铝阳极氧化膜的外观及测试方法

      阳极氧化膜的外观特征非常重要，由于铝的阳极氧化膜是透明膜，因此阳极氧化处理之前基体金属铝的表面状态、表面机械预处理与化学预处理之后的金属表面视觉效果，都会直接影响透明的铝阳极氧化膜覆盖的铝材外观。阳极氧化膜的外观特征不仅包括铝基体表面的光亮度、表面纹理、金属质感及其均匀性和平整度，甚至包括表面瑕疵等被透明阳极氧化膜覆盖的金属铝表面的基体表面特征，还包括阳极氧化膜本身的目视外观缺陷与瑕疵、着色铝阳极氧化膜的颜色、色调及其均匀性等等。这些特征与铝合金材料和阳极氧化工艺的关系似乎要比有机聚合物膜更为密切和复杂，有些往往只能进行定性的比较和判别，明确的定量检测有时候还比较困难，也许具备可靠的半定量效果的评定已经可以满意了。不同成分铝合金的透明阳极氧化膜，其外观的金属质感或所谓“底色”也会有所差别。电解着色阳极氧化膜不仅存在从浅到深的颜色深浅差别，例如仿不锈钢色、香槟色、由浅到深的古铜色直至黑色，而且还存在色调(底色)的差别。各种牌号的铝合金由于合金成分不同，即使阳极氧化工艺参数相同也可能存在“底色”(例如习惯上说的“偏红”或“偏青”色调)的差别，或者称为色调上的差异，这种色调的差别通常很难通过常用的色差仪器进行明确的定量鉴别。

       阳极氧化膜的目视外观缺陷是非常重要的外观特征和品质标志，例如黑斑、白点、粉化、烧焦、颜色不均等，似乎也比有机聚合物喷涂膜更加难于掌握，外观缺陷的判别和认定同样需要具有明确和统-的观察规定以及缺陷程度判断。但是无论如何，在实际判断外观缺陷时，应该首先区分表面的差异属于缺陷(defet) 还是属于瑕疵(impefetin), 实际上就是判别“缺陷”的严重程度，事实上应该是很有现实意义的。瑕疵虽然也是“表面的品质特征与预想(-般已经规定)水平或状态存在的一一种差异”， 这一点上似乎是与缺陷意义相同的，但是瑕疵表现的差异程度比缺陷轻得多，大多数情况下所谓瑕疵不致严重影响使用功能。

       国家标准GB/T8013.1—2007对于非装饰性铝阳极氧化膜的目视外观性能的要求是:“从供需双方商定的距离，目视观察在有效面上应没有腐蚀、麻面、夹杂等可见缺陷”。对于装饰性阳极氧化膜还提出:“以0.5m距离目视观察装饰性阳极氧化膜表面，应有特别均匀的外观，无可见缺陷存在”。对于目视观察的距离应该按照使用要求具体规定，例如建筑用铝材经过阳极氧化后，可以在距离不小于3m处进行外观目视观察，其表面基本上要达到均匀一致，不应存在可以发现的表面缺陷或瑕疵。如果对于表面状态有明确的特殊要求时，应该由供需双方确定铝合金类型、表面机械预处理或化学预处理方法等等，因为工艺措施直接影响外观质量。表面机械预处理包括磨光、刷光、扫纹、抛光、喷砂或喷丸等，表面化学预处理包括酸浸蚀、碱腐蚀、化学抛光和电化学抛光等。如果用户对于表面可见缺陷或瑕疵有明确的要求和规定，缺陷的允许位置和大小可以由供需双方用样板确定或者由供需双方预先商定。英国标准BS 1615:1987《铝及其合金的阳极氧化膜》的附录D“阳极氧化以后目视检查的指导”中指出:“从近处观察或从不同角度观察有效面的外观，其光亮度，条纹等可见的影响都可能有所差别，但不一定就是缺陷”，这种“不一定就是缺陷”的差别，通常可以认为就是不影响使用功能的“瑕疵”。由此我们可以认为，某些外观差别不--定就是不可接受的缺陷，必须根据使用目的确定观测条件及认定具体规定的缺陷。对于建筑铝型材的外观质量而言，我国标准GB 5237.2—2004曾 经规定“产品表面不允许有电灼伤、氧化膜脱落等.影响使用的缺陷。距型材端头80mm以内允许局部无膜或电灼伤”。日本标准JIS H 8601:1999提出:“在铝合金工件有效面上的阳极氧化膜，其外观不应该存在有害于使用的缺陷，例如表面不规则性、氧化膜粉化和氧化膜破损等。对于外观质量的评定，如有需要可以采用供需双方商定的标准样品或界定样品”。日本标准的规定有两点值得注意，一是所谓的“缺陷”以“是否有害于使用”作为界限，这就是我们常说的需要区分缺陷与瑕疵。二是评定外观质量可以采用供需双方商定的标准样品或界定样品，这也就是我们常用的所谓“标样”，以达到半定量的效果。

      因此铝材阳极氧化膜外观品质的判别，需要对不同用途铝材的观察距离和角度，观察光源的类型和环境亮度等作出明确限制，以提高目视观察的一致性、重复性和准确度。铝合金阳极氧化膜的外观之所以难于定量界定，还由于铝合金表面的金属光亮程度的干扰和透明阳极氧化膜对光线的双重反射性，都对仪器的定量测量带来一定困难。而目视法的人为因素又比较明显，因此采取供需双方认可的标准样品或界定样品(即 上标和下标)作为基准，或许是-一个更为实际可行的半定量方法，GB/T 8013.1—2007对于外观质量的检查规定就是这样考虑的。

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