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为何用CASS试验评价铝型材阳极氧化膜的室外耐腐蚀性
1:CASS试验
铝型材阳极氧化膜的耐腐蚀性评价有耐碱蚀性和耐铜加速醋酸盐雾腐蚀性CASS试验;作为区分使用环境的试验项目,阳极氧化膜相关的JIS H8601—1999中规定,在厨房用品和日用品中进行耐碱腐蚀性试验时,在结露的大气暴露环境中使用的建筑铝型材、车辆外装等以及在干燥氛围中使用的装饰品、家电零部件等,采用CASS试验作为试验项目;
CASS试验使用盐雾腐蚀试验箱,将含铜盐的酸性乙酸氯化钠溶液喷雾到试片上,由试片产生腐蚀的程度来评价铝型材阳极氧化膜耐腐蚀性的方法;铝型材阳极氧化膜的应用领域从器具扩展到门窗等室外使用的建筑铝型材,研究接近室外腐蚀行为且具有加速性的耐腐蚀性试验方法的结果表明,CASS试验的加速腐蚀形态是点蚀,与室外暴晒试验的形态类似,所以CASS试验是评价铝型材阳极氧化膜耐腐蚀性的试验方法之一;
2:CASS试验的特征
CASS试验用的盐雾溶液是含铜盐的酸性的乙酸氯化钠溶液,因为含有Cu离子,铝型材阳极氧化膜上有缺陷时,就会与局部铝型材基体发生置换反应析出铜;这种置换析出的Cu是比Al电位正的金属,就会促进电位低的Al的溶解;因此,铝型材阳极氧化膜受到酸性的试液而腐蚀溶解,使阳极氧化膜的缺陷部位腐蚀溶解的倾向增强;尽管CASS试验中产生的点蚀和室外暴晒产生的腐蚀形态类似,但是该试验却发生了自然界中不发生的所谓“亮点”的腐蚀形态;
下图所示为亮点的一个示例;亮点也被称为光斑点,一般只有阳极氧化膜溶解时铝型材基体面带有光泽而显示的腐蚀形态;以前这种亮点是作为点蚀进行评价的,现在应用排除了亮点就是点蚀的评价;
3:中性盐雾腐蚀试验、乙酸酸性盐雾腐蚀试验和CASS试验
在自然界中恐怕找不到含铜离子的环境,如上所述,在CASS试验中显示自然界中不发生的光斑点的腐蚀行为,其实是在酸中膜退化而检测出缺陷的更严格的试验,欧美并不用CASS试验作为铝型材阳极氧化膜的耐腐蚀试验方法;
中性盐雾腐蚀试验是基本的耐腐蚀试验方法,很久以前就在铁制品和电镀制品上作为假设海盐和融雪剂氯离子影响的环境加速腐蚀试验使用了;而且,乙酸酸性盐雾腐蚀试验是在这种中性盐雾腐蚀试验的盐水中添加了乙酸,例如用于评价在酸雨等酸性环境中的耐腐蚀性情况;中性盐雾腐蚀试验和乙酸酸性盐雾腐蚀试验的试验温度是35℃,而CASS试验中是50℃,这大大促进了化学反应的进行;
下表为CASS试验、乙酸酸性盐雾腐蚀试验与室外暴晒试验的结果比较示例;
项目
|
CASS试验
|
乙酸酸性盐雾腐蚀试验
|
室外暴晒试验
|
|
24h
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38h
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6个月
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φ0.3mm以上的点蚀数
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田园地带
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海岸地带
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||
A1100沸水封孔
|
13
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18
|
无变化
|
无变化
|
A1100蒸汽封孔
|
1
|
10
|
无变化
|
3个极小点
|
A1100沸水封孔
|
4
|
0
|
无变化
|
无变化
|
A1100蒸汽封孔
|
0
|
0
|
无变化
|
无变化
|
A1100沸水封孔
|
16
|
20
|
无变化
|
3个极小点
|
A1100蒸汽封孔
|
0
|
3
|
无变化
|
2个极小点
|
4:CASS试验和大气暴晒试验的腐蚀形态
在CASS试验中,点蚀作为阳极氧化膜的腐蚀形态在短时间内就可发生;另外,阳极氧化膜在室外暴晒时,受到环境因素的影响,引起称为彩虹色的干涉色和难以去除白霜的粉化现象;长时间暴晒时也会产生此现象;而且在特殊的环境中,能看到铝型材阳极氧化膜表层位置的裂纹;此外,厚度为14μm的电解着色铝型材阳极氧化膜在通常的暴晒中,即使暴晒10年也不会产生点腐蚀;
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