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前 言

本文件按照ＧＢ／Ｔ１．１—２０２０《標準化工作導則 第１部分：標準化文件的結構和起草規則》的規定起草。

本文件是ＧＢ／Ｔ１２９６７《鋁及鋁合金陽極氧化膜及有機聚合物膜檢測方法》的第５部分。ＧＢ／Ｔ１２９６７已經發布了以下部分：

——第１部分：耐磨性的測定；

——第３部分：鹽霧試驗；

——第４部分：耐光熱性能的測定；

——第５部分：抗破裂性的測定；

——第６部分：色差和外觀質量。

本文件代替ＧＢ／Ｔ１２９６７．５—２０１３《鋁及鋁合金陽極氧化 用變形法評定陽極氧化膜的抗破裂性》。與ＧＢ／Ｔ１２９６７．５—２０１３相比，除結構調整和編輯性改動外，主要技術變化如下：

——更改了“范圍”的適用對象，增加了鋁及鋁合金陽極氧化復合膜及有機聚合物膜（見第１章，

２０１３年版的第１章）；

——增加了“規范性引用文件”（見第２章）；

——增加了“術語和定義”（見第３章）；

——更改了“方法概述”（見第４章，２０１３年版的第２章）；

——在“試劑、材料”中增加了材料的要求（見第５章，２０１３年版的第３章）；

——在“儀器設備”中增加了沖擊試驗設備、杯突試驗設備、Ⅰ型彎曲試驗設備、Ⅱ型彎曲試驗設備、碎石沖擊試驗設備、尖銳工具加工試驗設備、千分尺及直尺的內容（見第６章，２０１３年版的第４章）；

——更改了“試樣”（見第７章，２０１３年版的５．１）；

——更改了“測試步驟”（見第８章，２０１３年版的５．２）；

——更改了“結果表示”（見第９章，２０１３年版的第６章）；

——更改了“試驗報告”的內容（見第１０章，２０１３年版的第７章）。

請注意本文件的某些內容可能涉及專利。本文件的發布機構不承擔識別專利的責任。本文件由中國有色金屬工業協會提出。

本文件由全國有色金屬標準化技術委員會（ＳＡＣ／ＴＣ２４３）歸口。

本文件起草單位：國合通用測試評價認證股份公司、廣東豪美新材股份有限公司、廣東建科創新技術研究院有限公司、廣東廣鋁鋁型材有限公司、中汽研（天津）汽車工程研究院有限公司、福建省閩發鋁業股份有限公司、遼寧忠旺集團有限公司、四川三星新材料科技股份有限公司、廣東偉業鋁廠集團有限公司、美國科潘諾實驗設備公司上海代表處、佛山市質量計量監督檢測中心、國標（北京）檢驗認證有限公司。

本文件主要起草人：張文梅、樊志罡、蔡月華、張凱、劉暢、孟憲明、吳昊、黃長遠、李洪林、郝雪龍、王爭、梁美嬋、張恒、李志勁。

本文件于１９１年首次發布，２０１３年第一次修訂，本次為第二次修訂。

Ⅰ

庫七七標準下載

引 言

鋁及鋁合金陽極氧化膜及有機聚合物膜主要用于鋁及鋁合金表面的保護、裝飾，在交通、建筑、家具、家電、裝飾、食品包裝、機械零部件及功能材料等多領域廣泛使用。ＧＢ／Ｔ１２９６７．５《鋁及鋁合金陽極氧化膜及有機聚合物膜檢測方法第５部分：抗破裂性的測定》規定了鋁及鋁合金陽極氧化膜及有機聚合物膜的抗破裂性試驗方法，可作為快速評價鋁及鋁合金陽極氧化膜及有機聚合物膜受到機械變形影響時，表面膜層抵抗變形破裂的能力，也可用于具有相似膜層試樣的工藝質量比較。

