铝合金阳极氧化膜层的耐腐蚀性是衡量铝合金阳极氧化膜层性能的重要性能，也是很多厂商对铝合金进行阳极氧化的目的。那么，该如何验证铝合金阳极氧化膜层的性能呢？如果产品参考的标准是MIL-PRF-8625F，那么中性盐雾测试便是其提到的测试方法。

中性盐雾测试的试样要求

可用于中性盐雾测试的试片

选择的试样应为未染色和已封孔的零件或试片（试样上需有要有唯一可追溯的编码），且数量不少于5个、总试验区域不少于150平方英寸。当选择的试样为样品板时，其宽度应不小于3英寸，长度应不小于10英寸，标称厚度应不小于0.032英寸。

中性盐雾测试方法

用于中性盐雾测试的盐雾机

试样在正式试验前应用蒸馏水或去离子水清洗干净，并用软布干燥， 然后根据ASTM B117进行5%盐雾试验（具体方法可参考之前的推文，点击下方的链接即可跳转；也可自行阅读ASTM B117），注意有效表面应与垂直面倾斜6度。

三种常见盐雾试验(NSS/AASS/CASS)的关联  

试样的试验周期为336h，整个试验周期的过程中除了检查、重新放置或取出样本，检查并补充盐水槽中的溶液以及进行必要的记录而必须进行的短时间中断外，盐雾箱必须始终是关闭的且喷雾不得发生间断。需要注意的是，每天最好只中断一次试验，且一天之内中断试验的时间不要超过60分钟（如果超过60min则应在报告中注明清楚）。

判定方法

中性盐雾测试后的腐蚀点

完成中性盐雾测试后应对试样进行目视检查，以确定是否满足以下所有条件： 

a. 除了加工后剩余的识别标记、边缘和电极接触标记0.062英寸范围内区域的腐蚀点外，试样的腐蚀点不超过15个（总共150平方英寸的试验区域内），且单个腐蚀点的直径不大于0.031英寸。

b. 单个面积30平方英寸（可以是一个或多个试样）内的腐蚀点不得超过5个（不含加工后剩余的识别标记、边缘和电极接触标记0.062英寸范围内区域的腐蚀点）。 

c. 铬酸阳极氧化的试样若出现大面积的严重变色（深灰色区域；不适用于轻微变色或褪色的区域，如盐雾暴露期间可能因铬酸盐浸出而导致变色的区域），则应通过将肉眼发现的凹坑数量与放大10倍检查时确定的严重变色区域中发现的凹坑数量相加来确定否满足上述（a）和（b）的要求。

由于篇幅有限，有些内容无法详细说明，感兴趣的话可以自行阅读相关标准。

铝合金阳极氧化膜层在日常的使用过程中难免会有磨损，当膜层磨损到一定程度后就无法保证其对铝合金的保护作用；因此，进行耐磨测试是相当必要的（需要注意的是，MIL-PRF-8625F只要求硬质阳极氧化需做耐磨测试，而普通阳极氧化无需进行耐磨测试）。

耐磨测试的试样要求

耐磨测试使用的试样

进行耐磨测试的试样数量应为2，且必须是零件本身或与零件材质相同的试片（加工方法一致），如果选用的是试片，则试片宽度和长度应为 4 英寸，最小标称厚度应为 0.063 英寸。

需要注意的是，由于对试样进行封孔或将试样暴露在加热的水溶液中会降低耐磨性，所以一般进行耐磨测试的试样除非客户有要求，否则不会进行封孔（封闭）。

耐磨测试过程

泰伯耐磨机

在进行耐磨测试前，应先将试样在特定的温湿度下（23℃±2℃、50%±5%）保存至少24h，取出后需立即进行称重并开始试验（条件允许的话，最好将试验时的温湿度也保持在23℃±2℃、50%±5%）。

CS-17砂轮

在正式开始对测试前，注意要看一下砂轮（型号需为CS-17）是否在使用期限内且尺寸在以及砂轮左右是否安装正确；确认无误后使用S-11砂纸对砂轮进行修整（每10000转需进行一次修整），修整完成后将试样安装在耐磨机上，固定好真空吸嘴（吸嘴需在试样上方3mm±1mm）并保证吸嘴的吸力在13.7kPa以上，然后让砂轮在膜层上以每分钟70转（RPM）的速度旋转10000次。旋转完成后将试样表面清洁干净并称重。

判定方法

经过耐磨测试后的试片

用试样测试前后的质量差除以10即为磨损指数（注意质量单位需换算为mg），如果客户没有对磨损指数做出要求，则按以下标准判定是否合格：在铜含量为2%或更高的铝合金上，阳极膜层的最大磨损指数应为3.5 mg/1000次循环；所有其他合金的磨损指数不得超过1.5mg/1000 次循环。

