铝合金建筑型材复合膜的性能检测分析

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　　摘要：随着生活水平的不断提高，人们对工作环境、生活质量的要求也越来越高，建筑装饰自然备受人们的重视，各种装修得金碧辉煌的宾馆、酒店、写字楼，以及各种时尚的家居装修，为我们的城市增添许多色彩，使我们的生活环境及生活质量得到很大的提高。本文介绍了近年来在检测实践中总结和采用的行之有效的操作方法和要点，概述了铝合金型材中电泳涂漆铝合金型材复合膜各项性能检测的简要过程，并对检测过程中的常见缺陷的成因与对策进行了粗略的探讨。
　　关键词：铝合金建筑型材；复合膜；性能检测；分析
　　
　　1 检测内容与操作要点
　　电泳涂漆铝合金型材的主要技术指标、检测内容和方法在新发布的GB／T5237．3第三部份中做了明确的规定。主要检测内容是：阳极氧化膜、漆膜及复合膜的厚度，漆膜的硬度，漆膜的附着力。复合膜的耐蚀、耐磨性能，复合膜的耐沸水及耐侯性能，漆膜的颜色，色差对比检查以及外观质量检查等。下面，仅就上述项目的检测操作方法、要点与注意事项作一简介。
　　1．1检测试样的切取
　　在试样检测操作中，为确保漆膜充分固化以及各项检测性能指标的准确性，铝型材阳极电泳后须经固化、自然冷却，才能进行性能检验。复合膜性能检测试样务必在漆膜固化处理后24d,时以上才能切取。
　　1．2膜厚度的测量
　　电泳涂漆产品的膜厚测量包括阳极氧化膜、漆膜和复合膜3种膜厚的测量。可分别采用GB／T6462规定的截面显微法和GB／T4957规定的涡流法并参照GB／T8014标准进行。截面显微法的优点是可将氧化膜、漆膜和复合膜同时在显微镜下直观地一起测量，但因取样可能会损伤型材，制样费时费力，工作量大，检测部位也往往受到限制，因而一般多用于仲裁检测。涡流法则因最简单，最实用而被广泛应用于工业生产检验中。
　　采用涡流法检测时，应先测量某测量点的复合膜厚度，然后用脱漆剂或剥漆工具将该点的漆膜除去，再测定该点的阳极氧化膜的厚度，并将复合膜的厚度减去氧化膜的厚度，所得值就是该点漆膜的厚度。每个测量点至少要测3次，取平均值作为该点的局部厚度。每个试样至少要测量5点以上，并以其中最薄的局部厚度作为该试样的漆膜局部厚度值。复合膜和阳极氧化膜的局部厚度值的测量方法与漆膜的局部厚度的测量方法相同。但对于阳极氧化膜、除了测定其局部厚度值之外，还须测量其平均厚度值，即以其5点以上的局部厚度值的平均值作为该试样的阳极氧化膜的平均厚度值。
　　采用涡流法测量膜厚时，要注意以下两点：①不管是采用脱漆剂还是采用刮漆工具去除漆膜，其漆膜一定要除尽。，但又不能伤及氧化膜，否则，测出的氧化膜及漆膜都不准确。②漆膜脱漆前后的测量应尽量在同一点上进行，这样才能用同一点上的测量数据计算漆膜的厚度。为此，应对各个测量点进行编号，避免脱漆前后的测量数据搞混，影响测量厚度的准确性。
　　1．3耐腐蚀性试验
　　电泳涂漆耐腐蚀性检测试验主要是对其复合膜进行耐酸性盐雾腐蚀试验和耐碱性腐蚀试验。至于其氧化膜的耐腐性试验则应在阳极氧化后电泳涂漆前进行，因为电泳涂漆所用的氧化着色铝合金型材不需封孔处理，因而在电泳涂漆过程中漆将会渗入氧化膜微孔内而无法对其氧化膜的耐蚀性能进行测试。
　　复合膜的耐酸性盐雾腐蚀试验采用CASS试验法。按照GB／T1025的相应规定进行，而其耐碱性试验则按照GB／T5237．3中的相应规定，在59／L的NaOH水溶液中，在(20土2)℃的环境温度下进行。
　　在上述两项检测过程中，要注意以下几点：①试验前对试片的清洗不能用会使漆膜溶化的丙酮，甲基酮等有机溶剂；②试验前要做好试片的原始记录，以免试验后检查缺陷时误将试验前的缺陷计算在内；⑧每次试验都应采用新配的试剂，用于配试剂的水都应采用去离子水或纯水；④在耐酸性盐雾腐蚀试验中，一定要注意：试样在盐雾箱中放置的角度，控制收集杯中试剂(溶液)的沉降量及其pH值；⑤在耐碱性试验中，一定要严格控制其环境温度。在不同的温度下，其试验结果大不相同。
　　1．4耐磨性试验
　　复合膜的耐磨性试验按GB／T5237．2中附录A规定的落砂试验法进行。在此试验中，如何确保流量控制针阀的阀针锥度并调整好针阀与漏斗的相对位置以控制其落砂量在3209／rain左右，从而使其落砂流能集中于一点地冲刷试样表面膜是该试验的关键。此外，在试验过程中，检测用砂一定要事先烘干，并注意避风和控制试验的环境温度。由于我们严格控制了上述试验条件，特别是通过反复试验，成功地解决了落砂量以及“点冲刷”问题，因而，在试验过程中基本上能较准确地反映检测试样的真实耐磨性能。
