ПРОБЛЕМЫ КАЧЕСТВА МАТЕРИАЛОВ

1.1. Материалы и их классификация

По определению академика И.В. Тананаева: «Материал — это вещество, обладающее свойствами, которые предопределяют то или иное его практическое применение, т.е. это химический индивид или их совокупность, находящиеся в состоянии, характеризуемом комплексом необходимых для практики свойств». Следовательно, лю­бой материал является химическим индивидом, но не всякий химиче­ский индивид является материалом.

Свойства твердых тел, в отличие от свойств жидкостей и газов, определяются не только химическим составом, но и особенностями структуры, обусловленными способом приготовления. Поэтому новые твердофазные материалы создают двумя путями: за счет использова­ния новых химических композиций и разработки новых процессов получения.

Из курса материаловедения известно, что самым общим призна­ком классификации является химический состав материалов. Простые материалы представляют собой вещество, образованное атомами од­ного элемента. Сложные по химическому составу материалы делятся на органические и неорганические. К органическим относятся все ма­териалы на основе углерода и его соединений, к неорганическим — все остальные.

На основе классификации химических связей материалы под­разделяют на металлы и их сплавы, материалы органического и мине­рального происхождения, композиты и биоматериалы.

Твердофазные материалы можно классифицировать по раз­ным признакам, включая состав, структуру, свойства и область применения.

Классификация материалов по составу.Современные твер­дофазные материалы исключительно многообразны по составу и ох­ватывают практически все элементы периодической системы, имею­щие стабильные изотопы и доступные в ощутимых количествах.

Все твердофазные материалы можно условно поделить на три группы: металлические, неметаллические и композиты.

Металлические — используют в машино- и приборостроении, электротехнике, радиоэлектронной промышленности и химической промышленности (катализ).

Основные свойства: высокая тепло- и электропроводимость, механическая прочность, вязкость, упругость, пластичность, технологичность (ковкость, свариваемость, обрабаты­ваемость режущими инструментами и т.д.). Наибольшее значение имеют ферросплавы (чугун, углеродистые и легированные стали), сплавы алюминия, магния, меди, титана, тантала, ниобия и циркония. Практически все переходные металлы выступают в качестве компо­нентов конструкционных материалов. Исключительно важное значе­ние имеют порошковые металлы и сплавы.

Неметаллические материалы принято разделять на две группы: органические и неорганические. Органические — полимеры, как пра­вило, полученные искусственным путем (полимеризацией или поли­конденсацией). Синтетические смолы с линейным строением макро­молекул (полиэфиры, полиамидные смолы и полиуретаны) относятся к числу эластомеров. Смолы, макромолекулы которых имеют про­странственное строение (пластики), характеризуются высокой твердо­стью и хрупкостью. В зависимости от состава и типа обработки одни и те же смолы (например, винильные) получают в виде эластомеров и в виде пластиков.

Среди пластмасс на основе поликонденсационных полимеров наиболее известны фенолформальдегиды, кремнийорганические по­лимеры (силиконы) и эпоксидные смолы, получаемые поликонденса­цией эпихлоргидрина и многоатомных фенолов. Из числа полимеризационных пластмасс наиболее известны полихлорвинил, полихлоридные сополимеры хлорвинила, полиэтилены, фторопласты и полиизобутилены, а также эбониты (продукты сополимеризации бутадиена и стирола). Органические материалы на основе высокомолекулярных соединений обладают, как правило, высокой химической стойкостью, но подвергаются деструкции при нагревании и длительной эксплуата­ции (старение), особенно усиливающейся под действием света, окис­лителей и органических растворителей.

Неорганические материалы включают разнообразные керамиче­ские материалы как кислородсодержащие (фарфор, стекло, керамика на основе тугоплавких оксидов Al, Th, Mg, Y, Be), так и бескислород­ные (нитриды, бориды, силициды, керамика на основе халькогенидов цинка, кадмия и фторидов редкоземельных элементов). Важное место занимают силикатные цементы и бетоны, графитовые материалы (графопласты и графолиты, пироуглерод), а также солеобразные мате­риалы на основе фосфатов и галогенидов.

