国家标准《铝及铝合金阳极氧化膜检测方法 第4部分:着色阳极氧化膜耐紫外光性能的测定》编制说明

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GB/T 12967.4-201×铝及铝合金阳极氧化膜检测方法第4部分:着色阳极氧化膜耐紫外光性能的测定编制说明铝及铝合金阳极氧化膜检测方法第4部分:着色阳极氧化膜耐紫外光性能的测定编制说明1 工作简况1.1 任务来源日常生活中,日光的照射是一种很常见的环境现象。

涂层在受到日光照射后.经常出现变色、粉化、起泡、裂纹、脱落等现象。

严重影响产品的性能、外观以及寿命等。

因此。

在涂层性能的评价中,需要模拟自然使用条件,即进行光老化试验对其进行评测。

同时,也为了能快速地评估材料的性能.在进行材料的光老化试验中,常常采用人工加速光老化的方法。

而紫外试验就属于一种人工加速光老化的方法,它是一种着色氧化膜耐紫外线辐射的试验方法。

和其他试验相比,该方法是一种较严格的试验方法。

它在很短的曝晒时间内就会使着色阳极氧化膜发生颜色变化。

这种方法尤其适用于建筑业方面的着色阳极氧化膜试验,也适用于作生产检验。

根据有色金属标准化委员会的2010年有色金属国家标准项目计划表,需要对GB/T 12967.4-1991进行修订,此标准属于《铝及铝合金阳极氧化膜检测方法》标准的第4部分,计划编号为“20102209-T-610”。

计划起始年为2010年,完成年限为2013年。

1.2 主要工作过程2010年,在全国有色金属标准化技术委员会组织下,成立了以国家有色金属质量监督检验中心、广东兴发铝业有限公司、广东新合铝业有限公司、广东豪美铝业有限公司为主要起草单位,以广东坚美铝型材厂有限公司、福建南平铝业有限公司、广东凤铝铝业有限公司、广亚铝业有限公司、福建闽发铝业有限公司、佛山市南海华豪铝型材有限公司、四川广汉三星铝业有限公司等单位为参加起草单位的编制小组。

本标准的制定工作首先从文献、资料调研开始。

收集并翻译整理了国内外的相关参考标准包括ISO 6581-2010“ IAnodizing of aluminium and its alloys - Determination of the comparative fastness to ultraviolet light and heat of coloured anodic oxidation coatings”、EN 12373.8-1998 “Aluminium and Aluminium Alloys - Anodizing - Part 8: Determination of the Comparative Fastness to Ultra-Violet Light and Heat of Coloured Anodic Oxidation Coating.”、JIS H 8685-2-1999“Accelerated test methods for light fastness of coloured anodic oxide coatings on aluminiumand aluminium alloys -- Part 2- Test for light fastness to ultra-violet light ”等,并结合我国实际情况、综合国内外的相关标准对比,编制组于2012年1月提出了标准的征求意见稿(讨论稿)GB/T 12967.4-201X《铝及铝合金阳极氧化膜检测方法第4部分:着色阳极氧化膜耐紫外光性能的测定》。

2012年3月广泛征求相关单位的意见,发出征求意见函15份,收到回函15份,并根据相关单位的意见,对标准进行修订,形成标准的预审稿。

2012年5月28~31日,关于此标准的预审会在河南省沁阳市召开,与会专家对本标准逐条进行了讨论,提出了宝贵意见,并建议按标准新模版对该标准进行编修改,编制组参照这些意见对标准预审稿进行了修改,于2012年8月提出了标准的送审稿。

2012年9月4日,关于此标准的审定在贵州省贵阳市召开,与会专家对本标准逐条进行了讨论,提出了宝贵意见,并建议增加试验验证部分。

编制组参照这些意见对标准送审稿进行了修改,广东兴发铝业有限公司、广东新合铝业有限公司、广东豪美铝业有限公司三家购置了试验装置,并提出了试验方案,完成了试验验证,于2013年11月提出了标准的新版送审稿。

2013年12月1日,在广东省佛山市召开此标准的编制组会议,与会专家对本标准逐条进行了讨论,提出了宝贵意见,建议对标准进行修改,并对编制说明进行充实。

编制组参照这些意见对标准和编制说明进行了修改,2013年12月10日提出了标准的送审稿。

2 标准编制原则和确定标准主要内容的论据2.1 标准的编制原则及依据2.1.1 编制总原则:指导生产、规范市场、规避贸易壁垒、推动技术创新。

2.1.2 标准的编写格式按照GB/T 1.1-2009的规定。

2.1.3 修改采用ISO 6581-2010“ IAnodizing of aluminium and its alloys - Determination of the comparative fastness to ultraviolet light and heat of coloured anodic oxidation coatings”。

2.2标准主要内容2.2.1标准名称本标准属于铝及铝合金阳极氧化膜检测方法系列标准的第4部分,所以在名称仍然沿用了三段式的命名方法,为铝及铝合金阳极氧化膜检测方法第4部分:着色阳极氧化膜耐紫外光性能的测定。

2.2.2范围本标准用于检验阳极氧化膜的耐紫外光性能,规定了测定着色阳极氧化膜耐紫外光性能的比较法,不适用于具热敏感性的着色阳极氧化膜。

范围中规定了此标准适用于经紫外光照射后的着色阳极氧化膜,比较颜色变化。

着色阳极氧化膜经紫外光照射后产生的颜色变化是光与热共同作用的结果。

此处与ISO 6581-2010的不同之处在于此标准中没有单独指出耐热性,因为此标准中的方法是指着色阳极氧化膜经紫外光照射后颜色变化的对比方法,其中的热的产生是由于在紫外光的照射下,试样吸热产生温度升高现象。

