道路车辆 用于滤清器评定的试验粉尘 第1部分：氧化硅试验粉尘

ICS43.060.20

CCST10

中华人民共和国国家标准

GB/T28957.1—××××

代替GB/T28957.1-2012

道路车辆用于滤清器评定的试验粉尘

道路车辆用于滤清器评定的试验粉尘

第1部分：氧化硅试验粉尘

Roadvehicles—Testdustforfilterevaluation—

Part1:Silicondioxidetestdust

(ISO12103-1:2016,Roadvehicles—Testdustforfilterevaluation—

Part1:Arizonatestdust,MOD)

（征求意见稿）

（本稿完成日期：2022-1-17）

道路车辆用于滤清器评定的试验粉尘

道路车辆用于滤清器评定的试验粉尘

第1部分：氧化硅试验粉尘

Roadvehicles—Testdustforfilterevaluation—

Part1:Silicondioxidetestdust

GB/T28957.1—××××

前  言

本部分按照GB/T1.1—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。

本部分是GB/T28957《道路车辆用于滤清器评定的试验粉尘》的第1部分。GB/T28957已经发布

了以下部分：

——第1部分：氧化硅试验粉尘；

——第2部分：氧化铝试验粉尘。

本部分代替GB/T28957.1-2012《道路车辆用于滤清器评定的试验粉尘第1部分：氧化硅试验粉

尘》，与GB/T28957.1-2012相比，主要技术变化如下：

——用“体积密度”代替“松密度”概念（见2.1，2012年版2.1）；

——更改了亚利桑那试验粉尘和BF氧化硅试验粉尘的粒径分布测量方法和粒径分布表达结

果（见第5章，2012年版第4章），将BF2氧化硅试验粉尘的历史数据在附录B中保

留；

——更改了亚利桑那试验粉尘和BF氧化硅试验粉尘的化学成分测量方法和化学成分表示结

果（见第6章，2012年版第5章）；

——将ISO12103-1:2016《道路车辆用于滤清器评定的试验粉尘第1部分：亚利桑那试

验粉尘》的附录A：亚利桑那试验粉尘分析设备和操作程序进行部分编辑性修改后作为

本部分附录A（见附录A）；

——将“处理与准备”由标准正文更改为资料性附录（见附录C，2012年版第6章）；

——更新和完善了亚利桑那试验粉尘和BF氧化硅粉尘的人身与环境安全性数据（见附录

C.2，2012年版6.2）。

本部分使用重新起草法修改采用ISO12103-1:2016《道路车辆用于滤清器评定的试验粉尘第1

部分：亚利桑那试验粉尘》。

本部分与ISO12103-1:2016相比在结构上有较多调整，附录D中列出了本部分与ISO12103-1:2016的

章条编号对照一览表。

本部分与ISO12103-1:2016相比存在技术差异，附录E中给出了相应技术性差异及其原因的一览表。

为了便于使用，本部分对ISO12103-1：2016做了下列编辑性修改：

——用小数点‘.’代替作为小数点的逗号‘，’；

——删除ISO12103-1:2016的前言；

——修改了ISO12103-1:2016的引言；

——修改了ISO12103-1:2016的附录A。

本部分由工业和信息化部提出。

本部分由全国汽车标准化技术委员会（SAC/TC114）归口。

本部分起草单位：航空工业（新乡）计测科技有限公司。

本部分主要起草人：周晨喆。

本部分代替标准的历次版本发布情况为：

——GB/T28957.1-2012。

II

GB/T28957.1—××××

引  言

ISO12103-1:2016规定了用沙漠沙粒制造的四个等级的试验粉尘，这四种粉尘均由机动车经常遇到

的自然存在化合物组成，用于测定过滤系统的性能。由于这些材料具有磨料特性，也能用于包括轴承、

