书 名 | 铝合金表面处理膜层性能及测试 | 作 者 | 朱祖芳 |
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类 别 | 工程技术 | 出版社 | 化学工业出版社 |
出版时间 | 2012年4月 | 定 价 | 60 元 |
开 本 | 16 开 | 装 帧 | 精装 |
ISBN | 9787122126726 | 字 数 | 309千字 |
版 次 | 1-1 |
《铝合金表面处理膜层性能及测试》铝合金表面阳极极氧化和有机涂料涂装后的膜层性能,为研发、生产和用户广泛关注。本书简要地向读者介绍铝合金表面处理,着重分章阐述阳极氧化膜层和有机涂层的各项性能及其测试方法,包括性能的概念和含义、性能的意义、性能的影响因素、性能的表征方法、性能的测试手段等,列举了当前国内外各项性能的表征和测试标准。本书作者长期从事铝合金表面处理研究和开发工作,近年来参与制定了铝合金表面处理方面的多项国家标准。本书中包含了作者多年的实践经验和研究思考的成果。
本书是铝材开发机构和生产企业技术人员、铝合金表面处理科研和教学培训单位、有色冶金产品质量监督检验单位不可多得的参考书。
第1篇 铝及铝合金表面处理膜层基础知识
第1章 铝及铝合金的物理和化学性质
1.1 铝及铝合金的物理性质
1.2 铝及铝合金的化学性质及钝性
1.3 铝的腐蚀原因
1.4 铝的腐蚀形态
1.4.1 全面腐蚀和均匀腐蚀
1.4.2 局部腐蚀
第2章 铝合金材料简介
2.1 变形铝合金及铸态铝合金
2.1.1 变形铝合金系
2.1.2 变形铝合金状态
2.1.3 铸造铝合金
2.2 铝合金挤压型材和管、棒、线材
2.3 铝合金板带材
2.4 铸态铝合金及铝合金压铸件
第3章 铝及铝合金的表面处理
3.1 铝合金的阳极氧化处理
3.1.1 阳极氧化的表面预处理
3.1.2 阳极氧化
3.1.3 着色
3.1.4 封孔
3.2 铝合金的电泳涂漆处理
3.2.1 电泳涂漆原理
3.2.2 电泳涂装工艺
3.3 铝合金的静电喷涂处理
3.3.1 化学转化处理
3.3.2 静电粉末喷涂
3.3.3 静电液相喷涂
参考文献
第2篇 铝及铝合金阳极氧化膜的性能及测试
第4章 铝合金多孔型阳极氧化膜
4.1 铝多孔型阳极氧化膜的结构
4.2 铝多孔型阳极氧化膜的厚度和组成
4.2.1 铝阳极氧化膜阻挡层的厚度
4.2.2 铝阳极氧化膜多孔层的厚度
4.2.3 铝阳极氧化膜阻挡层的组成
4.2.4 铝阳极氧化膜多孔层的组成
4.3 铝合金阳极氧化膜的性能及测试方法
第5章 铝阳极氧化膜的外观、颜色和厚度及测试方法
5.1 铝阳极氧化膜的外观及测试方法
5.2 铝阳极氧化膜的颜色与色差及测试方法
5.3 铝阳极氧化膜常见的外观缺陷
5.4 铝阳极氧化膜厚度及测试方法
5.4.1 铝阳极氧化膜厚度
5.4.2 铝阳极氧化膜的厚度测定方法
5.4.3 铝阳极氧化膜的表面密度和表观密度
第6章 铝阳极氧化膜的耐腐蚀性能及测试方法
6.1 铝阳极氧化膜的封孔品质及测试方法
6.1.1 铝阳极氧化膜的封孔质量
6.1.2 铝阳极氧化膜封孔质量的检验方法
6.2 铝阳极氧化膜的耐候性及测试方法
6.2.1 铝阳极氧化膜的自然耐候性
6.2.2 自然耐候性试验方法
6.2.3 铝阳极氧化膜加速耐候性及试验方法
6.3 铝阳极氧化膜耐盐雾腐蚀性及试验方法
6.3.1 NASS,AASS和CASS盐雾腐蚀试验方法
