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陽極氧化
《鋁合金建筑型材》國標草案編制說明
第二部分：GB 5237.2-200X《鋁合金建筑型材 第2部分
陽極氧化、著色型材》國家標準草案編制說明
1 任務來源
陽極氧化膜由于具有抗腐蝕、耐磨、容易著色和裝飾效果好等優(yōu)良性能，陽極氧化、著色處理作為我國鋁合金建筑型材最早的一種表面處理方式，生產(chǎn)的陽極氧化、著色型材廣泛應用于建筑門窗和幕墻。陽極氧化、著色型材國家標準也已修訂了4版，分別是GB/T 5237-1985、GB/T 5237-1993（陽極氧化、著色型材部分）、GB/T 5237.2-2000和GB 5237.2-2004。為了使我國的陽極氧化、著色型材國家標準與國際接軌，積極采用新的技術(shù)和試驗方法，刪除部分不合理的試驗方法，由全國有色金屬標準化技術(shù)委員會提出，對GB5237.2-2004《鋁合金建筑型材 第2部分: 陽極氧化、著色型材》進行修訂。本次修訂主要是在原標準GB5237.2-2004的基礎(chǔ)上，參考日本標準JIS H8601-1999和歐盟標準QUALANOD《建筑用鋁表面陽極氧化膜質(zhì)量標志規(guī)定》制訂的。 2 工作簡況
（1）2004年10月13日在廣東省佛山市金都酒店，由全國有色金屬標準化技術(shù)委員會組織召開了《鋁合金建筑型材》試驗工作會議，來自全國質(zhì)檢、生產(chǎn)及相關(guān)單位共11家22位代表對鋁合金建筑型材表面處理的性能及試驗方案進行了具體和詳細的討論，確定了鋁合金陽極氧化膜型材的試驗方案和專題試驗大綱，確定了試驗進度和試驗分工。
（2）在《鋁合金建筑型材》試驗工作會議的基礎(chǔ)上，全國有色金屬標準化技術(shù)委員會以有色標委（2004）第38號發(fā)文“關(guān)于開展《鋁合金建筑型材》試驗工作的通知”，確定由國家質(zhì)檢中心、華南質(zhì)檢中心、廣東興發(fā)集團有限公司、廣東堅美鋁型材廠有限公司、福建省南平鋁業(yè)有限公司、福建閩發(fā)鋁業(yè)有限公司、深圳華加日鋁業(yè)有限公司、佛山市羅南鋁業(yè)有限公司等8個單位，對鋁合金型材陽極氧化膜按試驗方案和專題試驗大綱的要求分別進行全面試驗。
（3）2005年7月，由全國有色金屬標準化技術(shù)委員會在北京組織召開了《鋁合金建筑型材》試驗的小結(jié)會議，相關(guān)試驗單位對鋁合金型材陽極氧化膜專題試驗進行了階段性總結(jié)，明確未完成的試驗進度及需完善的試驗內(nèi)容。
（4）2005年11月8日至10日由全國有色金屬標準化技術(shù)委員會在海南組織召開了《鋁合金建筑型材 第2部分: 陽極氧化、著色型材》任務落實會，會議確定了陽極氧化型材的修訂思路。
（5）2006年4月6日至10日在廣州市華燕賓館由全國有色金屬標準化技術(shù)委員會組織召開了《鋁合金建筑型材》試驗研究報告會和《鋁合金建筑型材 第2部分: 陽極氧化、著色型材》草案稿討論會，來自全國70個單位的120名代表參加了會議。會議對標準草案稿進行了認真、熱烈的討論，確定了標準的主要技術(shù)指標和試驗方法，并明確了標準的修訂方向。 3．標準的制定原則、標準的主要內(nèi)容說明與試驗結(jié)果 3.1 標準制定原則
（1）本標準中主要技術(shù)指標和試驗方法是參考日本標準JIS H8601-1999《鋁及鋁合金的陽極氧化皮膜》和歐盟標準QUALANOD《建筑用鋁表面陽極氧化膜質(zhì)量標志規(guī)定》進行編制。
（2）本標準的絕大部分技術(shù)指標和試驗方法采用原標準GB5237.2-2004的內(nèi)容，修訂了氧化膜
2
的封孔質(zhì)量http://www.ishadingyu.com試驗方法和指標，采用硝酸預浸的磷鉻酸法試驗，失重不大于40mg／dm，并刪除了氧化膜的滴堿試驗方法和指標要求 3.2 標準的主要內(nèi)容說明
