|
|
|
|
 首頁>> 鋁業(yè)資訊>> 鋁材標準>> 正文 |
| 中華人民共和國國家標準 GB8013中華人民共和國國家標準 |
| 來源：中國鋁材信息網(wǎng)，更新時間：2007-5-25 7:35:41，閱讀：
|
鋁及鋁合金陽極氧化
陽極氧化膜的總規(guī)范
UDO 669.715:620.197.2
GB8013-87
ISO7599-1983
Arodizing of aluminium and aluminium
alloys_Genneral specifications for anodic
oxidation ciatings
本標準主要適用于鋁及鋁合金的陽極氧化膜。
本標準定義了鋁及鋁合金的陽極氧化膜的特性參數(shù)，提出了這些特性參數(shù)的檢驗方法，規(guī)定了氧化膜的最低性能，及適用于陽極氧化所用的原鋁級別。此外還闡明了預(yù)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.屏蔽型無孔氧化膜；
b.用于有機涂覆底層或金屬度覆底層的氧化膜；
c.工程上應(yīng)用的硬制陽極氧化膜。
1 定義
1.1鋁
鋁及鋁基合金。
1.2陽極氧化鋁
鋁的陽極氧化膜是在陽極氧化過程中生成的，這層氧化膜具有防護、裝飾和其它實用性能。
1.3無色陽極氧化膜
基本無色透明的陽極氧化膜。
1.4著色陽極氧化膜
鋁的陽極氧化膜，靠吸附染料而著色。
1.5自發(fā)色陽極氧化膜
這種陽極氧化膜是某種特定鋁材在某種合適的電解液（通常以有機酸為基）中在電解作用下，由合金本身自發(fā)地生成一種帶色的陽極氧化膜。
1.6電解著色
陽極氧化膜的著色，通過氧化膜的空隙被金屬或金屬氧化物電沉積而著色。
1.7光亮陽極化
其主要特性是使鋁的表面具有高的鏡面反射率。
1.8防護性陽極化
陽極氧化后的特性為耐磨、耐蝕，至于外觀是次要的或無關(guān)緊要的。
1.9裝飾性陽極化
陽極氧化主要使外表均勻、美觀。
1.10建筑業(yè)陽極化
建筑業(yè)陽極氧化要求的特點是外觀和壽命至關(guān)重要，因為它的工作條件具有永久曝置性和靜止性的特點。
1.11 封閉
鋁在陽極氧化之后進行水合封孔處理，以減少氧化膜中的空隙及吸附能力。
1.12 有效表面
物件表面附有涂層及氧化膜的部分，這部分氧化膜的性能和外觀都很重要。
1.13 測量面積
在有效表面上可供一次測試的面積。
“測試面積”的定義可作如下規(guī)定：
a.用重量法時，“測量面積”是指去掉氧化膜的這部分面積；
b.用于陽極溶解法時，該面積部分是指蜂窩狀絕緣環(huán)所包圍的面積；
c.用于顯微法時，該面積是指可供一次性測試的部分；
d.用于無損檢驗法時，該面積是探針區(qū)或感應(yīng)讀數(shù)區(qū)。
1.14 參比面積
在參比面積內(nèi)作一系列一次性試驗。
1.15 局部厚度
所測厚度的平均值，這是指參比面積內(nèi)測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測得的。
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測得的。
1.18 平均厚度
指用重量法所得的數(shù)據(jù)，或者指在有效表面上測得的一系列厚度的平均值。
2 鋁陽極氧化分類須知