6.3.2 不同膜厚级别铝阳极氧化膜的CASS试验的耐腐蚀性能
6.4 铝阳极氧化膜的耐碱腐蚀性及测试方法
6.4.1 滴碱腐蚀试验
6.4.2 电动势法测量耐碱性试验
6.5 铝阳极氧化膜的其它耐腐蚀性及测试方法
第7章 铝阳极氧化膜的物理和力学性能及测试
7.1 铝阳极氧化膜的硬度及测试方法
7.1.1 铝阳极氧化膜的显微硬度特征
7.1.2 铝阳极氧化膜的显微硬度测试方法
7.2 铝阳极氧化膜的耐磨性及测试方法
7.2.1 铝阳极氧化膜的耐磨性
7.2.2 铝阳极氧化膜耐磨性的测试方法
7.3 铝阳极氧化膜的耐光性及测试方法
7.4 铝阳极氧化膜力学性能及测试方法
第8章 铝阳极氧化膜的其它性能及测试方法
8.1 铝阳极氧化膜的电学性能及电绝缘性测试方法
8.1.1 铝阳极氧化膜的电学性能
8.1.2 阳极氧化膜击穿电位测量的电绝缘性测试方法
8.2 铝阳极氧化膜的热学性能及测试方法
8.2.1 铝阳极氧化膜的热学性能
8.2.2 铝阳极氧化膜的抗热裂性的测试方法
8.3 铝阳极氧化薄膜的抗弯曲破裂性及测试方法
8.4 阳极氧化薄膜的连续性及测试方法
8.5 阳极氧化膜光学性能及测试方法
8.5.1 镜面反射率和镜面光泽度的测量
8.5.2 铝阳极氧化膜反射特性的测量
参考文献
第3篇 铝及铝合金有机聚合物膜的性能及测试
第9章 铝表面有机聚合物膜的结构、厚度和测试方法
9.1 铝的阳极氧化电泳涂漆复合膜
9.1.1 铝阳极氧化电泳涂装复合膜的结构
9.1.2 铝阳极氧化电泳涂漆复合膜的成分与厚度
9.1.3 铝阳极氧化电泳涂漆复合膜的厚度测试方法
9.2 铝的有机聚合物喷涂膜
9.2.1 有机聚合物喷涂膜的底层
9.2.2 有机聚合物喷涂膜的成分与厚度
9.2.3 有机聚合物喷涂膜的厚度测试方法
第10章 铝的有机聚合物膜的外观和附着性及测试方法
10.1 铝的有机聚合物膜外观及测试方法
10.1.1 有机聚合物膜的颜色与色差及测试方法
10.1.2 有机聚合物膜的光泽度及测试方法
10.2 铝的有机聚合物膜的外观缺陷及防治措施
10.3 铝的有机聚合物膜的附着性及测试方法
10.3.1 阳极氧化电泳涂漆复合膜的附着性及测试方法
10.3.2 有机聚合物喷涂膜的附着性及测试方法
第11章 铝的有机聚合物膜的耐腐蚀性、耐候性及测试方法
11.1 铝的有机聚合物膜的耐盐雾腐蚀性及测试方法
11.1.1 阳极氧化电泳涂漆复合膜的耐盐雾腐蚀性
11.1.2 静电喷涂膜的耐盐雾腐蚀性
11.1.3 有机聚合物膜的耐盐雾腐蚀测试方法
11.2 铝的有机聚合物膜的耐含二氧化硫的潮湿大气腐蚀性及测试方法
11.3 铝的有机聚合物膜的耐马丘腐蚀性及测试方法
11.4 铝的有机聚合物膜的耐湿热腐蚀性及测试方法
11.5 铝的有机聚合物膜耐候性及测试方法
11.5.1 有机聚合物膜自然耐候性的大气曝露试验方法
11.5.2 有机聚合物膜耐候性的实验室加速试验方法
11.6 铝的有机聚合物膜耐沸水性及检测方法
第12章 铝的有机聚合物膜的耐化学品稳定性及测试方法
12.1 铝的有机聚合物膜的耐酸性及测试方法
12.2 铝的有机聚合物膜的耐碱性及测试方法
12.3 铝的有机聚合物膜的耐砂浆性及测试方法
12.4 铝的有机聚合物膜的耐洗涤剂性及测试方法
12.5 铝的有机聚合物膜的耐溶剂性及测试方法
12.5.1 电泳涂漆膜的耐溶剂性及测试方法
12.5.2 静电喷涂膜的耐溶剂性及测试方法