ＧＢ／Ｔ１２９６７《鋁及鋁合金陽極氧化膜及有機聚合物膜檢測方法》與ＧＢ／Ｔ８０１４．１《鋁及鋁合金陽極

氧化氧化膜厚度的測量方法第１部分：測量原則》、ＧＢ／Ｔ８０１４．２《鋁及鋁合金陽極氧化氧化膜厚度的測量方法第２部分：質量損失法》、ＧＢ／Ｔ８０１４．３《鋁及鋁合金陽極氧化氧化膜厚度的測量方法第３部分：分光束顯微鏡法》、ＧＢ／Ｔ８７５２《鋁及鋁合金陽極氧化薄陽極氧化膜連續性檢驗方法硫酸銅法》、ＧＢ／Ｔ８７５３．１《鋁及鋁合金陽極氧化氧化膜封孔質量的評定方法第１部分：酸浸蝕失重法》、ＧＢ／Ｔ８７５３．３《鋁及鋁合金陽極氧化氧化膜封孔質量的評定方法第３部分：導納法》、

ＧＢ／Ｔ８７５３．４《鋁及鋁合金陽極氧化氧化膜封孔質量的評定方法第４部分：酸處理后的染色斑點

法》、ＧＢ／Ｔ８７５４《鋁及鋁合金陽極氧化膜及有機聚合物膜絕緣性的測定》、ＧＢ／Ｔ２０５０３《鋁及鋁合金陽極氧化陽極氧化膜鏡面反射率和鏡面光澤度的測定》、ＧＢ／Ｔ２０５０４《鋁及鋁合金陽極氧化陽極氧化膜影像清晰度的測定條標法》、ＧＢ／Ｔ２０５０５《鋁及鋁合金陽極氧化陽極氧化膜表面反射特性的測定積分球法》共同構成鋁及鋁合金陽極氧化膜及有機聚合物膜檢測方法標準體系。

ＧＢ／Ｔ１２９６７由五個部分構成：

——第１部分：耐磨性的測定。目的在于確立陽極氧化膜及有機聚合物膜層的耐磨性能評價方法。

——第３部分：鹽霧試驗。目的在于確立陽極氧化膜及有機聚合物膜層的耐鹽霧腐蝕性能評價方法。

——第４部分：耐光熱性能的測定。目的在于確立陽極氧化膜及有機聚合物膜層的耐候性能和耐

熱性能評價方法。

——第５部分：抗破裂性的測定。目的在于確立陽極氧化膜及有機聚合物膜層的抗破裂性評價方法。

——第６部分：色差和外觀質量。目的在于確立陽極氧化膜及有機聚合物膜層的色差和外觀質量

評價方法。

１９１年，我國等同采用ＩＳＯ３２１：１９７《鋁及鋁合金陽極氧化用變形法評定陽極氧化膜的抗破裂性》，首次制定了ＧＢ／Ｔ１２９６７．５—１９１《鋁及鋁合金陽極氧化用變形法評定陽極氧化膜的抗破裂性》。２０１３年，我國修改采用ＩＳＯ３２１：２０１０《鋁及鋁合金陽極氧化用變形法評定陽極氧化膜的抗破裂性》，發布了ＧＢ／Ｔ１２９６７．５—２０１３。ＧＢ／Ｔ１２９６７．５—２０１３代替ＧＢ／Ｔ１２９６７．５—１９１，增加了試劑部分、修改了關于儀器基座的要求、增加了試樣及浸泡溶液使用壽命的要求。近年來，各種表面膜層制備技術制成的陽極氧化膜及有機聚合物膜在鋁合金制品上的應用越來越廣泛，發展前景廣闊，現有標準不能滿足不同類型膜層抗破裂性能的評價要求，因此有必要在ＧＢ／Ｔ１２９６７．５中規定不同類型膜層的抗破裂性試驗方法，以滿足不同膜層產品的測試與評價需求。

