鋁型材陽(yáng)極氧化膜性能分析及質(zhì)量評(píng)價(jià)?

　　鋁合金陽(yáng)極氧化膜可以明顯提高鋁合金的表面性能，尤其是表面硬度、耐腐蝕性、耐磨損性等關(guān)系到使用壽命的重要性能，因此人們將陽(yáng)極氧化膜形容為鋁合金“萬(wàn)能的”表面強(qiáng)化處理手段.
　　從20年前進(jìn)口年產(chǎn)3000噸簡(jiǎn)單的小型臥式陽(yáng)極氧化生產(chǎn)線，到目前多條年產(chǎn)3萬(wàn)噸以上的大型立式陽(yáng)極氧化線的投產(chǎn)，其發(fā)展之迅速可見(jiàn)一斑.經(jīng)過(guò)不斷淘汰、選擇、融合和提高，目前，我國(guó)鋁合金建筑型材形成了3大系列的表面處理技術(shù)，即陽(yáng)極氧化，陽(yáng)極氧化電泳涂裝及有機(jī)聚合物靜電噴涂技術(shù)，其發(fā)展方向和水平是與國(guó)際發(fā)展同步的，裝備水平、工藝特點(diǎn)和產(chǎn)品質(zhì)量都達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平.早在20世紀(jì)80年代中期，我國(guó)的鋁型材工業(yè)處于萌芽時(shí)期.
　　1986年當(dāng)時(shí)的中國(guó)有色金屬總公司科技局，根據(jù)一些專(zhuān)家的意見(jiàn)及時(shí)草擬了“關(guān)于建筑鋁型材陽(yáng)極氧化膜性能測(cè)試方法和指標(biāo)”的文件，在當(dāng)時(shí)起到了規(guī)范產(chǎn)品質(zhì)量和推動(dòng)生產(chǎn)發(fā)展的極好作用。
　　該文件建議檢測(cè)6項(xiàng)性能：
　　（1）外觀色差；
　　（2）氧化膜厚度；
　　（3）封孔質(zhì)量；
　　（4）耐鹽霧腐蝕性；
　　（5）耐磨性和；
　　（6）耐光性（色牢度）。
　　由于當(dāng)時(shí)技術(shù)水平和設(shè)備的限制，只對(duì)于前3項(xiàng)測(cè)試提出了具體要求.耐腐蝕性、耐磨性、耐光性只是提出一個(gè)概念，具體的性能檢測(cè)方法與測(cè)試參數(shù)，以及性能驗(yàn)收指標(biāo)等都沒(méi)有做出規(guī)定.目前看來(lái)，這個(gè)文件的內(nèi)容可能還不夠完善，但是在20年之前就已經(jīng)明確提出陽(yáng)極氧化膜的厚度和封孔質(zhì)量是具有本質(zhì)意義的基本性能，也就是目前所謂的屬于陽(yáng)極氧化膜性能的必測(cè)項(xiàng)目.
　　20年來(lái)我國(guó)的鋁型材工業(yè)迅速發(fā)展，相應(yīng)的陽(yáng)極氧化膜的性能要求、驗(yàn)收指標(biāo)及檢測(cè)方法等技術(shù)內(nèi)容比較明確，相應(yīng)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)得到完善和提高，與各先進(jìn)工業(yè)國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)基本接軌.因此現(xiàn)在的性能檢測(cè)項(xiàng)目及檢測(cè)方法應(yīng)該具有更新和更多的內(nèi)容，才可能跟上我國(guó)生產(chǎn)的發(fā)展步伐，并且可以與國(guó)際先進(jìn)技術(shù)水平和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容的更全面和更系統(tǒng)地接軌.
　　中國(guó)有色金屬標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)在2004年組織和安排了一系列性能檢測(cè)試驗(yàn)，國(guó)家和華南有色金屬質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心，以及堅(jiān)美、南平、興發(fā)、閩發(fā)等6家公司，對(duì)于工廠正規(guī)生產(chǎn)而不是特意安排的產(chǎn)品，參與了這項(xiàng)性能檢測(cè)的全面試驗(yàn)并取得大量的接近2萬(wàn)個(gè)數(shù)據(jù).實(shí)驗(yàn)結(jié)果已經(jīng)由全國(guó)有色金屬標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)匯集成冊(cè).盡管我國(guó)的產(chǎn)品質(zhì)量就全國(guó)而言還高低不一，但總體上有了很大的提高.試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明上述工廠產(chǎn)品與國(guó)際先進(jìn)水平比較毫不遜色，因此可以自豪地說(shuō)，我國(guó)的鋁建筑型材工業(yè)已經(jīng)不僅是一個(gè)大國(guó)，而且成為一個(gè)名副其實(shí)的強(qiáng)國(guó).膜厚均勻性及封孔質(zhì)量陽(yáng)極氧化膜的厚度是最重要的性能指標(biāo)之一，可能就是使用壽命的一個(gè)標(biāo)志性數(shù)據(jù)，封孔質(zhì)量則是反映氧化膜耐腐蝕性的重要指標(biāo).檢測(cè)表明，磷鉻酸失重試驗(yàn)的數(shù)據(jù)變化，都在6％~15％范圍之間，或者說(shuō)磷鉻酸腐蝕失重?cái)?shù)據(jù)偏差保持在15％以?xún)?nèi)，可視為可以接受的測(cè)量誤差.即將頒布的新標(biāo)準(zhǔn)8013.1規(guī)定，鋁合金建筑型材陽(yáng)極氧化膜封孔質(zhì)量，硝酸預(yù)浸磷鉻酸試驗(yàn)是仲裁試驗(yàn)，這是歐洲標(biāo)準(zhǔn)EN12373.6：1999規(guī)定.
　　實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，封孔質(zhì)量愈差的樣品，硝酸預(yù)浸的“失重增加”作用越大，因此硝酸預(yù)浸對(duì)于磷鉻酸失重標(biāo)志的封孔質(zhì)量合格與否的鑒別與篩選更加靈敏.冷封孔后處理可以明顯提高封孔質(zhì)量和加快封孔時(shí)間.試驗(yàn)表明，如果進(jìn)行冷封孔后處理（即在60~80℃純水浸漬10min），可以縮短陳化時(shí)間迅速達(dá)到封孔質(zhì)量合格水平.其他國(guó)內(nèi)外試驗(yàn)還證明，冷封孔后處理可以明顯改善冷封孔陽(yáng)極氧化膜的塑性，以適合隨后的機(jī)械變形不致開(kāi)裂.耐腐蝕性和耐候性陽(yáng)極氧化膜的CASS試驗(yàn)是耐鹽霧腐蝕的常規(guī)試驗(yàn)方法.試驗(yàn)表明，陽(yáng)極氧化膜的CASS試驗(yàn)與封孔質(zhì)量的結(jié)果并不是完全可以對(duì)應(yīng)的，因?yàn)榉饪踪|(zhì)量表示平均腐蝕速度，而CASS試驗(yàn)反映局部腐蝕的結(jié)果.尤其對(duì)于機(jī)械噴砂表面的陽(yáng)極氧化膜，即使封孔質(zhì)量合格，不能通過(guò)CASS試驗(yàn)的情況時(shí)有發(fā)生，相同試樣的CASS試驗(yàn)與堿洗的評(píng)級(jí)比較，腐蝕級(jí)別也會(huì)低1到2個(gè)級(jí)別.噴砂樣品的微觀形貌可能由于噴砂的部分凹坑處陽(yáng)極氧化膜并不完整，引起局部腐蝕的敏感性增加。