内燃机的燃油喷射系统、密封件、风扇叶片、风挡刮水器等的磨损研究。

本部分在ISO12103-1:2016规定的四种试验粉尘的基础上，又规定了GB/T28957-BF1和GB/T

28957-BF2两种试验粉尘。本部分以体积百分比形式规定了这些粉尘的颗粒尺寸分布，体积百分比形式

规定的颗粒尺寸分布不同于数量形式规定的颗粒尺寸分布，不适用于颗粒计数器的校准，如有此方面的

需求，请参考ISO11171。GB/T28957旨在解决国内滤清器评定用试验粉尘的一致性问题，拟由三个部

分构成。

——第1部分：氧化硅试验粉尘。目的在于规定使用亚利桑那沙漠沙粒制造的四个等级的试

验粉尘和BF氧化硅系列的两种试验粉尘的颗粒尺寸分布界限和化学成分。

——第2部分：氧化铝试验粉尘。目的在于规定用于滤清器评定的五种无机试验粉尘的颗粒

尺寸分布。

——第3部分：烟尘气溶胶（相关内容正在制定中）。

III

道路车辆用于滤清器评定的试验粉尘

道路车辆用于滤清器评定的试验粉尘

第1部分：氧化硅试验粉尘

Roadvehicles—Testdustforfilterevaluation—

Part1:Silicondioxidetestdust

GB/T28957.1—××××

道路车辆用于滤清器评定的试验粉尘

第1部分：氧化硅试验粉尘

1范围

本部分规定了使用亚利桑那沙漠沙粒制造的四个等级的试验粉尘和BF氧化硅系列的两种试验粉尘

的颗粒尺寸分布界限和化学成分。

2规范性引用文件

本部分没有规范性引用文件。

3术语和定义

下列术语和定义适用于本部分。

3.1

体积密度bulkdensity

弥漫粉剂在不受振动的情况下粉剂的质量与其充填体积（包括粉末之间的空隙）的比值。

4试验粉尘的描述

本部分规定的试验粉尘，其中亚利桑那试验粉尘是用亚利桑那沙漠沙粒制造的，亚利桑那沙粒是一

种天然杂质，主要由二氧化硅及少量其他化合物组成，从亚利桑那沙漠的盐河地区采集，并按照特定的

尺寸进行过滤。亚利桑那沙漠沙粒也称亚利桑那道路粉尘，亚利桑那测试粉尘，亚利桑那石英砂，AC

试验细灰或AC试验粗灰，以及SAE试验细灰或SAE试验粗灰；BF氧化硅系列的两种试验粉尘均采用天

然矿物原料制造，同样主要由二氧化硅及少量其他化合物组成，经筛网筛分并规定颗粒尺寸分级。

注：这里的BF氧化硅系列试验粉尘包括BF1氧化硅试验粉尘和BF2氧化硅试验粉尘两个类别，其中BF2氧化硅试验粉

尘即为经过赋值的270目石英砂。

亚利桑那试验粉尘的体积密度随着颗粒尺寸的变化而有所不同，具体数据见表1。

表1亚利桑那试验粉尘体积密度

规格代号近似的体积密度/（kg/m3）

超细ISO12103-A1500

细粒ISO12103-A2900

中等ISO12103-A31025

粗粒ISO12103-A41200

1

GB/T28957.1—××××

BF1氧化硅试验粉尘的密度近似为2645kg/m3，BF2氧化硅试验粉尘的密度近似为2272kg/m3，具体

数据见表2。

表2BF氧化硅系列试验粉尘体积密度

类别代号近似的体积密度/（kg/m3）

BF1氧化硅GB/T28957-BF1800±50

BF2氧化硅GB/T28957-BF2950±50

5颗粒尺寸分布

5.1亚利桑那试验粉尘颗粒尺寸分布

亚利桑那试验粉尘颗粒尺寸分布使用光散射粒度分析仪确定（参考ISO13320）。本部分中亚利桑

那试验粉尘的数据使用的设备型号为麦奇克S3500（MicrotracS3500），如果测试实验室使用了其他型

号的设备，应提供测试设备和麦奇克S3500的相关性数据。表3规定了用亚利桑那沙漠沙粒制造的试验

粉尘的累计体积的颗粒尺寸界限。

表3亚利桑那试验粉尘颗粒尺寸分布

最大体积百分数/%

颗粒尺寸/μm

A1A2A3A4

超细颗粒细粒中等颗粒粗粒

0.973.0～5.04.5～5.52.0～2.40.74～0.83

1.387.0～10.08.0～9.53.8～4.41.8～2.1

