阳极氧化膜性能测试及国家标准

阳极氧化膜性能测试方法1.光泽1.1目视法目视检测法：包含对颜色、色差、表面光泽和表面表面缺陷的检测。其观察距离一般是0.5m；（GB/T14952.3-1994）1.2光泽仪由于光泽目视时无法量化，所以采用了相应的仪器：光泽仪（目前的产品由于形状所限制，无法采用）；（GB/T5237.4-2000）2.色泽2.1目视法在自然散射光或标准光源D65用目视法检测，视力达到1.0，与产品垂直或呈45°角；（GB/T14952.3-1994）2.2色差仪目视法受到产品、环境和人的因素影响，判断的偏差较大，所以一般采用色差仪，色差仪一般采用D65标准照明体，测量400~700nm的可见光波；（ISO7724.1~3-1984、ISO/TR8125-1984和GB/T11186.1~3-1989）3.膜厚度（现有一个膜厚计）3.1显微镜测量横断面厚度采用的方法是将产品截断，用金相显微镜测试，影响的因素有表面粗糙度、横断面的斜度、覆盖层变形和机加工缺陷；（GB/T6462-1986和ISO1463-1983）3.2分光束显微镜测量法仅限于银色阳极氧化膜的测量；（ISO2128-1976、GB/T8014.3-200X）3.3质量损失法适用于膜厚大于10μm（GB/T8014.2-200X、ISO2016-1982）3.4涡流法（现有的膜厚计即为此种）采用涡流法有快速、方便、非破坏性，因此应用很广，原理是采用涡电流，并要求金属非磁性且表面不导电，当侧头与试样接触时，测头产生高频电流磁场，在基体金属中会感应出涡电流，此涡电流产生的附加电磁场会改变测头参数，而测头参数的改变取决于与氧化膜相关的测头到基体的距离，然后经芯片分析得到数值。（GB/T4957-1994和ISO2360-1982）4.阳极氧化膜封孔质量4.1指印试验用橡胶“手指”模拟人的手指进行试验，“手指”放在试样的待测表面上5min，然后移去并用丙酮擦干净检查，有指印为不合格；（BS1615-1945）4.2染色斑点试验适用于检验在大气曝晒与腐蚀的环境下使用的氧化膜，特别适用于对耐污染性有要求得氧化膜：将产品在25mL/L的硫酸和10g/L的氟化钾溶液中浸泡1min，擦干，再在23℃、PH=5±0.5的染色溶液中浸泡1min。0-2级合格，5级最差。具体操作详见（ISO2143-1981）4.3酸化亚硫酸钠试验先将产品放在18~22℃的1：1硝酸中浸泡10min，擦干，称重，再在90~92℃酸化亚硫酸钠溶液（10g/L，PH=2.5）中浸泡20min，擦干，称重，计算质量损失来衡量封孔质量；（ISO2932-1981、GB/T14592.2-1994）4.4乙酸-乙酸钠试验先将产品放在18~22℃的1：1硝酸中浸泡10min，擦干，称重，再在沸腾的乙酸-乙酸钠溶液中（乙酸的浓度为0.5g/L，乙酸浓度为100mL/L，）浸泡15min，擦干，称重，计算质量损失来衡量封孔质量；（ISO2932-1981、GB/T14592.2-1994）；4.5磷-铬试验适用于暴露在大气中以装饰和保护为目的、偏重抗污染的氧化膜，方法是擦干产品，称重，在38±1℃，20g/L的三氧化铬和35mL/L的磷酸混合溶液中浸泡15min，干燥，称重，失重为30mg/dm3为合格，（ISO3210-1983，GB/T8753.1~.2-200X，EN12373.7-1999）；4.6导纳试验将产品擦干，导纳仪的一个电极接到产品上，再用橡皮圈做成的电解池粘到产品的测试部位，在电解池中注入35g/L的氯化钠溶液，并将另一个电极插入电解池，读取数据，国际上以低于400μS/t（t为膜厚）（ISO2931-1981，GB/T8753.3-220X）5.