铝阳极氧化膜常见的外观缺陷

 铝阳极氧化膜外观的缺陷或瑕疵，是指严重程度不同的外观不一致性，前者影响到使用性能，而后者的外观不一致性可能并不至于影响使用性能或服役寿命。本节首先并不是为了确定“一项具体的外观不一致性”究竟属于缺陷还是瑕疵，也不是具体探讨或规定区分缺陷或瑕疵的方法或标准，因为这样可能陷人争执不休的讨论，因此本章仍将所有的外观不一致性暂且笼统地都称之为缺陷。

 铝阳极氧化膜的外观缺陷是多种多样的，也总是难于完全避免的，列表1列出铝阳极氧化膜在化学预处理、阳极氧化、着色(电解着色和染色)和封孔.等工序中发生的常见缺陷及其特征、发生原因及防治措施。列表说明外观缺陷只是考虑到叙述可以简洁与明确，在进行外观检验时便于按照列表1的内容对照，但是列表说明毕竟过于简单，而且没有缺陷的外观照片，很难据此明确对照判断。图1也不可能全面细致介绍阳极氧化膜的所有外观缺陷，我国已经制定铝合金阳极氧化膜和有机聚合物涂层缺陷的外观缺陷标准并附有缺陷外观的照片，读者可以查证新近颁布的国家标准GB/T26296—2010《铝及铝合金铸阳极氧化膜或有机聚合物涂层缺陷)。目前有关铝合金阳极氧化膜缺陷的;专著十分稀缺，1992年英国学者A.w.Brace的专著《阳极氧化膜缺陷成因及防治)一书虽已问世20年，但是内容全面，文字和照片说明具佳，为此仍然具有很高的参考价值。

  尽管如此，即便按照国家标准或国外资料的照片和文字，企图简单的“对号人座”去判断缺陷的成因和寻找防治揩施，仍然还是比较麻烦和复杂的，其复杂性部分在于以下一些基本情况。在分析和判断铝阳极氧化膜的缺陷或瑕疵的时候，首先应该注意到以下两个基本事实，使得缺陷的成因和防治措施并不是唯一性的，它们之间也没有简单的对应关系。只有通过反复认真地观察和分析外观缺陷，对照有关技术标准和资料，再结合充分细致的工艺调查、研究和对比，也许才有可能得到准确的判断。

  这两个基本事实是:

  (1)同一种外观缺陷可能是由于不同原因造成的

  同一外观缺陷，例如铝阳极氧化膜发暗失光的原因相当复杂，至少可能由以下8个原因造成:①铝合金材料中某些重金属杂质(如铁、锰等)含量过高;②铝合金中大块第二相金属间化合物析出;③铝合金挤压的冷却速度太慢或挤压出口温度过高造成第二相化合物的析出;④阳极氧化温度偏低或电流密度偏大引起阳极氧化膜透明度下降;⑤碱洗不良或碱洗之后除灰不够充分使表面留存污秽物质;⑥阳极氧化膜太厚引起光亮度下降;⑦封孔工艺不当引起表面发灰;⑧阳极氧化槽液中重金属离子(如铜、铁、锰等)的污染。由此可

列表1铝阳极氧化膜常见的缺陷及其特征、生成原因及防治措施

见，同一缺陷的防治措施，必须针对不同的缺陷成因执行。

  (2)同一种发生缺陷的原因可能引起不同的外观缺陷

  铝合金材料中大块中间金属化合物的第二相沉淀析出通常是许多外观缺陷的原因，至少可以引起下面的6种缺陷:①引起阳极氧化膜的失光、发暗;②引起阳极氧化膜的表面白班;③引起阳极氧化膜的表面黑点;④可能引起铝-铜合金阳极氧化膜的烧损;⑤引起阳极氧化膜的耐腐蚀性下降等性能缺陷;⑥引起阳极氧化膜的透明度降低等。

  在具体研究或认定铝阳极氧化膜的外观缺陷成因的时候，特别在制定防治措施的时候，不言而喻还必须首先仔细观察并准确回答产生的缺陷与阳极氧化膜的位置关系。也就是说，此缺陷究竟存在于阳极氧化膜的内部，还是发生于阳极氧化膜的表面;或者在铝基体与阳极氧化膜之间的界面，还是铝合金材料本身的缺陷。为了回答这个问题，一般可以采用化学剥离法除去阳极氧化膜，然后再进行仔细观察分析，也许可以大致判断目视缺陷与阳极氧化膜的位置关系，从而推测导致缺陷发生的真正原因。在不少情形下还不得不借助于仪器分析确定缺陷的位置，例如光学金相显微镜、电子探针等分析仪器。只有首先查清了缺陷的位置，才不至于将缺陷生成的原因(成因)与缺陷发现的工序相混淆，更不会简单地将缺陷成因简单地归委于发现缺陷的工序。

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