铝氧化膜耐碱测试的用途、方法和提升

一.铝氧化膜耐碱测试的意义

在汽车清洗、炊具清洗等过程中所采用的清洗剂pH值多在10-13. 5范围内，这就要求铝零部件的表面耐碱性比较好；另外一些铝建筑型材在实际使用环境中，会遭受碱雾、水泥灰浆等碱性物质腐蚀，从而对铝氧化膜的耐碱性有较高要求。一些军工航天产品因为一些特殊使用条件的限制，对相关铝氧化配件的耐碱性也有很高的要求。

二．铝氧化膜耐碱测试的方法介绍

铝氧化膜的耐碱腐蚀性与膜的厚度、孔隙率和封孔质量等性能息息相关，且试验结果与碱浓度和温度等因素关系很大，为此，采用规范化的试验操作程序是很有必要的。另外，鉴于目前很多工厂的实验条件和检测设备参差不齐，本文介绍一种常规、有效、便于操作的方法。

目前国家标准建议的目视观察法是基于以下实验现象：当10%氢氧化钠溶液滴在氧化膜表面后，氧化膜会被慢慢溶解，直至观察到气泡逸出，表明氧化膜被腐蚀穿透。然后氢氧化钠直接与基材铝反应生成氢气，开始时氧化膜与碱溶液反应生成偏铝酸钠和水，没有气体逸出。其化学反应方程式可以表述如下： 

Al2O3·xH2O+2NaOH——2NaAlO2+(x+1) H2O 当氢氧化钠溶液穿透氧化膜直至接触到基体铝表面后，铝与氢氧化钠溶液发生置换反应，过程中将会有氢气析出而产生腐蚀冒泡.此时碱溶液与铝的化学反应方程式可表述如下： 2Al+2NaOH+2H2O—2NaAlO2+3H2 因此观察到表面气泡析出表明氧化膜已被腐蚀穿，腐蚀穿透时间(s)长短即为耐碱性好坏的标志。目视观察冒泡发生的时间会因人而异，但是一般来说，操作人员多次练习后，掌握要点，准确性和重复性没什么问题。

三.提升铝氧化膜耐碱测试的途径

1.控制氧化膜的厚度：一般来说，对于客户有膜厚要求的产品，提高氧化的厚度上限，可以适当增加氧化膜的耐腐蚀性能。

2.氧化膜层的改性：试验表明，在常规氧化槽中添加一些有机类的添加剂，可明显提高氧化膜层的致密度并改善氧化膜结构，同时提高氧化膜的耐碱腐蚀性能。常用的有酒石酸、己二酸、磺基水杨酸等。

3.纳米涂层：也有一些工艺在常规的氧化封闭之后再喷涂一层纳米涂层或树脂膜层，对提高氧化膜的耐碱性能有一定作用。不过这种方法施工不易，且成本增加明显。

4.采用耐碱性的封孔剂或者后处理剂：

一些专利中提到，采用氟化镍、钛锆酸盐等特殊封孔剂处理，铝氧化膜的耐碱性得到了很大的提高；还有一些专利提到，常规阳极氧化后采用某公司的三步封孔法提高氧化膜的耐碱性能。

以上封孔方法虽然有一定的应用，但是在成本、废水处理方面都不同程度存在一定的缺陷。

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1#为经耐碱封孔剂封孔的工件，2#为常规高温封孔剂封孔的工件。经耐碱测试，本品可以显著提高耐碱测试3-5倍。

来源：万佳原