GB/T 12967.1-2020 铝及铝合金阳极氧化膜及有机聚合物膜检测方法 第1部分:耐磨性的测定
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4.7.5.1按式(3)计算平均磨耗性R,为无量纲量,数值按GB/T8170的规则修约至两
S试样的磨耗时间或耗砂质量,单位为秒(s)或克(g); d,一一试样的试验位置平均膜厚,单位为微米(um)。 K——按式(4)计算喷磨系数K,单位为微米每秒(μm/s)或毫米每克(μum/g),数值按GB/T811 的规则修约至两位有效数字
商业标准GB/T12967.12020
式中: d。标准试样的试验位置平均膜厚,单位为微米(um); S。标准试样的磨耗时间或耗砂质量,单位为秒(s)或克(g)。 4.7.5.2按式(5)计算单位膜厚的相对磨耗性Rl,为无量纲量,数值按GB/T8170的规则修约至个位
S 试样的磨耗时间或耗砂质量,单位为秒(s)或克(g); d 试样的试验位置平均膜厚,单位为微米(μum); S, 参比试样的磨耗时间或耗砂质量,单位为秒(s)或克(g); 参比试样的试验位置平均膜厚,单位为微米(um)
Rrel : ×100
使用干燥的碳化硅或标准砂磨料,在规定的高度自由下落冲刷试样表面,直至磨穿膜层,用所月 的质量或体积来评定膜层的耐磨性能
应准确显示5000Q的刻度,接触探头尖端应具有光滑的球形表面
5.3.1阳极氧化膜及阳极氧化复合膜试样所用的试验材料为黑色碳化硅磨料,粒度应符合GB/T2481. 1998中F80的规定。 5.3.2有机聚合物膜试样所用的试验材料为符合GB/T17671规定的标准砂磨料, 5.3.3磨料使用前在105℃下干燥不低于2h。干燥后的磨料应储存在干净的密封容器中,磨料重复 使用次数不超过50次,
环境温度应为室温,相对湿度应不大于65%
5.1试样尺寸宜为100mm×100mm。试验前采用涡流法测定每个试样的对应试验点的膜层厚 记录。 5.2试样应取自产品的有效表面,取样位置不应靠近变形位置和产品边缘
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5.5.3如果无法对产品本身进不 测试。 5.5.4冷封孔的阳极氧化膜试样.应
5.6.1试验参数设定
试样平面与落砂束流的夹角应为45°士1°。碳化硅的流量应为320g/min士10g/min,标准砂的 为16 s~18 s内流出2 L
5.6.2.1试样用水或适当的有机溶剂清洁,试验面应无污垢、污渍和其他异物。 5.6.2.2将磨料放人漏斗中,打开落砂开关,使磨料落下约1min,确认磨料流量在规定范围内。如不 在规定范围,应调整控制杆(A型落砂仪)或开关(B型落砂仪)以调整流量。 5.6.2.3将试样固定在试样支架上,其试验面与导管相对,试验面距离导管下边缘约30mm。 5.6.2.4打开落砂开关开始试验。 5.6.2.5对于阳极氧化膜,目视观察磨痕短轴长度为2.0mm时停止试验,使用游标卡尺或其他满足精 度的测量仪器测量短轴长度,满足2.0mm士0.2mm时记录试验时间t,也可计算试验所用磨料质量或 本积。 5.6.2.6对于有机聚合物膜,目视观察磨痕短轴长度为4.0mm时停止试验,使用游标卡尺或其他满足 精度的测量仪器测量短轴长度,满足4.0mm士0.4mm时记录试验时间t,也可计算试验所用的磨料质 量或体积。
5.6.3.1按5.6.2.1~5.6.2.4的步骤进行试验
5.7.1磨耗时间 S
目视法时取三次试验时间平均值 ,电阻法时取三次试验时间最小值作为 内磨耗时间S.,单位为秒(s),数值按GB/T 8170的规则修约至个位
目视法时取三次试验磨料消耗体积平均值作为试样的耗砂体积S,,电阻法时取三次试验磨料消 最小值作为试样的耗砂体积S,,单位为升(L),数值按GB/T8170的规则修约至个位
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目视法时取三次试验磨料消耗质量平均值作为试样的耗砂质量S,电阻法时取三次试验磨料消耗 质量最小值作为试样的耗砂质量Sm,单位为克(g),数值按GB/T8170的规则修约至个位。 5.7.4单位磨耗时间Rw 按式(6)计算试样的单位磨耗时间Rwt,单位为秒每微米(s/μm),数值按GB/T8170的规则修约至 两位有效数字
目视法时取三次试验磨料消耗质量平均值作为试样的耗砂质量S,电阻法时取三次试验磨料氵 量最小值作为试样的耗砂质量Sm,单位为克(g),数值按GB/T8170的规则修约至个位。
5.7.4单位磨耗时间R
按式(6)计算试样的单位磨耗时间Rwt,单位为秒每微米(s/μm),数值按GB/T8170的规则修 位有效数字。
式中: St——试样的磨耗时间,单位为秒(s); d.—试样的试验位置平均膜厚,单位为微米(um)
5.7.5单位耗砂体积R.
