GB T 8013-1987 铝及铝合金阳极氧化-阳极氧化膜的总规范.pdf

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1、中华人民共和国国家标准铝及铝合金阳掘氧化阳极氧化膜的总规范Anodizing of aluminium and aluminium alloys Gener al spec而ca1ions for anodic oxidation coatings 丰标准j；要适用于细及铝合金的阳极氧化膜Juuc 669.715620 197. 2 GB 8臼1387 ISO 7599 1983 $：标!if:.i：义rm及铝合金阳极氧化膜的特性参数提出了这些特性参数的俭验方法坝iij i l庭的最低性能戍边用于阳极氧化所用的原销级到lj此外边阐明了顶处理对加L;ll!J品外观使丧面状态所带来的影响u牛；标准

2、不适用的范目ff,a. 屏敝型无孔氧化膜b. 用J Ill涂覆底层或金属镀覆底层的氧化膜号c. 工程上应用的硬质阳极氧化膜3丰标准等同iISO7599 1983铝铝合金阳极氧化附极氧化II革的总规范￥I 定义1 . 1 t召钊及铝某合金飞1 . 2 阳极氧化铝任i的阳极氧化膜是在阳极氧化过程中生成的这层氧化膜具奋防护、装饰和具他实用性能J1 3无色阳极氧化膜基本无色透明的阳饭氧化膜I. 4着色阳极氧化膜销的阳极氧化膜，靠吸附染料而着色I . 5 白发色阴极氧化膜i辛种阳极氧化膜是某种特寇铝材在某种合适的电解液（）且常以有机酸为基）中在电解作用卡.cH ；金牛；身自发地生成一种带色的阳极氧化膜I

3、 6 电解着色目1极氧化膜的着色，通过氧化膜的孔隙被金属或金属氧化物电沉积而着色气I . 7光亮阳极化其主要特性是使铝的麦丽具有高的镜面反射串仁1. 8 防护性阳极化阳极氧化后的特性为耐磨耐蚀，王于外观则是次耍的或无关紧耍的。1 . 9装饰性阳极化阳极氧化主要使外表均匀、美观n1 10建筑业阳极化中画有色金属工业总公司1987-04-22批准1988- ()5- 0 I实施GB 8013- 87 建筑业阳极氧化要求的特点是外观和寿命至关重要，l*I11它的五竹条件只有在久曝置性在iilf止性的特点p1 I l封闭？日在阳极氧化之后i茸行水公封孔处理以减少氧化膜中的孔隙及吸附能）. I . I

4、2有效表由物（中表面覆布涂层反氧化膜的部分这部分氧化膜的性能和外观都很蕴要1 . 13测量面积ii；有效表面lrif fj次测试的面帜. i则试而积”的主义”作如F现定：a. 用重重法，时“测景面帜”是指去f卓氧化膜的这部分i面积2b. 用fllH极i容解11时，该困苦l部分是指蜂窝状绝缘环所包阳的面积：c. 用于显微It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，该面积指探针区或感Pli.卖数区31 . 14 参比面积在参比面积内可作一系列一次性试验1 15同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

5、化件的有效友面上i1J1导的I . 17最大局部厚度指局部厚度的最大债，它是在某一物件的布效表面上测得的。1. 18 守均厚度指用!Ii:垦法所得的数据或者指在育放表面上测得的系列厚度的平均值q2 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.t穿电压等等。铝的阳极氧化膜在许多工程应用t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、去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E艺租加工工艺之间的关系，以显

6、提供一种高标准先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w用范用方面有了很大的扩展。另外，在各种铝材的品位等级方面也很难有一个清晰的分界线。下面提到的一些标准方法，fi(适用于般性的检验，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钥材的宅严厂家与用户之间要有良好的合作和明确的合同书22 I 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处远行外观观察，其表面墓本上要达到均匀一线c同一材料，由T批次和形状不同，a极氧化后的外观和颜色会稍有不同。有些缺陷如

7、亮斑条痕及其他宏观缺陷，街时需要通过严格检查或通过不同角度观察才能发现。t述所讲的这些缺陷在任何情况下都不会影响氧化膜质量c布关这类缺陷的验收标准可由用户规定，（参见第4；吉）c 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团处理工艺u2.2装饰质量对于装饰品的质量检验，当从O.5m距离去观察时应该有特别均匀的外观。根据材料和阳极氧化处GB 8013-87 理的特点，装饰性处理可以按毛由处理亮度处理和半散射状的处蹭但不成rr比他缺陷J2.3光亮阳极化的质最光亮阳极化的材质宜选用纯倡链（仰，7 l和高纯链99.99%，允宾主要的是要控制金属的制选_L艺另外只有采用特殊的