本文件重點補充了有機聚合物膜的沖擊試驗、杯突試驗、彎曲試驗、柔韌性試驗、碎石沖擊試驗，陽

極氧化膜、陽極氧化復合膜及有機聚合物膜的尖銳工具加工試驗。

Ⅱ

鋁及鋁合金陽極氧化膜及有機聚合物膜檢測方法 第５部分：抗破裂性的測定

１范圍

本文件給出了鋁及鋁合金陽極氧化膜及有機聚合物膜抗破裂性測定的方法概述，并規定了試劑、材料、儀器設備、試樣、測試步驟、結果表示和試驗報告等內容。

本文件適用于鋁及鋁合金陽極氧化膜、陽極氧化復合膜、有機聚合物膜抗破裂性的測定。

２規范性引用文件

下列文件中的內容通過文中的規范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。

ＧＢ／Ｔ８０５．３鋁及鋁合金術語第３部分：表面處理

ＧＢ／Ｔ８１７０數值修約規則與極限數值的表示和判定

３術語和定義

ＧＢ／Ｔ８０５．３界定的術語和定義適用于本文件。

４方法概述

在受控的試驗室環境、規定的儀器設備、固定的試驗步驟條件下進行下列試驗，考察試樣處于不同的變形和受力狀態下的膜層破裂情況，評價產品在不同試驗條件下的抗破裂性。

——彎曲變形率測試試驗：將試樣沿刻有變形指數的螺線彎曲，按變形指數從小到大的方向進行觀

察，標記樣品出現第一個橫向膜層裂紋位置，并由此換算出試樣的曲率半徑，進而計算試樣的彎曲變形率。方法適用于鋁及鋁合金陽極氧化膜（厚度一般不超過５μｍ）的彎曲變形率的測定。

——沖擊試驗：將規定質量的重錘置于適當的高度自由落下，沖擊試樣的膜層表面或背面，檢查變

形位置及周邊的膜層變化情況。方法適用于有機聚合物膜耐沖擊性的測定，不適用于陽極氧化膜或經陽極氧化預處理的有機聚合物膜耐沖擊性的測定。

——杯突試驗：使用規定規格的沖模固定試樣，將沖頭沿固定路徑移動至規定深度，使試樣發生變

形，檢查試樣凸起部位及周邊的膜層變化情況。方法適用于有機聚合物膜抗杯突性能的測定。

——彎曲試驗：使試樣在規定的曲率半徑下彎曲，目視觀察彎曲部位的膜層變化情況，或用黏膠帶檢查膜層表面有無黏落現象。方法適用于有機聚合物膜層抗彎曲性的測定。

——柔韌性試驗：將試樣彎曲１８０°至貼合，重復向內裹卷彎曲１８０°至貼合，以持續提高膜層彎曲半

徑，直至膜層首次不產生開裂或脫落，根據彎曲次數評價膜層柔韌性。方法適用于評價有機聚合物膜層的柔韌性。

——碎石沖擊試驗：在規定的條件下，使碎石沖擊試樣表面，移除碎屑后根據選定評估區域的凹坑

１

數量及凹坑尺寸進行凹坑等級評定。方法適用于評價有機聚合物膜層的耐碎石沖擊性。

——尖銳工具加工試驗：采用鋸切、銑或鉆等方式加工試樣，觀察試樣加工處膜層的剝落、分離情況。方法適用于陽極氧化膜、陽極氧化復合膜及有機聚合物膜層耐尖銳工具加工性的測定。

５試劑、材料

除非另有說明，僅應使用確認為化學純的試劑。

５．１硫酸銅溶液：稱取２０ｇ硫酸銅（ＣｕＳＯ４·５Ｈ２Ｏ，狑≥９％）置于１００ｍＬ容量瓶中，加入２０ｍＬ鹽酸（ρ＝１．１８ｇ／ｍＬ），用水稀釋至刻度，混勻。硫酸銅溶液可重復使用，但當反應速度明顯下降時，應重新配制。

