摘要：國標GB/T5237.2-2000規定的滴堿試驗的性能指標與日本工業標準JIS H 8601規定的耐堿性的性能指標一致，但二者在試驗方法上還是有些差異，國標GB/T5237.2認可目視觀察法和儀器測量法為滴堿試驗方法，而日本工業 標準JIS H 8601中耐堿性試驗方法只規定了儀器測量法。針對國標對滴堿試驗方法描述不夠具體的原因，本文對滴堿試驗的方法原理進行了描述,并對目視觀察法的注意事 項及主要影響因素進行了描述，同時還介紹了日本工業標準JIS H 8681-1規定的儀器測量法。通過對兩種方法的對比，認為儀器測量法更具優勢，減少了人為因素的影響。 關鍵詞：陽極氧化膜、滴堿試驗、性能、方法 隨著建筑鋁合金型材表面處理工藝技術的不斷完善和提高，對于產品質量的要求也應相應的提高，為此，新頒布的2000版國家標準GB/T 5237.1-5237.5《鋁合金建筑型材》在1993版GB/T5237的基礎上進行了大篇幅的修改，將原冶標YS/T 100-1997《電泳涂漆鋁合金建筑型材》和YS/T 407-1997《粉末靜電噴涂鋁合金建筑型材》共同統一到標準中來，同時增加了氟碳漆噴涂型材的內容。在修訂過程中，大量參考采用了國外先進的標準，其 中GB/T 5237.2-2000《鋁合金建筑型材 第2部分 陽極氧化、著色型材》中滴堿試驗的性能指標就與日本工業標準JIS H8601《鋁及鋁合金陽極氧化膜》中所規定耐堿性的性能指標相一致。但二者在試驗方法上還是有些差異，我國標準GB/T 5237.2中規定的滴堿試驗方法為目視觀察法或儀器測量法，而日本工業標準JIS H 8601中的耐堿性試驗方法僅規定了儀器測量法【注：日本工業標準JIS H 8601中耐堿性試驗方法規定了兩種儀器測量法，一種是電壓試驗法（alkali resistance test by electromotive force）；另一種則是堿點滴試驗法（alkali spot test），即國內一些檢驗人員所采用滴堿試驗方法中的儀器測量法。】。 1 試驗原理探討 我國鋁合金建筑型材國家標準和日本工業標準對滴堿試驗的方法原理都未進行描述，而為了更好的掌握滴堿試驗的操作方法，了解滴堿試驗的方法原理是有必要的。 滴堿試驗主要用于考察陽極氧化膜的耐堿腐蝕性能。對于陽極氧化膜來說，其耐堿腐蝕性能相對比較差，當一定濃度的氫氧化鈉溶液滴在陽極氧化膜表面之后，將很 快對陽極氧化膜進行侵蝕，如果封孔不良或氧化膜疏松等原因而導致陽極氧化膜耐堿腐蝕性差時，其侵蝕速度將會更快，因此通過計算陽極氧化膜被穿透時間可用于 評價陽極氧化膜的耐堿腐蝕性能。但由于氫氧化鈉溶液對氧化膜的侵蝕速度快，給氧化膜耐堿腐蝕性能的評價帶來一定的難度。目前，滴堿試驗主要存在著兩種試驗 方法，一種是目視觀察法，一種是儀器測量法。目視觀察法是基于當氫氧化鈉溶液滴在氧化膜表面之后，氧化膜將會慢慢溶解，其化學反應方程式如下： Al2O3·χH2O＋2NaOH＝2NaAlO2＋（χ+1）H2O 氧化膜在溶解過程中，氫氧化鈉溶液不斷向氧化膜內部侵蝕，當氫氧化鈉溶液侵蝕到基體金屬表面之后，金屬鋁與氫氧化鈉溶液發生置換反應，在反應過程中將會有氫氣析出而產生腐蝕冒泡。