结果详见表6。

从图1可以看出，全部样品24h盐雾试验后达到9级以上，均合格，且优劣排列顺序为民族一线品牌＞进口品牌＞国产外国品牌＞民族二线品牌。其中：

a)民族一线品牌的耐腐蚀性能在32h～344h之间，不小于100h的样品所占比例为77.8%，评价为最好。

b)进口品牌的耐腐蚀性能在48h～240h之间，不小于100h的样品所占比例为75.0%，评价为较好。

c)国产外国品牌在56h～264h之间，不小于100h的样品所占比例为62.5%，评价为好。

d)民族二线品牌的耐腐蚀性能有2个样品经24h盐雾试验后，分别达到3级和4级，达不到9级，不合格，其余样品在24h～344h之间，不小于100h的样品所占比例为30.0%，表现较差，评价为一般。

图2 流量测试结果

（标准要求普通型水嘴流量：3.0L/min≤流量≤9.0L/min，但知名品牌的企业一般控制在3.0～5.0L/min之间，这既可以达到洗涤目的又可以实现节水的效果）

3.2.2 流量和流量均匀性

流量是按照国标GB 18145-2014进行测试，对于单柄双控水嘴,冷水温度10℃～15℃,热水温度60℃～65℃,压力(0.1±0.01)MPa，检测方法：在(0.1±0.01)MPa下分别测试全冷、34℃、38℃、44℃、全热时的最大流量，以五个测量值中的最小值为该样品的流量。

表4 检验流程

表5 各品牌分组情况

流量均匀性是评价水嘴在不同压力下流量的变化，测试水嘴分别在0.1MPa、0.2MPa、0.3MPa动压下的流量，其极差为流量均匀性。国标要求流量均匀性不大于0.10L/s，而采用恒流起泡器的一般约为0.020L/s。

表6 极限盐雾试验检测结果 (试验时间单位:h;评级单位:级)

表7 流量和流量均匀性测试结果

图3 流量均匀性测试结果（标准要求：流量均匀性≤0.1L/s。）

从图2中可知，所有品牌样品的流量均在3.0L/min～9.0L/min之间，均合格，且优劣排列顺序为进口品牌＞国产外国品牌＞民族一线品牌＞民族二线品牌。其中；

a)进口品牌的流量在3.22L/min～3.7L/min之间，极差(最大值-最小值)为0.48L/min，最平稳，评价为最好。

b)国产外国品牌的流量在3.07L/min～6.54L/min之间，极差为3.47L/min，波动增大，评价为较好。

c)民族一线品牌的流量在3.4L/min～7.25L/min之间，极差为3.85L/min，波动较大，评价为好。

d)民族二线品牌的流量在3.24L/min～7.76L/min之间，极差为4.52L/min，波动最大，最不理想，评价为一般。

从图3可以看出，流量均匀性有1个民族二线品牌样品不合格，其余均≤0.1L/s，合格，且优劣排列顺序为进口品牌＞国产外国品牌＞民族一线品牌＞民族二线品牌。其中∶

a)进口品牌的流量均匀性在0.015L/s～0.044L/s之间，波动幅度为0.029L/s，4个样品中有3个是采用恒流起泡器，总体最平稳，评价为最好。

b)国产外国品牌的流量均匀性在0.026L/s～0.093L/s之间，波动幅度为0.067L/s，8个样品均没有采用恒流起泡器，总体波动增大，评价为较好。

c)民族一线品牌的流量均匀性在0.012L/s～0.095L/s之间，波动幅度为0.083L/s，18个样品中只有2个样品采用恒流起泡器，总体波动较大，评价为好。

d)民族二线品牌的流量均匀性在0.010L/s～0.153L/s之间，波动幅度为0.143L/s，有1个样品的流量均匀性大于0.1L/s，不合格；20个样品中只有2个样品采用恒流起泡器，总体波动最大，最不理想，评价为一般。

3.2.3 金属污染物析出限量

在国标GB18145-2014中规定了17种金属污染物的析出限量，在这次比对研究过程中，发现铅和六价铬析出量出现不合格，其他的金属污染物析出量都合格。这种现象在近几年的水嘴产品国抽和省抽中都得到应证。现在我们就以这两种金属析出量进行比对。

图4 金属污染物铅析出量(标准要求铅析出≤5μg/L)

图5 金属污染物六价铬析出量(标准要求六价铬析出≤2.0μg/L)

