一种铝合金阳极氧化膜厚度的测定方法与流程

本发明属于金属表面处理技术领域中一种铝合金阳极氧化膜厚度的测定方法。

背景技术：

通过表面处理技术可以克服铝合金耐腐蚀性、表面硬度、耐磨损性等方面的缺陷，扩大应用范围，延长使用寿命，而阳极氧化技术是目前应用最广且最成功的。无论是在材料保护领域，还是在其功能化应用领域，都经常需要准确测定阳极氧化膜厚度。

目前常用的铝合金阳极氧化膜厚度测定方法包括质量损失法，分光束显微镜法，涡流测厚法和横断面厚度显微镜测定法等，这些测定方法存在以下问题：用质量损失法测定阳极氧化膜平均厚度时，需足够大的测定面积以保证试样的质量损失具有足够的精度；分光束显微镜法只适用于10μm以上的氧化膜，不适用于深色氧化膜或基体粗糙的氧化膜；涡流仪器测定厚度时会受基体金属电导率的影响，也不适用于测定磁性基体金属上覆盖层的厚度；而显微镜法由于显微镜放大倍数的限制，无法准确测定厚度较薄的阳极氧化膜。

技术实现要素：

鉴于上述现有测定方法的不足，本发明提供了一种铝合金阳极氧化膜测定方法，测定准确性高，操作安全，可以测定各种厚度以及各种表面状态的阳极氧化膜，应用广泛。

本发明的技术方案如下：

一种铝合金阳极氧化膜厚度的测定方法，其中，所述方法包括以下步骤：

1.将铝合金阳极氧化试样的横断面朝下，垂直立在一段10mm长的PVC管中；

2.将特定比例的环氧树脂和四乙烯五胺混合并充分搅拌均匀至溶液中无气泡后，倒入中间立有铝合金阳极氧化试样的PVC管中，静置12h以上；

3.对镶嵌在PVC管中的试样进行研磨和抛光；

4.将抛光后的试样横断面进行喷金处理后，采用扫描电子显微镜观察试样横断面形貌，同时通过自带的标尺功能测定铝合金阳极氧化膜的厚度。

所述的铝合金阳极氧化膜厚度测定方法，其中，所述步骤A中，由于保证镶嵌的横断面和氧化膜垂直对测定结果准确性极为关键，可将试样和PVC管竖直粘在平整的胶带上。

所述的铝合金阳极氧化膜厚度测定方法，其中，所述步骤B中，环氧树脂和四乙烯五胺的质量比例为5～12：1。

所述的铝合金阳极氧化膜厚度测定方法，其中，所述步骤C中，先使用120目、360目、800目砂纸研磨试样，研磨时需定期将试样研磨方向旋转90°，磨样机转速控制在250r/min。再使用1200目、2000目砂纸研磨时，需保证研磨方向与试样表面氧化膜平行，磨样机转速控制在500～1200r/min，试样在每种砂纸上的研磨时间为10s，以保证横断面垂直同时防止破化氧化膜。

所述的铝合金阳极氧化膜厚度测定方法，其中，所述步骤D中，应至少测定五个点的厚度值，求其平均值作为最终的厚度测定结果。

附图说明

图1为实施例1中铝合金试样横断面在扫描电子显微镜下的形貌。

图2为实施例2中铝合金试样横断面在扫描电子显微镜下的形貌。

图3为实施例3中铝合金试样横断面在扫描电子显微镜下的形貌。

图4为实施例4中铝合金试样横断面在扫描电子显微镜下的形貌。

具体实施方式

为使本发明的技术方案更加清晰，下面将结合附图和实施例对本发明做进一步的详细说明，但本发明的保护范围不限于此。

实施例1

试样尺寸为10×10×2.5mm的去除表面包铝的2E12铝合金经传统硫酸阳极氧化15min后，保持横断面垂直地镶嵌在PVC管中，环氧树脂和四乙烯五胺的质量比例为5：1。研磨时先使用120目、360目、800目砂纸，定期将试样研磨方向旋转90°，磨样机转速控制在250r/min。再使用1200目、2000目砂纸研磨时，需保证研磨方向与试样表面氧化膜平行，磨样机转速控制在500r/min，试样在每种砂纸上的研磨时间为10s，再将抛光后的试样横断面进行喷金处理后，采用扫描电子显微镜观察试样横断面形貌，并测定阳极氧化膜厚度。

图1本实施例中试样横断面在扫描电子显微镜下的形貌。从图中可以测得阳极氧化处理15min后的2E12铝合金表面阳极氧化膜的厚度为7.81μm。

实施例2

试样尺寸为10×10×2.5mm的去除表面包铝的2E12铝合金经传统硫酸阳极氧化30min后，保持横断面垂直地镶嵌在PVC管中，环氧树脂和四乙烯五胺的质量比例为8：1。研磨时先使用120目、360目、800目砂纸，定期将试样研磨方向旋转90°，磨样机转速控制在250r/min。再使用1200目、2000目砂纸研磨时，需保证研磨方向与试样表面氧化膜平行，磨样机转速控制在800r/min，试样在每种砂纸上的研磨时间为10s。再将抛光后的试样横断面进行喷金处理后，采用扫描电子显微镜观察试样横断面形貌，并测定阳极氧化膜厚度。

图2为本实施例中试样横断面在扫描电子显微镜下的形貌。从图中可以测得阳极氧化处理30min后的2E12铝合金表面阳极氧化膜的厚度为8.34μm。

实施例3

试样尺寸为10×10×2.5mm的保留表面包铝的2E12铝合金经传统硫酸阳极氧化45min后，保持横断面垂直地镶嵌在PVC管中，环氧树脂和四乙烯五胺的质量比例为10：1。研磨时先使用120目、360目、800目砂纸，定期将试样研磨方向旋转90°，磨样机转速控制在250r/min。再使用1200目、2000目砂纸研磨时，需保证研磨方向与试样表面氧化膜平行，磨样机转速控制在1000r/min，试样在每种砂纸上的研磨时间为10s。再将抛光后的试样横断面进行喷金处理后，采用扫描电子显微镜观察试样横断面形貌，并测定阳极氧化膜厚度。

图3为本实施例中试样横断面在扫描电子显微镜下的形貌。从图中可以测得阳极氧化处理45min后的2E12铝合金表面阳极氧化膜的厚度为23.04μm。

实施例4

试样尺寸为10×10×2.5mm的保留表面包铝的2E12铝合金经传统硫酸阳极氧化60min后，保持横断面垂直地镶嵌在PVC管中，环氧树脂和四乙烯五胺的质量比例为12：1。研磨时先使用120目、360目、800目砂纸，定期将试样研磨方向旋转90°，磨样机转速控制在250r/min。再使用1200目、2000目砂纸研磨时，需保证研磨方向与试样表面氧化膜平行，磨样机转速控制在1200r/min，试样在每种砂纸上的研磨时间为10s。再将抛光后的试样横断面进行喷金处理后，采用扫描电子显微镜观察试样横断面形貌，并测定阳极氧化膜厚度。

图4为本实施例中试样横断面在扫描电子显微镜下的形貌。从图中可以测得阳极氧化处理60min后的2E12铝合金表面阳极氧化膜的厚度为35.40μm。