2.7523.0～27.021.3～23.310.3～11.15.5～6.3

5.5065.0～69.039.5～42.522.1～23.211.5～12.5

11.0095.5～97.557.0～59.542.3～43.621.0～23.0

22.00100.073.5～76.062.5～64.536.0～38.5

44.00—89.5～91.582.0～83.558.0～60.0

88.00—97.9～98.994.7～96.085.0～86.5

124.50—99.0～100.097.2～98.693.0～94.0

176.00—100.099.0～100.097.2～98.2

248.90——100.099.0～100.0

352.00———100.0

注：表中数据使用前文所述特定型号设备测试得出，使用其他型号的设备有可能得到不同的结果。

2

GB/T28957.1—××××

5.2BF氧化硅系列试验粉尘颗粒尺寸分布

BF氧化硅系列试验粉尘颗粒尺寸分布使用设备型号为麦奇克S3500（MicrotracS3500）的光散射粒

度分析仪确定。表4规定了BF氧化硅系列试验粉尘的累计体积的颗粒尺寸界限。

表4BF氧化硅系列试验粉尘颗粒尺寸分布

BF1氧化硅BF2氧化硅

颗粒尺寸/μm最大体积百分数/%颗粒尺寸/μm最大体积百分数/%

（激光衍射法）（激光衍射法）

0.971.3～2.80.97-

1.387.0～9.51.380.5～1.5

2.7519.5～21.92.754.2～5.5

5.5036.6～39.85.5010.5～13.0

11.0054.1～57.811.0024.0～28.0

22.0070.5～73.922.0055.0～62.0

44.0085.1～89.044.0088.0～92.0

88.0094.2～96.888.0098.0～99.0

124.5097.9～99.2124.5099.0～99.8

176.00100.0176.00100.0

注：表中数据使用前文所述特定型号设备测试得出，使用其他型号的设备有可能得到不同的结果。BF2粉尘历史数

据见附录A。

6化学成分

6.1亚利桑那试验粉尘典型的化学成分见表5。

表5亚利桑那试验粉尘化学成分

化学成分质量百分数/%

Si69.0～77.0

Al8.0～14.0

Fe4.0～7.0

K2.0～5.0

Ca2.5～5.5

Na1.0～4.0

Mg1.0～2.0

Ti0.0～1.0

6.2BF氧化硅系列试验粉尘的典型化学成分见表6。

3

GB/T28957.1—××××

表6BF氧化硅系列试验粉尘化学成分

质量百分数/%

化学成分

BF1氧化硅BF2氧化硅

Si55.0～65.094.0～96.0

Al30.0～40.02.0～3.0

Mg2.0～4.00.5～1.0

Ti1.0～2.00.5～1.0

Ca0.5～2.00.5～1.0

Na0.5～2.00.5～1.0

Fe0.5～2.00.5～1.0

K0.5～1.00.5～1.0

6.3化学分析方法

亚利桑那试验粉尘和BF氧化硅试验粉尘化学成分的测定使用X射线荧光分析法（XRF），使用符合

ASTMC114-15标准的X射线荧光分析仪完成成分测定，数据以金属单质形式表达。

4

GB/T28957.1—××××

AA

附录A

（规范性附录）

亚利桑那试验粉尘分析设备和操作程序

本部分为ISO12103-1:2016《道路车辆用于滤清器评定的试验粉尘第1部分：亚利桑那试验粉尘》

中对亚利桑那试验粉尘进行粒径分布测试所使用的设备和操作程序。

A.1粒度分析仪

A.1.1综述

采用MicrotracS3500TM光散射粒度分析仪确定ISO规定的亚利桑那试验粉尘粒径分布数据，如

表3所示。使用其他粒度分析设备可能得到不同结果。如果确定MicrotracS3500TM与其他分析设备之