3.2.1 牌號、狀態(tài)、規(guī)格和表面處理方式
本標準對陽極氧化型材的表面處理方式做出規(guī)定，表1包含以下內(nèi)容：
（1）陽極氧化后的氧化膜應是銀白色的，多數(shù)采用硫酸溶液做電解液。對于有顏色的陽極氧化膜不適用于本標準。例如，采用草酸、酒石酸等做電解液生成的黃色氧化膜不適合采用本標準。
（2）規(guī)定了三種主要表面處理方式，即陽極氧化（銀白色）、陽極氧化+電解著色、陽極氧化+有機著色，對于鋁型材的表面預處理未規(guī)定。隨著鋁型材加工技術(shù)和工藝的發(fā)展，各種鋁型材預處理技術(shù)和工藝層出不窮，有噴砂處理、掃紋處理、電解拋光、化學拋光、拉絲等。通過專題試驗結(jié)果，不同的鋁型材預處理方式對陽極氧化膜的影響很小，只要其表面處理方式符合表1的要求，都在本標準的允許范圍。 3.2.2陽極氧化膜的質(zhì)量
（1）陽極氧化膜的質(zhì)量是本標準的強制性條款，規(guī)定了陽極氧化膜的厚度級別及要求，厚度級別分為AA10、AA15、AA20和AA25四個等級。陽極氧化的厚度是陽極氧化膜的最主要性能指標之一，
直接影響陽極氧化膜的耐蝕性、耐磨性等，所以作為本標準的強制條款強制執(zhí)行。需要說明的是，在本條中出現(xiàn)的“附錄B”不是標準的強制條款，只是作為本標準的資料性附錄。
（2）本標準的陽極氧膜厚度級別是根據(jù)我國鋁合金陽極氧化、著色型材的生產(chǎn)應用現(xiàn)狀和國際貿(mào)易的需要，參考日本工業(yè)標準JIS H8601:1999《鋁合金陽極氧化膜》制定的。本標準中的氧化膜厚度要求及用途與國內(nèi)外標準的對比見表1。在修訂本標準過程中，未將AA10以下的陽極氧化膜納入本標準，有以下幾方面原因：
a）我國鋁合金建筑型材絕大多數(shù)是門窗、幕墻型材，門窗、幕墻型材的陽極氧化膜厚度最低
應達到AA10級，所以將AA10級作為最低級別，以保證標準的適用性。
b）日本工業(yè)標準JIS H8601:1999《鋁合金陽極氧化膜》中將陽極氧化膜厚度分為六級，分別
為AA3、AA5、AA6、AA10、AA15、AA20、AA25，其中AA10以下的陽極氧化型材主要用于廚房用具、日用品、裝飾品和家電配件等，我國標準體系中將此部分內(nèi)容作為一般工業(yè)用陽極氧化型材納入GB/T8013《鋁及鋁合金陽極氧化膜規(guī)范》中。
表1 GB5237.2-200×陽極氧化膜的厚度要求及用途與國外標準的對比
材的國際貿(mào)易提供了技術(shù)支持，消除了我國陽極氧化型材在國際貿(mào)易中的技術(shù)壁壘問題。對于陽極氧化膜厚度，GB5237.2-200×《鋁合金建筑型材 第2部分: 陽極氧化、著色型材》與國內(nèi)外標準對比差異性見表1。從表1可知，GB5237.2的陽極氧化膜厚度指標完全等同于日本標準JISH8601和歐盟標準QUALANOD，與美國標準AAMA611有一定的差異性，主要是AAMA611規(guī)定氧化膜的表觀密度和氧化膜質(zhì)量。沒有將氧化膜的表觀密度和氧化膜質(zhì)量要求納入本標準，原因如下：
a)在陽極氧化型材的國際貿(mào)易中，很少采用美國標準AAMA611，常采用日本標準JISH8601、歐盟標準QUALANOD或者國家標準GB5237.2，在技術(shù)要求中很少要求氧化膜的表觀密度和氧化膜質(zhì)量要求。
b) 氧化膜的表觀密度和氧化膜質(zhì)量要求一般適用于功能性氧化膜，對于裝飾用鋁合金建筑型材氧化膜，常使用平均膜厚和局部膜厚來確定氧化膜厚度的均勻性，不要求氧化膜的表觀密度和氧化膜質(zhì)量要求。
c)在氧化膜的表觀密度和氧化膜質(zhì)量的檢測中，其檢測方法相當于氧化膜厚度的質(zhì)量損失法，檢測方法較復雜。
