本书为“新材料计量检测标准丛书”的一个分册。

本丛书所述新材料是指新近发展或正在发展的具有优异性能的结构材料和有特殊性质的功能材料。随着产品设计日益精确，设计余量不断减少，产品结构功能更加一体化，材料与器件更加集成化、微型化；高性能产品对材料特性的需求日益明显，需采用标准设备、物质和检测方法准确计量新材料的结构和特性，同时需要培养国家和浙江省新材料战略性产业和质检行业的人才。

本丛书主要是论述新材料在设计、研发、制造及应用等阶段的计量技术，通过计量技术实现单位统一和量值准确可靠的测量，为提升新材料的产品质量提供支撑。

本丛书作者均为中国计量大学材料学院教师，新材料计量是他们学院的优势方向，这也为本书内容质量提供了保障。



本分册为《功能材料计量与质量管理》。世界范围内的计量领域正面临以量子计量为基础的自然基准取代实物基准的重大技术革命，这将对各个领域的测量技术及精度产生深远影响。本书宗旨是让材料类专业的学生学会功能材料研发相关的计量学的发展、计量学基础知识、功能材料计量以及质量管理的知识，进一步提升学生对功能材料计量的工作原理和质量管理方法的理解，增强学生对功能材料计量与质量工作的认识，培养学生的计量质量意识，培养学生分析和解决问题的能力。
全教材内容共8章，第1章到第5章论述了功能材料计量。主要包括计量学概念及其发展，使读者了解计量的定义、起源、发展和重要性。介绍了计量单位，使读者了解单位制、国际单位制、基本物理常数和单位的量子基准。介绍量值传递与溯源，使读者了解计量基准、计量标准、测量器具、量值传递与溯源、标准物质和测量不确定度等。介绍功能材料计量，使读者了解功能材料概念与分类、十大专业计量、功能材料计量的内容、功能材料计量检测、测量不确定度评定和功能材料计量的应用实例等。第6章至第8章论述了质量管理，主要包括质量管理概论、质量控制技术和质量管理体系，使读者了解质量与质量管理的基本知识和原理、质量管理技术方法和质量管理体系等。

