GB∕T 12967.5-2022 铝及铝合金阳极氧化膜及有机聚合物膜检测方法 第 5 部分：抗破裂性的测定.pdf

书 书 书犐 犆犛 犆犆犛犎?犌犅犜?犌犅犜?：?犜 犲 狊 狋犿犲 狋 犺 狅 犱 狊犳 狅 狉犪 狀 狅 犱 犻 犮狅 狓 犻 犱 犪 狋 犻 狅 狀犮 狅 犪 狋 犻 狀 犵 狊犪 狀 犱狅 狉 犵 犪 狀 犻 犮狆 狅 犾 狔犿犲 狉犮 狅 犪 狋 犻 狀 犵 狊狅 狀犪 犾 狌犿 犻 狀 犻 狌犿犪 狀 犱犪 犾 狌犿 犻 狀 犻 狌犿犪 犾 犾 狅 狔 狊犘 犪 狉 狋：犃 狊 狊 犲 狊 狊犿犲 狀 狋狅 犳狉 犲 狊 犻 狊 狋 犪 狀 犮 犲狋 狅犮 狉 犪 犮 犽 犻 狀 犵?书 书 书前言本文件按照 标准化工作导则第部分：标准化文件的结构和起草规则的规定起草。本文件是 铝及铝合金阳极氧化膜及有机聚合物膜检测方法的第部分。已经发布了以下部分：第部分：耐磨性的测定；第部分：盐雾试验；第部分：耐光热性能的测定；第部分：抗破裂性的测定；第部分：色差和外观质量。本文件代替 铝及铝合金阳极氧化用变形法评定阳极氧化膜的抗破裂性。与 相比，除结构调整和编辑性改动外，主要技术变化如下：更改了“范围”的适用对象，增加了铝及铝合金阳极氧化复合膜及有机聚合物膜（见第章，年版的第章）；增加了“规范性引用文件”（见第章）；增加了“术语和定义”（见第章）；更改了“方法概述”（见第章，年版的第章）；在“试剂、材料”中增加了材料的要求（见第章，年版的第章）；在“仪器设备”中增加了冲击试验设备、杯突试验设备、型弯曲试验设备、型弯曲试验设备、碎石冲击试验设备、尖锐工具加工试验设备、千分尺及直尺的内容（见第章，年版的第章）；更改了“试样”（见第章，年版的）；更改了“测试步骤”（见第章，年版的）；更改了“结果表示”（见第章，年版的第章）；更改了“试验报告”的内容（见第 章，年版的第章）。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由中国有色金属工业协会提出。本文件由全国有色金属标准化技术委员会（）归口。本文件起草单位：国合通用测试评价认证股份公司、广东豪美新材股份有限公司、广东建科创新技术研究院有限公司、广东广铝铝型材有限公司、中汽研（天津）汽车工程研究院有限公司、福建省闽发铝业股份有限公司、辽宁忠旺集团有限公司、四川三星新材料科技股份有限公司、广东伟业铝厂集团有限公司、美国科潘诺实验设备公司上海代表处、佛山市质量计量监督检测中心、国标（北京）检验认证有限公司。本文件主要起草人：张文梅、樊志罡、蔡月华、张凯、刘畅、孟宪明、吴昊、黄长远、李洪林、郝雪龙、王争、梁美婵、张恒、李志劲。本文件于 年首次发布，年第一次修订，本次为第二次修订。犌犅犜 引言铝及铝合金阳极氧化膜及有机聚合物膜主要用于铝及铝合金表面的保护、装饰，在交通、建筑、家具、家电、装饰、食品包装、机械零部件及功能材料等多领域广泛使用。铝及铝合金阳极氧化膜及有机聚合物膜检测方法第部分：抗破裂性的测定规定了铝及铝合金阳极氧化膜及有机聚合物膜的抗破裂性试验方法，可作为快速评价铝及铝合金阳极氧化膜及有机聚合物膜受到机械变形影响时，表面膜层抵抗变形破裂的能力，也可用于具有相似膜层试样的工艺质量比较。铝及铝合金阳极氧化膜及有机聚合物膜检测方法与 铝及铝合金阳极氧化氧化膜厚度的测量方法第部分：测量原则、铝及铝合金阳极氧化氧化膜厚度的测量方法第部分：质量损失法、铝及铝合金阳极氧化氧化膜厚度的测量方法第部分：分光束显微镜法、铝及铝合金阳极氧化薄阳极氧化膜连续性检验方法硫酸铜法、铝及铝合金阳极氧化氧化膜封孔质量的评定方法第部分：酸浸蚀失重法、铝及铝合金阳极氧化氧化膜封孔质量的评定方法第部分：导纳法、铝及铝合金阳极氧化氧化膜封孔质量的评定方法第部分：酸处理后的染色斑点法、铝及铝合金阳极氧化膜及有机聚合物膜绝缘性的测定、铝及铝合金阳极氧化阳极氧化膜镜面反射率和镜面光泽度的测定、铝及铝合金阳极氧化阳极氧化膜影像清晰度的测定条标法、铝及铝合金阳极氧化阳极氧化膜表面反射特性的测定积分球法共同构成铝及铝合金阳极氧化膜及有机聚合物膜检测方法标准体系。