Граница между металлическими и неметаллическими материа­лами условна. В химической промышленности известны материалы, получаемые в результате металлизации огнеупоров и пластмасс, окси­дирования или фосфатирования металлической поверхности, гумми­рования (покрытие металлических аппаратов тонким слоем эбонита или резины) или прокатки нагретого металлического листа и листа полимера с образованием металлопластов.

Наибольшее объединение металлических и неметаллических материалов достигается в композитах, образованных сочетанием химически разнородных компонентов с четкой границей раздела между ними. Сочетание разнородных веществ в композите дает эффект, равносильный созданию нового материала, свойства кото­рого качественно и количественно отличаются от свойств каждого из составляющих. Обычно композиционные материалы состоят из пластической основы (матрицы) и наполнителя — включений специ­альных компонентов в виде порошков, волокон, стружки и частиц любой формы. Включения обеспечивают прочность и жесткость композиции, а связывающий материал — адгезионную связь между составляющими, прочность и пластичность при механических нагрузках.

Классификация материалов по структуре.Структура - про­странственное взаимное расположение атомов или ионов относитель­но друг друга или взаимное расположение структурных элементов либо фаз в поликристаллическом материале. Различают две группы материалов: кристаллические и некристаллические.

Первые отличаются наличием дальнего порядка в расположении атомов, ионов или молекул, а вторые — отсутствием порядка.

К стеклам относятся все аморфные тела, полученные путем пе­реохлаждения расплава, независимо от химического состава и темпе­ратурной области затвердевания, обладающие в результате постоян­ного увеличения вязкости механическими свойствами твердых тел, причем процесс перехода из жидкого в стеклообразное состояние должен быть обратимым. Созданы принципиально новые стеклокристаллические материалы — ситаллы (основные характристики: проч­ность, использование в электронике, ракетной технике). Особой груп­пой аморфов являются аморфные материалы и сплавы переходных металлов с металлоидами. Их получают резкой закалкой.

Классификация материалов по свойствамочень обширна. Можно рассмотреть в качестве примера лишь ее часть. Например, классификация по электрическим и магнитным свойствам.

По электропроводимости различают проводники, полупровод­ники и диэлектрики. Диэлектрики подразделяются в свою очередь на пьезо- и сегнетоэлектрики. Первые поляризуются под механической нагрузкой, вторые характризуются самопроизвольной поляризацией.

К магнитным материалам относят магнитомягкие, магнитотвердые, магнитострикционные и для магнитной записи. У магнитомягких материалов узкая петля гистерезиса, у магнитотвердых — широкая (при плавном изменении напряженности поля). Магнитомягкие материалы применяют в производстве трансформаторов, электродвигателей. При­мером материалов для постоянных магнитов являются сплав алнико и ферриты. Существуют также гибридные материалы, сочетающие не­сколько свойств — магнитные полупроводники. Так, твердые электроли­ты сочетают свойства диэлектрика с жидким электролитом.

Промышленным материалом называют исходный, необработан­ный на данном предприятии предмет труда, используемый для произ­водства средств производства и предметов потребления, т.е. той или иной товарной продукции.

Используемые материалы в значительной степени предопределяют технологию производства и качество готовой продукции. Выбор материала определяется не толь­ко его физико-механическими и химическими свойствами, требуемы­ми для данных условий эксплуатации, но и набором технологических, экономических, экологических и других характеристик. Улучшение эксплуатационных характеристик материала, а, следовательно, и его качества, достигается оптимальным выбором химического состава, структуры, технологии обработки, условий эксплуатации и т.п. Суще­ственное повышение качества материала на стадиях его изготовления и потребления достигается за счет рационального выбора термиче­ской, химикотермической, термомеханической и деформационной об­работки, а также путем изменения свойств поверхности (термическое и деформационное упрочнение, нанесение защитных и декоративных покрытий и т.д.).

Помимо рассмотренных, имеется достаточно большое количест­во классификационных признаков материалов, сгруппированных:

• по назначению (по промышленным секторам, объектам произ­водства и т.п.);

• по технологичности обработки (материалы для обработки дав­лением, литья, резания и т.п.);

• по степени готовности к использованию (сырье, полуфабрика­ты и т.д.);

• по отношению к выработке готовой продукции (основные, вспомогательные материалы и т.п.);

• по уровню эффективности применения (технологичность, се­рийность выпуска, оптовая цена и т.д.);

• по дефицитности, по возможности замены на другие материа­лы и т.п.;

• по степени безопасности использования;

• по экологическим параметрам.