3.2.3 氧化膜的封孔質(zhì)量
本條是標準的強制性條款，規(guī)定了氧化膜的封孔質(zhì)量要求，采用硝酸預浸的磷鉻酸法試驗，失重不大于40mg／dm2。陽極氧化膜的封孔質(zhì)量，直接影響其耐腐蝕性，是陽極氧化膜的最主要性能指標之一。
本標準的采用了硝酸預浸的磷鉻酸法試驗，該試驗方法是參考歐盟標準QUALANOD制定的，非等效采用了EN12373-7：1999《鋁及鋁合金陽極氧化 硝酸預浸的磷鉻酸浸蝕試驗后按質(zhì)量損失評定陽極氧化膜的封孔質(zhì)量》，目前采用的國家標準是GB/T 8753.2 《鋁及鋁合金陽極氧化 陽極氧化膜的封孔質(zhì)量評定 硝酸預浸的磷鉻酸法》。GB5237.2-200×《鋁合金建筑型材 第2部分: 陽極氧化、著色型材》的封孔質(zhì)量與國內(nèi)外標準對比差異性見表2。
表2國內(nèi)外標準中陽極氧化型材封孔質(zhì)量及試驗方法的差異
氧化膜，硝酸預浸的影響較大，但對于封孔良好的試樣，硝酸預浸的影響較小，從而提高了鑒別氧化膜封孔質(zhì)量的靈敏度，與實際應用有較強的相關(guān)性。因此，本標準采用硝酸預浸的磷鉻酸法作為陽極氧化膜封孔質(zhì)量的檢測方法是適合的。
但從專題試驗數(shù)據(jù)表明，經(jīng)硝酸預浸的封孔質(zhì)量數(shù)值高于未經(jīng)硝酸預浸的封孔質(zhì)量數(shù)值。經(jīng)硝酸
2
預浸封孔質(zhì)量合格的樣品，其與未經(jīng)硝酸預浸封孔質(zhì)量的差值都在10mg／dm以內(nèi)。經(jīng)硝酸預浸封孔
2
質(zhì)量不合格的樣品，其與未經(jīng)硝酸預浸封孔質(zhì)量的差值都大于10mg／dm，而且以上試驗數(shù)據(jù)為全國各地鋁型材企業(yè)提供樣品的檢測數(shù)據(jù)。因此，本標準將陽極氧化膜的封孔質(zhì)量采用硝酸預浸的磷鉻酸
2
法試驗，失重不大于40mg／dm是合適的，與美國標準AAMA611規(guī)定的指標一致。經(jīng)硝酸預浸與未經(jīng)硝酸預浸的封孔質(zhì)量試驗結(jié)果對比見表3所示。
本標準規(guī)定了電解著色、有機著色的型材氧化膜的顏色偏差要求。對于電解著色和有機著色的型材，同一種顏色均有深淺的差異。由于電解著色、有機著色的型材氧化膜的顏色的特殊性，其顏色和色差應符合供需雙方協(xié)商認可的實物標樣要求。日本工業(yè)標準JIS H8601:1999《鋁合金陽極氧化膜》、ISO7599和歐洲QUALANOD標準對氧化膜的顏色偏差要求與本標準一致，美國標準AAMA611采用色差儀，對照標樣，按AATCC試驗方法，與樣色的色差不超過5DE（CMC）。在實際應用中，由于采用色差儀法檢測電解著色、有機著色型材氧化膜的顏色偏差時容易受氧化膜的光澤、表面狀態(tài)影響，檢測數(shù)據(jù)的重現(xiàn)性不高，因此本標準沒有采用色差儀法。國內(nèi)外標準中陽極氧化膜的色差要求及試驗方法見表4。
本標準規(guī)定了陽極氧化膜的耐蝕性試驗方法和指標要求，耐蝕性采用銅加速醋酸鹽霧試驗（CASS），其指標要求與日本工業(yè)標準JIS H8601:1999《鋁合金陽極氧化膜》一致，美國標準AAMA611-02《建筑用鋁陽極氧化膜》采用中性鹽霧試驗（NSS），歐盟標準QUALANOD《建筑用鋁表面陽極氧化膜質(zhì)量標志規(guī)定》采用乙酸鹽霧試驗（AASS），具體對比見表5。
試驗（AASS），主要用于考察涂層的膜下腐蝕性能，一般用于檢驗粉末噴涂或油漆噴涂涂層的膜下腐蝕性能。據(jù)資料介紹，歐洲部分國家的檢測中心或企業(yè)為實現(xiàn)快速檢驗的需要，對于陽極氧化膜均采用銅加速醋酸鹽霧試驗（CASS）和乙酸鹽霧試驗（AASS）2種試驗方法。 3.2.6 氧化膜的耐蝕性