由于篇幅有限，有些内容无法详细说明，感兴趣的话可以自行阅读相关标准。

耐光测试的适用范围及其试样要求

氙灯试验箱

需要注意的是，不是所有阳极氧化后的试片都需要进行耐光测试；依据MIL-PRF-8625F中的要求，耐光测试仅适用于染色的非硬质阳极氧化零件（且在客户有要求进行耐光测试的情况下才需要进行测试）。

用于耐光测试的试片

进行耐光测试的试样数量需为3（需额外准备一个试样作为样板，用于色差测量），试样可以是零件本身，也可以是试片，两者都需要进行封闭后才可进行耐光测试；此外，如果使用试片代替零件进行耐光测试时，其宽度应不小于3 英寸，长度应不小于10 英寸，标称厚度应不小于0.032 英寸。

除了进行耐光测试本身的试样，还需另外准备对照组（最佳做法是使用两种不同的控制材料：一种已知耐光性较差，另一种已知耐光性较好）用来验证耐光测试是否正常进行。

耐光测试过程

进行耐光测试时的一些环境参数

在进行耐光测试前，应先将三个用于测试的试样与样板进行色差测量（对照组也需要进行测量）并做好记录。确认测试前色差没有问题后才可将试样（含对照组）放入耐光机。

试片放入耐光机后，需要记录耐光机的各项参数；例如光学滤光片系统、辐照度控制（含波长和辐照强度）和循环中每个步骤的曝光条件（包括相对湿度、黑板温度、箱内空气温度和暴露周期等）。

如果客户没有暴露时长的要求，则测试时长按MIL-PRF-8625F提到的200h进行。

需要注意的是：虽然ASTM G155提到，只要记录了实验参数就可以使用任何的曝光条件，但其还是列出了一些具有代表性的暴露条件（在ASTM G155的附录X3中的表X3.1，详见下表)。

ASTM G155 提到的一些典型暴露条件（非全部）

完成200h的耐光测试后，将三个用于测试的试样与样板进行色差测量（对照组也需进行色差测量）并做好记录。

判定方法

色差测量仪

如果客户未要求色差范围，则完成耐光测试后的测试试样与样板的色差δ（E）值需小于3（且对照组的色差在预定的范围内；如果客户有要求色差范围，则以客户要求的色差为准）。

由于篇幅有限，有些内容无法详细说明，感兴趣的话可以自行阅读文中提到的标准。

在之前的推文中，小编简单的介绍了铝合金阳极氧化单位面积膜重测试的作用和大概内容，但未具体说明是怎么做的；今天小编就来简单说明一下测试用的溶液是如何配置的，以及具体的实验步骤吧。

溶液配置

配置完成后的铝合金阳极氧化膜层剥离溶液

去除铝合金阳极氧化膜层的溶液由20g的铬酐、35mL的85%磷酸以及1L的去离子水组成。需要注意的是，磷酸本身很黏稠，将磷酸倒出量筒时仍会有一部分磷酸仍然留下量筒中，所以需要用去离子水洗涤量筒几次，并将洗涤后的溶液加到配置的溶液中（洗涤用的去离子体积需计算在配置溶液的1L去离子水中）。

剥离前准备

阳极氧化后的铝合金试片

膜层测试的试片最小尺寸应为3*3*0.032英寸，且测试用的试片不得进行染色和封孔。在测试前，试片表面应用无纺布擦拭干净，擦拭干净后放入烤箱用93℃±6℃的温度烘烤至少30min；烤完后放置至冷却，然后使用天平进行称重并记录数据（如果是硬质阳极氧化，则还需记录膜层的厚度）。

膜层剥离

阳极氧化膜层剥离后的铝合金试片

将称重后的试片放入之前配置好的溶液中浸泡5分钟（浸泡时温度需保持在100℃±6℃）。浸泡完成后用去离子水清洗干净，然后放入烤箱用93℃±6℃的温度烘烤至少30min；烤完后放置至冷却后再使用天平进行称重并记录数据。重复上述膜层剥离中的步骤，直到试片膜层完全剥离（质量保持恒重）。

结果判断

称量试片质量

计算试片剥离前与试片完全剥离后的质量差，并用质量差去除以试片的表面积（硬质阳极氧化则还需除以膜层的厚度）。普通阳极氧化要求见下表（与客户达成其它约定则按客户要求来）。硬质阳极氧化的膜重要求则是每 0.001 英寸的最小膜层重量应为 4320 毫 克/平方英尺。

MIL-PRF-8625F中阳极氧化膜层的膜重要求（部分）

感谢您的耐心阅读。

参考标准：MIL-PRF-8625F(2020)