第13章 铝的有机聚合物膜的硬度、耐磨性等其他物理和力学特性及测试方法
13.1 铝的有机聚合物膜的硬度及测试方法
13.1.1 阳极氧化电泳涂装复合膜的硬度及测试方法
13.1.2 有机聚合物喷涂膜的硬度及测试方法
13.2 铝的有机聚合物膜的耐磨性及测试方法
13.2.1 阳极氧化电泳涂漆复合膜的耐磨性及测试方法
13.2.2 有机聚合物喷涂膜的耐磨性及测试方法
13.3 铝的有机聚合物喷涂膜的力学性能及试验方法
13.3.1 有机聚合物喷涂膜的耐冲击性及试验方法
13.3.2 有机聚合物喷涂膜的耐杯突性及试验方法
13.3.3 有机聚合物喷涂膜的耐弯曲性及试验方法
13.3.4 有机聚合物喷涂膜的机械加工性能试验方法
参考文献
附录
附录1 铝表面处理膜层性能及检测有关词汇的中英对照及释义
附录2 铝合金表面处理膜层的有关标准
附表2 1铝合金表面处理膜层膜性能及检测的相关中国标准
附表2 2铝合金阳极氧化膜和有机聚合物喷涂膜性能及检测的国外主要相关标准
附录3 本书作者发表的论著目录
附录4 本书作者参与制定的国家标准目录
《铝合金表面处理膜层性能及测试》是铝材开发机构和生产企业技术人员、铝合金表面处理科研和教学培训单位、有色冶金产品质量监督检验单位不可多得的参考书。
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建筑铝材表面还有很多处理方式,我所了解的按档次依次是 阳极氧化(大多还是铝本色)、静电粉末喷涂(颜色丰富,物美价廉,用的最多)、电泳(主要就是亮闪闪的K金、K银、香槟色)、氟碳喷涂(颜色丰富,耐候性强...
参考报价350元 喷沙(喷丸) 利用高速砂流的冲击作用清理和粗化金属表面的过程。这种方法的铝件表面处理能够使工件的表面获得一定的清洁度和不同的粗糙度,使工件表面的机械性能...
铝材表面处理工艺介绍 对铝材来说,阳极氧化所能做到的色彩的确比较局限,通常就是银白、古铜、钛金、 K 金色 或者黑色。至于有时看到有很多他色彩是通过另外的工艺方法加工出来的: 1 、电泳涂层 在阳极氧化的基础上,通过电泳的作用,在氧化膜上均匀覆盖上一层水溶性丙烯酸漆膜,使 型材表面形成阳极氧化膜和丙烯酸漆膜复合膜。手感光滑细腻,外观鲜艳亮丽,除能生产原 氧化着色的颜色的基础上,能做出更多如白色及绿色等鲜艳色彩。 2、彩色粉末喷涂 共 200多种颜色选择,给设计师一个广阔空间,性能稳定,漆膜附着力强,不易剥落、耐酸、 耐盐雾、耐灰浆、耐候性、耐老化等性能优异。涂层在空气中不挥发、不氧化、无污染毒害, 环保性能好。表面污物水洗后焕然一新。 3、彩色氟碳喷涂 通过静电作用在铝合金基体表面喷上聚偏二氟乙烯漆涂层。氟碳涂料为偏聚二氟乙烯,氟碳 涂料。所以能具有持久保色度、抗老化、抗腐蚀、抗大气污染,
阳极氧化 产品名称: 阳极氧化后 产品编号: 备 注: 阳极氧化是铝及其合金通过电化学方法在其表面形成转化膜的过程。常规 铝氧化膜可以满足顾客对铝表面从外观到性能的绝大多数渴求。 常规铝阳极氧化膜的优势 : a 、抗(大气)侵蚀能力 可与不锈钢相比 b 、表面硬度高 150~300HV 减少了擦划可能 c 、电绝缘性 电击穿电位达 1000V可与瓷器相比 d 、装饰性优良 着色膜颜色达数十种,这些被改性的染料,其 耐久性已达到满意。 e 、氧化膜的更多优势 多孔氧化膜可以进行化学着色、电解着色以及 自然发色工艺获得数十种不同的着色表面,并可以套字、套图案和作画,还可 以吸附、香料、 光粉等等,制成各种功能性氧化膜。 阳极氧化膜主要应用领域 国防工业、汽车工业、航空航天工程、制药工业、电子及机电一体化产业、 医疗器械、运动器材、装饰与装潢产业、工业标牌、仪表面板等。