从图4和图5中可知，金属污染物析出共有4个样品不合格。整体而言，进口品牌表现最好，国产外国品牌和民族一线品牌旗鼓相当，民族二线品牌表现最差。其中；

a)进口品牌的铅析出量在0.17～1.03μg/L之间，六价铬析出量均＜1.0μg/L ，均全部合格，评价为最好。

b)国产外国品牌铅析出量在0.10～8.30μg/L之间，有1个样品不合格；六价铬析出量均＜1.0μg/L ，全部合格，评价为好。

c)民族一线品牌铅析出量在0.13～5.93μg/L之间，有1个样品不合格；六价铬析出量均≤ 1.9μg/L ，全部合格，评价为好。

d)民族二线品牌铅析出量在0.14～6.16μg/L之间，有2个样品不合格；六价铬析出量均≤2.9μg/L ，有1个样品不合格，评价为一般。

本次比对研究，发现一些标注无铅铜的产品，实际测出铅析出量却不低，我们通过查找原因发现，其软管配件的铜金属被浸泡液腐蚀得比较严重，从而导致较多的铅析出。六价铬析出量也发现一个样品不合格，行业内对铜合金水嘴出现六价铬超标的机理，还没有达成共识。

3.2.4 开关寿命

开关寿命是参照标准要求的方法进行测试。

图6 极限开关寿命测试结果

从表6可知，全部样品符合国家标准7万次要求，均合格。整体上民族一线品牌跟国际知名品牌差距不大，只是手感的阻尼方面稍差，民族二线品牌差距就较大，普遍出现手感生涩等现象。其中：

a)进口品牌和国产外国品牌的测试循环次数均能达到20万次，试验后全部样品手感轻便顺畅，评价为较好。

b)民族一线品牌的测试循环次数也能全部达到20万次，试验后手感轻便顺畅的样品占比为66.7%，手感生涩的样品占比为33.3%，评价为好。

c)民族二线品牌测试循环次数达到20万次的样品只有16个，其中试验后手感生涩的样品占比为93.8%；有4个样品循环12万次后出现卡阻现象，评价为一般。

图7 化学成分：Cu

表8 金属污染物析出量（铅和六价铬）

表9 开关极限寿命测试结果

表10 化学成分

图8 化学成分：Pb

3.2.5 阀体化学成分

本次采购样品的阀体以铜合金为主，其中摩恩、科勒、阿波罗为锌合金、雅致为304不锈钢（网购时网店称是铜合金材料）。阿波罗过水道采用锌合金，根据GB 18145-2014规定是不合格产品。本次比对只检测主要成分铜和有害物质铅，检测结果详见表10。

以前，在行业上水嘴阀体中使用的铜大部分是铅黄铜，随着人们对水嘴重金属析出的日益关注，无铅铜(Pb≤0.25%)和不锈钢已经逐渐代替铅黄铜。从图7和图8结果来看，进口品牌除1个样品采用锌合金外壳加塑料过水道外，其余的Pb含量在0.83%～1.49%之间，Cu含量在60.25%～61.44%之间，属于铅黄铜。国产外国品牌和民族一线品牌都有50%左右的样品采用无铅铜，采用铅黄铜的都把铅含量控制到比较好的水平。民族二线品牌既有使用无铅铜的，又有采用杂质铜（Cu≤57%，Pb≥2.2%）和不锈钢的情况，甚至有一个样品采用国标明确禁止的锌合金作为过水阀体，二线品牌整体上对铅含量控制也较差。还有2款产品是采用锌合金为外壳，过水道为塑料的产品，它们都是美国品牌，主要是应对美国低铅法案。这样的好处就是可以完全避免重金属的危害，同时也丧失利用铜离子杀菌的功能。

4 小结及建议

4.1 小结

通过实物比对检验，民族一线品牌水嘴，在实物质量方面大体上已经达到国外知名品牌的水平，但民族二线品牌水嘴与国外知名品牌差距较大。从更加严格的质量比较来看，民族一线品牌主要在如下几方面与进口品牌存在差距。

1）外观方面，民族一线品牌的加工精度、轮廓弧线、缺陷数量等与进口品牌有一定的差距。

2）流量均匀性方面，民族一线品牌较少采用恒流起泡器，流量均匀性相对较差。

3）开关寿命方面，经过20万次试验，进口品牌样品均手感轻便顺畅，民族一线品牌产品只有部分达到手感轻便顺畅。

4）金属污染物析出方面，民族一线品牌金属污染物析出较高。

5）当同样采用铅黄铜做阀体材料时，民族一线品牌在金属污染物铅析出量方面不能控制到比较低的水平。

4.2 建议

生产企业要提高产品质量，可做好如下几方面工作。1）严格质量管控；2）使用恒流起泡器，使用优质的阀芯、优质铅黄铜或无铅铜；3）采用先进的制造工艺，如低压铸造工艺；4）提高自动化生产水平。