前 言
本標準是在 GB/T 8013-1987《鋁及鋁合金陽極氧化膜的總規(guī)范》以及與 GB/T 8013-1987 等同的ISO 7599-1983《鋁及鋁合金陽極氧化－陽極氧化膜的總規(guī)范》的基礎上，參考 EN 12373.1-2001《鋁及鋁合金－陽極氧化－裝飾和保護性陽極氧化膜的試驗方法》，修改采用而成。其中定義部分按照GB/T 11109-1989 《鋁及鋁合金陽極氧化術語》以及相關的鋁陽極氧化膜性能檢測的國家標準，重新進行修訂和統(tǒng)一。
本標準的構架基本按照GB/T 8013-1987，技術內容全部參照 EN 12373.1-2001 進行核對、補充和修訂，以下三部分變動較大。
(1) 第7章封孔質量。撤銷原標準中10.2.2的耐酸試驗，增加本標準9.2.1.2磷鉻酸試驗（有硝酸預浸），作為建筑鋁型材陽極氧化膜的封孔質量的仲裁方法。
(2) 第13章光反射性能。ISO的方法標準 ISO 2767-1973已經撤銷，而 ISO 2813-1992 系涂層與清漆的測試標準,應予更換，所以本標準相應撤銷。并參照EN 12373.1-2001增加ISO 7668-1986 和 ISO 10125-1992。該章中有關光反射和影象清晰度的4個測量方法標準均屬新制訂的國家標準。
(3) 本標準增添4個附錄。
附錄A 表面制備的原則，
附錄B 平均厚度和局部厚度的說明，
附錄C 選擇膜厚級別的指導，
附錄D 室外建筑業(yè)應用中清洗材料的指導。
本標準的附錄A、附錄B、附錄C和附錄D為資料性附錄。
本標準代替 GB/T 8013-1987。
本標準由中國有色金屬工業(yè)協(xié)會提出。
本標準由全國有色金屬標準化技術委員會歸口。
本標準負責起草單位： 國家有色金屬質量監(jiān)督檢驗中心，福建閩發(fā)鋁業(yè)有限公司，廣東堅美鋁型材有限公司，廣東興發(fā)創(chuàng)新股份有限公司，福建南平鋁業(yè)有限公司。
本標準參加起草單位：全國有色金屬標準化技術委員會,華南有色金屬質量監(jiān)督檢驗中心。
本標準主要起草人：朱祖芳，李永豐，徐杰。
本標準參加起草人：
本標準由全國有色金屬標準化技術委員會解釋。
本標準所代替標準的歷次版本發(fā)布情況為：GB/T 8013-1987。
Ι
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鋁及鋁合金陽極氧化膜規(guī)范
1 范圍
本標準主要適用于裝飾和保護的鋁及鋁合金的陽極氧化膜。
本標準定義了鋁及鋁合金陽極氧化膜的特性,提出了這些特性的檢驗方法,規(guī)定了氧化膜的最低性能,還闡明了預處理對加工制品外觀及表面狀態(tài)所帶來的影響。
本標準不適用的范圍有:
a) 壁壘型無孔陽極氧化膜；
b) 鉻酸或磷酸溶液中陽極氧化生成的膜；
c) 用于有機涂層或金屬鍍層的陽極氧化膜底層；
d) 工程上應用的硬質陽極氧化膜。
2 規(guī)范性引用文件
下列文件中的條款通過本標準的引用而成為本標準的條款。凡是注日期的引用文件，其隨后所有的修改單（不包括勘誤的內容）或修改版均不適用于本文件，但鼓勵根據本標準達成協(xié)議的各方研究是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本適用于本標準。
GB/T 4957 非磁性金屬體上非導電覆蓋層厚度測量—渦流方法
GB/T 6461 金屬覆蓋層 對底材為陰極的覆蓋層腐蝕試驗后的電鍍試樣的評級
GB/T 6462 金屬和氧化物覆蓋層 橫斷面厚度顯微鏡測量方法
GB/T 8014 鋁及鋁合金陽極氧化 氧化膜厚度的測量方法
GB/T 8752 鋁及鋁合金陽極氧化 薄陽極氧化膜連續(xù)性的檢驗－硫酸銅試驗
GB/T 8753 鋁及鋁合金陽極氧化 氧化膜封孔質量的評定方法
GB/T 8754 鋁及鋁合金陽極氧化 應用擊穿電位測定法檢驗絕緣性
GB/T 10125 人造氣氛腐蝕試驗 鹽霧試驗
GB/T 11109 鋁及鋁合金陽極氧化術語
GB/T 11942 彩色建筑材料色度測量方法
GB/T 12967.1 鋁及鋁合金陽極氧化 用噴磨試驗儀測定陽極氧化膜的平均耐磨性
GB/T 12967.2 鋁及鋁合金陽極氧化 用輪式磨損試驗儀測定陽極氧化膜的耐磨性和磨損系數(shù)
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GB/T 12967.3 鋁及鋁合金陽極氧化 氧化膜的銅加速醋酸鹽霧試驗（CASS試驗)