范围的注中已说明,在本部分规定的试验条件下,深色试样表面通常会达到较高的温度。

因此本部分没有在1.1中单独说明耐热性,以避免产生歧义。

此标准适用于电解着色样品,对于染色样品,供需双方可商定参照此方法进行耐紫外光性能测试。

2.2.3方法原理本章说明了本部分的方法原理,即阳极氧化试样经紫外光照射后,和控制试样进行比较,通过观察试样经照射后所发生的颜色变化,评定其耐紫外光性能。

方法原理与ISO 6581-2010不同之处在于:此部分是与控制试样进行比较,而ISO 6581-2010中是规定可以与标准试样或控制试样相比较。

这主要是与我国的检测实际相对应的。

在实际进行检测时,控制试样是可以供需双方商定的,供需双方也可以用标准试样作为控制试样。

方法原理中提及标准试样和控制试样,在该试验方法标准中说明如下:标准试样:指耐紫外光性能已知、均匀和稳定的试样。

控制试样:测量时用作比较的,尽可能与试样颜色、工艺相似的试样。

通常由供需双方商定(可由需方提供或指定,或由供方根据需方提供的样品制备)。

控制试样的使用主要是为了比对的目的。

目前,由于国内着色阳极氧化膜生产工艺的多样性,很难找到与试样一一对应的标准试样,因此这部分试验方法主要应用控制试样作为参照物进行测量比较。

2.2.4仪器在本章中对试验所用的仪器进行了规定。

主要由试验箱,紫外光源,试样架等组成。

因为试验过程中,紫外光源发光发热引起试验箱内部及箱体本身温度升高,因此标准规定了试验箱应由耐热材料制成,同时要求试验箱内的试样表面温度在整个试验过程中都不应超过100℃,必要时可采用合适的风冷来对试验箱和试样进行冷却,但要防止光源过冷,以免影响弧长。

试验过程中设定温度上限,主要考虑到温度过高时,着色阳极氧化膜有可能发生热裂,这样将影响试验结果。

标准要求试验箱应具有良好的密封效果,主要为避免试验过程中紫外光泄露伤害环境或人体。

试验过程中,紫外光源可能会产生臭氧,为保证试验室良好的空气质量不受臭氧的影响,因此试验箱需设置强制空气循环装置,将试样箱体内的空气排出室外。

紫外光源作为仪器最重要的组成部分,标准对其作出严格规定,包括类型、材料、功率、弧长、照度、寿命等。

紫外光源应是装有石英罩的中压汞弧灯,特别指明罩子的材料,主要是由于玻璃或其它材料的外罩会屏蔽大量的紫外光线,因此不能用玻璃罩或其它外罩代替石英罩。

为保证试验的持续有效,规定了紫外光源的额定寿命为1000h,因为在使用过程中,紫外光源的强度会所下降,尤其是在波长小于313nm的部分,此时应启用强度调节装置与紫外光源联用,在一定程度上补偿这种下降,如果没有相关的辐照强度补偿,紫外灯工作1000小时后,即使灯没坏也必须更换。

在实际的操作中,关于紫外光源的使用,要遵循生产厂家的指导,注意灯管的及时更换。

为保证试验过程中,所有试样的试验条件相同的,标准明确规定了试样应放置在与光源之间呈等距离190mm位置上,同时要保证光源与试样之间没有任何遮挡。

也就是说明了试样架的位置应设置在以紫外光源为中心半径为190mm的圆周上。

标准中规定了上述三个主要元件和试验的一些控制条件,为达到这些试验要求,需要一些其他组成部位来实现,如温度控制元件、空气循环装置等等。

这些可根据厂家设计的不同而不同,在标准中不做具体规定。

2.2.5试验本章中规定如何进行取样及如何进行试验,包括臭氧的影响,试验时间等都做了说明。

与ISO 6581-2010不同之处在于:此部分是与控制试样进行比较,而ISO 6581-2010中是规定可以与标准试样或控制试样相比较。

在实际进行检测时,控制试样是可以供需双方商定的,供需双方也可以用标准试样作为控制试样。

这是与行业实际情况相适应的。

在实际检测中,通常会使用控制试样而非标准试样进行试验。

试样安装要注意试样待测表面朝向紫外灯。

为保持箱内试验条件稳定,当待测试样规格过小时,可用垫板衬垫;当试样数量不足未能装满所有试样架时,要用垫板填满剩下的空位。

试验一般是经过一段时间的紫外光照射后,试样本身颜色的变化与控制试样的颜色变化进行比对,而试样本身的颜色变化一般可通过试验过程中,对试样一部分进行遮盖不受紫外光照射,对另一部分则暴露受到紫外光照射,试验后这两部分进行比色,即得试样本身的颜色变化,因此,在安装试样时,务必要保证遮盖不受紫外光照射,且试样与光源之间无任何阻挡以保证试样暴露部分受到紫外光照射。

该试验方法原理是约定变色程度,求试验时间。

试验时间主要取决于选用的试验装置、着色阳极氧化试样本身耐紫外光性能以及所商定的控制试样的变色程度,本试验方法与其他光照褪色试验法相比较,是一种比较苛刻的试验方法。