《铝合金表面处理技术》注重理论与实践相结合,以理论为基础阐明了铝及其合金各项转化处理的基本原理,同时注意工艺的实用性。书中列出的工艺参数、数据,均有一定的参考价值,有助于在实际生产中加以利用。《铝合金表面处理技术》以国家标准为基础,阐述了铝及其合金表面各种转化膜的有关性能测试及检验方法,可供工厂实践中使用。
《铝合金表面处理技术》可供铝及其合金表面处理的工程技术人员使用,亦可供科研人员及高等院校师生参考。
铁铝合金的性能和用 途见表1。
表1 铁铝合金的性能和用途
牌号 |
品种 |
厚度 (mm) |
μi (mH/m) (0.4A/ m时) |
μm (mH/ m) |
Hc (A/ m) |
B50 (T) |
密度 (g/ cm) |
电阻率 (μΩ·m) |
特点和用途 |
1J16 |
温轧 带材 |
0.20 |
5.0 |
62.7 |
3.2 |
0.65 |
6.5 |
1.40~ 1.60 |
电阻率高,硬度 高,比重小,耐磨 性好,应力敏感性 小,中子辐照磁性 变化小,在弱磁场 下有较高的磁导 率,可部分取代 1J79合金,主要用 于磁屏蔽、小功率 变压器、继电器、 微电机、信号放大 器、输入输出变压 器及磁头等 |
热轧 板材 |
0.35 |
7.5 |
37.6 |
4.0 |
0.65 |
||||
1J13 |
温轧 热轧 |
0.20 0.35 |
0.45 ~0.83 |
6.3 ~ 12.5 |
48.0 ~ 57.6 |
1.05 ~ 1.10 |
6.6 |
1.25 ~ 1.30 |
λs较高(=35× 10)和Br较高, 可替代纯Ni,作超 声波清洗机和其他 超声波换能元件 |
牌号 |
品种 |
厚度 (mm) |
μi (mH/m) (0.4A/ m时) |
μm (mH/ m) |
Hc (A/ m) |
B50 (T) |
密工 (g/ cm) |
电阻率 (μΩ·m) |
特点和用途 |
1J12 |
温轧 热轧 |
0.20 0.35 |
(μ0.01) 3.1 |
31.3 |
12.0 |
1.2 |
6.7 |
0.90 ~ 1.00 |
具有较高磁导率 和Br,可替代部分 1J50,1J46合金, 用于中等磁场工作 元件如微电机、音 频变压器、脉冲变 压器等 |
1.16 |
冷轧 |
0.20 0.50 |
(μ0.01) 2.5 ~ 6.9 |
18.9 ~ 62.7 |
48.0 |
1.3 |
7.2 |
0.70 |
高Bs,低Br (0.25~0.5T),良 好抗大气腐蚀性, 加工性好,可替代 部分硅钢,作脉冲 变压器、功率变压 器电感元件、电磁 阀、电磁离合器铁 芯 |
1、涂膜的制备
国家标准《GB1727-- 79(88)漆膜一般制备法》中分别列出刷涂法、喷涂法、浸涂法和刮涂法的涂膜制备方法。但在制备时需要依赖操作人员的技术熟练程度,涂膜的均匀性较难保证。采用仪器制备涂膜在当前普遍推行,方法有旋转涂漆法和刮涂器法。
2、涂膜外观及光泽测定
(1)涂膜外观
通常在日光下肉眼观察涂膜的样板有无缺陷,如刷痕、颗粒、起泡、起皱、缩孔等,一般与标准样板对比。
(2)光泽的测定基本上采用两大仪器,即光电光泽计和投影光泽计,前者用得较多。