Классификация по функциональному назначению.По функциональному назначению промышленные материалы можно подраз­делить на две большие группы — основные и вспомогательные. Ос­новные материалы обеспечивают заданные технические характери­стики изделий (машин, механизмов, сооружений и т.п.) – прочность, теплостойкость, электропроводность и т.д. Вспомогательные материа­лы обеспечивают параметры сооружений и агрегатов в процессе их эксплуатации (материалы для смазки узлов трения, для охлаждения, для защиты от коррозии и других видов химического и физического воздействия, для декоративной отделки и обеспечения эстетических параметров и т.д.).

По назначению материалы классифицируют исходя из их функ­ций, таких как обеспечение конструктивной прочности, коррозионной стойкости, жаропрочности, электропроводности, звукоизоляции, со­хранности продукта (тара, упаковка), защиты от излучений и т.п. Многие материалы многофункциональны, однако если исходить из объемов использования, то можно выделить сферы преимущественно­го использования материалов, например, материалы для машино­строения, электротехники и электроники, оптики, строительные мате­риалы, упаковочные материалы и т.п.

Классификация материалов по технологичности обработки.

Разделение материалов по технологичности обработки учитывает тру­доемкость получения заготовок, деталей, узлов, агрегатов и связано с показателями себестоимости изделий. Некоторые материалы лучше обрабатываются деформационными методами, другие — методами ли­тья; детали из одних материалов можно сваривать, а из других — склеивать или склепывать. Технологические особенности материалов учитываются при выборе их назначения.

Степень готовности материала к использованию определяется его формой и размерами, состоянием поставки. Чтобы придать изде­лию требуемые формы и свойства, материалы подвергают дополни­тельной обработке (деформационной, термической, механической, гальванической и т.п.), которая в значительной степени влияет на за­траты труда, времени и расход материала. По данному признаку (сте­пени готовности) материалы подразделяют на четыре группы:

• сырье и полуфабрикаты, которые в дальнейшем используются как материалы;

• материалы для получения полуфабрикатов и изделий или ис­пользуемые в качестве сырья для другого материала;

• полуфабрикаты для изготовления готовой продукции;

• готовая продукция, используемая при изготовлении более сложной продукции (электроизоляционные, кровельные, лакокрасоч­ные и др. материалы).

Полуфабрикаты (например, поковки и отливки) требуют даль­нейшей обработки и этим отличаются от готовых изделий.

Классификация материалов по дефицитностии возможно­сти замены на другие материалы учитывает частоту ремонтов изделий и конъюнктуру на рынке материалов.

Классификация материалов по безопасности.Классификаци­онные признаки степени безопасности и экологических параметров материалов предусматривают возможность оценки ущерба от нега­тивного воздействия материала на здоровье человека и окружающую среду. Это воздействие может наблюдаться как на стадии получения материала, так и во время его технологической обработки, эксплуата­ции и последующей утилизации.

На практике могут быть использованы и другие классификации, более общие или более детализированные, построенные на основании тех или иных критериев.

Эволюция научной мысли и практических разработок в области обеспечения качества продукции прошла несколько исторических этапов, испытывая воздействие развития производительных сил обще­ства и прогрессивных научных идей. Значительное влияние на работы по обеспечению качества материалов оказали достижения в таких об­ластях знаний, как материаловедение, химия, физика твердого тела, металлургия, общая теория систем, кибернетика, менеджмент, социо­логия, психология, квалиметрия, метрология, стандартизация, матема­тическая статистика, товароведение и др. Наряду с научными дости­жениями большой вклад в развитие работ по обеспечению качества промышленных материалов внесла и практическая деятельность предприятий.

Сложность и специфичность проблемы обеспечения качества продукции предопределили выделение этой проблемы в самостоя­тельную область знаний со своей терминологией.

1.2. Оценка качества материалов

Показатель качества продукции (согласно ГОСТ 15467-79) - это количественная характеристика одного или нескольких ее свойств, рассматриваемая применительно к определенным условиям ее созда­ния и эксплуатации или потребления.

