GB∕T 8754-2022 铝及铝合金阳极氧化膜及有机聚合物膜 绝缘性的测定.pdf

书 书 书犐 犆犛 犆犆犛犎 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?犌犅犜 ?犌犅犜 ?犃狀 狅 犱 犻 犮狅 狓 犻 犱 犪 狋 犻 狅 狀犮 狅 犪 狋 犻 狀 犵 狊犪 狀 犱狅 狉 犵 犪 狀 犻 犮狆 狅 犾 狔犿犲 狉犮 狅 犪 狋 犻 狀 犵 狊狅 狀犪 犾 狌犿 犻 狀 犻 狌犿犪 狀 犱犪 犾 狌犿 犻 狀 犻 狌犿犪 犾 犾 狅 狔 狊犇犲 狋 犲 狉犿 犻 狀 犪 狋 犻 狅 狀狅 犳犲 犾 犲 犮 狋 狉 犻 犮 犪 犾犻 狀 狊 狌 犾 犪 狋 犻 狅 狀 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?书 书 书前言本文件按照 标准化工作导则第部分：标准化文件的结构和起草规则的规定起草。本文件代替 铝及铝合金阳极氧化 阳极氧化膜绝缘性的测定 击穿电位法 ，与 相比，除结构调整和编辑性改动外，主要技术变化如下：）更改了“范围” （见第章， 年版的第章） ；）增加了“术语和定义” （见第章） ；）更改了“方法概述” （见第章， 年版的第章） ；）增加了“试验条件” （见第章） ；）在“仪器设备”中增加了“高压设备” （见第章， 年版的第章） ；）增加了“试样” （见第章） ；）更改了“测试步骤” （见第章， 年版的第章） ；）更改了“结果计算”的要求（见第章， 年版的第章） ；）更改了“试验报告”的内容（见第 章， 年版的第章） ；）删除了附录（见 年版的附录） 。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由中国有色金属工业协会提出。本文件由全国有色金属标准化技术委员会（ ）归口。本文件起草单位：国标（北京）检验认证有限公司、佛山市质量计量监督检测中心、广东伟业铝厂集团有限公司、广东华江粉末科技有限公司、佛山市三水凤铝铝业有限公司、石狮市星火铝制品有限公司、广亚铝业有限公司、广东德福生新材料科技有限公司、福建省南平铝业股份有限公司、广东广铝铝型材有限公司、美国科潘诺实验设备公司上海代表处、国合通用测试评价认证股份公司。本文件主要起草人：樊志罡、张文梅、曾耀斌、梁美婵、蔡劲树、胡小萍、陈世楠、李绍俊、刘克非、郝雪龙、曾健、刘畅、张恒。本文件及其所代替文件的历次版本发布情况为： 年首次发布为 ， 年第一次修订； 本次为第二次修订。犌犅犜 引言铝及铝合金阳极氧化膜及有机聚合物膜主要用于铝及铝合金表面的保护、装饰，在交通、建筑、家具、家电、装饰、食品包装、机械零部件及功能材料等多领域广泛使用。 铝及铝合金阳极氧化膜及有机聚合物膜绝缘性的测定规定了铝及铝合金阳极氧化及有机聚合物膜的绝缘性测定方法。 铝及铝合金阳极氧化膜及有机聚合物膜绝缘性的测定与 铝及铝合金阳极氧化膜及有机聚合物膜检测方法第部分：耐磨性的测定 、 铝及铝合金阳极氧化膜及有机聚合物膜检测方法第部分：盐雾试验 、 铝及铝合金阳极氧化膜及有机聚合物膜检测方法第部分：耐光热性能的测定 、 铝及铝合金阳极氧化膜及有机聚合物膜检测方法第部分：抗破裂性的测定 、 铝及铝合金阳极氧化膜及有机聚合物膜检测方法第部分：色差和外观质量 、 铝及铝合金阳极氧化氧化膜厚度的测量方法第部分：测量原则 、 铝及铝合金阳极氧化氧化膜厚度的测量方法第部分：质量损失法 、 铝及铝合金阳极氧化氧化膜厚度的测量方法第部分：分光束显微镜法 