3、涂膜的鲜映性测定
鲜映性是指涂膜表面反映影象(或投影)的清晰程度,以DOI值表示(distinctness of image)。它能表征与涂膜装饰性相关的一些性能(如光泽、平滑度、丰满度等)的综合效应。它可用来对飞机、汽车、精密仪器、家用电器,特别是高级轿车车身等的涂膜的装饰性进行等级评定。
鲜映性测定仪的关键装置是一系列标准的鲜映性数码板,以数码表示等级,分为0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、1.2、1.5、2.0共13个等级,称为DOI值。每个DOI值旁印有几个数字,随着DOI值升高,印的数字越来越小,用肉眼越不易辨认。观察被测表面并读取可清晰地看到的DOI值旁的数字,即为相应的鲜映性。
4、涂膜雾影测定
雾影系高光泽漆膜由于光线照射而产生的漫反射现象。雾影光泽仪是一台双光束光泽仪,其中参与光束可以消除温度对光泽以及颜色对雾影值的影响。仪器的主接收器接收漆膜的光泽,而副接收器则接收反射光泽周围的雾影。雾影值最高可达1000,但评价涂料时,雾影值在250以下就足够,因此,仪器测试范围为0~250。涂料产品雾影值通常应订在20以下,因为涂膜雾影太大,将严重影响高光泽漆膜的外观,尤其浅色漆影响更为显著。
5、涂膜颜色测定
测定涂膜颜色一般方法是按《GB9761-88色漆和清漆的目视比色》的规定,将试样与标准同时制板,在相同的条件下施工、干燥后,在天然散射光线下目测检查,如试样与标准样颜色无显著区别,即认为符合技术容差范围。也可以将试样制板后,与标准色卡进行比较,或在比色箱CIE标准D65的人造日光照射下比较,以适合用户的需要。
另外,为避免人为误差的产生,国家标准《GB11186.1.2-89漆膜颜色的测量方法》规定用光谱光度计、滤光光谱光度计和刺激值色度计测定涂膜颜色方法,即可通称的光电色差仪来对颜色进行定量测定,以把人们对颜色的感觉用数字表达出来。
6、涂膜白度测定
涂膜的白度一般是用目测即可进行评定,但由于人们视觉的差异,不能对真正的白色作出客观评价,故采用仪器测定。
7、涂膜硬度的测定
涂膜的硬度测定方法很多,目前常用的有4种方法,即摆杆阻尼硬度法、铅笔硬度法、划痕硬度法和压痕硬度法。采用国家标准《GB1730-88漆膜硬度的测定摆杆阻尼试验》和《GB6739-86涂膜硬度铅笔测定法》。
8、涂膜耐冲击性测定
国家标准《GB1732-79(88)漆膜耐冲击性测定法》规定重锤质量(1000±1)g,冲头进入凹槽的深度为(2±0.1)mm,滑筒刻度等于(50±0.1)cm。
9、涂膜柔韧性测定
国家标准《GB1731-79漆膜柔韧性测定法》规定使用轴棒测定器、测试时是将涂漆的马口铁板在不同直径的轴棒上弯曲,以其弯曲后不引起漆膜破坏的最小轴棒的直径(mm)来表示。
10、漆膜附着力测定
划格法按国家标准《GB9286-88色漆和清漆漆膜的划格法试验》的结果分级法。为区分优劣,须使用胶带法配合,以得到满意的结果。
交叉切痕法测定附着力的原理基本与划格法相同。
划圈法按国家标准《GB1720-(79)88漆膜附着力测试法》中规定利用附着力测定仪。第一部位内漆膜完好者,附着力最好,为1级;第二部位完好者,为2级;依次类推,7级的附着力最差。
拉开强度法按《GB5210-85漆层附着力的测定法--拉开法》进行。可定量测定漆膜的拉开强度,并以次评价漆膜附着力。
还有划痕法;胶带附着力法'剥落试验法。