按式(7)计算试样的单位耗砂体积Rw,单位为升每微米(L/um),数值按GB/T8170的规则 小数点后一位
式中: S—试样的耗砂体积S,单位为升(L);
5.7.6单位耗砂质量Rm
按式(8)计算试样的单位耗砂质量Rwm,单位为克每微米(g/μm),数值按GB/T8170的规则 小数点后一位
Sm—试样的耗砂质量Sm,单位为克(g); d,一一试样的试验位置平均膜厚,单位为微米(μm)
使用绕有碳化硅纸带的研磨轮往复研磨试样,每完成一次双行程,研磨轮转动一个小角度,使 过的纸带与试验区域接触。根据膜厚或质量的减少量评价试样的耐磨性或耐磨系数,所得结果 准试样或参比试样的试验结果相比较,也可逐层磨损,建立膜厚损失量和双行程次数之间的关系
6.2.1纸带轮磨试验仪
纸带轮磨试验仪的要求参见附录D
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对于普通阳极氧化膜,碳化硅纸带的粒度符合GB/T9258.1一2000中P320的规定;对于硬质阳极 虱化膜和有机聚合物膜,碳化硅纸带的粒度符合GB/T9258.1一2000中P240的规定。碳化硅纸带宽 为12.0mm士0.1mm,长度应刚好绕在研磨轮上,不应有接头,碳化硅纸带可以粘上或用机械法固定。
环境温度为室温,相对湿度应不大于65%
参比试样为按供需双方认可的条件制备的试样
6.5.3.1试样应取自产品的有效表面,取样位置不应靠近变形位置和产品边缘。如果无法对产品本身 进行测试,应使用相同材料、相同工艺、相同加工条件的试片代替试样进行测试。 6.5.3.2试样宜为50mm×50mm,最小尺寸为50mm×30mm,试样厚度宜为2mm~5mm,较薄的 试样可固定在平板金属的表面进行试验, 6.5.3.3冷封孔的阳极氧化膜试样,应放置24h后试验。其余类型试样,放置时间由供需双方协商 决定。
5.6.1.1试样用水或适当的有机溶剂清洁,试验面应无污垢、污渍和其他异物 6.6.1.2用涡流测厚仪测量试验区域至少三个位置的膜层厚度,并计算平均膜厚d1t。需要用质量变化 表示耐磨性时,用天平称取试样的质量m1 6.6.1.3将试样固定在仪器上。 6.6.1.4在砂轮外缘贴上新的研磨纸带。试样为阳极氧化膜时载荷为3.9N士0.1N,试样为硬质阳极 氧化膜和有机聚合物膜时载荷为19.6N土0.5N。 6.6.1.5根据试样种类和膜厚,使仪器运行400ds(双行程)或供需双方商定的次数。 6.6.1.6 从仪器中取出试样,擦拭去除碎屑,计算平均膜厚d2.或称量质量m2t。 5.6.1.7 不应在距离试样两端3mm的区域测量膜厚。 6.6.1.8为避免膜层增重,应尽早称量试样质量
6.6.1.9依据6.6.1.1~6.6.1.6的要求,重新选择试验区域再进行2次试验
6.6.2耐磨系数测试
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6.6.2.1标准试样按6.6.1的要求进行试验,计算磨损前标准试样平均膜厚d1:或称量磨损前标准试样 质量m1s,计算磨损前标准试样d2或称量磨损后标准试样质量m2s 6.6.2.2试样按 6.6.1 的要求进行试验
6.6.3相对耐磨系数测试
6.6.3.1参比试样按6.6.1的要求进行试验,计算磨损前参比试样平均膜厚d1或称量磨损前试参比样 质量m1r,计算磨损前参比试样d或称量磨损后参比试样质量m2r。 6.6.3.2试样按 6.6.1的要求进行试验