GB/T 12967.4 鋁及鋁合金陽極氧化 著色陽極氧化膜耐紫外光性能的測定
GB/T 12967.5 鋁及鋁合金陽極氧化 用變形法評定陽極氧化膜的抗破裂性
GB/T 16259 彩色建筑材料人工氣候加速顏色老化試驗方法
GB/T×××× 鋁及鋁合金陽極氧化 在 20°、45°、60°或85°時測量鏡面反射率和鏡面光澤度
GB/T×××× 鋁及鋁合金陽極氧化 用遮光角度儀或角度儀測定鋁表面反射特性
GB/T×××× 鋁及鋁合金陽極氧化 用積分球法測量鋁表面反射特性
GB/T×××× 鋁及鋁合金陽極氧化 陽極氧化膜的影像清晰度 條標法目視測定
3 定義
下列術語、定義適用于本標準。
3.1
鋁 Aluminium
鋁及鋁基合金。
3.2
陽極氧化鋁 anodized aluminium
具有陽極氧化膜的鋁，陽極氧化膜是在電解氧化過程中生成的，這層氧化膜具有防護、裝飾或其他功能特性。
3.3
無色陽極氧化膜 clear anodic coating
基本無色透明的陽極氧化膜。
3.4
著色陽極氧化膜 coloured anodic coating
在陽極氧化或以后著色過程中著色的陽極氧化膜。
3.5
整體著色陽極氧化膜 integral-coloured anodic coating
在某種合適的電解液(通常以有機酸為基)中，陽極氧化過程本身自發(fā)生成的一種帶色的陽極氧化膜。
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3.6
電解著色陽極氧化膜 electro-coloured anodic coating
通過氧化膜的孔結構被金屬或金屬氧化物電沉積而著色的陽極氧化膜。
3.7
染色陽極氧化膜 dyed anodic coating
在孔結構中吸附染料或顏料而著色的陽極氧化膜。
3.8
復合著色陽極氧化膜 combine-coloured anodic coating
電解著色或整體著色后再進行吸附染色而著色的陽極氧化膜。
3.9
干涉著色陽極氧化膜 interference-coloured anodic coating
由光干涉效應而著色的陽極氧化膜。
3.10
光亮陽極氧化 bright anodizing
以高鏡面反射率為主要特征的陽極氧化。
3.11
防護性陽極氧化 protective anodizing
以耐腐蝕和抗磨損為主要特征，而外觀是次要或不重要的陽極氧化。
3.12
裝飾性陽極氧化 decorative anodizing
以外觀均勻、美觀為主要特征的陽極氧化。
3.13
建筑業(yè)陽極氧化 architectural anodizing
建筑業(yè)陽極氧化的特點是外觀和壽命兩者都重要，用于長期、室外和靜止的工作條件。
3.14
封孔 sealing
陽極氧化之后進行的化學處理過程，以降低氧化膜中的孔隙及吸附能力。
3.15
冷封孔 cold sealing
陽極氧化后在常溫下進行的化學處理過程，使陽極氧化膜孔隙阻塞和吸附能力下降的處理。
3
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3.16
有效表面 significant surface
物件表面覆蓋氧化膜的部分，這部分氧化膜的性能和外觀都很重要。
3.17
測量面積 measuring area
在有效表面上可供單一測量的面積。“測量面積”的定義可作如下規(guī)定:
a) 對于質量損失法，“測量面積”是指去掉陽極氧化膜的這部分面積；
b) 對于陽極溶解法，該面積是指電解池絕緣環(huán)所包圍的面積；
c) 對于顯微法，該面積是指規(guī)定放大倍數(shù)下的視野；
d) 對于無損檢驗法，該面積指探針區(qū)或影響讀數(shù)的面積。
3.18
考察面積 reference area
規(guī)定作若干次數(shù)的單一測量的面積。
3.19
局部厚度 local thickness
在考察面積內進行規(guī)定次數(shù)單一測量的厚度平均值。
3.20
最小局部厚度 minimum local thickness
在某一物件的有效表面上測量的局部厚度的最小值。
3.21
最大局部厚度 maximum local thickness
在某一物件的有效表面上測量的局部厚度的最大值。
3.22