8、加工工艺、化学处理相电化学处理才能保证在阳极化后有着高镜面的农面质量32.4 一般工程的质量绝大部分钥材是属于这类阳极化处理，这种阳极化处理要求氧化膜连续和l有较好的防护性能.J(.j 它的外观无需十分注意u高铜、高硅和高绊的铝合金在阳极氧化的质量方面是个问题因此有些协议需安征求供需叹h意见当制含量越过3），时所得氧化膜的防护性能是较差的3表面状态3. 1 阳极氧化前的表面预处理，对表面的最终外观及其状态有着较大的影响不同的麦丽处理可以得到各式各样的图案花纹。机械抛光使表面平滑而光亮。化学抛光或电化学抛光可以使特殊铝材获得很光亮的表面z在一般情况下，抛光材料和未经抛克的材料经过化学漫蚀工艺处理

9、之后，可以获得4同程度的表丽。另外唱机械加工方法，可以获得不同的表面状态，例如采用机械磨刷皮带瞬光和旋轮廓光等方法可以得到不同程度的有方向性的粗糙表面，而与浸蚀处理而得的无方向性租糙国大不相i目J.机械圳工比化学预处理的优点是具有较好的重现性。金属组织和化学成分对它的影响较小另外机械抛光口I以把不很深的表面缺陷去掉。3.2表面处理状态应由阳极氧化生产厂家和用户双方协定。必要时可以确寇一个标准样片它if:指寻生产的有力保证。但也应该展认这附示样有时并非完全可靠，因为不同形状，不同尺寸的树料所选用的参数也稍有不同。4氧化膜的特性数据下面列出了阳极氧化膜的各种参数，这些参数都有待于订货时加以规定和协

10、商，并取得e致意见。有些参数仅仅是对某种特殊产品才有重要意义，因此阳极氧化厂家必须要明确材料的最终用途和使用时的特殊性能3有些性能（如镜面反射率）只有特种合金才能实现，布些性能彼此之间还是矛盾的、a. 厚度. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . （参见第6章）b. 封闭质量. . . . （参见第7章）C, 颜色和外观.（参见第8i宫）d. 耐蚀性. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . （参见第9章）e.耐磨性. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

11、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . （参见第10审）f.耐变形破裂性. -. . . . . . . . （参见第ll it ) g. 耐紫外线辐射性. . . . . . . . . .- （参见第12章）h. 耐晒度-. . . （参见第l3章）I 光反射性. . . . （参见第l2 .2条）全反射率镜面反射率散射率反射图象清晰度GB 8013 -87 ）.击穿电！五- F . . . . . . .- - 参弹，第14章k. 膜的连续性. .- . . . . . . .- . . . . l参见

12、第！r, 雪JI.氧化膜单位面积的质量（表面密度），. . . . . . . . . .”急ii第lo毫）5试验5. 1 取样方法取佯方It，旦、须由阳极氧化生产厂家与用户双方商定。取祥形状按扮验标准的现定执行35.2试祥般情况F，试样只能是产品的4部分。为了便于仲裁试验和验收试验，如果双方同意，i:f确定一个标样芋，F标样的审1备条件应和t生产t的条件相同c5.3验收试验验收试验由阳极氧化生产厂家和用户商定t5.4仲裁试验Clj有争议时，应接本标准规定的方法进行仲裁试验。5.5生产检验控制产品生产检验可由阳极氧化生产厂家自行决定。6厚度6. I总则阳极氧化膜的厚度用微米叩rnl表示。氧化膜

13、厚度是一个最重要的参数，因Jlt，必须加以规定6.2 分级阳极氧化膜厚度的分级可按氧化膜的最小平均厚度进行分级。厚度分级的标志为在字母1i后加厚度级别的数字。典型的分级法见下表。为了表征阳极氧化膜的特殊性质，可以用较高的氧化膜厚度表示。如有需要，臼以采用平均氧化膜厚度表示，但在任何时候都不允许氧化膜的最小局部膜厚低于最小平均膜厚的80%。有关氧化膜厚度级别的选择应该参照国家标准自行决定句级z11 最小平均膜厚，队m最小局部膜厚.mAAS 5 4 叮，一一一A A 10 10 8 一一一A A 15 15 12 一一一A Azo 20 l白A A 25 25 20 , 从实际角度出发，耐蚀性是个