多數(shù)鋁及鋁合金都可以進行陽極氧化（參見2.4），陽極氧化后的許多特性數(shù)據(jù)有很大差別，這些特性數(shù)據(jù)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等。鋁的陽極氧化膜在許多工程應(yīng)用上表現(xiàn)出了很好的防護性能，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）便應(yīng)選擇一些特級鋁材。生產(chǎn)這種特級鋁材最主要的是要控制鋁材的化學(xué)成分、冶金工藝和加工工藝之間的關(guān)系，以便提供一種高標準光亮的制造工藝和配合相應(yīng)的陽極氧化工藝。鋁的級別是很難劃分的，因為為了不斷滿足特殊工業(yè)和用戶之間的要求，在制的應(yīng)用范圍方面有了很大的擴展。另外，在各種鋁材的品味等級方面也難有一個清晰的分界線。
下面提到的一些標準方法，僅適用于一般性的檢驗，而這些標準方法是根據(jù)鋁的最終用途確定的。作為陽極氧化的生產(chǎn)單位，必須明確產(chǎn)品的最終用途，特別需要強調(diào)的是在鋁材的生產(chǎn)廠家與用戶之間要有良好的合作和明確的合同書。
2.1建筑材料的質(zhì)量
這種材料半成品經(jīng)陽極氧化之后，應(yīng)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)。上述所講的這些缺陷在任何情況下都不會影響氧化膜質(zhì)量。有關(guān)這類缺陷的驗收標準可由用戶規(guī)定（參見第45章）。
有些特殊合金已經(jīng)發(fā)展到自然發(fā)色陽極氧化的方法，并且必須要擬訂一些特殊的表面處理工藝。
2.2 裝飾質(zhì)量
對于裝飾品的質(zhì)量檢驗，當從0.5m距離去觀察時應(yīng)該由特別均勻的外觀。根據(jù)材料和陽極氧化處理的特點，裝飾性處理可以按毛面處理，亮度處理和半散射狀的處理，但不應(yīng)有其他缺陷。
2.3 光亮陽極化的質(zhì)量
光亮陽極化的材質(zhì)宜選用純鋁錠（99.7%）和高純錠（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加工工藝，化學(xué)處理和電化學(xué)處理才能保證在陽極化后有著高鏡面的表面質(zhì)量。
2.4 一般工程的質(zhì)量
絕大部分鋁材是屬于這類陽極化處理，這種陽極化處理要求氧化膜連續(xù)和有較好的防護性能，對它的外觀無須十分注意。
高銅、高硅和高鋅的鋁合金在陽極氧化的質(zhì)量方面是一個問題，因為有些協(xié)議需要征求供需雙方意見，當銅含量超過3%時，所得氧化膜得防護性能是較差得的。
3 表面狀態(tài)
3.1 陽極氧化前的表面預(yù)處理，對表面的最終外觀及其狀態(tài)有著較大的影響。不同的表面處理可以得到各式各樣的圖案花紋。
機械拋光使表面平滑而光亮。
化學(xué)拋光或電化學(xué)拋光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(jīng)拋光的材料經(jīng)過化學(xué)浸蝕工藝處理之后，可以獲得不同程度的表面。
另外，機械加工方法，可以獲得不同的表面狀態(tài)，例如采用機械磨刷，皮帶磨光和旋論磨光等方法，可以得到不同程度的有方向性的粗糙表面，而與浸蝕處理而得的無方向性粗糙面大不相同。機械加工比化學(xué)預(yù)處理的優(yōu)點是具有交好的重現(xiàn)性。金屬組織和化學(xué)成分對它的影響較小，另外機械拋光可以把不很深的表面缺陷去掉。
3.2