间的适用性和关联性，也可使用其他粒度分析仪器分析ISO12103-1中规定的试验粉尘产品。使用除

MicrotracS3500TM之外的粒度分析仪器将需要修改粒径分布分析程序。

MicrotracS3500TM使用3个组合光散射激光器生成最终粒径分布数据。三激光器系统采用3个

激光器和2个检测器阵列在180°全角度范围内对散射光进行精确角度测量。利用基于米氏的统一角散

射原理分析散射光，从而确定粒度，动态范围为0.02微米至2800微米（参见表A.1）。

通常标准文件中不会公布制造商名称或设备型号。然而，由于规定粒径分布数据存在紧缩公差以及

多个制造商生产的仪器之间存在差异，所以本部分指定了一个型号的粒度分析仪器。

表3中显示的粒径分布数据源于使用3个MicrotracS3500TM光散射分析仪，分析1994年5月

之前PTI制造的试验粉尘样品得到的数据。

5

GB/T28957.1—××××

表A.1MicrotracS3500TM参数

项目参数

测量范围0.02μm–2800μm

基础范围湿法0.7μm–1000μm

高范围湿法2.75μm–2800μm

标准范围湿法0.24μm–1400μm

特殊范围湿法0.086μm–1400μm

扩展范围湿法0.021μm–2800μm

强化范围湿法0.021μm–2800μm

球形玻璃微珠D50=642μm，精确度为CV=0.7%；

精确度球形玻璃微珠D50=56μm，精确度为CV=1.0%；

球形乳胶微珠D50=0.4μm，精确度为CV=0.6%。

激光器波长780nm

功率标称3mW

2个固定的光电检测器，对数间隔部分位于正确角度，实

检测系统现最佳散射光检测，0.02°—163°范围内使用151个检测

器。

体积、数量和区域分布以及百分位数和其他总计数据。采

用ODBC格式将数据存储在加密MicrosoftAccess数据

数据处理库中，确保与外部统计软件应用相兼容。利用FDA21CFR

第11部分合规安全特征（包括密码保护、电子签名以及

可指定许可）确保数据完整性。

A.1.2MicrotracS3500TM粒度分析程序

A.1.2.1样品准备

标准样品准备流程如下所示：

a)打开MicrotracFLEX软件程序；

b)点击主程序窗口中的“测量”并选择S3500/S3000；

c)点击“文件”并选择“打开测量数据库”，为待分析材料选择适当的数据库；

d)点击测量工具栏上的“SOP”（标准操作程序）图表。点击“选项”按钮设置适当的测量设置参

数。按照下述方法设置测量参数：

1)定时标签设置如下：

设置“归零”时间=30s；

运行时间=30s；

运行次数=3次。

2)根据需要使用标识符标签输入一般信息；

3)利用下述标签设置分析标签：

颗粒信息标签：

选择折射率1.51并用适当的粒子名称进行保存；

颗粒特征框：

设置透明度：透明；

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GB/T28957.1—××××

设置形状：不规则。

流体信息标签：

选择流体：水；

选择折射率：1.333。

分析选项标签：

从“分析模式”下拉列表中选择S3000；

从“过滤器”下拉列表中选择“启动标准”。

利用进样标签输入用户自定义的各等级进样参数，如表A.2所示。

表A.2

ISO等级进样参数

ISO超细试验粉尘0.89–0.90

ISO细粒试验粉尘0.86–0.87

ISO中等试验粉尘0.86–0.87

ISO粗粒试验粉尘0.87–0.88

视角标签：

从“级数”下拉列表中选择Geom4Root；

从“分布”下拉列表中选择“体积”。

SDC标签：

SDC选项，设置下述参数：

冲洗次数=3次；

除气循环次数=3次；

流速=55。

输入全部参数后，点击“OK”按钮。

将“SOP名称”中的相应名称输入至“测量SOP”对话框中的“保存”或“删除”框中，然后点击“保存”

