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鋁合金陽極氧化膜滴堿試驗(yàn)方法如下三種:
1、試驗(yàn)原理探討
我國鋁合金建筑型材國家標(biāo)準(zhǔn)和日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對滴堿試驗(yàn)的方法原理都未進(jìn)行描述,而為了更好的掌握滴堿試驗(yàn)的操作方法,了解滴堿試驗(yàn)的方法原理是有必要的。滴堿試驗(yàn)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(dāng)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(jìn)行侵蝕,如果封孔不良或氧化膜疏松等原因而導(dǎo)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(jì)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(yàn)主要存在著兩種試驗(yàn)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(dāng)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(xué)反應(yīng)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(nèi)部侵蝕,當(dāng)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(fā)生置換反應(yīng),在反應(yīng)過程中將會有氫氣析出而產(chǎn)生腐蝕冒泡。其化學(xué)反應(yīng)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(dǎo)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(guān),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(dāng)電阻降低到一定數(shù)值的時候可認(rèn)為導(dǎo)電,即認(rèn)為氧化膜被溶解。
2、目視觀察法的注意事項(xiàng)及主要影響因素探討
對于滴堿試驗(yàn)考慮的關(guān)鍵是,試驗(yàn)溫度的控制以及如何準(zhǔn)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(yàn)方法規(guī)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(chǎn)生腐蝕冒泡,計(jì)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?!币簿褪钦f,國標(biāo)認(rèn)可了兩種滴堿試驗(yàn)方法,即目視觀察法和儀器測量法。
對于目試驗(yàn)觀察法,國標(biāo)描述的比較簡單,試驗(yàn)操作中的一些注意事項(xiàng)及其影響因素未作描述。而為了保證測試結(jié)果的準(zhǔn)確性,在操作過程中對于影響因素應(yīng)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(yīng)注意的事項(xiàng)主要有以下幾點(diǎn):
(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(jī)溶劑輕輕擦拭試樣表面;
(2)試驗(yàn)溶液濃度的控制,氫氧化鈉溶液的濃度必須嚴(yán)格控制到100g/L,濃度偏低或偏高將直接導(dǎo)致測試結(jié)果偏大或偏??;
(3)試驗(yàn)溫度的控制,試驗(yàn)時不僅要保證試驗(yàn)環(huán)境溫度控制在35℃±1℃,而且試驗(yàn)溶液和試樣也必須控制在35℃±1℃,為此在測試前應(yīng)先將試液和試樣放置于恒溫儀器中保持一段時間,只有當(dāng)試液和試樣恒定在35℃±1℃之后才可以進(jìn)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(huán)節(jié),因?yàn)樗x用的恒溫儀器不僅應(yīng)起到恒溫的作用,還必須考慮要便于觀察儀器內(nèi)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(nèi)試樣變化情況的觀察口,那么要想準(zhǔn)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(yàn)人員經(jīng)驗(yàn)的影響,在實(shí)際檢驗(yàn)工作中發(fā)現(xiàn),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(yàn)人員提出了很高的要求,試驗(yàn)人員必須要有非常豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),能夠準(zhǔn)確地判斷出氧化膜何時被穿透而開始腐蝕冒泡。
其中:儀器測量法的方法描述我們下期再續(xù)。