平均厚度 average thickness
質量損失法測量的厚度，或在某物件的有效表面上規(guī)定次數(shù)均勻測量的局部厚度的平均值。
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4 鋁陽極氧化分類指導
大多數(shù)鋁及鋁合金都可以進行陽極氧化(參見4.4)，但是陽極氧化后的結果有很大差別，如氧化膜外觀、顏色、最大厚度、反射率、耐磨性、耐蝕性及擊穿電壓等。鋁的陽極氧化膜在通用工程應用上表現(xiàn)出很好的防護性能，對于那些要求特殊外觀的氧化膜(例如要求外觀均勻、表面光亮的陽極氧化膜)，應選擇一些專用級鋁材。生產這種專用級鋁材，最主要的是要嚴格控制鋁材的化學成分、冶金工藝和與之適應的加工工藝，以提供一個高標準的表面狀態(tài)，并選擇相匹配的陽極氧化工藝。鋁陽極氧化的分類實際上是很難嚴格劃分的，因為生產廠家為了不斷滿足特殊工業(yè)和用戶的要求，已經開發(fā)了多種多樣的產品，各類產品之間沒有一個清晰的分界線。
下面列出的一些項目，是根據鋁合金的最終用途，給出一般性的分類指導。陽極氧化生產廠家，必須注意到產品的最終用途，為此特別需要強調的是，在鋁供應商、陽極氧化生產廠家與用戶之間的密切合作。
4.1 建筑材料的品質
建筑材料半成品經陽極氧化之后，應在距離不小于3m處進行外觀觀察，其表面基本上要達到均勻一致。
同一材料，由于批次和形狀不同，陽極氧化后的外觀和顏色會稍有不同。有些缺陷，如亮斑、條痕及其他宏觀缺陷，有時需要通過嚴格檢查或通過不同角度觀察才能發(fā)現(xiàn)。上述缺陷在任何情況下都不會影響氧化膜品質。有關這類缺陷的驗收標準可由用戶規(guī)定(參見第5章)。
有些特殊合金已經開發(fā)用于整體著色陽極氧化過程，對于特殊顏色表面必須制訂專門的陽極氧化處理工藝。
4.2 裝飾材料的品質
裝飾材料的半成品，從0.5m距離去觀察時，應該有特別均勻的外觀。根據材料和陽極氧化處理的特點,裝飾性表面可能是無光、平光或半散射狀的，但不能有其他缺陷。
4.3 光亮陽極氧化材料的品質
光亮陽極氧化的材質宜選用純鋁錠(99.7%)和高純鋁錠(99.99%)。尤其重要的是要控制金屬的制造工藝。另外只有采用特殊的機械、化學或電化學處理才能保證在陽極氧化后有著高鏡面的表面質量。
4.4 通用工程材料的品質
大部分鋁材是屬于這類陽極氧化處理，這種陽極氧化處理得到保護性好的連續(xù)氧化膜，它的外觀可能是好的，但是不作外觀保證。
加工廠與陽極氧化廠應該注意到，高銅、高硅和高鋅鋁合金陽極氧化的品質可能發(fā)生問題。當銅含量超過3%時，氧化膜的防護作用是有限的。
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5 表面狀態(tài)
5.1 陽極氧化前的表面預處理對表面的最終外觀及表面狀態(tài)有較大的影響。不同的表面預處理工藝可以得到不同的表面狀態(tài)。
機械拋光得到平滑而光亮的表面。
化學或電化學光亮化處理可以使特殊鋁材獲得很光亮的表面。
在一般情況下，拋光材料和未經拋光的材料經過化學浸蝕工藝處理之后，按照所用浸蝕方法不同，可以獲得一系列表面狀態(tài)，從不同程度光澤的光亮緞面到完全無光表面。
另外，機械表面處理方法，可以獲得不同的表面狀態(tài)，例如采用機械磨刷，皮帶磨光和旋輪磨光等方法，可以得到不同程度的有方向性條紋的無光表面，與浸蝕處理所得到的基本無方向性的表面不同。機械表面處理比化學預處理的優(yōu)點是具有較好的重現(xiàn)性，金屬組織和化學成分的影響較小，另外機械方法可以把不很深的表面缺陷去掉。
5.2 表面處理狀態(tài)應由陽極氧化生產廠家和用戶雙方協(xié)定，必要時可以確定一個標準樣板。這種樣板是生產的有力指導。但也應該承認這種標樣有時并非完全可靠，因為不同形狀，不同尺寸的材料的預處理也可能稍有不同。
6 氧化膜的特性及其試驗方法
6.1 下面列出了陽極氧化膜的各種特性，這些特性都需要加以規(guī)定和測量，并協(xié)商取得一致意見。
有些特性(如鏡面反射)只有特殊合金才能實現(xiàn)，有些性能彼此之間可能還是矛盾的。
a) 厚度………………………………………………………………………………………… (參見第8章)
b) 封孔質量…………………………………………………………………………………… (參見第9章)
c) 顏色和外觀………………………………………………………………………………… (參見第10章)