表面處理狀態(tài)應(yīng)由陽極氧化生產(chǎn)廠家和用戶雙方協(xié)定。必要時可以確定一個標準樣片。它是指導(dǎo)生產(chǎn)的有力保證。但也應(yīng)該承認這種標樣有時并非完全可靠，因為不同形狀，不同尺寸的材料所選用的參數(shù)也稍有不同。
4 氧化膜的特性數(shù)據(jù)
下面列出了陽極氧化膜的各種參數(shù)，這些參數(shù)都有待于訂貨時加以規(guī)定和協(xié)商，并取得一致意見。
有些參數(shù)僅僅是對某種特殊產(chǎn)品才有重要意義，因此陽極氧化廠家必須要明確材料的最終用途和使用時的特殊性能。
有些性能（如鏡面反射率）只有特種合金才能實現(xiàn)，有些性能彼此之間還是矛盾的。
5 試驗
5.1取樣方法
取樣方法必須由陽極氧化生產(chǎn)廠家與用戶雙方尚定。取樣形狀按檢驗標準的規(guī)定執(zhí)行。
5.2試樣
一般情況下，試樣只能是產(chǎn)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，至于標樣的制備條件應(yīng)和生產(chǎn)上的條件相同。
5.3驗收試驗
驗收試驗由陽極氧化生產(chǎn)廠家和用戶尚定。
5.4仲裁試驗
當有爭議時，應(yīng)按本標準規(guī)定的方法進行仲裁試驗。
5.5生產(chǎn)檢驗
控制產(chǎn)品生產(chǎn)檢驗可由陽極氧化生產(chǎn)廠家自行決定。
6厚度
6.1總則
陽極氧化膜的厚度用微米（μm）表示。氧化膜厚度是一個最重要的參數(shù)，因此必須加以規(guī)定。
6.2分級
陽極氧化膜厚度的分級，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。
為了表征陽極氧化膜的特殊性質(zhì)，可以用較高的氧化膜厚度表示。如有需要，可以采用平均氧化膜厚度表示，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%。有關(guān)氧化膜厚度級別的選擇應(yīng)該參照國家標準自行決定。
級別最小平均膜厚，μm最小局部膜厚，μm
AA554
AA10108
AA151512
AA202016
AA252520
從實際角度出發(fā)，耐蝕性是一個重要的參數(shù)，因此陽極氧化生產(chǎn)廠家與用戶應(yīng)該對氧化膜的最小局部厚度加以規(guī)定，對平均膜厚可不作任何規(guī)定。
6.3氧化膜厚度和單位面積質(zhì)量（表面密度）的測量
氧化膜的測量方法有以下幾種（可采用其中的一種或幾種方法）：
a.橫截面顯微法；
b.渦流法；
c.分光束顯微法；
d.重量法。
當碰到爭議時，如果氧化膜厚度等于或大于5μm時，應(yīng)以顯微測厚法a.作為仲裁方法。如氧化膜厚度小于5μm時，一般不采用顯微法，而采用重量法d.，并計算出單位面積的最小質(zhì)量，應(yīng)用上述方法時，應(yīng)該征求生產(chǎn)廠家與用戶的同意。
測量膜厚必須在有代表性的部位進行，距陽極接觸點5mm內(nèi)以及邊角外都不宜選作測膜厚的部位。
7 封閉質(zhì)量
7.1總則
氧化膜的封閉質(zhì)量極為重要，無須加以說明，氧化膜都須加以封閉，只有對那些特殊聲明的氧化膜才不予封閉。
7.2封閉質(zhì)量的評價
7.2.1 仲裁試驗
當有爭議時，應(yīng)以磷鉻酸浸漬重量損失法作為封閉質(zhì)量的仲裁試驗方法。如每平方分米氧化膜的重量損失不超過30mg的話，封閉質(zhì)量是合格的。
7.2.2交替式的耐酸試驗