Под показателями качества материала понимают взаимосвязан­ную совокупность показателей, характеризующих его назначение, на­дежность, безопасность, эстетические свойства, уровень стандартиза­ции и унификации, патентно-правовые аспекты, транспортабельность, экономические и другие параметры.

В общей совокупности показателей качества материалов выде­ляют единичные и комплексные показатели, характеризующие их свойства, а также обобщающие показатели, выражающие уровень их качества.

Единичный показатель качества продукции характеризует одно из ее свойств, а комплексный — несколько свойств. Единичные и комплексные показатели качества материалов применяются для оп­ределения конкретных заданий по улучшению качества с учетом особенностей выпускаемой продукции и характера ее производства. Показатели качества используются конструкторами и технологами при создании и освоении новых и модернизации ранее освоенных изделий, при техническом контроле их производства и в других целях.

Определяющий показатель качества продукции — это такой кри­терий, по которому принимают решение оценивать ее качество.

Интегральный показатель качества продукции является отноше­нием суммарного полезного эффекта от эксплуатации или потребле­ния продукции к суммарным затратам на ее создание и эксплуатацию или потребление.

Обобщающие показатели характеризуют качество выпускаемой продукции независимо от ее вида и назначения. К ним, в частности, может относиться объем и удельный вес производства отдельных ви­дов прогрессивных, высокоэффективных материалов в общем выпуске продукции данной группы, а также величина экономического эффекта от использования материалов повышенного качества. К обобщающим показателям относят также показатели стандартизации, унификации и патентно-правовые показатели. Обобщающие показатели качества используются в планах предприятий, научно-исследовательских и проектно-конструкторских организаций. По уровню этих показателей можно судить о качестве выпускаемой продукции в целом на предприятии и в отрасли.

К дополнительным показателям качества материалов относят показатели транспортабельности, сохраняемости, однородности и не­которые другие.

Всю совокупность показателей качества материалов можно классифицировать по различным критериям:

• по количеству характеризуемых свойств (единичные и ком­плексные);

• по отношению к различным свойствам материалов (показатели прочности, долговечности, технологичности, безопасности и др.);

• по стадии определения (проектные, производственные, эксплуатационные);

• по методу определения (расчетные, экспериментальные, экспертные);

• по характеру использования для оценки уровня качества (ба­зовые и относительные);

• по способу выражения (показатели, выраженные безразмер­ными единицами измерения, например баллами или процентами, раз­мерные).

Рассмотрим основные группы показателей качества, используе­мых при оценке качества материалов.

Показатели назначения характеризуют свойства материала, оп­ределяющие основные функции, для выполнения которых предназна­чен материал, и обусловливают область его применения. Основная область применения, как правило, отражается в названиях наиболее распространенных групп материалов — строительные, конструкцион­ные, инструментальные, антифрикционные, электроизоляционные, лакокрасочные и т.д.

Среди показателей назначения можно выделить следующие:

• функциональной и технической эффективности (характери­зуемые, например, жаростойкостью, прочностью, тепло- и электро­проводностью и другими физико-химическими свойствами);

• конструктивные (характеризуемые, например, массой, плотностью, формой, размерами, точностью и шероховатостью поверхности и др.);

• состава и структуры (характеризуемые, например, химическим составом сплава или полимера, содержанием вредных примесей, ферритной, перлитной, аустенитной или мартенситной структурой стали, размером зерна и др.);

• технологические (характеризуемые, например, жидкотекучестью, штампуемостью, свариваемостью и др.).

Для конструкционных материалов определяющими показателями назначения являются характеристики прочности, пластичности, вязко­сти, сопротивления усталости, коррозионной стойкости и др., а для ин­струментальных — характеристики твердости, теплостойкости и т.п. Например, конструктивными критериями весового качества материа­лов принято считать удельную прочность – σ_В/ρ, удельную жесткость – Е/ρ и подобные им показатели (σ_В — предел прочности, Е — модуль нормальной упругости, ρ — плотность материала).

Для материалов, применяемых в электротехнике и радиоэлек­тронике, определяющими показателями назначения могут быть элек­трические, магнитные, оптические и другие характеристики.

Применительно к конкретным видам материалов единичными показателями назначения являются численные значения предела прочности, предела текучести, твердости, относительного сужения, вязкости, сопротивления усталости, электропроводности, коэрцитив­ной силы и т.п.

