天津阳极氧化膜及高聚物涂层硬度测试

1压痕硬度测试由于压痕深度受涂层厚度的影响，因此只有在涂层厚度符合规定值时，所测得的抗压痕性结果才是有效的。另外，采用本试验所测定的结果与时间、温度和湿度有关，为了使测得的结果具有可比性，必须保证试验在符合规定的条件下进行，试验般在温度 (23+2)C，相对湿度(50土5)%的条件下进行。操作时将压痕器轻轻地放在试板适当的位置上，放置时应首先使装置的两个脚与试样接触，然后小心地放下压痕器，放置(23土1)s后， 将压痕仪移去，移去压痕仪时应注意先抬起压痕器，接着抬起装置的两个脚。移去压痕仪后(25士5)s内用精确到0.1mm的显微镜测定所产生的压痕长度，并计算出其抗压痕性。为了减少偶然误差，一般应在同一试样的不同部位进行5次测量，并计算其算术平均值。其具体操作参见GB/T 9275- 1988。

2铅笔硬度试验本试验采用已知硬度标号的铅笔刮划涂膜，以铅笔的硬度标号表示涂膜硬度。本试验共有两种试验方法，一种是试验机法，另一种是手动法。本试验适用于高聚物涂层硬度的测定，由于不同品牌的铅笔其硬度标准有可能不同，为了使试验结果具有惟一性，本试验必须指定采用何种铅笔进行测试，GB/T 6379- 1996中规定采用中华牌高级绘图铅笔，而美国AAMA 2605标准规定采用Berol Eagle Turquoise铅笔。对于铅笔尖的制备也是很重要的，笔芯应呈圆柱状，并将笔芯垂直靠在砂纸上慢慢研磨，直至铅笔尖端磨成平面，边缘锐利为止。

(1)试验机法。本方法采用铅笔硬度试验仪进行测定，首先将试样水平地放置且固定在试验仪的试样放置台上，并将已削好的铅笔固定在铅笔夹具上，调节平衡重锤，使工作杆平衡(即使铅笔刚好接触到试样，试样上未承受到铅笔的荷重)，然后拧紧固定螺丝，使铅笔芯离开涂膜面。在重物放置台上加上(1.00士0.05) kg的重物，放松固定螺丝，使铅笔芯接触到涂膜面。恒速地摇动手轮，使试样向着铅笔芯反方向水平移动约3mm,移动速度为0.5mm/s,如此刮划五道，每道刮划后应注意重新磨平再用。通过找出涂膜被擦伤(或刮破)两道(包括两道)及未满两道的硬度标号相邻的两支铅笔后，将未满两道的铅笔硬度标号作为涂膜的铅笔硬度。其具体操作参见GB/T 6739-1996。

(2)手动法。试验操作如下。手持铅笔约成45°角，以铅笔不折断为度，在涂膜面上推压，向试验者前方以约1ecm/s匀速推压约lcm。每刮划一道， 要对铅笔芯的尖端进行重新研磨，重复刮划五道。试验后按与试验机法相同的方法评定涂膜的错笔硬度。GB/T5237. 3- 20000中规定涂膜硬度>2H. GB/T 5237.5 2000 中规定涂膜硬度≥1H，而美国AAMA 2603-1998、AAMA 2604 1998 和AAMA 2605- 1998规定涂 膜硬度至少达F级为合格。其具体操作参见GB/T 6739-1996

3显微硬度测试试验采用显微硬度计进行测量，以规定的试验力，将具有一定形状的金刚石压头以适当的压人速度且垂直地压入待测覆盖层，保持规定的时间后卸除试验力，然后测量压痕对角线长度，并将对角线长度代人硬度计算公式进行计算或根据对角线长度查表，从而获得维氏和努氏显微硬度值。本试验适用于金属覆盖层中的电沉积层、自催化镀层、喷涂层的维氏和努氏显微硬度测定，也适用于铝合金阳极氧化膜的维氏和努氏显微硬度测定。由于试验采用显微镜直接观察试样上的压痕对角线长度，这就要求试样待测表面不允许粗糙，而涂层表面相对比较粗糙，因此一般都在试样的横截面上测定显微硬度，试验前应对试样进行适当的化学、电解或机械抛光处理。本试验有诸多影响硬度准确度的因素，比如采用的试验力、压头的速度、试验力的保持时间、振动、试样的表面粗糙度和表面曲率、试样的方位、显微镜分屏率以及压痕位置等。根据覆盖层不同应选择相适应的试验力，对于铝合金阳极氧化膜宜采用0.490N的试验力。在正常情况下，试验力应保持10~15s，当保持时间小于10s，则硬度值可能偏高。另外，为了获得准确的结果，试样的膜厚应符合规定的要求，并应选择适当的显微镜和放大倍数。其具体规定参见GB 9790--1988和ISO 4516-1980 (E)。