其化學反應方程式如下： 2Al＋2NaOH＋2H2O＝2NaAlO2＋3H2 而儀器測量法是基于陽極氧化膜的電絕緣性而提出的，鋁基體是電的良導體，鋁陽極氧化膜則是高電阻的絕緣膜，其絕緣性與氧化膜的厚度有關，在氧化膜被氫氧化 鈉溶液溶解過程中，隨著氧化膜厚度的降低其電阻也將會慢慢降低，當電阻降低到一定數值的時候可認為導電，即認為氧化膜被溶解。 2 目視觀察法的注意事項及主要影響因素探討 對于滴堿試驗考慮的關鍵是，試驗溫度的控制以及如何準確地判斷氧化膜剛好被穿透的時間。我國GB/T 5237.2-2000中對滴堿試驗方法規定為：“在35℃±1℃下，將大約10mg、100g/LNaOH溶液滴至型材試樣的表面，目視觀察液滴處直至 產生腐蝕冒泡，計算其氧化膜被穿透的時間。也可用儀器測量氧化膜穿透的時間。”也就是說，國標認可了兩種滴堿試驗方法，即目視觀察法和儀器測量法。對于目 試驗觀察法，國標描述的比較簡單，試驗操作中的一些注意事項及其影響因素未作描述。而為了保證測試結果的準確性，在操作過程中對于影響因素應加以注意，以 便盡可能減少或避免這些因素的影響，本方法應注意的事項主要有以下幾點：（1）試樣的控制，試樣受檢面必須保持完整，不允許有擦花或劃傷等破壞，而且受檢 面必須清潔，不允許有污漬、油污等臟物覆蓋在受檢面上，因此測試前一般要用不破壞氧化膜的有機溶劑輕輕擦拭試樣表面；（2）試驗溶液濃度的控制，氫氧化鈉 溶液的濃度必須嚴格控制到100g/L，濃度偏低或偏高將直接導致測試結果偏大或偏小；（3）試驗溫度的控制，試驗時不僅要保證試驗環境溫度控制在 35℃±1℃，而且試驗溶液和試樣也必須控制在35℃±1℃，為此在測試前應先將試液和試樣放置于恒溫儀器中保持一段時間，只有當試液和試樣恒定在 35℃±1℃之后才可以進行測試；其四是恒溫儀器的選用，恒溫儀器的選用在本方法中是一個非常重要的環節，因為所選用的恒溫儀器不僅應起到恒溫的作用，還 必須考慮要便于觀察儀器內試樣的變化情況，如果所選用的恒溫儀器沒有一個能夠清晰地觀察儀器內試樣變化情況的觀察口，那么要想準確地判斷出試樣何時開始腐 蝕冒泡是不大可能的。另外，目視觀察法還受試驗人員經驗的影響，在實際檢驗工作中發現，從陽極氧化膜開始溶解到氧化膜被穿透（試樣開始腐蝕冒泡）這一過程 中并沒有一個很明顯的變化，給氧化膜穿透時間的判斷帶來很大難度，這就對試驗人員提出了很高的要求，試驗人員必須要有非常豐富的實踐經驗，能夠準確地判斷 出氧化膜何時被穿透而開始腐蝕冒泡。 3 儀器測量法的方法描述 對于儀器測量法在國標中并未描述其具體的操作方法，但日本工業標準JIS H 8601中規定按JIS H 8681-1：1999《鋁及鋁合金陽極氧化膜耐腐蝕性試驗方法-第1部分：耐堿性試驗》執行，在JIS H 8681-1中對儀器測量法進行了詳細的描述。為了使國內從事質量檢驗工作的人員對儀器測量法有一個比較清楚的了解，本文就日本工業標準JIS H 8681-1所規定的堿點滴試驗方法（儀器測量法）的操作要點進行介紹。本方法主要的試驗儀器有：滴液儀器（能夠在設定的時間間隔按設定的試液量連續地滴 落試液）、恒溫儀器以及測電阻的儀器。其試驗要求如下表所示： 項目 試驗要求 試驗空氣溫度 35℃±1℃ 試驗溶液溫度 35℃±1℃ 每個測試點的試驗面積 大約28mm?（直徑為6mm） 每個測試點的試液量 大約16mg 試液滴落的時間間隔 5s 氫氧化鈉溶液的濃度 100g/L 在試驗前應采用浸有適當溶劑（如丙酮、乙醇等對試樣無腐蝕的溶劑）的柔軟的布將試樣表面的污漬清洗干凈。