、 铝及铝合金阳极氧化薄阳极氧化膜连续性检验方法硫酸铜法 、 铝及铝合金阳极氧化氧化膜封孔质量的评定方法第部分：酸浸蚀失重法 、 铝及铝合金阳极氧化氧化膜封孔质量的评定方法第部分：导纳法 、 铝及铝合金阳极氧化氧化膜封孔质量的评定方法第部分：酸处理后的染色斑点法 、 铝及铝合金阳极氧化阳极氧化膜镜面反射率和镜面光泽度的测定 、 铝及铝合金阳极氧化及有机聚合物膜影像清晰度的测定 、 铝及铝合金阳极氧化阳极氧化膜表面反射特性的测定共同构成支撑铝及铝合金阳极氧化膜及有机聚合物膜性能要求与检测方法标准体系。 年，我国等同采用了 ： 铝及铝合金阳极化（阳极氧化）应用击穿电位测定法检验绝缘性 ，首次制定了 铝及铝合金阳极氧化应用击穿电位测定法检验绝缘性 。 年，我国修改采用 ： 铝及铝合金阳极化（阳极氧化）应用击穿电位测定法检验绝缘性的技术内容，发布了 铝及铝合金阳极氧化阳极氧化膜绝缘性的测定击穿电位法 ，代替 ，增加了方法的适用范围，细化了试验步骤，增加了试验报告的内容。近年来，各种表面膜层制备技术制成的阳极氧化膜及有机聚合物膜在铝合金制品上的应用越来越广泛，绝缘性膜层也由阳极氧化膜扩展到有机聚合物膜，发展前景广阔，现有标准不能满足不同类型膜层绝缘性能的评价要求，因此有必要在 中规定不同类型膜层的绝缘性能评价方法。本次修订重点补充了圆线材和有机聚合物膜的绝缘性测定方法。犌犅犜 铝及铝合金阳极氧化膜及有机聚合物膜绝缘性的测定范围本文件规定了阳极氧化膜及有机聚合物膜的绝缘性测定的方法概述、试验条件、仪器设备、试样、测试步骤、结果计算及试验报告等内容。本文件适用于以绝缘性能为目的的铝及铝合金阳极氧化膜及有机聚合物膜的击穿电压、击穿强度及耐受电压的测定。规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 非磁性基体金属上非导电覆盖层覆盖层厚度测量涡流法 铝及铝合金术语第部分：表面处理 数值修约规则与极限数值的表示和判定术语和定义 界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 耐受电压狑 犻 狋 犺 狊 狋 犪 狀 犱狏 狅 犾 狋 犪 犵 犲膜层在规定时间内不击穿的最大电压。 击穿电压犫 狉 犲 犪 犽 犱 狅狑狀狏 狅 犾 狋 犪 犵 犲当以恒定的电压递增速率施加电压时，导致膜层失去介电性能成为导体的最小电压。 击穿强度犫 狉 犲 犪 犽 犱 狅狑狀狊 狋 狉 犲 狀 犵 狋 犺将击穿电压除以试样上膜层的厚度获得的值。 绝缘性犲 犾 犲 犮 狋 狉 犻 犮 犪 犾犻 狀 狊 狌 犾 犪 狋 犻 狅 狀绝缘膜层耐电压冲击能力的统称，用击穿电压、击穿强度和耐受电压表示。方法概述恒定速率增加的交流电压施加膜层上，或施加膜层和基体间，直至电压突然下降，测定膜层击穿电压。或以恒定速率增加的交流电压施加膜层上，或施加膜层和基体间，直至达到规定试验电压，若能保持该电压恒定至规定时间，则评定试验电压为耐受电压。犌犅犜 注：击穿电压和耐受电压与膜层的介电特性和绝缘性能有关，击穿电压和耐受压电压取决于膜层的厚度及其他因素，比如基材的成分、表面状态、氧化膜封闭状态、氧化膜陈化程度、干燥程度和试验环境的湿度等。试验条件试验环境温度为 ，相对湿度不高于 。仪器设备 高压设备高压设备由变压器、断路器、高压试验调压器、限流电阻、电压表等组成，电源的频率为 或 。其电路示意图如图所示。高压设备要求如下： 变压器：能够产生试验所需的电压，输出波形尽可能接近正弦波。 