Показатели назначения играют важнейшую роль в оценке каче­ства, на их основе часто строят критерии оптимизации процесса управления качеством продукции, используемые для нахождения наи­лучших управленческих решений.

Показатели назначения материалов тесно взаимосвязаны с дру­гими показателями, определяющими их качество (экономическими, эстетическими, безопасности и др.).

При оценке уровня качества материалов очень важно правильно выбрать номенклатуру показателей назначения. При этом обычно учитываются:

• цель оценки уровня качества материала;

• назначение материала;

• условия эксплуатации или потребления материала.

Следует отметить, что практически невозможно разработать по­стоянную номенклатуру показателей назначения, пригодную для всех видов материалов. Отраслевые документы по оценке уровня качества содержат перечни наиболее часто употребляемых показателей назна­чения продукции отрасли.

Разделение совокупности показателей назначения на различные подгруппы (функциональную, конструктивную, состава и структуры, технологическую) не является обязательным во всех случаях, однако существенно облегчает выбор конкретной номенклатуры показателей назначения.

Показатели технологичности характеризуют эффективность конструктивно-технологических решений для обеспечения высокой производительности труда при обработке (потреблении) материалов и при ремонте изделий из них. Различные вопросы технологичности ма­териалов отражены в действующих государственных стандартах и других нормативно-методических документах.

Классификация общей совокупности показателей технологично­сти материалов может быть проведена по следующим признакам:

• по количеству свойств технологичности (единичные, ком­плексные);

• по стадии определения (проектные, производственные, экс­плуатационные);

• по области анализа (технические, технико-экономические);

• по системе оценки (базовые, разрабатываемого материала, от­носительные);

• по значимости (основные, дополнительные).

К основным показателям технологичности относятся:

• трудоемкость изготовления (определяется суммарной трудоемкостью технологических процессов производства рассматриваемого
материала и выражается в нормо-часах на единицу продукции);

• технологическая себестоимость (определяется суммой затрат на изготовление единицы продукции без учета покупного сырья);

• уровень технологичности материала по трудоемкости изготов­ления (определяется отношением трудоемкости изготовления рас­сматриваемого материала к базовому показателю трудоемкости);

• уровень технологичности материала по себестоимости изго­товления (определяется отношением себестоимости изготовления рас­сматриваемого материала к базовому показателю себестоимости).

К основным показателям технологичности промышленных ма­териалов можно также отнести:

• коэффициент использования рационального сырья;

• удельную трудоемкость изготовления и/или обработки;

• удельную энергоемкость изготовления и/или обработки и др.
Коэффициент использования рационального сырья определяется в

тех случаях, когда в составе многокомпонентного материала с техниче­ской и экономической точек зрения целесообразно максимальное ис­пользование отдельных, наиболее эффективных видов сырья (шихтовые компоненты сплавов, составляющие композитных материалов и др.).

Удельная трудоемкость производства материала может быть определена по формуле:

q_T = T/B, (1.1)

где Т – трудоемкость изготовления продукции, нормо-час;

В – основной параметр продукции (т.е. один из показателей назначения, например, масса).

Кроме рассмотренных показателей в качестве дополнительных технико-экономических критериев технологичности материалов могут использоваться:

• относительная и удельная трудоемкость подготовки материала к использованию;

• относительная и удельная трудоемкость ремонта изделий из этого материала;

• относительная и удельная себестоимость подготовки материа­ла к использованию;

относительная и удельная себестоимость ремонта изделий из этого материала и т.п.

Показатели надежности. Важное место в оценке качества про­дукции занимает определение надежности. Надежность — это свойство продукции сохранять во времени в установленных пределах значения всех параметров, характеризующих способность выполнять требуе­мые функции в заданных режимах и условиях применения, техниче­ского обслуживания, ремонта, хранения и транспортировки. Надеж­ность является комплексным свойством и для материалов включает показатели живучести, долговечности и дефектности.

Для конструкционных материалов живучесть и долговечность оцениваются на основе лабораторных испытаний до изготовления из них тех или иных изделий.

Под живучестью понимают долговечность детали от момента зарождения первой макроскопической трещины усталости размером 0,5-1,0 мм до окончательного разрушения.