第一篇 功能材料计量
第1章 计量概念及其发展 ……………………………………………………………… 1
1.1 计量学的定义 ……………………………………………………………………… 2
1.2 计量的产生与发展 ………………………………………………………………… 4
1.2.1 计量的起源 …………………………………………………………………… 5
1.2.2 计量的发展 …………………………………………………………………… 6
1.2.3 计量的重要性 ………………………………………………………………… 8
1.2.4 计量的发展趋势 ……………………………………………………………… 9
【思考题与习题】
第2章 计量单位 ………………………………………………………………………… 12
2.1 量和量值…………………………………………………………………………… 12
2.1.1 量的定义……………………………………………………………………… 12
2.1.2 量值…………………………………………………………………………… 13
2.1.3 量制与量纲…………………………………………………………………… 14
2.2 单位和单位制 …………………………………………………………………… 14
2.2.1 单位…………………………………………………………………………… 14
2.2.2 单位制………………………………………………………………………… 15
2.3 国际单位制………………………………………………………………………… 15
2.3.1 国际单位制的形成…………………………………………………………… 15
2.3.2 国际单位制及其单位………………………………………………………… 16
2.3.3 国际单位制的特点…………………………………………………………… 17
2.3.4 法定计量单位与应用………………………………………………………… 18
2.4 基本物理常数……………………………………………………………………… 24
2.5 单位的量子基准…………………………………………………………………… 28
【思考题与习题】………………………………………………………………………… 30
第3章 量值传递与溯源和测量控制………………………………………………… 31
3.1 计量基准和计量标准……………………………………………………………… 31
3.1.1 计量基准……………………………………………………………………… 31
3.1.2 计量标准……………………………………………………………………… 33
3.2 测量器具…………………………………………………………………………… 34
3.2.1 计量器具……………………………………………………………………… 34
3.2.2 测量仪器……………………………………………………………………… 37
3.3 量值传递与溯源…………………………………………………………………… 41
3.3.1 量值传递与溯源的概述……………………………………………………… 41
3.3.2 量值传递与溯源的方式……………………………………………………… 43
3.3.3 计量检定……………………………………………………………………… 44
3.3.4 比对…………………………………………………………………………… 46
3.3.5 计量检定规程………………………………………………………………… 47
3.4 标准物质…………………………………………………………………………… 48
3.4.1 定义与特点…………………………………………………………………… 48
3.4.2 标准物质的作用……………………………………………………………… 49
3.4.3 标准物质的分类……………………………………………………………… 50
3.4.4 标准物质的量值及其溯源性………………………………………………… 50
3.5 测量误差和测量不确定度………………………………………………………… 54
3.5.1 测量准确度和精密度………………………………………………………… 54
3.5.2 测量误差和测量结果修正…………………………………………………… 55
3.5.3 测量不确定度………………………………………………………………… 57
【思考题与习题】………………………………………………………………………… 63
第4章 十大专业计量…………………………………………………………………… 65
4.1 几何量计量………………………………………………………………………… 65
4.2 温度计量…………………………………………………………………………… 68
4.3 力学计量…………………………………………………………………………… 71
4.4 电磁计量…………………………………………………………………………… 83
4.5 化学计量…………………………………………………………………………… 85
4.6 光学计量…………………………………………………………………………… 87
4.7 声学计量…………………………………………………………………………… 88
4.8 无线电计量………………………………………………………………………… 89
4.9 时间频率计量……………………………………………………………………… 90
4.10 电离辐射计量 …………………………………………………………………… 93
【思考题与习题】………………………………………………………………………… 94
第5章 功能材料计量…………………………………………………………………… 95
5.1 功能材料概论……………………………………………………………………… 95
5.1.1 绪论…………………………………………………………………………… 95
5.1.2 功能材料的分类……………………………………………………………… 98
5.2 功能材料计量……………………………………………………………………… 98
2 ｜ 功能材料计量与质量管理
5.2.1 功能材料测量仪器设备的计量确认………………………………………… 98
5.2.2 功能材料形成过程与终端的量值测量与控制 …………………………… 100
5.2.3 功能材料测量方法与质量控制技术 ……………………………………… 103
5.2.4 功能材料测量仪器/检测设备……………………………………………… 106
5.2.5 测量管理及体系的建立与运行 …………………………………………… 107
5.3 功能材料计量的测量不确定度评定 …………………………………………… 109
5.3.1 测量不确定度评定与评定步骤 …………………………………………… 110
5.3.2 测量不确定度在评定材料计量中的应用 ………………………………… 112
5.3.3 测量不确定度评定材料理化检验中的应用 ……………………………… 124
5.4 功能材料计量的应用实例 ……………………………………………………… 130
5.4.1 碳纤维及其复合材料的计量 ……………………………………………… 130
5.4.2 磁性材料的计量 …………………………………………………………… 132
5.4.3 太阳能电池及其产业计量 ………………………………………………… 133
5.4.4 石墨烯的计量 ……………………………………………………………… 135
【思考题与习题】………………………………………………………………………… 137
第二篇 质 量 管 理
第6章 质量管理概论 ………………………………………………………………… 138
6.1 质量的基本知识 ………………………………………………………………… 138
6.1.1 质量的概念 ………………………………………………………………… 138
6.1.2 质量概念的发展 …………………………………………………………… 141
6.2 质量管理的基本知识 …………………………………………………………… 141
6.2.1 管理概述 …………………………………………………………………… 141
6.2.2 质量管理 …………………………………………………………………… 143
6.2.3 质量管理的发展 …………………………………………………………… 146
6.3 方针目标管理 …………………………………………………………………… 149
6.3.1 方针目标管理的基本知识 ………………………………………………… 149
6.3.2 方针目标管理的实施 ……………………………………………………… 151
6.4 产品质量法 ……………………………………………………………………… 154
6.4.1 产品质量法基本原则 ……………………………………………………… 154
6.4.2 《产品质量法》的有关规定 ………………………………………………… 154
【思考题与习题】………………………………………………………………………… 158
第7章 质量控制技术 ………………………………………………………………… 159
7.1 质量控制概述 …………………………………………………………………… 159
7.2 过程质量控制技术 ……………………………………………………………… 160
7.2.1 直方图 ……………………………………………………………………… 161
目  录 ｜ 3
7.2.2 过程能力指数 ……………………………………………………………… 163
7.2.3 控制图 ……………………………………………………………………… 165
7.2.4 “QC七种工具”中的其他工具 …………………………………………… 169
7.2.5 QC新七种工具 …………………………………………………………… 171
7.3 质量检验与抽样检验技术 ……………………………………………………… 171
7.3.1 质量检验概述 ……………………………………………………………… 171
7.3.2 抽样检验技术 ……………………………………………………………… 176
【思考题与习题】………………………………………………………………………… 182
第8章 质量管理体系 ………………………………………………………………… 184
8.1 质量管理体系的基本知识 ……………………………………………………… 184
8.1.1 概述 ………………………………………………………………………… 184
8.1.2 质量管理的基本原则 ……………………………………………………… 185
8.1.3 ISO 9000族质量管理体系标准的产生和发展 …………………………… 188
8.2 质量管理体系的基本要求 ……………………………………………………… 189
8.2.1 质量管理体系的范围 ……………………………………………………… 189
8.2.2 组织环境 …………………………………………………………………… 190
8.2.3 领导作用 …………………………………………………………………… 191
8.2.4 策划 ………………………………………………………………………… 191
8.2.5 支持 ………………………………………………………………………… 191
8.2.6 运行 ………………………………………………………………………… 192
8.2.7 绩效评价 …………………………………………………………………… 192
8.2.8 改进 ………………………………………………………………………… 193
8.3 质量管理体系的建立与实施 …………………………………………………… 193
8.3.1 基本原则 …………………………………………………………………… 193
8.3.2 主要活动 …………………………………………………………………… 194
8.3.3 质量管理体系方法 ………………………………………………………… 195
8.4 质量管理体系审核 ……………………………………………………………… 197
8.4.1 质量管理体系审核的基本概念 …………………………………………… 197
8.4.2 质量管理体系审核的实施 ………………………………………………… 199
【思考题与习题】………………………………………………………………………… 200
附 录 …………………………………………………………………………………… 201
附录 A 标准正态分布函数表 ……………………………………………………… 201
附录B GB/T 2828.1—2012抽样方案 …………………………………………… 203
附录C 中国计量基准管理办法……………………………………………………… 206
参考文献 …………………………………………………………………………………… 209