５．２碎石：應為外表圓滑的公路碎石，不應為壓碎的石灰石或巖石，單個碎石外部輪廓長度應為

９．５ｍｍ～１６．０ｍｍ，初次使用前應沖洗干凈。

６儀器設備

６．１彎曲變形率測試試驗設備示意圖見圖１、圖２。

標引序號說明：１——夾緊上螺絲；２——橡膠墊；３——金屬基板；４——變形指數；５——夾緊下螺絲。

圖１彎曲變形率測試試驗設備示意圖——正視圖

２

標引序號說明：１——螺旋板；２——木基座。

圖２彎曲變形率測試試驗設備示意圖—側視圖

螺線狀金屬基板安裝在基座上，其邊部刻有１～１８的變形指數（犈），曲率半徑（犚）通過公式（１）進行

計算，以厘米（ｃｍ）表示。

６．２沖擊試驗設備示意圖見圖３。

犚＝２１－犈 （１）

標引序號說明：

１——導管蓋； ６——沖頭導槽；

２——重錘； ７——沖頭；

３——重錘控制器； ８——沖模；

４——刻度； ９——支架；

５——導管； １０——底座。

圖３沖擊試驗設備示意圖

３

６．３杯突試驗設備示意圖見圖４。

單位為毫米

６．４Ⅰ型彎曲試驗設備示意圖見圖５，Ⅱ型彎曲試驗設備示意圖見圖６。

標引序號說明：

１——軸；

２——相對于軸高的擋條。

圖５Ⅰ型彎曲試驗設備示意圖

４

標引序號說明：

１——螺旋手柄； ５——調節螺栓；

２——彎曲部件； ６——夾緊鄂；

３——軸棒； ７——止推軸承。

４——軸棒支承件；

圖６Ⅱ型彎曲試驗設備示意圖

６．５碎石沖擊試驗設備示意圖見圖７，設備參數應符合表１的規定。

標引序號說明：

１——試樣； ４——噴嘴；

２——噴射圓筒； ５——壓力表接口；

３——碎石入口； ６——壓縮空氣入口。

圖７碎石沖擊試驗設備示意圖

單位為毫米

５

表１碎石沖擊試驗設備參數

單位為毫米

項目

設備參數

噴射圓筒內徑

５３．０±０．８

噴嘴內徑

６．８±０．１

碎石入口中心到圓筒端面距離

１８４．０±２．０

６．６尖銳工具加工試驗設備應采用適合的加工工具，如電鋸、鉆床或銑床等。

６．７千分尺，分辨力不低于０．０１ｍｍ。

６．８直尺，分辨力為１ｍｍ。

７試樣

７．１試樣的尺寸應符合表２的規定，或由供需雙方商定。

表２試樣的尺寸要求

項目

試樣的尺寸要求

彎曲變形率測試試驗

２５０ｍｍ×２０ｍｍ（犔×犠），厚度不應超過５ｍｍ

沖擊、杯突、彎曲試驗

１５０ｍｍ×７５ｍｍ×１ｍｍ（犔×犠×犎）

柔韌性試驗

２０ｍｍ×２５ｍｍ（犔×犠）

碎石沖擊試驗

３０ｍｍ×１０ｍｍ（犔×犠）

尖銳工具加工試驗

試樣長度不宜小于５０ｍｍ

注：犔——長度；犠——寬度；犎——厚度。

７．２按表３規定進行試樣的狀態調節。

表３試樣的狀態調節要求

膜層類型

狀態調節要求

溫度

℃

相對濕度

％

時間

ｈ

陽極氧化膜

２３±２

—

≥１２０

陽極氧化復合膜

—

≥２４

有機聚合物膜

自干型

５０±５

≥１６８

其他

—

≥２４

７．３無法截取符合表２要求的試樣時，可使用標準試板代替。

７．４試樣應清潔，無污垢、污漬和其他異物。如有污漬，應采用水或適當的有機溶劑（如乙醇）潤濕后，使用干凈的軟布或類似材料去除。不應使用會腐蝕試驗區域或在試驗區域產生保護膜的有機溶劑。