按钮。

e)打开标题（ID）标签。按照下述步骤设置标题：

1)在标题部分输入材料描述，例如ISO12103-1A.2细试验粉尘。

2)在样品ID部分的第一行输入账号。

f)点击测量窗口右侧SDC/ASVR工具栏上的“流速”图标启动再循环装置。

g)点击测量工具栏上的“S/Z”（归零）。“归零”设置完成后，屏幕左上部会显示时间，呈现绿色。

h)点击测量工具栏上的“加入样品”（LD）图标。

A.1.2.2进样与分析

取一个干净的吸液管并将准备好的样品注入至再循环装置中，确保样品全部注入，并且未产生气泡。

当样品完全注入时，指示栏应在传输范围（绿色区域）内。如果加入样品过多导致程序终止，则冲洗再

循环装置并再次启动。

按照下述步骤测试：

——点击测量栏上的“测试”图标。

——样品测试完成后，点击“打印”图标。

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GB/T28957.1—××××

A.2仪器校准

用户无法校准MicrotracS3500TM分析仪，但可使用制造商出售的NIST可溯源玻璃微珠检验分析仪

是否正常工作。应至少每6个月对NIST可溯源玻璃微珠进行分析。

应采用二次校准材料检验分析仪是否正常运行。分析完一批试验粉尘后应立即分析二次校准材料。

使用的二次校准材料应来自正在分析的前一批次同等级试验粉尘。

8

GB/T28957.1—××××

BB

附录B

（规范性附录）

BF2氧化硅试验粉尘颗粒尺寸分布历史数据

表B.1给出了GB/T28957.1-2012中BF2氧化硅试验粉尘的颗粒尺寸分布。

表B.1BF2氧化硅试验粉尘颗粒尺寸分布

颗粒尺寸/μm最大体积百分数/%最大体积百分数/%

（激光衍射法）（沉降法）

0～59±35±2

＞5～1016±322±3

＞10～2030±338±3

＞20～4031±329±3

＞40～7512±26±2

＞752±10±1

9

GB/T28957.1—××××

CC

附录C

（资料性附录）

处理和准备

C.1使用前的准备

对试验粉尘应当进行仔细的准备，因为在搬运和运输过程中可能出现颗粒的分层和成团，颗粒分层

包括装在容器中不同尺寸的颗粒形成不同形式的层，分层是由于搬运或储存过程中的振动，颗粒受到推

力而形成的自然移动引起的。尽管还没见到亚利桑那试验粉尘颗粒分层的研究文献报告，但是粗粒可能

移动到容器的顶部，而细粒则集中到容器的底部。因此推荐将试验粉尘在使用前需混合，混合后立即使

用。

试验粉尘在制造或者存储过程中，可能包含一定的水分或者受潮。试验粉尘的水分对这种材料的很

多试验来说不是太大的问题。但是，对于灵敏的精密控制实验，要求在使用前将试验粉尘放在烘箱里烘

干。

C.2处理试验粉尘对健康的危害性

C.2.1处理试验粉尘可能造成的健康损害

表C.1处理试验粉尘可能造成的健康损害

亚利桑那试验粉尘BF1氧化硅BF2氧化硅

眼部接触分散在空气中的粉尘对角膜具有刺激作用，可能导致急性或慢性的角膜炎

吸入吸入空气中的游离二氧化硅可导致慢性肺部损伤，可能加重肺部疾病症状或导致矽肺

皮肤接触试验粉尘中含有氧化钠和氧化钙，对皮肤有一定的刺激性

摄入没有不利的影响

国际癌症研究机构（IARC）的研究结论为“有足够的证据证明因为职业原因吸入二氧化硅

致癌性

是致癌的”，详细信息请参阅相关专著

注：试验粉尘对健康的影响可能因人体暴露在粉尘游离环境中的时间和程度有所区别。

C.2.2急救措施

表C.2急救措施

亚利桑那试验粉尘BF1氧化硅BF2氧化硅

眼部接触立即使用清水彻底冲洗眼部，如果刺激未能消失，立即送医治疗

皮肤接触使用肥皂和清水进行清洗，如果刺激未能消失，立即送医治疗

立即将吸入粉尘人员转移至新鲜空气的环境中，出现呼吸困难的情况下应提供医用氧气，

吸入出现呼吸消失的情况应进行人工呼吸。急性症状消失后发现咳嗽和其他慢性症状没有消

退，应送医治疗

摄入切勿进行催吐，如果人员意识清醒应多喝水，如果发现其他不适，送医治疗

10

GB/T28957.1—××××

C.2.3消防措施

表C.3消防措施