Количественно показатель живучести конструкции оценивается коэффициентом:

b = l – t₀/t_paз, (1.2)

где t₀ и t_paз - продолжительность эксплуата­ции конструкции до появления трещин и до разрушения соответствен­но.

Показатель живучести может колебаться от 0,1 до 0,9. Раннее заро­ждение трещин усталости объясняется дефектами металлургического и технологического характера, а также неудачной конструкцией изделия (наличие концентраторов напряжений). Живучесть имеет особое значе­ние для надежности эксплуатации изделий, безаварийная работа кото­рых поддерживается путем периодической дефектоскопии различными физическими методами для выявления усталостных трещин. Чем меньше скорость развития трещины, тем легче ее обнаружить.

Долговечность — это свойство изделия сохранять работоспособ­ность до предельного состояния. Показателями долговечности мате­риалов в зависимости от условий их службы могут быть вязкость раз­рушения, предел выносливости, сопротивление контактной усталости, сопротивление износу, коррозионная стойкость и т.п., которые опре­деляются в лабораторных условиях по стандартным методикам.

При планировании и анализе качества всех без исключения ма­териалов на предприятиях могут использоваться следующие показате­ли дефектности:

• показатель дефектности материала;

• индекс дефектности материала;

• средний индекс дефектности.

Показатель дефектности материала рассчитывается по формуле:

, (1.3)

где а – количество подвергнутых проверке образцов продукции дан­ного вида (величина выборки);

n – общее количество всех видов де­фектов, встречающихся в данном виде продукции;

m_i – коэффициент весомости i^-ro вида дефекта (определяется экспертным путем или пропорционально стоимости устранения данного дефекта);

z_i – число выявленных дефектов i^-ro вида.

Индекс дефектности продукции И_д определяется отношением показателя дефектности анализируемого материала П_д к базовому показателю дефектности П_дб:

, (1.4)

Средний индекс дефектности по нескольким видам выпускае­мых материалов может быть определен по формуле:

, (1.5)

где N – общее число видов анализируемых материалов;

В_k – объем i^-­ro вида материала, в натуральном выражении;

Ц_k – цена единицы i^-гo вида материала, руб.;

И_дк – индекс дефектности I ^-го вида материала.

Показатели безопасности. В настоящее время особую значи­мость приобрели показатели качества материалов, отражающие безо­пасность их производства, потребления или эксплуатации, а также соответствие экологическим нормам и требованиям.

Показатели безопасности характеризуют особенности материа­лов, связанные с обеспечением безопасных условий их производства, обращения, потребления и утилизации.

Безопасность – это состояние, при котором риск вреда или ущерба ограничен допустимым уровнем. Безопас­ность – важнейшее свойство, которым должны обладать все материа­лы. В отличие от других свойств, ухудшение или утрата которых при­водит к потерям функционального или социального назначения, превышение допустимого уровня показателей безопасности переводит продукцию в категорию опасной. Такая продукция подлежит уничто­жению, в то время как другая продукция, утратившая потребительские свойства, относится к условно пригодной или может быть направлена на промышленную переработку.

К числу показателей безопасности обычно относят следующие показатели:

• химической безопасности;

• радиационной безопасности;

• санитарно-гигиенической безопасности;

• механической безопасности;

• пожарной безопасности;

• вероятности возникновения опасной ситуации на всех стадиях жизненного цикла материала;

• количество степеней защиты от подделки и т.д.

Химическая безопасность — отсутствие недопустимого вреда, который может быть нанесен токсичными веществами жизни, здоро­вью и имуществу потребителей.

Вещества, влияющие на химическую безопасность материалов, подразделяются на следующие группы: токсичные элементы (соли тяжелых металлов); нитраты и нитриты; пестициды, антибиотики; гормональные препараты; микотоксины, обусловленные деятельно­стью паразитических грибков; высшие спирты и альдегиды, сложные эфиры, фурфурол и оксиметилфурфурол; мономеры; запрещенные полимерные материалы и красители, в том числе для упаковки.