本標準規(guī)定的陽極氧化膜耐磨性,反映其抗機械磨損的性能。耐磨性的性能指標和試驗方法是參照日本工業(yè)標準JIS H8601:1999《鋁合金陽極氧化膜》制訂的，但由于本標準采用的試驗用砂與JIS H8601不同，所以兩標準之間的耐磨性指標均不同。
3.2.7 氧化膜的滴堿試驗
GB5237.2-2004《鋁合金建筑型材 第2部分: 陽極氧化、著色型材》中的滴堿試驗是參考日本工業(yè)標準JIS H8601:1999《鋁合金陽極氧化膜》進行修訂的，但試驗方法略有差異，日本標準JIS H8601:1999采用A、B兩種方法，GB5237.2-2004中的滴堿試驗采用A種試驗方法。在JIS H8601:1999標準中，規(guī)定了AA20以上的陽極氧化膜不適用于滴堿試驗，而采用B種方法即電偶耐堿試驗。滴堿試驗中采用目視觀察汽泡法觀察汽泡比較困難，因人而異，人為因素較大。滴堿試驗雖能從一定程度上考察了陽極氧化膜的耐堿腐蝕性，但經(jīng)十多年的實踐總結(jié)，該試驗方法可操作性差，試驗誤差大，試驗結(jié)果的重現(xiàn)性差。由于陽極氧化膜的耐堿差，一般通過鹽霧試驗檢驗其耐腐蝕性，美國AAMA611標準和歐盟標準QUALANOD都均未要求滴堿試驗。因此，本標準與GB5237.2-2004相比，取消了陽極氧化膜的滴堿試驗。 3.2.8 氧化膜的耐侯性
本標準規(guī)定了陽極氧化膜耐紫外光的性能。氧化膜的耐候性能主要是為了檢驗產(chǎn)品室外長久的暴露時顏色的耐久性。這種耐久性主要取決于著色方式和所使用的著色介質(zhì)。由于工藝上的不同，有機著色膜的耐候性比電解著色膜色差，所以本標準規(guī)定經(jīng)313B熒光紫外燈人工加速老化試驗測試，經(jīng)300h連續(xù)照射后，電解著色膜色差至少應達到1級，有機著色膜色差至少應達到2級，從性能指標上反應出兩種陽極氧化著色磨的優(yōu)劣。
人工耐候性試驗主要有氙弧燈和紫外燈加速試驗兩種，本標準規(guī)定氧化膜的耐候性采用313B熒光紫外燈人工加速老化試驗測試，試驗方法和指標是參考日本工業(yè)標準JIS H8601:1999《鋁合金陽極氧化膜》制定的，日本標準有人工燈和紫外燈兩種試驗測試方法。美國標準AAMA611-02《建筑用鋁陽極氧化膜》的耐候性采用弗羅里達自然耐候試驗，歐盟標準QUALANOD《建筑用鋁表面陽極氧化膜質(zhì)量標志規(guī)定》的耐候性采用耐光牢度試驗。由于自然耐候試驗未有相應的試驗數(shù)據(jù)，相關(guān)的性能指標和試驗方法需在后續(xù)的專題試驗中補充。 3.2.9 氧化膜的外觀質(zhì)量
本標準規(guī)定了陽極氧化、著色型材的外觀質(zhì)量要求。規(guī)定距型材端頭80mm以內(nèi)允許局部無膜或電灼傷的原因是型材陽極氧化時需對型材一端或兩端固定，以確保型材通電良好，但在型材固定部位可能存在局部無膜或電灼傷，只要其長度在距型材端頭80mm以內(nèi)，都在本標準的允許范圍。 4 標準水平分析
本標準在本標準是在原標準GB5237.2-2004的基礎(chǔ)上，參考日本標準JIS H8601-1999和歐盟標準QUALANOD《建筑用鋁表面陽極氧化膜質(zhì)量標志規(guī)定》制訂的，本標準的各項性能指標要求相當于日本標準，達國際先進水平。 5 預期效果
隨著強制性國家標準GB5237.2-200×《鋁合金建筑型材 第2部分: 陽極氧化、著色型材》的實施，將進一步規(guī)范國內(nèi)鋁合金建筑型材市場，保證陽極氧化、著色型材質(zhì)量，提高鋁合金建筑型材的國際競爭力，使我國鋁合金建筑型材技術(shù)標準與先進國家標準更加協(xié)調(diào)，更好地規(guī)避鋁合金建筑型材的國際貿(mào)易壁壘。
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