6.7.1厚度磨耗性R
按式(9)计算厚度磨耗性Rw,单位为双行程每微米(ds/μm),数值按GB/T8170的规则修 位
式中: N 试样的双行程次数,单位为双行程(ds); di:—磨损前试样平均膜厚,单位为微米(μm); 磨损后试样平均膜厚,单位为微米(um)。
6.7.2质量磨耗性Rm
按式(10)计算质量磨耗性RMW,单位为双行程每毫克(ds/mg),数值按GB/T8170的规则修约至 个位
N 试样的双行程次数,单位为双行程(ds); 磨损前试样质量,单位为毫克(mg); 磨损后试样质量,单位为毫克(mg)
6.7.3厚度耐磨系数I
按式(11)计算厚度耐磨系数Iw,无量纲,数值按GB/T8170的规则修约至个位
式中: 磨损前试样平均膜厚,单位为微米(um); d2 磨损后试样平均膜厚,单位为微米(μm); di:—磨损前标准试样平均膜厚,单位为微米(μm); d2s 磨损后标准试样平均膜厚,单位为微米(um)。
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6.7.4质量耐磨系数 I
式中: 磨损前试样质量,单位为毫克(mg); m 2t 磨损后试样质量,单位为毫克(mg); 1s 磨损前标准试样质量,单位为毫克(mg); m2 磨损后标准试样质量,单位为毫克(mg)。
6.7.5相对厚度耐磨系数R
用式(13)计算相对厚度耐磨系数R,无量纲量,数值按GB/T8170的规则修约至小数点后2位。
式中: d1r——磨损前参比试样的平均膜厚,单位为微米(um); d2r——磨损后参比试样的平均膜厚,单位为微米(um); dlt———磨损前试样的平均膜厚,单位为微米(μm); dz——磨损后试样的平均膜厚,单位为微米(μm)
6.7.6相对质量耐磨系数Raw
式中: m1r 磨损前参比试样的质量,单位为毫克(mg): 7712r 磨损后参比试样的质量,单位为毫克(mg) m1t 磨损前试样的质量,单位为毫克(mg); 7712t 磨损后试样的质量,单位为毫克(mg)
dir d2r ×100 13 d it — d zt
在橡胶砂轮上加规定质量的码,用橡胶砂轮磨擦试样表面,试验经过规定转数后,用膜层质量 是否漏出基体来评定膜层的耐磨性能
7.2.1橡胶轮磨耗仪
橡胶轮磨耗仪要求参见附录E。
型号为CS17的橡胶磨轮型号为S11的预磨砂纸
环境温度为23℃±2℃相对湿度为50%±5%
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试样的形状和尺寸应能使试板正确固定在仪器上,试样中心开有固定孔,固定孔尺寸为 $6.35mm~10mm,试样为直径100mm士5mm的圆盘。除非另外规定,试样表面处理后在试验环 境下至少存放24h。
7.6.1试验前应清洁磨轮,用预磨砂纸磨50周。 7.6.2将试样置于转台上,设置转速为60r/min士2r/min或70r/min士2r/min。 7.6.3装好负荷为1000g的橡胶磨轮,在试验区域附近安置吸尘口,开始吸尘。对于硬质阳极氧化膜 式样设置预磨周期1000转,对于普通阳极氧化膜及有机聚合物膜试样设置预磨周期50转,对于有机 聚合物膜试样预磨周期由供需双方商定。预磨完成后,将试样取下称量试样质量m1t。 7.6.4再次将试样置于转台上,安置好吸尘口,开始吸尘。按照产品要求设置试验转数,进行试验。完 成后取下试样,擦拭去除碎屑,称量试样质量M21。