在試驗中，如每平方分米氧化膜的重量損失不大于20mg，則這種封閉工藝是理想的。
7.2.3導(dǎo)鈉試驗和阻抗試驗
氧化膜未經(jīng)染料著色，只經(jīng)蒸汽和水封閉如果其導(dǎo)鈉值小于20μs（以20μm氧化膜厚作為標準）。則可以認為這種封閉質(zhì)量是合格的。但對于所有的暗色氧化膜，導(dǎo)鈉值要達到20μs是不可能的。另外，如精確測量的阻抗值大于50kΩ,同樣也可以認為這種封閉方法是合格的。
對于有些種類的著色氧化膜，其數(shù)據(jù)可由陽極氧化生產(chǎn)廠家和用戶尚定。
熱水封閉槽液中加入某些添加劑后，必然要影響封閉氧化膜的導(dǎo)鈉值和阻抗值，這時應(yīng)采用仲裁法（7.2.1）鑒別封閉質(zhì)量。
7.3封閉氧化膜吸附損失率的檢驗
如在顏色標尺上，染料吸附的額定值為1或2時，則此封閉工藝是合理的。在熱水封閉槽液中添加適量添加劑之后必然影響染料的吸附能力，此時應(yīng)用仲裁方法（7.2.1）鑒別封閉質(zhì)量
8 外觀和顏色
8.1
陽極氧化零件，從雙方同意的某一距離去觀察，在有效表面上應(yīng)沒有肉眼可觀察到的缺陷。如果用戶認為外觀顏色至為重要，那么這些缺陷部位和尺寸大小應(yīng)由陽極氧化生產(chǎn)廠家和用戶之間提出的一個標樣。
8.2 有關(guān)顏色、表面缺陷和公差都應(yīng)由陽極氧化生產(chǎn)廠家與用戶協(xié)商，有必要的話，最好建立一個雙方都認可的標樣。
8.3
除了另有規(guī)定之外，顏色的觀察都須放站散射的日光下進行觀察。光線照射的方向作如下規(guī)定，在赤道北部，光線從北方照射，在赤道南部，光線從南方照射。
如果著色氧化膜在人造光下使用，則應(yīng)在人造光下進行比較。
協(xié)議標樣應(yīng)貯藏在暗而干燥的地方。
8.4 為了控制生產(chǎn)過程，對顏色的記錄和分級，一般采用顏色的測量儀器。
9 耐蝕性
如果用戶需要對陽極氧化膜作耐蝕試驗，可采用ASS法和CASS法。試驗方法的選擇和試驗的周期，應(yīng)由陽極氧化生產(chǎn)廠家和用戶商定。
10 耐磨性
如用戶需要陽極氧化膜的耐磨性試驗，儀器選用和試驗方法應(yīng)由陽極氧化生產(chǎn)廠家和用戶商定。
11 耐變形破裂性
如用戶需要對陽極氧化膜作耐變形破裂性試驗，應(yīng)按國家標準規(guī)定的方法進行。實施方案可由陽極氧化生產(chǎn)廠家和用戶商定。
12 耐曬度及耐紫外線輻射性
12.1為了評定外觀顏色的牢固度，應(yīng)當采用與真實條件相同的戶外曝曬試驗�？焖僭囼灧ㄖ贿m用與著色陽極氧化膜的生產(chǎn)試驗，但是這種快速試驗法事先已經(jīng)對這種著色介質(zhì)在戶外作了對照性的曝曬試驗。
陽極氧化鋁材的著色牢固度取決于著色的方法和使用的著色介質(zhì)，在一些特殊的應(yīng)用條件下，一定的著色范圍比較理想，因此最好征求陽極氧化生產(chǎn)廠家的意見。
12.2 耐曬度
耐曬度方法是一種著色氧化膜耐曬度的快速試驗法。當采用本試驗方法時，對著色陽極氧化鋁材的試驗作如下規(guī)定：
a. 室內(nèi)使用：至少為6；
b. 室外使用：至少為10。
12.3 耐紫外線輻射性
紫外線輻射方法是一種著色氧化膜耐紫外線輻射的試驗方法。和其他耐曬度試驗相比，該方法是一種較嚴格的試驗方法。它在很短的曝曬時間內(nèi)就會使著色陽極氧化膜發(fā)生顏色變化。這種方法尤其適用于建筑業(yè)方面的著色陽極氧化膜的耐曬度試驗，因此適用于作生產(chǎn)檢驗。
13 光的反射性能