接著用耐堿性墨水或其他墨水在試樣表面畫一些一定 間距并且內徑大約為6mm的圓或將有一些直徑為6mm的孔的合成樹脂帶粘在試樣表面，并將試樣放在溫度為35℃±1℃的恒溫儀器中至少保持30min，使 試樣溫度恒定為35℃±1℃。然后用滴液儀器將試液連續地滴落到試樣上標記的圓內。當腐蝕冒泡點的數量增加到所有測試點的數量一半時，立即將試樣投入漂洗 水中，在測試面上用棉球等輕輕地擦洗并晾干。記錄從最初滴落的液滴或最后滴落的液滴到試樣被投入水中的間隔時間。用可測電阻的儀器測量每個測試點的導電 性，要求每個點測量3次，當儀器的讀數達到5000Ω或更低，則認為此測試點導電并且認為此測試點的氧化膜已被溶解。計算最后一個導電的測試點到試樣被投 入水中的間隔時間，這一時間就可用于評價該試樣耐堿腐蝕性能。然而，筆者認為儀器測量法的操作也并不一定要求一塵不變，基于本方法的試驗原理，對操作步驟 進行適當的修改也還是可以的。例如國內有些檢驗人員將儀器自動滴加試液的操作改為手動滴加試液，這應該算是一個很好的變化，因為這一改變使儀器測量法的適 用范圍更廣，一般的實驗室都可采用，而無需購買專門的試液滴加儀器。 4 結論 （1） 儀器測量法對氧化膜被穿透的判斷是通過測量其導電性來反映的，與目視觀察法相比較，其操作簡單易行,減少了人為因素的影響，使結果的重現性更好。 （2）與目視觀察法相比較，儀器測量法對檢驗人員經驗的要求更少些，有利于新接觸本試驗的檢驗人員快速掌握。 參考文獻 [1] GB/T 5237.2-2000[S],鋁合金建筑型材 第2部分 陽極氧化、著色型材 [2] JIS H 8601:1999[S],Anodic oxide coatings on aluminium and aluminium alloys [3] 朱祖芳.鋁合金陽極氧化與表面處理技術[M].北京:化學工業出版社,2004.299 [4] JIS H 8681-1:1999[S],Test methods for corrosion resistance of anodic oxide coatings on aluminium and aluminium alloys- Part 1:Alkali resistance test

鋁合金建筑型材表面處理膜主要功能是裝飾性和防護性，其中評價產品有無防護性能的一個常用性能指標就是耐鹽霧腐蝕性，它也是鋁合金建筑型材國家標準的一項 重要性能指標。在GB 5237.4-2004《鋁合金建筑型材 第4部分：粉末噴涂型材》和GB 5237.5-2004《鋁合金建筑型材 第5部分：氟碳漆噴涂型材》中對耐鹽霧腐蝕性的評價規定了三種試驗方法：即銅加速乙酸鹽霧試驗(CASS試驗)方法、乙酸鹽霧試驗（AASS試驗）方法和 中性鹽霧試驗（NSS試驗）方法，這三種試驗方法分別來自于日本輕金屬制品協會規范《建筑用鋁及鋁合金著色涂膜》、歐盟Qualicoat和美國AAMA 2603標準中的要求。其中日本標準中規定的銅加速乙酸鹽霧試驗的試樣不需要劃交叉線，直接進行測試，而美國AAMA 2603、歐盟Qualicoat規定的中性鹽霧試驗和乙酸鹽霧試驗要求在試樣表面劃兩條深至基體的交叉對角線，然后再進行測試。