7.6.1试验前应滑洁磨轮,用预磨砂纸磨50周。 7.6.2将试样置于转台上,设置转速为60r/min士2r/min或70r/min士2r/min。 7.6.3装好负荷为1000g的橡胶磨轮,在试验区域附近安置吸尘口,开始吸尘。对于硬质阳极氧化膜 式样设置预磨周期1000转,对于普通阳极氧化膜及有机聚合物膜试样设置预磨周期50转,对于有机 聚合物膜试样预磨周期由供需双方商定。预磨完成后,将试样取下称量试样质量m1t。 7.6.4再次将试样置于转台上,安置好吸尘口,开始吸尘。按照产品要求设置试验转数,进行试验。完 成后取下试样,擦拭去除碎屑,称量试样质量m2。
用橡皮擦沿试验区域进行规定载荷、行程和往复次数的擦拭后,以基材裸露情况来评定膜层的耐磨 生能。
橡皮擦磨试验机结构示意图见图1。
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环境温度为室温,相对湿度小于85%。
图1橡皮擦磨试验机结构示意图
8.5.1将橡皮擦放置在铜套内(伸出铜套的橡皮长度不宜超过1.6mm)并将铜套锁紧在测试杆上。 8.5.2 将调速器开关调到最低,开机使机器空转,确认机器正常。 8.5.3 将试样固定在试验平台上,调节测试杆位置使橡皮擦与试样测试部位垂直,加上相应载荷测试 磁码。 8.5.4 按产品标准或供需双方商定的试验速度和摩擦次数进行试验。 8.5.5观察表面磨损情况或测量试样表面裸露基材的长度。
8.5.1将橡皮擦放置在铜套内(伸出铜套的橡皮长度不宜超过1.6mm)并将铜套锁紧在测试杆上。 8.5.2 将调速器开关调到最低,开机使机器空转,确认机器正常。 8.5.3 将试样固定在试验平台上,调节测试杆位置使橡皮擦与试样测试部位垂直,加上相应载荷测试 磁码。 8.5.4 按产品标准或供需双方商定的试验速度和摩擦次数进行试验。 8.5.5观察表面磨损情况或测量试样表面裸露基材的长度。
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在试样表面水平拉动一定载荷的滑块,使用测力计测量水平方向的摩擦力。通过摩擦力与载荷之 比求出摩擦系数
9.2铝箔摩擦系数测量
摩擦系数测量仪结构示意图见图2,试验原理见图3。滑块质量为200g,滑块尺寸为63mm× 63mm
摩擦系数测量仪结构示意
图3擦系数测量仪试验原理图
试样包括尺寸大于80mm×200mm的下试样和尺寸为70mm×70mm上试样。试样表面厂 清洁、无毛刺。用上试样包住滑块。
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9.2.3.1将下试样试验面向上,平整地固定在水平试验台上,下试样纵向与试验台的长度方向应平行。 9.2.3.2包住滑块的上试样纵向与滑块纵向保持一致。 9.2.3.3将包住滑块的上试样平稳地放在下试样中央,将滑块连接到拉力计上,使两试样的纵向与滑动 方向平行。 9.2.3.4两试样接触后保持15s,平行试样表面缓慢拉动拉力计,读取两试样开始相对滑动时拉力计读 数,为静摩擦力F;。 9.2.3.5两试样以100mm/min士10mm/min的速度相对移动100mm距离内力的平均值为动摩擦 力Fd。 9.2.3.6重复以上步骤进行另两组试样的测试,以三组试样的算术平均值表示,取三位有效数字,