Токсичные элементы оказывают существенное влияние на безо­пасность материалов и товаров из них. По степени значимости в убы­вающем порядке их можно расположить следующим образом: мышь­як, ртуть, кадмий, свинец, медь, цинк, железо. В материалах для посу­ды регламентируется кадмий (для всех групп), свинец (для керамиче­ской посуды); свинец — для упаковочных материалов. Токсичные эле­менты оказывают вредное воздействие на организм человека при кон­такте с незащищенными частями тела. Превышение ПДК токсичных элементов может вызвать отравления разной степени тяжести, иногда со смертельным исходом.

Радиационная безопасность — отсутствие недопустимого вреда, который может быть нанесен жизни, здоровью и имуществу потреби­теля радиоактивными элементами (изотопами) или ионизирующим излучением этих элементов. Наиболее опасны в радиационном отно­шении некоторые строительные материалы (шифер, асбест, цемент, гравий, минеральные удобрения, а также драгоценные и полудраго­ценные камни некоторых месторождений.

Санитарно-гигиеническая безопасность - отсутствие недопус­тимого риска, который может возникнуть при различного рода биопо­вреждениях материалов. К ним относятся повреждения микробиоло­гические и зоологические. Микробиологические повреждения (забо­левания) вызываются разнообразными микроорганизмами, приводя­щими, например, к заплесневению бумаги, тканей, кожи, меха и др. Зоологические биоповреждения могут быть вызваны жизнедеятельно­стью различных представителей животного мира (насекомых, грызу­нов, птиц). Результат таких биоповреждений — не только количествен­ные потери материала вследствие поедания его животными, наруше­ние целостности материала, но и утрата безопасности, поскольку по­врежденные материалы загрязняются экскрементами насекомых, гры­зунов и птиц, а также могут быть инфицированы патогенными микро­организмами, вызывающими такие болезни, как ящур, сибирская язва, чума, холера, псевдотуберкулез и т. д. Насекомые (например, платяная моль) часто поражают ткани и мех в период транспортировки и хра­нения. Возможно также повреждение многих материалов тараканами, которые всеядны и питаются не только пищевыми продуктами, но и бумагой, кожей, тканями. К всеядным относятся и мышевидные гры­зуны (мыши и крысы), которые при отсутствии продуктов могут пи­таться кожей, мехами и тканями, прогрызая при этом даже полимер­ную упаковку.

Гигиенические заключения чаще всего выступают как дополни­тельные документы к сертификату соответствия, но обязательны для химической и нефтехимической продукции, товаров бытовой химии, полимеров и синтетики, а также для тех строительных материалов, для которых регламентируется содержание радиоактивных элементов (в том числе для природного камня и древесины).

Механическая безопасность — это отсутствие недопустимого вреда для жизни, здоровья и имущества потребителей, который может быть нанесен вследствие различных механических воздействий (поре­зов, проколов и т.п.).

Пожарная безопасность — отсутствие недопустимого риска для жизни, здоровья и имущества потребителей при хранении, транспор­тировке, потреблении и утилизации материалов в результате их возго­рания или самовозгорания. Наибольшей возгораемостью отличаются такие материалы, как этиловый спирт, нефтепродукты, лаки, краски, растворители, фото- и видеоматериалы, которые нельзя хранить вбли­зи отопительных приборов, открытых источников пламени, при дос­тупе солнечного света. Повышенной способностью к горению отли­чаются также стройматериалы из древесины, полимерных материалов, бумаги, картона.

Сертификат пожарной безопасности входит составной частью в сертификат соответствия и обязателен для всех материалов, спо­собных гореть и возгораться. На упаковке материалов с повышен­ной пожарной опасностью предусмотрено нанесение предупреди­тельных надписей и знаков (например, на лакокрасочных материа­лах, растворителях, фотопленке и т.п.). Обеспечение пожарной безопасности большинства менее горючих материалов сводится к общим правилам противопожарной охраны складов, цехов, подсоб­ных помещений и др.

Экологические показатели характеризуют уровень вредного воздействия на окружающую среду производимых, потребляемых и утилизируемых материалов. Среди них можно выделить такие, как:

• вероятность вредных выбросов в окружающую среду (воздух, воду, землю);

• содержание (концентрация) вредных примесей, выбрасывае­мых в окружающую среду;

• уровень радиационного излучения при изготовлении, хране­нии, транспортировке, потреблении и др.