耐腐蚀性5.1铜加速乙酸盐雾腐蚀试验（CASS）在专用的盐雾箱进行，在50±2℃，PH=3.0-3.1条件下，用压缩空气将氯化钠50±5g/L、乙酸、氯化铜0.26±0.02g/L溶液雾化，然后沉降在产品的表面；（GB/T5237.2~.5-2000、GB/T10125-1997、ISO9227-1990）5.2含SO2潮湿大气腐蚀试验先将产品在外观面用刀划深至基体的交叉线，再放入含有2LSO2、2LCO2的300±10L的气密箱中，温度控制在40±3℃。（GB/T9789-1988、ISO3231-1997）5.3马丘腐蚀试验主要检测铝合金型材涂层产品的耐丝状腐蚀性能，为加速腐蚀，马丘试验的溶液成分为氯化钠50g/L、冰醋酸10g/L、30%的过氧化氢5mL/L、PH为3.0~3.3，温度为37±1℃，试验时间48h，试验前先画深至基体的交叉线，实验后要求0.5mm以外不能有腐蚀现象。（Qualicoat-2000）5.4滴碱腐蚀试验在35±1℃下，将10mg、100g/L的氢氧化钠溶液滴在产品表面，目视观察滴处产生气泡，计算时间，（JISH8601-1992）6.耐化学稳定性6.1耐酸试验A、盐酸试验10滴10%（体积）的盐酸滴在产品表面，用表面皿盖住，在18~27℃的温度下放置15min，然后洗干净，无气泡和其他明显变化为合格（美国建筑生产商协会AAMA2603~2605）B、硝酸试验，产品放在有半瓶70%的硝酸的宽口瓶的瓶口，测试面朝下，30min后冲洗干净，放置1h后，有无变化。6.2耐碱试验（JISH8601-1992）6.3耐灰浆试验（美国建筑生产商协会AAMA2603~2605）6.4耐洗涤剂试验（美国建筑生产商协会AAMA2603~2605）7.耐候性（产品的使用寿命）7.1自然暴晒耐候试验选择合适的环境，将产品露天放置，测试面的底边离地面0.8m高，以月或年为检查周期，投试一年后，三个月为周期，检查变化情况。（ISO2810）7.2人工加速耐候试验我国主要采用荧光紫外灯人工加速耐候试验和氙弧灯人工加速耐候试验，日本、美国AAMA2603、韩国只是采用了碳弧灯人工加速耐候试验，英国Qualicoat只采用氙弧灯人工加速耐候试验，三个试验相似之处在于都是模拟自然气候，但是不同的环境材料的选择将导致试验的结果相处很大。荧光紫外灯人工加速是一套冷凝系统模拟雨露现象，荧光紫外灯模拟太阳紫外光照射和自动温度控制系统；氙弧灯人工加速采用氙弧灯辐射耐候仪模拟自然气候或在玻璃遮盖下的试验；碳弧灯人工加速采用了模拟和强化自然气候的设备，由开放式碳弧灯光源、滤光、控温、控湿和喷水系统。8.硬度8.1压痕硬度试验采用巴克霍尔兹压痕仪检测，适用于膜厚要求较高的产品，温度23±2℃，相对湿度在50±5%；（GB/T9275-1988）8.2铅笔硬度试验（GB/T6739-1996）8.3显微硬度试验采用显微硬度计测定，以规定的试验力，有一定形状的金刚石以适当的速度垂直压入待测层，保持规定的时间卸除试验力，然后测量压痕对角线的长度，由公式计算维氏和努氏硬度；（GB9790-1988、ISO4516-1980E）9.耐磨性9.1喷磨试验（GB/T12967.1-1991、ISO8252-1987）9.2轮式磨损试验（GB/T12967.2-1991、ISO8251-1987）9.3落砂试验10.阳极氧化膜绝缘性（GB/T8754-200X、ISO2376-1976）11.抗变形破裂性（GB/T12967.5-1991）12.氧化膜的连续性（GB/T8752-200X、ISO2085-1976）13.附着力13.1附着力划格试验（GB/T5237-2000、GB/T9286-1998、ISO2409-1992）13.2附着力仪器试验（GB/T1720-1979）阳极氧化国家标准GB8013中华人民共和国国家标准中华人民共和国国家标准GB8013中华人民共和国国家标准铝及铝合金阳极氧化阳极氧化膜的总规范UDO669.715:620.197.2GB8013-87ISO7599-1983Arodizingofaluminiumandaluminiumalloys_Genneralspecificationsforanodicoxidationciatings本标准主要适用于铝及铝合金的阳极氧化膜。