断路器：达到规定电流时可自动断开电路，以保证试样膜层击穿时能切断电源。 高压试验调压器：使试验电压能从任何一点不间断地逐渐增加，并提供不失真的波形。保证膜层未被击穿期间的试验电压峰值与均方根（ ）值之比在槡（ ） （即 ）范围内。 限流电阻：限流电阻串联在变压器和测试电极探针之间，用于测定阳极氧化膜绝缘性的限流电阻应为 ，用于测定有机聚合物膜绝缘性的限流电阻按预估绝缘电压（单位为伏特）乘以 计算。 电压表：测定铝及铝合金阳极氧化膜绝缘性的电压表分辨力为 ，测定有机聚合物膜绝缘性的电压表高压测量误差应不超过，结果以均方根（ ）值表示，单位为伏特。标引序号说明： 安全开关； 限流电阻； 电源开关； 上电极； 变压器； 试样； 断路器； 下电极； 高压试验调压器； 电压表。图高压设备电路示意图 电极 测定阳极氧化膜及阳极氧化复合膜绝缘性的电极测试平面试样的电极分为单电极（如图所示）和双电极（如图所示） ，单电极中的球形接触面与待测面相接触，接触器与基体金属固定连接，接触器可为表面光滑明亮的金属板，或能够穿透膜层的接触探针或夹子。双电极中由两个球形接触面同时与测试面接触，电极间相距 。电极由一定质量犌犅犜 的接触棒组成，接触棒由黄铜或不锈钢等导电材料制成，为操作方便可部分绝缘，可根据需要移动、固定。接触面为球面（直径为，推荐） ，接触面保持光滑、无污染。电极的质量应保证接触面置于试样表面时施加在膜层上的总力为 （电极质量 ） 。标引序号说明： 导线； 试样； 接触棒； 膜层； 固定片； 基材； 合成树脂块； 球形接触面。图单电极示意图犌犅犜 2 3 4 5 6 7 8 标引序号说明： 导线； 试样； 接触棒； 膜层； 固定片； 基材； 合成树脂块； 球形接触面。图双电级示意图 测定有机聚合物膜绝缘性的电极电极两个直径为 的圆柱体铜制接触棒组成，为操作方便可部分绝缘，可根据需要移动、固定。接触面粗糙度犚犪最大允许值为 。上下电极应对称同心，电极间距离可调。 扭曲机用于绞合两根圆线试样。有一对钳口，钳口间距按试验要求设计，其中一个钳口固定，另一个可自由旋转。在进行绞合操作时应固定好钳口，以防产生侧向偏移。 涡流测厚仪用于测量膜层厚度，分辨力为 。试样 阳极氧化膜试样的尺寸宜为 ，有机聚合物膜试样的尺寸宜为 。 试样不应取自产品边缘、机加工边缘、孔边缘或有角度突变等部位。 试验前应将试样保存在试验环境中超过，并记录试验环境的温度和相对湿度。 试样应清洁，无污垢、污渍和其他异物。如有污渍，应使用水或适当的有机溶剂（如乙醇）润湿后，使用干净的软布或类似材料去除。不应使用会腐蚀试验区域或在试验区域产生保护膜的有机溶剂。 试样应保持干燥。试样上的阳极氧化膜如果未经封孔处理，其表面状态应在试验报告中说明。犌犅犜 3 5 6 7 8 无法截取符合要求的试样时，可使用标准试板代替。测试步骤 平面或近平面试样 设定试验参数依据膜层类型选择合适的限流电阻、电压表、电极系统，按下列规定设定参数： 测定阳极氧化膜绝缘性时，在金属球上施加 （推荐 ）的力，电压上升速度为 ，断路器设置电流为。当使用双电极系统时，两个电极放在平滑或经过加工的试样上的间距应在 之间； 测定阳极氧化复合膜和有机聚合物膜绝缘性时，先估计试样的耐电压值，确定升压速度。对于不同击穿电压的试样，按表中规定选取升压速度。断路器设置电流由供需双方协商。如有飞弧产生，电极应浸没在盛有变压器油的绝缘容器中，变压器油的击穿强度应不低于 。表不同击穿电压下的升压速度试样击穿电压升压速度 测试击穿电压 将电压表归零。 在试样上标记试验位置。