По мере ухудшения состояния окружающей среды в промыш­ленных центрах и крупных мегаполисах экологические показатели приобретают все большее значение в общей системе показателей ка­чества продукции.

Эстетические показатели характеризуют разнообразные эсте­тические свойства: выразительность, гармоничность, целостность, со­ответствие среде и стилю, колористическое оформление и др. Эстети­ческие показатели имеют первостепенное значение для отделочных материалов и упаковки всех материалов, поступающих в розничную продажу для населения.

В общей совокупности эстетических показателей можно выде­лить следующие группы:

• показатели рациональности формы;

• показатели информационной выразительности;

• показатели целостности композиции;

• показатели совершенства производственного исполнения.

Рациональность формы выражается показателями целесообраз­ности и функционально-конструктивной приспособленности. Показа­тели целесообразности определяют особенности работы человека с материалом и характеризуют способ и удобство его потребления. По­казатели функционально-конструктивной приспособленности харак­теризуют отражение в форме материала его основных функций, кон­структивные решения, особенности конкретного материала и техноло­гию его потребления.

Информационная выразительность определяется формой и упа­ковкой материала; она может быть охарактеризована следующими единичными показателями качества:

•оригинальность;

•знаковость;

•соответствие моде;

•стилевое соответствие.

Оригинальность характеризуется присутствием в форме элемен­тов самобытности и своеобразия, отличающих данный материал или его упаковку от других аналогичных образцов.

Знаковость позволяет материалу демонстрировать своей формой социально-эстетические взгляды и представления общества.

Показатель соответствия моде характеризует определенные свойства материала, отражающие эстетические взгляды общества, су­ществующие в данный период.

Показатель стилевого соответствия характеризует соответствие устойчивых черт формы уровню культурного и общественного разви­тия потребителей.

Целостность композиции может быть охарактеризована такими показателями, как:

• организованность объемно-пространственной структуры;

• пластичность;

• тектоничность;

• графическая прорисованность формы и элементов;

• цветовой колорит.

Показатель организованности объемно-пространственной струк­туры характеризует полноту использования законов логики в форме материала и упаковки.

Показатель пластичности характеризует выразительность объ­емной и элементной формы.

Показатель тектоничности характеризует реальную структуру поверхности материала и его упаковки.

Показатель графической прорисованности отражает характер­ность очертаний объемной и элементной формы.

Показатель цветового колорита отражает своеобразие, взаимо­связь и сочетание цветов материала.

Совершенство производственного исполнения материала может быть оценено такими показателями качества, как отсутствие острых кромок и заусенцев, тщательность покрытия и отделки поверхностей, четкость исполнения фирменных знаков, знаков соответствия, сопро­водительной документации и др.

Конкретные эстетические показатели разрабатываются приме­нительно к определенному виду продукции и в случае надобности фиксируются в отраслевых стандартах качества и в другой норматив­но-технической документации отраслевого значения.

Эстетические показатели, как правило, определяются органолептическим и экспертным путем и оцениваются в баллах.

Дополнительные показатели.

Показатели транспортабельности материалов характеризуют их приспособленность к перемещению в пространстве (без эксплуатации или потребления) с помощью различ­ных видов транспорта (автомобильного, железнодорожного, водного, воздушного и др.)- Наиболее часто употребляемыми показателями транспортабельности являются масса единицы упаковки материала и габаритные размеры (длина, ширина, высота).

Показатели сохраняемости характеризуют оптимальные и до­пустимые условия нахождения материалов, такие как:

• допустимые температура, влажность и давление при транспортировании и хранении;

• допустимый уровень ударов и вибрации;

• допустимое время транспортирования (для скоропортящейся продукции).

Помимо названных к числу показателей транспортабельности и сохраняемости могут также относиться показатели, характеризующие величину материальных, трудовых и финансовых затрат на единицу продукции при осуществлении ее транспортирования и хранения в различных условиях, а также размеры потерь материала, вызванные транспортировкой и хранением.

Показатели однородности обычно используются для характери­стики рассеивания единичных показателей качества материалов. В массовом, крупносерийном или серийном производстве достигнутые значения показателей качества однородной продукции определяются по совокупности ее основных статистических параметров: размера выборки; размаха; среднего квадратического отклонения; доверитель­ного интервала и др.