這三種鹽霧試驗方法是評 價鋁合金建筑型材耐鹽霧腐蝕性最常用的方法，但三者之間考查的對象還是有所區別。銅加速乙酸鹽霧試驗主要考查的是膜上腐蝕，其評價的主要是有機涂層的性 能。不過，試驗證明當前處理效果不好或噴涂前經鉻化處理（或磷-鉻化處理等）的型材被再次污染時，則試驗后也會出現起泡現象而造成產品不合格。中性鹽霧試 驗和乙酸鹽霧試驗考查的主要是膜下腐蝕，當然對膜上腐蝕也進行了考查，因此，其考查對象除了有機涂層之外，還對前處理的化學轉化膜進行了考查。所以我們認 為GB 5237.4-2004和GB 5237.5-2004中規定的乙酸鹽霧試驗、中性鹽霧試驗考查的更全面些，而標準中規定的銅加速乙酸鹽霧試驗對有機涂層下的化學轉化膜的耐鹽霧腐蝕性未 進行評價，這將可能導致乙酸鹽霧試驗、中性鹽霧試驗與銅加速乙酸鹽霧試驗結果存在較大的差異。然而考慮到銅加速乙酸鹽霧試驗加速腐蝕性更快些，有利于企業 生產控制，也有利于政府職能部門對產品進行監督檢驗，如果能以最短的時間對產品質量作出評價,這將是生產企業最希望看到的結果，因此我們嘗試著采用表面劃 交叉對角線的試樣進行銅加速乙酸鹽霧試驗，希望了解銅加速乙酸鹽霧試驗對鋁合金建筑型材有機聚合物噴涂產品膜下腐蝕的情況，以便于給標準的修訂起到參考作 用。 1 試驗準備 1.1 試樣的選取。試樣包括粉末噴涂樣品和氟碳漆噴涂樣品，所有試樣都是按正常的生產工藝，隨同產品同時生產出來的，樣品表面無劃傷和擦花現象。所有試樣受檢面都采用刀具劃兩條交叉對角線，交叉對角線劃破涂層深至金屬基體，線段不貫穿對角。 1.2 鹽霧箱的選用。本試驗所選用的鹽霧箱是英國C+W專業設備有限公司生產的，其型號為：SF/450/0。該儀器具有溫度控制系統和流量控制系統，工作時鹽液流經噴嘴，通過壓縮空氣使其霧化，然后沉降在試樣表面。 2 試驗操作 2.1試驗溶液的配制 本試驗所用試劑全部采用分析純化學試劑。通過計算，將一定量的氯化鈉溶于蒸餾水中，使其濃度為50g/L。接著再在此溶液中加入一定量的氯化銅 （CuCl2·2H2O）， 使氯化銅（CuCl2·2H2O）的濃度為0.26g/L。在室溫下用酸度計測量初配制時溶液的PH值，并采用冰乙酸來調節溶液的PH值，將其控制在 3.0~3.1之間，以保證從噴嘴中噴射出來的收集液的PH值在3.1~3.3范圍內。 2.2 氣壓和鹽液流量的調節 壓縮空氣的壓力和鹽液流量對于試驗結果有很大的影響，因此，試驗前要先調試好氣壓和鹽液的流量。本試驗在鹽霧箱內放置了兩個收集器，一個放置在靠近噴嘴的 部位，另一個放置在遠離噴嘴的箱角。收集器成漏斗形狀，直徑為10cm，收集面積約為80cm2。漏斗管插入帶有刻度的量筒內，以便于確定所收集到的鹽液 量。氣壓和鹽液流量調試操作程序是：先將壓縮空氣調節閥和流量調節閥調整到一定的數值，使儀器經過24h噴霧后，兩個收集器收集的鹽液量大致相等，并且每 個收集器收集的鹽液量為（1~2）mL/h。記錄此時壓縮空氣調節閥的氣壓和鹽液流量調節閥的流量，作為測試樣品時的氣壓控制和流量控制的數值。 2.3 試樣的放置 本試驗所用的鹽霧箱配有試樣架，樣品放置于試樣架的試樣槽內，可保證試樣受檢面與垂直方向大約成20°的角度。試驗時將試樣置于試樣架上，試樣已劃交叉線 的受檢面朝上。試樣與試樣之間保持一定的距離，以保證不影響鹽霧自由降落在每個受檢面上，并且試樣上的液滴不會落到其他試樣的受檢面上。 