由五个部分构成：第部分：耐磨性的测定。目的在于确立阳极氧化膜及有机聚合物膜层的耐磨性能评价方法。第部分：盐雾试验。目的在于确立阳极氧化膜及有机聚合物膜层的耐盐雾腐蚀性能评价方法。第部分：耐光热性能的测定。目的在于确立阳极氧化膜及有机聚合物膜层的耐候性能和耐热性能评价方法。第部分：抗破裂性的测定。目的在于确立阳极氧化膜及有机聚合物膜层的抗破裂性评价方法。第部分：色差和外观质量。目的在于确立阳极氧化膜及有机聚合物膜层的色差和外观质量评价方法。年，我国等同采用 ：铝及铝合金阳极氧化用变形法评定阳极氧化膜的抗破裂性，首次制定了 铝及铝合金阳极氧化用变形法评定阳极氧化膜的抗破裂性。年，我国修改采用 ：铝及铝合金阳极氧化用变形法评定阳极氧化膜的抗破裂性，发布了 。代替 ，增加了试剂部分、修改了关于仪器基座的要求、增加了试样及浸泡溶液使用寿命的要求。近年来，各种表面膜层制备技术制成的阳极氧化膜及有机聚合物膜在铝合金制品上的应用越来越广泛，发展前景广阔，现有标准不能满足不同类型膜层抗破裂性能的评价要求，因此有必要在 中规定不同类型膜层的抗破裂性试验方法，以满足不同膜层产品的测试与评价需求。本文件重点补充了有机聚合物膜的冲击试验、杯突试验、弯曲试验、柔韧性试验、碎石冲击试验，阳极氧化膜、阳极氧化复合膜及有机聚合物膜的尖锐工具加工试验。犌犅犜 铝及铝合金阳极氧化膜及有机聚合物膜检测方法第部分：抗破裂性的测定范围本文件给出了铝及铝合金阳极氧化膜及有机聚合物膜抗破裂性测定的方法概述，并规定了试剂、材料、仪器设备、试样、测试步骤、结果表示和试验报告等内容。本文件适用于铝及铝合金阳极氧化膜、阳极氧化复合膜、有机聚合物膜抗破裂性的测定。规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。铝及铝合金术语第部分：表面处理 数值修约规则与极限数值的表示和判定术语和定义 界定的术语和定义适用于本文件。方法概述在受控的试验室环境、规定的仪器设备、固定的试验步骤条件下进行下列试验，考察试样处于不同的变形和受力状态下的膜层破裂情况，评价产品在不同试验条件下的抗破裂性。弯曲变形率测试试验：将试样沿刻有变形指数的螺线弯曲，按变形指数从小到大的方向进行观察，标记样品出现第一个横向膜层裂纹位置，并由此换算出试样的曲率半径，进而计算试样的弯曲变形率。方法适用于铝及铝合金阳极氧化膜（厚度一般不超过）的弯曲变形率的测定。冲击试验：将规定质量的重锤置于适当的高度自由落下，冲击试样的膜层表面或背面，检查变形位置及周边的膜层变化情况。方法适用于有机聚合物膜耐冲击性的测定，不适用于阳极氧化膜或经阳极氧化预处理的有机聚合物膜耐冲击性的测定。杯突试验：使用规定规格的冲模固定试样，将冲头沿固定路径移动至规定深度，使试样发生变形，检查试样凸起部位及周边的膜层变化情况。方法适用于有机聚合物膜抗杯突性能的测定。弯曲试验：使试样在规定的曲率半径下弯曲，目视观察弯曲部位的膜层变化情况，或用黏胶带检查膜层表面有无黏落现象。方法适用于有机聚合物膜层抗弯曲性的测定。柔韧性试验：将试样弯曲 至贴合，重复向内裹卷弯曲 至贴合，以持续提高膜层弯曲半径，直至膜层首次不产生开裂或脱落，根据弯曲次数评价膜层柔韧性。方法适用于评价有机聚合物膜层的柔韧性。碎石冲击试验：在规定的条件下，使碎石冲击试样表面，移除碎屑后根据选定评估区域的凹坑犌犅犜 数量及凹坑尺寸进行凹坑等级评定。方法适用于评价有机聚合物膜层的耐碎石冲击性。尖锐工具加工试验：采用锯切、铣或钻等方式加工试样，观察试样加工处膜层的剥落、分离情况。方法适用于阳极氧化膜、阳极氧化复合膜及有机聚合物膜层耐尖锐工具加工性的测定。试剂、材料除非另有说明，仅应使用确认为化学纯的试剂。硫酸铜溶液：称取 硫酸铜（，狑）置于 容量瓶中，加入 盐酸（），用水稀释至刻度，混匀。