d) 耐蝕性……………………………………………………………………………………… (參見第11章)
e) 耐磨性……………………………………………………………………………………… (參見第12章)
f) 抗變形破裂性……………………………………………………………………………… (參見第13章)
g) 耐光性和耐紫外幅射性…………………………………………………………………… (參見第14章)
h) 光反射性…………………………………………………………………………………… (參見第15章)
總反射
鏡面反射（高光澤）
鏡面反射（中、低光澤）
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漫反射
影象清晰度
i) 擊穿電位……………………………………………………………………………………(參見第16章)
j) 膜的連續(xù)性…………………………………………………………………………………(參見第17章)
k) 氧化膜單位面積的質量(表面密度)………………………………………………………(參見第18章)
6.2 有些特性只對某種特殊應用才有意義，因此陽極氧化生產廠家應該注意材料的最終用途和需要的特殊性能。
7 試驗
7.1 取樣方法
取樣方法應由陽極氧化生產廠家與用戶商定，按檢驗標準的規(guī)定執(zhí)行。
7.2 試樣
一般情況下，試樣只能是產品的一部分。為了便于仲裁試驗和驗收試驗，如果雙方同意，可確定一個標樣，標樣的制備條件應與生產的條件相同。
7.3 驗收試驗
驗收試驗由陽極氧化生產廠家和用戶商定。
7.4 仲裁試驗
當有爭議時，應按本標準規(guī)定的方法進行仲裁試驗。
7.5 生產控制試驗
生產控制試驗可由陽極氧化生產廠家自行決定。
8 厚度
8.1 總則
陽極氧化膜厚度是最重要的特性，必須加以規(guī)定。
8.2 分級
陽極氧化膜的厚度,可按氧化膜的最小平均厚度進行分級。厚度分級的標志為：在字母AA后加厚度級別的數(shù)字。典型的分級法見下表1。
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對于預定特殊表面性質的陽極氧化膜，可以選用較高的平均膜厚。如有需要，可以選平均膜厚的中間值。但在任何時候都不允許氧化膜的最小局部膜厚低于最小平均膜厚的80%。氧化膜厚度級別的選擇決定于相關國家標準。
表1
|
級別 |
最小平均膜厚/μm |
最小局部膜厚/μm |
|
AA5 |
5 |
4 |
|
AA10 |
10 |
8 |
|
AA15 |
15 |
12 |
|
AA20 |
20 |
16 |
|
AA25 |
25 |
20 |
對于某些應用，耐蝕性是極其重要的，而耐蝕性與厚度密切相關，因此陽極氧化廠家與用戶可以商定氧化膜的最小局部厚度，而不限于平均膜厚。
8.3 氧化膜厚度和單位面積質量(表面密度)的測量
氧化膜厚度的測量方法有以下幾種(可采用其中的一種或幾種方法):
a) 質量損失法 (GB/T 8014.2)；
b) 分光束顯微法 (GB/T 8014.3)；
c) 橫截面顯微法 (GB/T 6462)；
d) 渦流法 (GB/T 4957)。
在有爭議的時候，如果氧化膜厚度等于或大于5μm時，應以橫截面顯微法作為仲裁方法。如氧化膜厚度小于5μm時，一般不采用橫截面顯微法，而采用質量損失法，并計算出單位面積的最小質量。應用上述方法時,應該征求陽極氧化生產廠家與用戶的同意。
膜厚測量應在有效表面進行，距陽極接觸點5mm內以及邊角附近都不應選作測量膜厚的部位。
9 封孔質量
9.1 總則
陽極氧化膜的封孔質量極為重要。無需特殊說明，氧化膜都需要加以封孔。只有對那些特殊聲明的氧化膜才不予封孔。
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9.2 封孔質量的評定
9.2.1 仲裁試驗
當有爭議時，應以磷鉻酸浸漬失重法作為封孔質量的仲裁試驗方法。如每平方分米氧化膜的失重不超過30㎎的話，封孔質量可以認為是滿意的。
9.2.1.1 磷鉻酸試驗 (無硝酸預浸)(GB/T 8753.1)
無硝酸預浸的磷鉻酸試驗適用于裝飾或保護為目的，以抗污染為重點的鋁陽極氧化膜的仲裁試驗。
9.2.1.2 磷鉻酸試驗(
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