2.4 試驗控制 試樣放置好之后，對試驗參數也進行了設置，其中將試驗溫度設置為50℃，試驗時間參照GB5237.4和GB 5237.5中CASS試驗的規定設置為120h。在鹽霧箱工作期間每天都檢查壓縮空氣的氣壓和鹽液流量是否穩定，確保氣壓和流量控制在前面已調試并記錄 的氣壓值和流量值。 本試驗在鹽霧箱運行48h后，曾經短暫停止試驗，取出樣品進行目視檢查受檢面的腐蝕情況，在檢查過程中發現試樣表面腐蝕很少，因此為了縮短試驗停止時間， 當時未對樣品進行仔細評價，而是立即將樣品放回鹽霧箱繼續試驗，直到鹽霧箱運行120h之后結束試驗。為了減少腐蝕產物的脫落，試樣從鹽霧箱內取出來之 后，放在試驗室內自然干燥大約0.5h，然后用常溫下的自來水清洗受檢面，以除去試樣表面殘留的鹽溶液，再自然晾干后進行檢查。試驗結果如表1、表2所 示。 表1氟碳漆噴涂樣品120hCASS試驗結果 樣品編號 試驗結果描述 1 未劃線區域表面腐蝕為9.5級，劃線區域腐蝕離劃線處約0.5mm 2 腐蝕離劃線處約0.5mm 3 腐蝕離劃線處約0.5mm 4 腐蝕離劃線處約0.5mm 5 腐蝕離劃線處約0.5mm 6 腐蝕離劃線處約0.5mm 7 腐蝕離劃線處約0.5mm 8 腐蝕離劃線處約0.5mm 9 腐蝕離劃線處約0.5mm 10 無明顯腐蝕 11 腐蝕離劃線處約1mm 表2 粉末噴涂樣品120hCASS試驗結果 樣品編號 試驗結果描述 12 腐蝕離劃線處約1mm 13 腐蝕離劃線處約1mm 14 腐蝕離劃線處約1mm 15 腐蝕離劃線處約1mm 16 腐蝕離劃線處約0.5mm 17 腐蝕離劃線處約0.5mm 18 腐蝕離劃線處約0.5mm 19 腐蝕離劃線處約0.5mm 20 無明顯腐蝕 21 無明顯腐蝕 22 無明顯腐蝕 23 無明顯腐蝕 24 無明顯腐蝕 25 無明顯腐蝕 26 無明顯腐蝕 27 無明顯腐蝕 28 無明顯腐蝕 29 無明顯腐蝕 30 無明顯腐蝕 31 無明顯腐蝕 32 無明顯腐蝕 33 無明顯腐蝕 2.5 試驗結果分析 （1）本次試驗共測試了33個樣品，所有樣品劃線區域的腐蝕都在離劃線處2mm以內，其中有18個樣品有明顯的腐蝕現象，占所有樣品的54.5%，有1個樣品在非劃線區域有輕微腐蝕，占所有樣品的3.1%。 （2）本次試驗共測試了11個氟碳漆噴涂樣品，其中有1個氟碳漆噴涂樣品經120hCASS試驗后，其腐蝕離劃線處大約為1mm，占所有氟碳漆噴涂樣品的9.1%；有1個氟碳漆噴涂樣品經120hCASS試驗后無明顯腐蝕，占所有氟碳漆噴涂樣品的9.1%。 （3）本次試驗共測試了22個粉末噴涂樣品，其中有4個粉末噴涂樣品經120hCASS試驗后，其腐蝕離劃線處大約為1mm，占所有粉末噴涂樣品的18.2%；有14個粉末噴涂樣品經120hCASS試驗后無明顯腐蝕，占所有粉末噴涂樣品的63.6%。 3 結論 從以上試驗結果我們可以看出，對于受檢面劃交叉線的鋁合金粉末噴涂樣品和氟碳漆噴涂樣品，經過120h銅加速乙酸鹽霧試驗后，其腐蝕一般都在離交叉線 2mm以內，而在非劃線區域也將可能出現腐蝕現象。因此，我們得出以下結論：（1）銅加速乙酸鹽霧試驗的加速腐蝕速度相對比較快，經過120h銅加速乙酸 鹽霧試驗后，對于工業化生產的噴涂樣品在劃交叉線區域很多都有較明顯的腐蝕現象。