亚利桑那试验粉尘BF1氧化硅BF2氧化硅

闪点无

自燃温度粉尘不可燃

可燃极限无

爆炸下限无

爆炸上限无

特殊消防措施无

灭火介质粉尘不可燃

特殊火灾或爆炸风险无

有害燃烧产物无

注：试验粉尘无需采取消防措施。

C.2.4意外泄露的处理方法

表C.4意外泄露的处理方法

亚利桑那试验粉尘BF1氧化硅BF2氧化硅

使用区域通风装置，控制扬尘程度，尽量减少粉尘在空气中的扩散。如果人员暴露在悬浮

呼吸系统保护

颗粒的环境下，可能危害健康，应使用经国家规章认可的呼吸器或者防尘面罩

佩戴护目镜，避免粉尘与眼睛接触，在尘土飞扬或无法预测的环境下，应佩戴无通风或间

眼睛保护

接通风的护目镜，避免眼睛受刺激或受伤

粉尘清理方式使用真空吸尘器或其他适当的清洁设备，清理过程应不产生扬尘

C.2.5储存和运输的保护性措施

表C.5储存和运输的保护性措施

储存环境储存地点应配置足够的通风和除尘装置，将粉尘存放在密闭容器中

不属于公路运输、铁路运输和船舶运输的危险品类别，运输不应受到限制，实际操作中应服

运输性质

从当地法律法规的规定

生态影响截止目前未发现粉尘对生态环境造成影响

废弃处理根据当地的规定进行处理，可以作为废物充填

11

GB/T28957.1—××××

C.2.6物理和安全数据

表C.6物理和安全数据

亚利桑那试验粉尘BF1氧化硅BF2氧化硅

外观棕褐色、浅褐色或红褐色白色白色

气味无气味无气味无气味

物理状态固体固体固体

熔点1615（±75）℃1722℃1750℃

沸点2212℃//

闪点粉尘不可燃粉尘不可燃粉尘不可燃

可燃性粉尘不可燃粉尘不可燃粉尘不可燃

爆炸属性无无无

氧化性无无无

蒸气压无无无

蒸汽密度不适用不适用不适用

水中溶解度不溶于水不溶于水不溶于水

油中溶解度不溶于有机溶剂不溶于有机溶剂不溶于有机溶剂

密度2650kg/m32645kg/m32272kg/m3

500kg/m3～1200kg/m3，

体积密度800±50950±50

取决于等级

化学反应试验粉尘应避免与强酸接触；试验粉尘不会发生危险的分解或聚合反应

毒性反应试验粉尘是稳定的

12

GB/T28957.1—××××

DD

附录D

（资料性附录）

本部分章条编号与ISO12103-1:2016章条编号对照

表D.1给出了本部分与ISO12103-1:2016章条编号对照情况。

表D.1本部分与ISO12103-1:2016章条编号对照情况

本部分章条编号对应ISO标准章条编号

11

2-

3-

3.1-

42

-3

5.14

5.2-

6.15.1

6.2-

6.35.2

附录A附录A

-附录B

附录B-

附录C附录C

附录D-

附录E-

13

GB/T28957.1—××××

EE

附录E

（资料性附录）

本部分与ISO12103-1:2016技术性差异及原因

表E.1给出了本部分与ISO12103-1:2016的技术性差异及原因。

表E.1本部分与ISO12103-1:2016的技术性差异及原因

本部分的章条编号技术性差异原因

增加了BF氧化硅系列两种试验粉尘的颗粒尺

1以适应国内滤清器试验现状

寸分布和化学成分的界限

2增加了“规范性引用文件”一章以符合我国标准化文件的结构

“体积密度”并非大家熟知的物理量，是弥漫性粉

增加了“术语和定义”一章，解释了“体积密度”

3剂特有的物理量，为便于大家理解和使用标准，

的概念

在标准中有必要做出解释

将ISO12103-1:2016第3章亚利桑那试验粉尘

4的规格和代号合并到此章，并增加了BF氧化硅形式更为紧凑合理，同时与本部分范围相对应

系列试验粉尘

删除了ISO12103-1:2016第三章试验粉尘的表

-形式更为紧凑合理，同时与本部分范围相对应

示方法

5增加了BF氧化硅系列试验粉尘颗粒尺寸分布与本部分范围相对应

6增加了BF氧化硅系列试验粉尘的化学成分与本部分范围相对应

删除了ISO12103-1:2016的附录B“亚利桑那试

-对标准的理解和使用意义不大

验粉尘的历史”

14

GB/T28957.1—××××

参 考 文 献

[1]ISO