　　1．5耐沸水性试验
　　耐沸水性试验按GB／T5237．3标准中相应的要求进行。试验用水一定要符合实验室用三级水以上的要求；搅拌用的陶瓷块要用三级水冲洗干净；要确保水温≥95℃。此外，在试验过程中，因时问长达5h，长时间的蒸发会引起水位下降，要注意不断添加水质相同的沸水以确保水面高度以及不会引起水温的突然下降。
　　1．6耐候性试验
　　耐候性试验采用氙孤辐射人工加速老化，并按照GB／T1865中的有关规定进行。在此试验中，在截取试验用试片时，一定要预留与被测试作相同的对比试样。做好标记并用黑纸或黑布包好避光保存。否则，表面光泽与色泽的任何微小的变化都会失去对比性。这对于采用氙孤辐射试验的样品尤为重要。
　　1．7漆膜硬度试验
　　漆膜的硬度测定，按GB／T6739―1996标准规定的铅笔测定法进行。实践表明，在手动及机动两种方法中，手动法完全可以满足要求，但务必采用标准所规定的铅笔牌号及铅笔磨削方法。为提高测试效率，可从硬度标号为3H的铅笔开始试验，之后，再根据划痕情况往两头的标号扩展选取试笔，即5H一4H一3H一2H一1H。在测试过程中，铅笔的移动速度要均匀(约1cm／s)，铅笔的推压也要有足够的．力度(以不折断为准)，并注意手感以利于判定漆膜的擦伤情况及其硬度值。
　　1．8附着力试验
　　漆膜的附着力试验一般采用胶带法，按照GB／T9286的规定进行。要确保划格的间隔为1mm，最好采用专用的划格工具，并将漆膜划透直至金属(铝材)本体。采用的胶带应有足够的粘度和强度，粘贴操作时一定要注意排去其中的空气，拉开胶带时一定要在尽量接近60。角的方向迅速、平稳地撕开胶带。
　　1．9外观质量检查
　　处理质量检查主要靠肉眼观察和手感，应特别注意检查下列缺陷：①有无存在缺漆膜部位；②漆膜足否有变色发黄或出现乳白色；③表面光泽有无发略现象；④漆膜中是否存在星状针孔或尘埃等杂物；5用了I摸型材时手感是否有发粘或颗粒状粗糙的感觉。
　　2常见缺陷的成因与对策
　　在电泳涂漆各种繁多的检测项目中，比较常见的缺陷有如下几种。
　　2．1膜厚不合格
　　这种缺陷出现的频率最高，主要有如下两种：
　　①复合膜厚度不合格。对于这种情况，可表现为氧化膜及漆膜都不合格(不够厚)，或其中一种够厚另一种不够厚；②复合膜厚度合格但其氧化膜或漆膜中有一种不合格。例如：某B级复合膜型材的膜厚实测值如表1所示。
　　表l某B级复合膜型材的膜厚与标准
　　 复合膜厚8μm 漆膜厚μm 氧化膜厚μm
　　标准值 ≥16 ≥7 ≥8
　　实测值 ≥18 5 ≥13
　　表1表明，该产品实测复合膜的局部厚度虽然高达18μm，但漆膜局部厚度太薄
　　(5μm)，因而该产品膜厚为不合格。漆膜局部厚度偏薄的原因，可能是由于涂装电压或温度偏低，时间偏短；也可以是由于其槽液老化，溶剂不足或涂料受污染，使其泳透力低，沉积效果差，电泳、电沉积反应过程不充分，最终导致阳极沉积层一漆膜偏薄。针对上述情况，应适当调高槽电压、槽温和涂漆时间，或采取添加溶剂、进行槽液离子交换或更换新涂料等措施，使槽液的胺值、电导度、槽温和pH值符合生产工艺的规定值，从而增加漆膜厚度。
　　2．2耐蚀性能不合格
　　耐蚀性能试验对电泳复合膜是一顼严峻的考验，漆膜的耐碱性腐蚀试验更是如此。某此试样尽管试验前表面很光滑，但试验后其漆膜大量剥落，甚至整个漆膜与基体分离，这种缺陷既与涂漆工艺有关，如涂漆前表面处理不净，或涂漆过程中因pH值等工艺参数控制不当，致使漆液变质，附着力下降，也与原材料特别是涂料(漆料)有关。因而在涂漆过程中，不仅要控制好上述工艺条件，而且也要尽量选择好的漆料，以避免上述现象发生。
　　2．3膜厚不均匀
　　在质量检查过程中，膜厚不均现象也时常发生。这可能是由于：涂装电压不当，局部电流密度过大，槽液温度过高过低或溶剂量过多，吊挂间隔太小或极间距离不均匀(某些地方较窄)。对此，应根据实际情况采取如下相应对策：根据被涂装物的形状及吊挂面积调整涂装电压，通过适当的遮蔽保护措施使电流密度趋向均匀；调整好槽温及溶剂量；调整好被涂物的吊挂间隔及极间距离等，从而确保膜厚均匀。
　　3 结语
　　通过产品试验检测结果分析，其复合膜的性能检测项目繁多，技术要求高，所以测试过程中务必严格按照相关的技术标准和工艺条件操作，以尽可能确保其检测数据真实可靠。
　　

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