14、重要的参数，因此阳极氧化生产厂家与用户应该对轼化艘的最j、局部厚度加以规定，对平均膜厚可不作任何规定。6.3氧化膜厚度和单位面积质量（表面密度）的测量氧化膜的测量方法有以下几种飞可采用其中的一种或几种方法）：a. 横截丽显微法$b. 涡流法： 11 GB 8013-87 c. 分(j束、哑微沽，d. 聂璧法。当f碰到争议时如果氧化膜厚度等于或大f-5 mH;t、所以显微i则序法a.（：沟中战厅川、LI 氧化膜曝度小于5n1时，一般不采用技微i去，1fli采用重量法d.Jt计算:l:单位而积的最小陀旧得l人，ff述h法时，应该征求生产厂家与用户的同意3测量膜厚J必须在有代表性的部位进行，距阳极接

15、触点5mm内以吐边角外机斗、fl.m; fr浏熄I内部fi 7 封闭质量7. 1 总则氧化膜的封闭质量极为王主要无需加以悦明，氧化膜部；再加以封01.只有.j那此将咐！; ilJJ的？变化脱才不F对闭、7.2封闭质量的评价7. 2. I 仲裁试验当有争议时，）；以磷铅酸浸渍重量损失法作为封闭质量的仲裁试验方：1, ftn待、jcff分：氧化唤的重量损失不超过30mg的话，封闭质量是合格的。7. 2 .2交替式的耐酸试验在试验中，如每平方分米氧化膜的重量损失不大t2omg.则这种.t1问艺，且Jfjl您的J7 .2 .3 导纳试验和阻抗试验氧化膜未级染料着色，只经蒸气和热水封闭，如果真导纳值小于

16、2os以201n氧化艘）弄作为标准）。!Jllj可以认为这种封闭质量是合格的3但对于所有的暗色氧化膜，寻纳值要达到如陆是不可能的另外，如精确测量的阻抗值大于50kQ，同样也可以认为这种封闭方法是合格的对F有些科唉的着色氧化膜，其数据可由阳极氧化生产厂家和用户商定3热水封闭槽液中加入某些添加剂后，必然要影响封闭氧化膜的导纳值和阳抗筒，这时应采用仲在立法（7.2.1）鉴别封闭质量。7.3封闭氧化膜吸附损失率的检验如在颜色标尺上，染料吸附的额定值为l或2时，则此封闭I艺是合理的d在热水封闭情液中添加适量添加剂之后必然影响染料的吸附能力，此时应用仲裁方法l7.2.l）鉴别封闭质量俨8 9t、观和颜色8

17、. I 阳极氧化零件，从双方同意的某一距离去观察，在有效麦丽t应没有民j i可观察到的缺叭、如果用户认为外观颜色至为重要，那么这些缺陷部位和尺寸大小应由阳极氧化生产家租用户）.f,ij提出一个标样。8.2有关颜色、表面缺陷和公差都应由阳被氧化生产厂家与用户协尚有，旦、黎的i.J，好建tf、双方都认可的标样o由于阳极化铝在基体金属的麦丽具有双反射的性质，因此，当与着色试样作对比试验jJ咽向1句：i式样应放在同，平面上，并且最好在接近垂直于试样的方位上观察，两个试样的观察方向宜0.栩问ff 射的散射光源最好放在观察者的后面。8.3除了另有规定之外，颜色的观察部需在散射的目光下进行观察先纯（iJt的

18、Ji向fn le规定，在亦道北部，光线从北方照射，在赤道南部，光线从南方照射。如果着色氧化膜在人造光下使用，w11应在人造光F进行比较句协议标样应贮藏在暗而干燥的地方n8.4 为了控制生产过程，对颜色的记录和分级一般采用颜色的测毡仪器GB 8013 87 9 耐蚀性如用户需要对阳极氧化膜作耐蚀试验，可采用ASS法和CASS法试验方法的边持和试验的周期，应由阳极氧化生产厂家和用户商定。I 0耐摩性如用户需要阳极氧化膜的耐磨性试验，仪器选用和试验方法应由阳极氧化生产厂家和用户尚定门耐变形破裂性如用户需要对阳极氧化膜作耐变形破裂性试验，应按国家标准规定的方法进行。实施！1案可由阳极氧化生产厂家和用户