13.1總則
可以對下列特性數(shù)據(jù)進行測試：
a.全反射率（全反射能力）
b.高光澤度表面的鏡面反射率
…………………………45°
…………………………30°
…………………………20°
c.中等或低光澤度表面的鏡面反射率
c.…………………………60°
…………………………35°
…………………………45°
d.散射反射率
這些參數(shù)可用各種光學(xué)儀器測量，各種光學(xué)儀器的差別取決于結(jié)構(gòu)、價格及表面放置的方式。不同的儀器具有不同的照明系統(tǒng)，不同的入射角度，不同的反射角度及不同的聚光系統(tǒng)。因此，所測得的這些數(shù)據(jù)與選用的儀器有關(guān)。
有些數(shù)據(jù)的測定必須準備一個特別光滑的表面，并且測試工作只能在特制的試樣上進行。用戶應(yīng)將預(yù)測量之特性數(shù)據(jù)通知陽極氧化生產(chǎn)廠家，雙方還應(yīng)規(guī)定測試使用的儀器及試驗方法。想要獲得高光澤度表面的產(chǎn)品，必須采用高純度鋁錠。
13.2全反射率
全反射率的測量方法有：
a. PRS探頭測試法
b. 積分球法，
13.3鏡面反射率（高光澤度）
光亮陽極氧化表面的鏡面反射率是一個主要的特性參數(shù)。它是在平面上測定的，測定方法有：
a. 45°測量鏡面反射率。本方法所用的儀器價格便宜，分辨率高，但只能測量一個參數(shù)；
b. 30°測量鏡面反射率。試驗中采用的簡易測角儀，價格昂貴，儀器先進，能測量一系列的精確數(shù)據(jù)。
c. 20°測量鏡面反射率。
13.4鏡面光澤度（中、低級光澤度）
所測量的鏡面光澤度是在半散射的表面上測得的，測量方法有：
a. 60°測量鏡面光澤度
b. 35°測量鏡面光澤度
c. 45°測量鏡面光澤度
60°方法的關(guān)鍵在于選用一種合適的通用儀器、測量范圍在30-70之間。度數(shù)的選用是根據(jù)表面的高、低光澤度決定的，表面光澤度低于30，一般選用45°，高于70時宜選用13.3中所規(guī)定的方法。
13.5散射反射率
根據(jù)定義，全反射率為散射反射率和鏡面反射率之和。因此，散射反射率不是一個獨立的特性數(shù)據(jù)。它可以采用積分球法測量，或者用13.4中規(guī)定的方法所測得的鏡面反射率進行計算。
14 擊穿電壓
當需要時，可用氧化膜絕緣性測試方法測量陽極氧化膜的擊穿電壓。擊穿電壓規(guī)定值由陽極氧化生產(chǎn)廠家和用戶商定。
15 氧化膜的連續(xù)性
當需要時，可用硫酸銅試驗法測試陽極氧化膜的連續(xù)性。氧化膜連續(xù)性的測試方法，只在對氧化膜厚度小于5μm時才適用。
氧化膜連續(xù)性的程度由陽極氧化生產(chǎn)廠家和用戶協(xié)商而定。
16 氧化膜單位面積上的質(zhì)量（表面密度）
當需要時，可用重量法（參見本標準6.3）測定氧化膜單位面積上的質(zhì)量。
如果已用其他方法精確測量出氧化膜厚度，則可計算出氧化膜的表面密度。
在已知表面密度的前提下，用該法還可確定膜厚。一般常用的陽極氧化膜實在20℃硫酸溶液中陽極氧化而得到的。封閉后的氧化膜密度約為2.6g/cm3,未經(jīng)封閉的氧化膜的密度約為2.4g/cm3。
附加說明：
本標準由東北輕合金加工廠負責起草。
本標準主要起草人高亢之、王子毅。
中國有色金屬工業(yè)總公司1987-.4-22批準 1988-05-01實施。
|
|
|
| 〖給編輯留言〗〖字號：大 中 小〗〖關(guān)閉〗 |
|
