铝及铝合型材阳极氧化膜与有机聚合物膜检测

铝及铝合金型材阳极氧化膜与有机聚合物膜检测要点

一、 膜层基础性能检测

1. 膜厚测量：

   • 阳极氧化膜： 测量氧化膜总厚度，区分阻挡层和多孔层（如需要）。对染色膜，还需测量着色层的渗透深度。常用方法包括涡流测厚仪、显微镜横截面法。
   • 有机聚合物膜： 测量涂层总干膜厚度。粉末涂层通常在固化后测量，液体涂层需区分湿膜和干膜厚度。常用涡流测厚仪（非铁基）、磁性测厚仪（铁基）及超声波测厚仪。

2. 表面硬度：

   • 阳极氧化膜： 常用显微硬度计测量膜层本身的努氏硬度或维氏硬度。
   • 有机聚合物膜： 常用铅笔硬度测试，评估涂层表面的抗划伤能力。

3. 耐磨性：

   • 阳极氧化膜： 常用落砂试验、喷磨试验或轮式磨损试验评估膜层的抗砂粒冲击或摩擦磨损能力。
   • 有机聚合物膜： 常用落砂试验、泰伯尔磨耗试验评估涂层表面的耐磨耗性能。

4. 附着强度：

   • 阳极氧化膜： 评估膜层与铝基体的结合力。常用方法是胶带撕剥试验（一般结合划格法）、弯曲试验、杯突试验、热震试验。
   • 有机聚合物膜： 评估涂层与基材（铝材或氧化膜）或涂层间的结合力。最常用划格法胶带撕剥试验。其他方法包括拉开法附着力测试、弯曲试验、冲击试验（评估涂层抗冲击变形后是否剥落）。

5. 封孔质量：

   • 阳极氧化膜： 这是阳极氧化膜特有的关键检测项目，评估多孔层是否被充分封闭以提升耐蚀性和抗污染性。常用方法：
     • 酸浸失重法： 测量膜层在酸性溶液中的质量损失率。
     • 导纳（或阻抗）法： 测量膜层的电化学性能参数。
     • 染色斑点试验： 定性评估封孔效果，观察染料是否吸附于表面。

二、 耐环境与耐腐蚀性能检测

1. 耐盐雾腐蚀性：

   • 中性盐雾试验： 模拟海洋或含盐环境。评估阳极氧化膜或涂层体系的耐腐蚀性及划痕处的蔓延程度。记录出现腐蚀产物（白锈、红锈）或起泡、剥落的时间。
   • 铜加速乙酸盐雾试验： 更为严酷的酸性盐雾环境，加速腐蚀进程。
   • 循环腐蚀试验： 模拟更真实的自然环境（如盐雾、干燥、湿润、冷凝循环），结果更具参考价值。

2. 耐湿热性：

   • 将样品置于恒温恒湿环境中，评估膜层在高温高湿条件下是否起泡、变色、失光、开裂或附着力下降。

3. 耐候性与抗紫外线性：

   • 自然曝晒： 在典型气候区域长期放置，评估膜层颜色、光泽变化及粉化、开裂等老化现象。结果最真实但周期长。
   • 人工加速老化： 使用氙灯老化试验机或紫外荧光灯老化试验机模拟日光和湿气作用，加速评估膜层的抗老化性能（颜色变化ΔE、光泽保持率、粉化等级等）。

4. 耐化学试剂性：

   • 阳极氧化膜： 常用点滴法或浸渍法，测试膜层对特定酸、碱溶液的抵抗能力（变色、腐蚀）。
   • 有机聚合物膜： 将特定清洁剂、溶剂、酸碱等试剂滴于或敷于涂层表面一定时间，观察涂层是否出现失光、变色、软化、起泡、溶解等缺陷。

5. 耐沸水性（阳极氧化膜）：

   • 将样品浸入沸水中一段时间，评估封孔质量和膜层的整体完整性。观察是否出现局部发白、起泡或失光现象。

6. 耐砂浆性：

   • 模拟建筑外墙受水泥砂浆污染的情况，评估膜层（特别是聚合物涂层）抵抗砂浆侵蚀及清除砂浆后是否受损的能力。

三、 外观与光学性能检测

1. 颜色与外观一致性：

   • 目视检查：在标准光源箱下，与标准色板或封样件对比，评估颜色、光泽、纹理是否均匀一致，检查有无流挂、桔皮、缩孔、颗粒、划伤、擦伤、露底等外观缺陷。
   • 仪器测量：使用色差仪测量颜色坐标值和色差ΔE，使用光泽度仪测量表面光泽度值。

2. 抗冲击性（有机聚合物膜）：

   • 落球冲击或落锤冲击试验，评估涂层在突然外力冲击下的抗变形开裂及抗剥落能力。

四、 特殊性能检测（根据需要）

1. 耐沸水性（有机聚合物膜）： 评估涂层在持续沸水浸泡下的稳定性。
2. 耐洗刷性： 评估涂层（特别是建筑型材）抵抗反复清洁擦洗的能力。
3. 电绝缘性（阳极氧化膜）： 测量膜层的击穿电压或体积电阻率。
4. 耐沾污性： 评估膜层抵抗或易于清除污渍的能力。
5. 耐热性： 评估膜层在高温下颜色、光泽、硬度、附着力等的变化。
6. 涂层固化程度（粉末涂层）： 常用溶剂擦拭法或测量玻璃化转变温度评估。

五、 复合膜体系的特殊考量

对于“阳极氧化膜 + 有机聚合物膜”的复合体系（如电泳涂漆在氧化膜上），除上述相关项目外，还需特别关注：

1. 复合附着力： 评估聚合物涂层与阳极氧化膜之间的结合强度。
2. 耐丝状腐蚀性： 评估复合膜体系在划痕处抵抗丝状腐蚀蔓延的能力（通常通过划痕后盐雾试验评估）。
3. 系统相容性： 确保阳极氧化膜的特性（如封孔质量、孔隙率）与后续聚合物涂层匹配，避免长期使用出现剥离等问题。

结论：

铝及铝合金型材表面膜层的检测是一个多维度、综合性的评估过程。需根据产品的最终应用环境、技术要求及客户规范，科学合理地选择和组合检测项目。通过严格把控膜层的厚度、硬度、附着力、耐腐蚀性、耐候性及外观质量等关键指标，才能确保铝型材制品具备优异的性能和长久的使用寿命，满足建筑、交通、电子、家居等各领域的需求。检测数据的准确性和可靠性对于产品质量控制和持续改进至关重要。