硫酸铜溶液可重复使用，但当反应速度明显下降时，应重新配制。碎石：应为外表圆滑的公路碎石，不应为压碎的石灰石或岩石，单个碎石外部轮廓长度应为 ，初次使用前应冲洗干净。仪器设备 弯曲变形率测试试验设备示意图见图、图。标引序号说明：夹紧上螺丝；橡胶垫；金属基板；变形指数；夹紧下螺丝。图弯曲变形率测试试验设备示意图 正视图犌犅犜 标引序号说明：螺旋板；木基座。图弯曲变形率测试试验设备示意图侧视图螺线状金属基板安装在基座上，其边部刻有 的变形指数（犈），曲率半径（犚）通过公式（）进行计算，以厘米（）表示。犚 犈（）冲击试验设备示意图见图。标引序号说明：导管盖；冲头导槽；重锤；冲头；重锤控制器；冲模；刻度；支架；导管；底座。图冲击试验设备示意图犌犅犜 杯突试验设备示意图见图。单位为毫米标引序号说明：标准试板；压陷深度；固定环；冲头及球；冲模。图杯突试验设备示意图 型弯曲试验设备示意图见图，型弯曲试验设备示意图见图。标引序号说明：轴；相对于轴高的挡条。图型弯曲试验设备示意图犌犅犜 标引序号说明：螺旋手柄；调节螺栓；弯曲部件；夹紧鄂；轴棒；止推轴承。轴棒支承件；图型弯曲试验设备示意图 碎石冲击试验设备示意图见图，设备参数应符合表的规定。单位为毫米标引序号说明：试样；喷嘴；喷射圆筒；压力表接口；碎石入口；压缩空气入口。图碎石冲击试验设备示意图犌犅犜 表碎石冲击试验设备参数单位为毫米项目设备参数喷射圆筒内径 喷嘴内径 碎石入口中心到圆筒端面距离 尖锐工具加工试验设备应采用适合的加工工具，如电锯、钻床或铣床等。千分尺，分辨力不低于 。直尺，分辨力为。试样 试样的尺寸应符合表的规定，或由供需双方商定。表试样的尺寸要求项目试样的尺寸要求弯曲变形率测试试验 （犔犠），厚度不应超过冲击、杯突、弯曲试验 （犔犠犎）柔韧性试验 （犔犠）碎石冲击试验 （犔犠）尖锐工具加工试验试样长度不宜小于 注：犔 长度；犠 宽度；犎 厚度。按表规定进行试样的状态调节。表试样的状态调节要求膜层类型状态调节要求温度相对湿度时间阳极氧化膜阳极氧化复合膜有机聚合物膜自干型其他 无法截取符合表要求的试样时，可使用标准试板代替。试样应清洁，无污垢、污渍和其他异物。如有污渍，应采用水或适当的有机溶剂（如乙醇）润湿后，使用干净的软布或类似材料去除。不应使用会腐蚀试验区域或在试验区域产生保护膜的有机溶剂。犌犅犜 测试步骤 弯曲变形率测试试验 用游标卡尺测量试样厚度（犱）。用夹紧上螺丝将试样的一端固定，并将试样有效面向外。将试样沿着螺线方向逐渐弯曲，并保持试样和螺旋板外侧面一直完全接触，之后用夹紧下螺丝将试样的另一端固定。进行裂纹观察，可借助手电筒等辅助光源变换角度进行观察。如果裂纹难以观察，可将试样取下并放入硫酸铜溶液中浸泡约，清洗、干燥后，再重新安放在设备上，标记第一条裂纹出现的位置。记录开始出现裂纹的位置所对应的最小变形指数值。冲击试验 将冲击试验设备放在稳固的平台上，导管应垂直于水平面。通过重锤控制器调节冲击试验设备的重锤到某一高度。将试样平放在底座上（正冲时测试面朝上，反冲时测试面朝下），试样受冲击点边缘与试样边缘的距离不少于，相邻冲击点边缘的距离不应少于。重锤（）自由落于冲头（冲头直径为 ）上，在试样上冲出深度为 的凹坑。目视观察试样凹坑及周边的膜层变化情况。当需采用黏胶带）进一步检查时，应立即将黏着力大于 的黏胶带覆盖在试验后的膜层表面上，压紧以排去黏胶带下的空气，然后以垂直于膜层表面的角度快速拉起黏胶带，目视检查膜层表面有无黏落现象。杯突试验 将试样固定在固定环和伸缩冲模之间，不施加额外压力，测试面面向冲模，并使冲头半球形的顶端刚好与非测试面接触（冲头处于零位）。调整试样，使冲头与试样的接触点距离试样边缘至少。使冲头的半球形顶端以 的恒速推向试样，直至试样压陷深度（冲头从零位开始移动的距离）达到。目视观察试样凸起部位及周边的膜层变化情况。当需采用黏胶带）进一步检查时，应立即将黏着力大于 的黏胶带覆盖在试验后的膜层表面上，压紧以排