19、商定。1 2耐晒度及附紫外线辐射性12. 1 为了评定外观颜色的牢固度应当采用与真实条件相同的户外曝晒试验。快速试验法只i毒用于着色氧化膜的生产试验，但是这种快速试验法事先已经对这种着包介质在户外作了对照性的曝晌试验阳极氧化铝材的着色牢度取决于着色的方法和使用的着色介质在一些特殊的应用条件r. t有一定的着色范罔比较理想，因此最好征求阳极氧化生产厂家的意见。12. 2耐晒度耐晒度方法是一种着色氧化膜耐晒度的快速试验法。当采用本试验方法时，对着色阳极化铝材的试验作如F规定a. 事l句使用：至少为6l b. 宣外使用：至少为lOo12. 3耐紫外线辐射性紫外线辐射方法是一种着色氧化膜耐紫外线辐射的

20、试验方法。和其他酣晒度试验相比，该方法是种较严格的试验方法。它在很短的曝晒时间内就会使着色阳极氧化膜发生颜色变化c这种方法尤其适用于建筑业方面的着色阳极氧化膜的耐晒度试验，因此适于用作生产检验。1 3光的反射性能13 . I 总则可以对下列特性数据进行测试：a. 全反射率（全反射能力）b. 高光i手度麦丽的镜面反射率45 30 20 c. 中等或低光泽度麦丽的镜面反射率d. 散射反射写在千千60 35 45 这些参数可用各种光学仪器测量，各种光学仪器的差别取决于结构、价格及表面放置的方式不同的仪器具离不同的照明系统咽不同的入射角度，不同的反射角度及不同的聚光系统冈此，所测得的这些数据与选用的仪

21、器布关。9 GB 8013 87 i自些数据的视定必须准备一个特别光滑的表面，并且测试工作只能在特制的i式忏t进行用户应将欲测量之特性数据通知阳极氧化生产厂家仅为还应规定测试使用的仪器及试验为法要想获得高光泽度表面的产品，必须采用局纯度铝绽J13 . 2全反射率全反射率的测量J法有：a. I ItS探头测试法：b. 积分球法。13. 3镜囱反射率（高光泽度）克完阳极氧化表面的镜面反射率是个主要的特性参数它是在平面上测在的嘈测定方法ti a. 45。测量镜面反射率3本方法所用的仪器价格便宜分讲率高.fl口只能iljt过个参挝：b. :io测量镜面反射率q试验中采用的简易测角仪价格昂贵，仪器先i丘

22、，能测情系列的精确数据，c. 20。测量镜面反射率。13 . 4镜i目光泽度（中、低级光泽度）所IWJ量的镜面光泽度是在半散射的表面上测得的，测量主方法有a. 60。测量镜面光泽度gb. 15 测量镜面光泽度sc. 45.测量镜面光泽度。fl0。方法的关键在于选用一种合适的通用仪器、测量范围在3070之间2度敬的选用是根据表面的I甸、低光泽度决定的，表面光泽度低于30.般选用45。，高T70时宜选用13.3中所肌定的方法13.5散肘反射率根据定义，全反射率为散射反射率和镜面反射率之和。因此，散射反射丰可、是个独立的特t；数据J它可以采用积分球法1m11量，或者用13.4中规定的方法所测得的镜面

23、反射字进行iI饵I 4击穿电压当需要时咽可用氧化膜绝缘性测试方法测量阳极氧化膜的击穿电压川;t穿电压规定的由阳极氧化生产厂家和用户商定cI 5氧化膜的连续性习气需要时可用硫酸铜试验法测试阳极氧化膜的连续性氧化膜连续性的测试厅法.）（在对氧化膜厚度小于5m时才适用。氧化膜连续性的程度由阳极氧化生产厂家和用户协商而定uI 6氧化瞧单位面积上的质量（表面密度）：可需妥时可用重量法（参见本标准6.3）啤tl定氧化膜单位面积.l：的质量已如果已用英他Ji！.圭精确测量出氧化膜厚度，则可计算出氧化膜的表面密度2在已知表面密度的前提卜，用该法还可确定膜厚3般常用的阳极氧化膜挂在2oc硫酸榕液中阳极氧化1fil得到的。封闭后的氧化膜密度约为2.6g/cm 3. ；：经封闭的氧化膜的密度约为2.4g /cm 3. 附力日i旦日月z本标准rt1东北轻合金加工厂负责起草本标准主要起草人扁了之、王子毅c“