本标准定义了铝及铝合金的阳极氧化膜的特性参数，提出了这些特性参数的检验方法，规定了氧化膜的最低性能，及适用于阳极氧化所用的原铝级别。此外还阐明了预处理对加工制品外观及表面状态所带来的影响。本标准不适用的范围有：a.屏蔽型无孔氧化膜；b.用于有机涂覆底层或金属度覆底层的氧化膜；c.工程上应用的硬制阳极氧化膜。1定义1.1铝铝及铝基合金。1.2阳极氧化铝铝的阳极氧化膜是在阳极氧化过程中生成的，这层氧化膜具有防护、装饰和其它实用性能。1.3无色阳极氧化膜基本无色透明的阳极氧化膜。1.4着色阳极氧化膜铝的阳极氧化膜，靠吸附染料而着色。1.5自发色阳极氧化膜这种阳极氧化膜是某种特定铝材在某种合适的电解液（通常以有机酸为基）中在电解作用下，由合金本身自发地生成一种带色的阳极氧化膜。1.6电解着色阳极氧化膜的着色，通过氧化膜的空隙被金属或金属氧化物电沉积而着色。1.7光亮阳极化其主要特性是使铝的表面具有高的镜面反射率。1.8防护性阳极化阳极氧化后的特性为耐磨、耐蚀，至于外观是次要的或无关紧要的。1.9装饰性阳极化阳极氧化主要使外表均匀、美观。1.10建筑业阳极化建筑业阳极氧化要求的特点是外观和寿命至关重要，因为它的工作条件具有永久曝置性和静止性的特点。1.11封闭铝在阳极氧化之后进行水合封孔处理，以减少氧化膜中的空隙及吸附能力。1.12有效表面物件表面附有涂层及氧化膜的部分，这部分氧化膜的性能和外观都很重要。1.13测量面积在有效表面上可供一次测试的面积。“测试面积”的定义可作如下规定：a.用重量法时，“测量面积”是指去掉氧化膜的这部分面积；b.用于阳极溶解法时，该面积部分是指蜂窝状绝缘环所包围的面积；c.用于显微法时，该面积是指可供一次性测试的部分；d.用于无损检验法时，该面积是探针区或感应读数区。1.14参比面积在参比面积内作一系列一次性试验。1.15局部厚度所测厚度的平均值，这是指参比面积内测量的一系列厚度的平均值。1.16最小局部厚度指局部厚度的最小值，它是在某一氧化件的有效表面上测得的。1.17最大局部厚度指局部厚度的最大值，它是在某一物件的有效表面上测得的。1.18平均厚度指用重量法所得的数据，或者指在有效表面上测得的一系列厚度的平均值。2铝阳极氧化分类须知多数铝及铝合金都可以进行阳极氧化（参见2.4），阳极氧化后的许多特性数据有很大差别，这些特性数据如氧化膜外观、颜色、最大厚度、反射率、耐磨性、耐蚀性及击穿电压等等。铝的阳极氧化膜在许多工程应用上表现出了很好的防护性能，对于那些要求特殊外观的氧化膜（例如要求外观均匀、表面光亮的阳极氧化膜）便应选择一些特级铝材。生产这种特级铝材最主要的是要控制铝材的化学成分、冶金工艺和加工工艺之间的关系，以便提供一种高标准光亮的制造工艺和配合相应的阳极氧化工艺。铝的级别是很难划分的，因为为了不断满足特殊工业和用户之间的要求，在制的应用范围方面有了很大的扩展。另外，在各种铝材的品味等级方面也难有一个清晰的分界线。下面提到的一些标准方法，仅适用于一般性的检验，而这些标准方法是根据铝的最终用途确定的。作为阳极氧化的生产单位，必须明确产品的最终用途，特别需要强调的是在铝材的生产厂家与用户之间要有良好的合作和明确的合同书。2.1建筑材料的质量这种材料半成品经阳极氧化之后，应在距离不小于3m处进行外观观察，其表面基本上要达到均匀一致。同一材料，由于批次和形状不同，阳极氧化后的外观和颜色会稍有不同。有些缺陷，如亮斑、条痕及其他宏观缺陷，有时需要通过严格检查或通过不同角度观察才能发现。上述所讲的这些缺陷在任何情况下都不会影响氧化膜质量。有关这类缺陷的验收标准可由用户规定（参见第45章）。有些特殊合金已经发展到自然发色阳极氧化的方法，并且必须要拟订一些特殊的表面处理工艺。2.2装饰质量对于装饰品的质量检验，当从0.5m距离去观察时应该由特别均匀的外观。根据材料和阳极氧