上期小编介绍了三种阳极氧化性能测试方法，这期小编会简单介绍一下中性盐雾测试、百格测试、耐光测试和耐磨测试，欢迎各位读者阅读。

中性盐雾测试

经过盐雾实验后的试片

中性盐雾测试的目的则是验证阳极氧化后的零件是否有足够的耐腐蚀性能，一般是通过腐蚀点的数量和大小或腐蚀的面积占比来判断是否满足耐腐蚀要求的。需要注意的是，盐雾后导致的零件或试片变色是正常的,不能作为是否达到性能要求的凭证。

百格测试

百格测试中的零件

百格测试主要是验证膜层附着力的；测试时需使用淬硬钢工具在工件上划刻矩形网格，然后使用压敏胶带按压在干净的网格区域，再快速拉开胶带。看网格区域的膜层脱落或胶带上粘有膜层。但百格测试会损坏零件，因此很多时候会略去淬硬钢工具在工件上划刻矩形网格的步骤（此时不能叫做百格测试），直接使用压敏胶带按压在干净的网格区域，再快速拉开胶带看胶带上是否沾有膜层。此外，测试膜层附着力的测试还有弯曲试验、擦光试验、凿刀试验、摇曳试验、锉刀试验和推拉试验等（感兴趣的可以去看一下ASTM B571-2018），在这里小编就不一一展开了。

耐光测试

耐光测试过程

耐光测试的主要目的是验证产品表面颜料是否能够经受长时间的光照而不变色。测试方法是通过一定强度和频率的强光照射产品一段时间（注意温湿度要在特定范围内），然后通过照射前后的颜色变化（需设置对照组）来判断是否符合产品性能要求。

耐磨测试

对耐磨测试后的试片进行清理

耐磨测试需要使用磨轮在试片的阳极镀层上以一定的转速和压力旋转一定次数。通过磨损的质量来判断膜层是否能够经受长时间的摩擦损耗。需要注意的是，由于设备固定问题，耐磨测试一般只能用试片代替实验，无法直接测试零件。

感谢您的耐心阅读，由于篇幅问题，本次铝合金阳极氧化膜层性能的性能测试介绍就到这里，后续有机会会单独介绍每种测试测试方法，敬请期待。

阳极氧化的目的是为了增强铝合金的性能，但从外观是很难看出阳极氧化后的铝合金是否满足所需的性能要求；那么，可以通过哪些测试来验证阳极氧化后的膜层是否满足客户要求的呢？本期小编将简单介绍三种常见的测试。

膜厚测量

使用涡流测厚仪测量膜层厚度中

基于成本和效率的考虑，测量膜层厚度时不会优先考虑有损检测（如横截面厚度显微测试法），而分光束显微法的测量范围受限（膜厚需在10um以上，且不适用于深色氧化膜或表面粗糙的氧化膜)，所以一般膜层厚度测量都是采用涡流膜厚仪进行测量的，但此方法有很小的误差，在测量过程中有极小的概率会产生争议问题，遇到这种情况则需要使用带校准目镜的金相显微镜测量阳极化试样的垂直横截面来确定膜厚。

单位面积膜重测试

用镊子取出浸泡在磷铬酸溶液中的试片

为了保证膜层能够满足所需的性能要求（如膜层致密性），部分标准可能还要求计算质量和总表面积的比值（例如MIL-PRF-8625F就要求硫酸阳极氧化单位面积膜层重量至少达到1000 mg/ft²，硬质阳极氧化每0.001英寸的最小膜层重量应为4320 mg/ft²），这种时候可借助磷铬酸溶液（只与氧化膜层反应，不与铝合金反应）将膜层剥离，然后通过剥离前后的质量差和试样表面积及膜层厚度来计算单位面积膜重。

硬度测试

维氏硬度测量仪

硬度测试顾名思义就是测量膜层硬度的。常用的硬度测量方法有三种，分别为洛氏硬度、布式硬度和维氏硬度。

洛氏硬度将压头（金刚石圆锥、钢球或硬质合金球）分两个步骤压入试样表面，经规定保持时间后，卸除主试验力，测量在初试验力下的残余压痕深度，然后根据压痕深度、试验力大小和常数（常数与压头相关）计算洛氏硬度。

布氏硬度的测量方法是用规定大小的载荷，把一定直径的钢球压入被测材料表面，持续规定的时间后卸载，用载荷值和压痕面积之比定义硬度值。维氏硬度的测定原理基本上和布氏硬度相同，也是根据压痕单位面积上的载荷来计算硬度值。所不同的是维氏硬度试验的压头是金刚石的正四棱锥体。试验时，在一定载荷的作用下，试样表面上压出一个四方锥形的压痕，测量压痕对角线长度，除以计算压痕的表面积，载荷除以表面积的数值就是试样的硬度值。

感谢您的耐心阅读，受限于篇幅问题，本期推文内容就先简单介绍以上三种测试，下周将简单介绍一下另外的几种测试，如果您对此有兴趣，欢迎阅读下周的推文。

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