按照 测量试验位置的膜厚，测量三次取平均值。 将电极垂直放置在试样试验位置上，如图或图所示，当使用单电极测量时，用接触器连接基材，电极固定在膜层上。电极距离试样边缘或凸起的距离宜不小于。 通过操作电压调压器，匀速增加电压，直到电压突然下降（表示膜被击穿） ，记录此时的电压值（犞） 。 将电压表归零，使设备接地，清洁电极接触面。 更改试验位置，并重复 的步骤至少次。 测试耐受电压 将电压表归零。 在试样上标记试验位置。按照 测量试验位置的膜厚，测量三次取平均值。 将电极垂直放置在试样试验位置上，如图或图所示。当使用单电极测量时，用接触器连接基体，电极固定在膜层上。电极距离试样边缘或凸起的距离宜不小于。 试验电压和时间由供需双方商定（或根据标准要求） 。操作电压调压器，匀速增加电压至试验电压，如果在规定的时间内电压没有突然下降，记录此时的电压值（犞） 。如果在规定的时间内电压突犌犅犜 然下降，则代表膜层被击穿，记录击穿时间狋。 将电压表归零，使设备接地，清洗电极接触面。 更改试验位置，并重复 的步骤至少次。若次试验在规定时间内电压均未突然下降，则犞为耐受电压。 圆线试样 测试击穿电压 将电压表归零。 使用扭曲机用同等的张力将两条合适长度的试样绞合在一起，扭转数应符合表的规定。试样长度应确保绞合后在两钳口之间的长度（宜为 ）满足试验要求。表试样扭转数试样直径（犱）每 扭转数 从扭曲机上拆下绞线，两端分开约 ，去除两试样的同一端膜层，并使其与变压器的两电极分别连接。通过操作电压调压器，以不超过 的速率均匀增加电压，直到电压突然下降（表示膜被击穿） ，记录此时的电压值（犞） 。 将电压归零，使设备接地，清洁电极的接触面。 更改测量位置，并重复 的步骤至少次。 测试耐受电压 将电压表归零。 使用扭曲机用同等的张力将两条合适长度的试样绞合在一起，扭转数应符合表的规定。试样长度应确保绞合后在两钳口之间的长度（宜为 ）满足试验要求。 试验电压和时间由供需双方商定（或根据标准要求） 。操作电压调压器，匀速增加电压至试验电压，如果在规定的时间内电压没有突然下降，记录此时的电压值（犞） 。如果在规定的时间内电压突然下降，则代表膜层被击穿，记录击穿时间狋。 测试完成后，将电压置零，使设备接地，清洁电极的接触面。 重复 的步骤至少次。结果计算与结果表示 最小击穿电压（犞犫犿 犻 狀）取次试验的击穿电压（犞）最小值作为试样的最小击穿电压（犞 ） ，数值以千伏（）表示。犌犅犜 平均击穿电压（犞犫）取次试验的击穿电压（犞）平均值作为试样的平均击穿电压（犞） ，数值以千伏（）表示，按 的规则修约至小数点后一位。 击穿强度（犈）按公式（）计算试样的击穿强度（犈） ，数值以千伏每微米（）表示，按 的规则修约至小数点后一位。犈犞犱（）式中：犞 试样的击穿电压，单位为千伏（） ；犱 试样试验位置的膜厚，单位为微米（） 。 最小击穿强度（犈犿 犻 狀）取次试验的击穿强度（犈）最小值作为试样的最小击穿强度（犈 ） ，数值以千伏每微米（）表示。 平均击穿强度（犈）取次试验的击穿强度（犈）平均值作为试样的平均击穿强度（犈） ，数值以千伏每微米（）表示，按 的规则修约至小数点后一位。 耐受电压（犞狑）若次试验在规定时间内电压均未突然下降，则指定电压为试样的耐受电压（犞） 。 试验报告试验报告应至少包括以下内容：）试样材料或产品的说明；）试样尺寸、状态以及表面膜层已知特征及表面处理的说明；）膜层厚度；）电极类型；）试验时环境的温度和相对湿度；）试验结果；）观察到的异常现象；）本文件编号；）试验日期；）试验人员。犌犅犜