６

８測試步驟

８．１彎曲變形率測試試驗

８．１．１用游標卡尺測量試樣厚度（犱）。

８．１．２用夾緊上螺絲將試樣的一端固定，并將試樣有效面向外。

８．１．３將試樣沿著螺線方向逐漸彎曲，并保持試樣和螺旋板外側面一直完全接觸，之后用夾緊下螺絲將試樣的另一端固定。

８．１．４進行裂紋觀察，可借助手電筒等輔助光源變換角度進行觀察。

８．１．５如果裂紋難以觀察，可將試樣取下并放入硫酸銅溶液中浸泡約５ｍｉｎ，清洗、干燥后，再重新安放在設備上，標記第一條裂紋出現的位置。

８．１．６記錄開始出現裂紋的位置所對應的最小變形指數值。

８．２沖擊試驗

８．２．１將沖擊試驗設備放在穩固的平臺上，導管應垂直于水平面。通過重錘控制器調節沖擊試驗設備的重錘到某一高度。將試樣平放在底座上（正沖時測試面朝上，反沖時測試面朝下），試樣受沖擊點邊緣與試樣邊緣的距離不少于１０ｍｍ，相鄰沖擊點邊緣的距離不應少于１０ｍｍ。

８．２．２重錘（１００ｇ±５ｇ）自由落于沖頭（沖頭直徑為１６．０ｍｍ±０．３ｍｍ）上，在試樣上沖出深度為

２．５ｍｍ±０．３ｍｍ的凹坑。

８．２．３目視觀察試樣凹坑及周邊的膜層變化情況。

８．２．４當需采用黏膠帶１）進一步檢查時，應立即將黏著力大于１０Ｎ／２５ｍｍ的黏膠帶覆蓋在試驗后的膜層表面上，壓緊以排去黏膠帶下的空氣，然后以垂直于膜層表面的角度快速拉起黏膠帶，目視檢查膜層表面有無黏落現象。

８．３杯突試驗

８．３．１將試樣固定在固定環和伸縮沖模之間，不施加額外壓力，測試面面向沖模，并使沖頭半球形的頂端剛好與非測試面接觸（沖頭處于零位）。調整試樣，使沖頭與試樣的接觸點距離試樣邊緣至少３５ｍｍ。

８．３．２使沖頭的半球形頂端以０．１ｍｍ／ｓ～０．３ｍｍ／ｓ的恒速推向試樣，直至試樣壓陷深度（沖頭從零位

開始移動的距離）達到５ｍｍ。

８．３．３目視觀察試樣凸起部位及周邊的膜層變化情況。

８．３．４當需采用黏膠帶１）進一步檢查時，應立即將黏著力大于１０Ｎ／２５ｍｍ的黏膠帶覆蓋在試驗后的膜層表面上，壓緊以排去黏膠帶下的空氣，然后以垂直于膜層表面的角度快速拉起黏膠帶，目視檢查膜層表面有無黏落現象。

