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    鋁合金建筑型材的現狀和問題思考

    來源:中國幕墻網收集整理  作者:盧繼延  日期:2009-1-7
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      摘要: 簡要介紹我國鋁合金建筑型材的現狀; 提出了目前鋁合金建筑型材, 尤其是表面處理方面存在的一些問題; 對于所存在的一些問題進行了探討。   關鍵詞: 鋁合金建筑型材; 表面處理; 膜厚; 腐蝕; 現狀; 問題

      本篇文章內容由[中國幕墻網]編輯部整理發布:

      1 我國鋁合金建筑型材的現狀

      1. 1 生產廠、產量及表面處理等情況全國約有650 家鋁型材生產廠, 各種擠壓機臺保有數大約4250 臺, 合金建筑型材年產量約350萬t , 2006 年全國鋁合金型材出口量50. 8 萬t 左右。鋁合金建筑型材各種表面處理的比例大致為:基材, 8%~ 10% ; 陽極氧化、著色, 28% ~ 30% ; 陽極氧化、著色電泳, 17%~ 19% ; 粉末噴涂, 44% ~ 45% ;氟碳噴漆, 3%~ 5% ; 其他, 2% ~ 3%。

      1. 2 鋁合金建筑型材執行的標準

      1. 2. 1 規范標準

      ( 1)GBPT 8013. 1-20075鋁及鋁合金陽極氧化膜與有機聚合物膜第1 部分: 陽極氧化膜6;

      ( 2)GBPT 8013. 2-20075鋁及鋁合金陽極氧化膜與有機聚合物膜第2 部分: 陽極氧化復合膜6;

      ( 3)GBPT 8013. 3-20075鋁及鋁合金陽極氧化膜與有機聚合物膜第3 部分: 有機聚合物噴涂膜6。

      1. 2. 2 產品標準

      ( 1) GB 5237. 1-20045鋁合金建筑型材第1 部分:基材6;

      ( 2) GB 5237. 2-20045鋁合金建筑型材第2 部分:陽極氧化、著色型材(詞條“著色型材”由行業大百科提供)6;

      ( 3) GB 5237. 3-20045鋁合金建筑型材第3 部分:電泳涂漆型材6;

      ( 4) GB 5237. 4-20045鋁合金建筑型材第4 部分:粉末噴涂型材6;

      ( 5) GB 5237. 5-20045鋁合金建筑型材第5 部分:氟碳漆(詞條“氟碳漆”由行業大百科提供)噴涂型材6;

      ( 6) GB 5237. 6-20045鋁合金建筑型材第6 部分:隔熱型材6。

      1. 2. 3 專用輔助標準

      ( 1)YSPT @@ @ 5鋁合金建筑型材專用輔助材料( 粉末) 6;

      ( 2)YSPT 鋁合金建筑型材專用輔助材料( 隔熱條) ;

      ( 3)YSPT 鋁合金建筑型材專用輔助材料( 隔熱膠) ;

      ( 4)YSPT 鋁型材、鋁板(詞條“鋁板”由行業大百科提供)氟碳噴涂規范;

      ( 5)YSPT 鋁合金建筑型材電泳涂漆規范。規范標準、產品標準和專用輔助材料標準這三大標準構成了鋁合金建筑型材產品的系統、完整標準。

      2 鋁合金建筑型材的一些問題

      每一種產品的質量特性都是由相關的要求確定下來的, 每一種產品的質量發展都是由客戶需求而發展的。

      就鋁型材表面處理而言, 不同的表面處理工藝、產品的各種性能要求無不與相對應的氧化膜或漆膜(詞條“漆膜”由行業大百科提供)的厚度有直接的關聯。

      膜的厚度不同, 其耐蝕性試驗結果不一樣。在我國的建筑門窗幕墻規范中, 鋁合金陽極氧化膜厚級別一般要求是AA10 級、AA15 級; 陽極氧化復合膜一般要求是B 級; 氟碳噴漆一般要求是二涂、三涂, 其漆膜厚度分別是30 Lm、40 Lm。因此, 我國建筑鋁型材大部分的試驗方法研究或產品質量特征的綜合反映, 都是在這么一個表面處理膜厚的區間里。

      事實上, 由于大氣環境污染的加劇, 作為建筑物外圍護結構(詞條“圍護結構”由行業大百科提供)門窗、幕墻型材, 越來越顯示要求向膜厚級別高的方向發展, 特別是幕墻型材, 在海外工程或國內重點城市都是采用銀白AA25 級、電泳A 級、氟碳噴漆四涂等的表面處理鋁合金型材。對于不同膜厚的性能的研究顯得十分重要, 特別是陽極氧化膜AA25 級。

      2. 1 封孔與陳化時間( 硝酸預浸磷鉻酸法)

      從圖1 和圖2 看出, 在同一生產線用同一工藝生產出的不同級別的陽極氧化膜厚度, 其陳化時間是不一樣的,AA10 級、AA15 級的其陳化時間24 h 就可以了, 而AA25 級的卻需要96 h。