11、涂膜耐磨性测定
按国家标准《GB1768-(79)88漆膜耐磨性能测试法》规定采用JM-1型漆膜耐磨仪,经一定的磨转次数后,以漆膜的失重来表示其耐磨性。因失重法可不受漆膜厚度的影响,同样的负荷和转数,失重越小则耐磨性越好。较适宜测定路标漆、地板漆。
12、涂膜磨光性测定
国家标准《GB1769-(79)88漆膜磨光性测试法》采用QG-1型漆膜磨光仪,在一定负荷下经规定的磨光次数后,以涂膜的光泽(%)表示。
13、涂膜打磨性测定
《GB1770-(79)88底漆、腻子膜打磨性测试法》中规定了DM-1型打磨性测定仪的机械打磨测定方法,试板装于仪器吸盘正中,磨头装上规定型号的水砂纸,仪器可自动进行规定次数的打磨,保证了相同负荷和均匀的打磨速度,所得结果比较准确。
14、涂膜重涂性测定
重涂性试验是在干燥后的涂膜上按规定进行打磨后,再按规定方法涂上同一种涂料,其厚度按产品规定要求,在涂饰过程中检查涂覆的难易程度。在按规定时间干燥后检查涂膜状况有无缺陷发生,必要时检测其附着力。
15、涂膜耐洗刷性测定
国家标准《GB9266-88建筑涂料涂层耐洗刷性》规定测试时使用洗刷试验机,试板用夹子固定后使用鬃刷以每分钟固定的往复频率在漆膜表面上来回摩擦,同时不断滴加洗涤剂,试验连续进行直到漆膜露底为止,或按产品标准规定的次数进行。
16、涂膜耐热性、耐寒性及耐温变性测定
测定耐热性方法是采用鼓风恒温烘箱或高温炉,在达到产品标准规定的温度和时间后,对漆膜表面状况进行检查,或者在耐热试验后进行其他性能测试。
耐寒性检测,通常是将涂膜按产品标准规定放入低温箱中,保持一定时间,取出观察涂膜变化情况。
温变性检测通常是在高温60℃保持一定时间后,再在低温如-20℃放置一定时间,如此反复若干次循环,最后观察涂膜变化情况。
17、涂膜耐水性的测定
常温浸水法,按国家标准《GB1733-(79)88漆膜耐水性测定法》规定将涂漆样板的2/3面积放入温度为(25±1)℃的蒸馏水中,待达到产品标准规定的浸泡时间后取出,目测评定是否有起泡、失光、变色等想象,也可用仪器来测定失光率和附着力的下降程度。
18、涂膜耐盐水性测定
耐盐水测定通常是将试板2/3面积浸入3%氯化钠水溶液中,按产品规定时间取出并检查。另外按国家标准《GB1763-(79)88漆膜耐化学试剂性测定法》中规定,也可采用加温耐盐水法,试验温度为(40±1)℃,采用一套恒温设备控制。
19、涂膜耐化学品性测定
依据国家标准《GB1763-(79)88漆膜耐化学试剂性测定法》中所规定,用普通低碳钢棒浸涂或刷涂被试涂料,干燥7天后,测量厚度,将试棒的2/3面积浸入产品标准规定的酸或碱中,在(25±1)℃温度下浸泡。定时观察检查涂膜状况,按产品标准规定判定结果。
20、涂膜耐腐蚀性测定
盐雾试验是目前普遍用来检验涂膜耐腐蚀性的方法。按国家标准《GB1771-91色漆和清漆耐中性盐雾性能的测定》规定执行。涂膜样板在具有一定温度[(40±2)℃]、一定盐水浓度(3.5%)的盐雾试验箱内每隔45min喷盐雾15min,经一定时间试验后,观察样板外观饿破坏程度。按GB1740-79的规定来评定等级。
21、涂膜耐湿热性测定
按国家标准《GB1740-79漆膜耐湿热测定法》规定进行,设备为调温调湿箱。将已实干的涂膜样板放在一定温度[(47±1)℃]、一定湿度[相对湿度为(96±2)%]的调温调湿箱中,在规定的时间内,根据样板上涂膜外观的破坏情况,来评定耐湿热的等级。