（2）對于正常生產的粉末噴涂樣品和氟碳漆噴涂樣品，經過120h銅加速 乙酸鹽霧試驗后，其腐蝕一般都比較輕微，基本上都在離交叉線2mm以內，因此將GB 5237.4-2004和GB 5237.5-2004中的銅加速乙酸鹽霧試驗修改為將樣品表面劃交叉對角線之后再進行試驗應該是可行的。 參考文獻 [1] GB 5237.4-2004[S]，鋁合金建筑型材 第4部分 粉末噴涂型材 [2] GB 5237.5-2004[S]，鋁合金建筑型材 第5部分 氟碳漆噴涂型材 [3] GB/T 10125-1997[S]，人造氣氛腐蝕試驗 鹽霧試驗

2010年07月23日 09:54 廣佛都市網-佛山日報 廣佛都市網訊 佛山日報記者趙嵐 通訊員曾銳波、劉汕鵬報道：上海世博展是今年夏天最熱門的旅游地，而“南海制造”鋁型材也功不可沒。昨日，記者從南海鋁型材協會獲悉，包括世博會主辦公樓、阿根廷館等均大規模使用大瀝企業產品。 南海多家鋁型材企業中標世博會場館項目。南海大瀝作為我國重要的鋁型材生產基地，擁有眾多國內知名品牌，而企業開發的節能環保產品，也屢屢被應用到國內重大場館工程。 記者了解到，在世博園區內內，包括世博會中國館、世博會主辦公樓、阿根廷館、阿聯酋館等，均使用了來自南海大瀝企業生產的環保、節能鋁型材產品。 本地一家鋁型材廠憑借突出的環保水平，成功“入園”。堅美鋁業集團有限公司副總工程師何家金介紹，憑借自主開發的具有隔熱、節能功能的鋁型材產品，堅美成 功“殺入”上海世博會，包括上海世博會主辦公樓，阿聯酋館和阿根廷館等建筑，都能找到堅美鋁材的“影子”，其用量總共超過了500噸。 據了解，近年來大瀝鋁型材企業在清潔生產、節能減排上不斷投入資金，實現了與生態環境和諧發展的目標。而行業在環保節能產品的研發上也不斷加大。其中，堅 美鋁業承擔的國家科技部重點項目——環境友好型建筑材料與產品研究開發目前已經結束，正在鑒定驗收。而南海鋁型材企業研發的多種節能環保鋁型材，已被廣泛 使用到世博會重要場館上，并成為引領建筑節能環保發展的新方向。

2010年06月03日 14:45 廣佛都市網-珠江時報 獅山助鎮內鋁型材企業進行整治提升 本報訊（記者 呂嘯天 通訊員 黃瑩） 昨日上午，獅山鎮節能減排治污辦與南海區環保局聯合舉辦培訓班，幫助鎮內52家鋁型材及相關企業在技術上進行整治提升。 據介紹，獅山鎮需要整治提升的52家鋁型材企業要在6月30日前辦理相關申請手續，所有的整治工程要求在9月15日前全部完成，區環保局等部門將在10月31日前完成驗收監測，對驗收不達標的企業責令一個月內完成整治，經整治后仍達不到要求的予以關停。 昨日，區環保局負責人為相關的鋁型材企業主、環保技術骨干講解了整治提升的相關標準、要求等。獅山鎮共有鋁型材企業58家，其中需整治提升的為52家，關停6家。區環境保護局副局長杜劍波表示，獅山是繼大瀝之后第二多鋁型材的鎮，大瀝有184家，獅山58家排第二。 “獅山將堅持方向不變、目標不降、步子不停、力度不減地對重污染行業的整治提升。”獅山鎮黨委委員游劍鋒表示，該鎮已組建綜合巡查執法大隊，實行網格精細 化管理和綜合執法治理，對環境污染嚴重、群眾投訴較多的行業和區域實行鐵腕整治。希望相關的鋁型材企業主密切配合，做好整治工作，促進經濟與社會可持續發 展，推動低碳經濟和綠道城市建設，推動獅山打造“廣佛都市圈西翼新型的綠色經濟區”。