      2. 2 耐太陽曬熱裂性

      陽極氧化膜耐太陽曬膜裂性一般標準都未提到。陽極氧化膜的膜裂標準中都用熱裂性來描述,試驗方法是將樣品置于恒溫箱中預熱到( 46 ? 3) e

      保溫30 min 來進行檢查, 并且依次提高溫度6 e 保溫30min, 直至升到82 e 。

      建筑、幕墻型材的表面在建筑物上是直接置于陽光和大氣環境之中, 其氧化膜可能也會直接受到強烈的陽光照射而引起熱裂。

      圖3 示出陽極氧化鋁合金型材在陽光下直接照射試驗的圖片。從日曬試驗結果來看, 陽光直接照射會引起陽極氧化膜發生熱裂, 氧化膜厚度越厚, 這種熱裂越容易產生, 但是這種陽光直接照射產生的熱裂可以用調整陽極氧化工藝和中溫封孔工藝來解決。

      2. 3 安裝腐蝕問題

      鋁合金門、窗的安裝施工分為: 干法施工和濕法施工。

      建設部制定的鋁合金門窗工程技術規程對濕法施工有要求: 鋁合金門窗框周邊與洞口抹灰層接觸部位, 應進行防腐處理, 但是在防水泥沙漿中沒有規定對海沙的使用要求。

      在浙江省溫州一帶的建筑物用海沙作水泥砂漿, 其清水墻鋁合金型材常出現腐蝕, 如圖4 所示。

      從圖片中看, 腐蝕孔不但從鋁合金型材粉末涂層腐蝕, 連鋁基體也一起發生腐蝕, 并且腐蝕成洞口, 全穿透。

      海沙中的氯化物對型材有這么大的腐蝕嗎? 我們用工業鹽酸浸泡型材的試驗來看氯化物對噴涂鋁合金型材的腐蝕情況, 圖5 為浸泡試樣的實物圖片。從三組鹽酸浸泡試驗看出, 型材表面的涂層并沒有受損破壞, 只是光澤度暗淡了一點。為什么沒有出現用海沙作水泥砂漿時那樣的腐蝕情況呢? 是否是用海沙作水泥砂漿的緩慢腐蝕才對鋁型材的腐蝕產生效果( 因為用海沙作水泥砂漿的清水墻抹涂一個月后才發現腐蝕孔洞) 。

      3 對鋁合金建筑型材的一些思考

      ( 1) 幕墻型材陽極氧化表面采用AA25 級的工程越來越多, 而AA25 級陽極氧化膜所呈現的問題比AA20 級以下的要多, 比如顏色重現性、耐磨(詞條“耐磨”由行業大百科提供)耗性差等都是要研究的問題。

      ( 2) 雖然鋁合金型材表面處理種類多, 但由于在型材使用環境中腐蝕介質種類繁多, 并且往往是多種介質交叉存在, 所以開展多元腐蝕介質對型材影響的試驗研究較為重要。

      我們曾仔細觀察過天然氣、家居廚房烹調的混雜氣體、城市道路汽車排放的汽油、柴油、液化石油氣混雜氣等多元腐蝕介質對鋁合金型材的腐蝕。

      ( 3) 目前GB 5237. 4、GB 5237. 5 標準中對涂層只強調遮蓋型材裝飾面, 非裝飾面一般不要求, 這樣導致非裝飾面涂層薄, 甚至沒有涂層。型材非裝飾面沒有防腐蝕的等級要求, 容易導致型材的腐蝕從非裝飾面加劇進行從而影響型材的整體質量, 所以應有效規定型材非裝飾面的防腐蝕要求與措施。

      ( 4) 我國大陸海岸線達18 000 km 多, 有渤海、黃海、東海、南海。據了解, 沿海地區民居建房都有取海沙做水泥砂漿的習慣。據我們掌握的信息, 出現海沙拌水泥砂漿發生腐蝕鋁合金門、窗最多的地區是浙江省溫州一帶, 南海邊的廣東很少發現。是否能通過試驗研究, 對使用海沙時其氯化物給出一個定量的限量, 指導使用者正確使用海沙, 這是我們需要做的工作。

      ( 5) 我國的GB 5237 標準和GBPT 8013. 1 標準中, 都闡明型材表層膜厚度選擇的重要性, 都指出膜厚度是控制性能的重要指標, 但對于沿海地區建筑物的鋁合金門、窗型材正確選用膜厚級別的規定還不夠完備, 我們應該用以海邊直線距離來清晰確定膜厚度的選用值。比如離海邊直線距離5 km 的建筑物選用多少膜厚級別, 直線距離10 km~ 50 km 的建筑物又選用多少膜厚級別。

      4 結束語

      ( 1) 對于鋁合金建筑型材的各種表面處理, 其表層膜厚度是很重要的, 因為膜厚度是控制型材表面性能的關鍵因素。

      ( 2) 根據不同環境中不同介質交叉污染鋁合金門、窗而造成不同的腐蝕, 要研究新的試驗方法, 以促進工藝和鋁合金門窗安裝方法的改進。

      ( 3) 噴涂、噴漆型材的非裝飾面應考慮制定一定的涂層厚度標準, 這種涂層厚度應以不露底為基準,以提高鋁合金門、窗的接觸腐蝕等級。

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    專家介紹

     盧繼延

    鋁門窗幕墻委員會專家組

    工作單位:廣東堅美鋁型材廠有限公司

    技術職稱:高級工程師

    專業:  1.建筑鋁合金型材的生產、加工、設計與制作。   2.建筑鋁合金型材的表面處理(轉化膜涂層和有機涂層)。   3.建筑用鋁合金門窗的結構。

    專長:冶煉(稀有)、有色金屬壓力加工(指鋁及鋁合金型材)、鋁及鋁合金表面處理、建筑用鋁合金門窗結構

    原文地址:http://www.52mqw.com/info/2009-1-7/13627-1.htm
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