9.2.3.1将下试样试验面向上,平整地固定在水平试验台上,下试样纵向与试验台的长度方向应平行。 9.2.3.2包住滑块的上试样纵向与滑块纵向保持一致。 9.2.3.3将包住滑块的上试样平稳地放在下试样中央,将滑块连接到拉力计上,使两试样的纵向与滑动 方向平行。 9.2.3.4两试样接触后保持15s,平行试样表面缓慢拉动拉力计,读取两试样开始相对滑动时拉力计读 数,为静摩擦力F;。 9.2.3.5两试样以100mm/min士10mm/min的速度相对移动100mm距离内力的平均值为动摩擦 力Fd。 9.2.3.6重复以上步骤进行另两组试样的测试,以三组试样的算术平均值表示,取三位有效数字
9.2.4.1静摩擦系数U
817 F, U;= m·g 式中: F; 三次测量的静摩擦力平均值,单位为牛顿(N) 777 滑块质量,单位为千克(kg); 重力加速度,为9.8N/kg
9.2.4.2动摩擦系数U
Fa Ud= m·g 式中: F 三次测量的动摩擦力平均值,单位为牛顿(N): m 滑块质量,单位为千克(kg); g 重力加速度,为9.8N/kg。
9.3铝地板摩擦系数测量
试验报告至少应包括以下内容: a)本部分编号; b)试验方法(喷磨法、落砂法、纸带轮磨法、橡胶轮磨法、橡皮磨擦法和摩擦系数测定法); c)试样和(如适用)标准试样和/或参比试样的编号; d) 使用的仪器; e)试验点数量及其位置; f) 喷磨法试验用试验区域平面与导管轴之间的角度、磨料种类及其粒度、气体压力;
g)落砂法试验用磨料种类及其粒度; h)纸带轮磨法试验用砂轮与试验表面之间的力、砂带种类; 橡胶轮磨法试验用橡胶轮种类、载荷、预磨转数; 橡皮磨擦法试验用橡皮擦种类、橡皮伸出长度、载荷; k)摩擦系数测定法试验用滑块质量; 1)关于试验现象和检测面特性的说明; m)与试验程序的偏差; n)观察到的任何异常特征; D)试验结果; )试验日期
g)落砂法试验用磨料种类及其粒度; h 纸带轮磨法试验用砂轮与试验表面之间的力、砂带种类; 橡胶轮磨法试验用橡胶轮种类、载荷、预磨转数; 橡皮磨擦法试验用橡皮擦种类、橡皮伸出长度、载荷; k)摩擦系数测定法试验用滑块质量; 关于试验现象和检测面特性的说明; m)与试验程序的偏差; n)观察到的任何异常特征; D)试验结果; p)试验日期。
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A.1.1A型喷磨试验仪的基本结构示意图见图A,1
型喷磨试验仪的基本结构示意图见图A建筑技术交底,1
图A.1A型喷磨试验仪的基本结构示意图
A.1.2喷嘴的结构示意图A.2。喷嘴一般由黄铜或不锈钢制成,设计上要求喷嘴的耐磨性很强。 A.1.3喷磨装置由玻璃、黄铜、不锈钢或其他的硬质材料制成。它主要由两个管子组成,管子之间为同 轴固定。外管与净化干燥的压缩空气或惰性气体发生器相通,所供气体由控制阀严格控制其流速。干 燥磨料通过内管在出口端与空气混合后,直接喷射在阳极氧化膜试样的表面上。 A.1.4计时器可根据需要进行选择
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.1.5供料漏斗 g/min)土1g/min的速度供料, 4.1.6有些喷磨试验仪的结构虽然设计合理,但是在实际应用中,运用这些设计却难以生产出一批能 产生相同试验结果、目不受某些因素影响而产生误差的喷磨试验仪
装饰标准规范范本A.2.1B型喷磨试验仪的基本结构示意I
....- 检测标准
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