８．４彎曲試驗

８．４．１用Ⅰ型彎曲試驗設備：

——將設備完全打開，裝上規定曲率半徑的軸棒，將試樣測試面面朝座板插入設備，并固定一端；

——在１ｓ～２ｓ內以平穩的速度合上設備，使試樣繞軸彎曲１８０°；

——目視觀察試樣彎曲部位及周邊的膜層變化情況；

——當需采用黏膠帶１）進一步檢查時，應立即將黏著力大于１０Ｎ／２５ｍｍ的黏膠帶覆蓋在試驗后

１）Ｓｃｏｔｃｈ６１０黏膠帶或Ｐｅｒｍａｃｅｌ９黏膠帶是適合的市售產品的實例。給出這一信息是為了方便本部分的使用者，并不表示對這些產品的認可。

７

的膜層表面上，壓緊以排去黏膠帶下的空氣，然后以垂直于膜層表面的角度快速拉起黏膠帶，目視檢查膜層表面有無黏落現象。

８．４．２用Ⅱ型彎曲試驗設備：

——將設備放穩，使其在測試過程中不發生位移，操作者可自由操作螺旋手柄。在彎曲部件和軸棒

（規定曲率半徑）之間以及止推軸承和夾緊鄂之間，從上面插入試樣，使測試面背朝軸棒；拉動調節螺栓以移動止推軸承，使試樣處于垂直位置，并與軸接觸；通過旋轉調節螺栓用夾緊鄂將試樣固定；轉動螺旋手柄使彎曲部件與膜層接觸；在１ｓ～２ｓ內以恒定的速度抬起螺旋手柄使其轉過１８０°，使試樣同時彎曲１８０°。

——轉動螺旋手柄至初始位置，取出試樣；然后用合適的操作部件（螺旋手柄、調節螺栓）松開彎曲

部件和夾緊鄂。

——目視觀察試樣彎曲部位及周邊的膜層變化情況。

——當需采用黏膠帶２）進一步檢查時，應立即將黏著力大于１０Ｎ／２５ｍｍ的黏膠帶覆蓋在試驗后的膜層表面上，壓緊以排去黏膠帶下的空氣，然后以垂直于膜層表面的角度快速拉起黏膠帶，目視檢查膜層表面有無黏落現象。

８．５柔韌性試驗

８．５．１試樣留出１３ｍｍ～２０ｍｍ的夾持段，將試樣的測試面朝外彎曲超過９０°，再用帶有光滑鉗口套的臺鉗夾緊使試樣自身緊貼成１８０°，見圖８。

８．５．２采用５倍～１０倍的放大鏡觀察膜層，如有開裂或脫落，將試樣繼續裹卷彎曲１８０°至貼合，如圖８

所示。

８．５．３重復８．５．２直至膜層首次不產生開裂或脫落為止。記錄試樣的彎曲次數（狀）。

單位為毫米

圖８柔韌性試驗（彎曲４次）示意圖

２）Ｓｃｏｔｃｈ６１０黏膠帶或Ｐｅｒｍａｃｅｌ９黏膠帶是適合的市售產品的實例。給出這一信息是為了方便本部分的使用者，并不表示對這些產品的認可。

８

８．６碎石沖擊試驗

８．６．１按表４給出的試驗條件調整設備。

８．６．２試樣在溫度為２５℃±５℃的試驗箱中保溫１ｈ后取出，用碎石對試樣表面進行沖擊，沖擊后采用膠帶移除試樣沖擊面上的碎屑后，檢查沖擊面。用直尺測量凹坑外接圓直徑，并統計對應的凹坑數量，進行凹坑等級評定。

８．６．３另取一塊試樣在溫度為－３５℃±３℃的試驗箱中保溫１ｈ后取出，在１ｍｉｎ內，用碎石對試樣表面進行沖擊，沖擊后采用膠帶移除試樣沖擊面上的碎屑后，檢查沖擊面。用直尺測量凹坑外接圓直徑，并統計對應的凹坑數量，進行凹坑等級評定。

表４碎石沖擊試驗條件

項目

試驗條件

噴射角度

９０°±１°

噴射壓力

４８０ｋＰａ±２０ｋＰａ

噴射時間

７ｓ～１０ｓ

碎石噴射量

４７３ｍＬ±３ｍＬ

噴嘴到測試面的距離

５０．０ｍｍ±３．０ｍｍ

噴射圓筒到測試面的距離

３５０．０ｍｍ±３．０ｍｍ

８．７尖銳工具加工試驗

采用電鋸、鉆床或銑床等尖銳工具對試樣（或標準試板）進行加工，然后用４倍放大鏡觀察加工邊緣附近的膜層現象，判斷膜層是否開裂、剝落。

９結果表示

９．１彎曲變形率

犃＝

按公式（２）計算試樣的彎曲變形率（犃），結果保留小數點后兩位有效數字，數值修約按ＧＢ／Ｔ８１７０的規定進行。

式中：

１０犱２犚＋犱

×１０％ …