ISO/TC79/SC2中國專家組|文

全國有色輕金屬標(biāo)準(zhǔn)化分技術(shù)委員會連續(xù)組織國內(nèi)鋁表面處理著名專家、知名大型鋁型材企業(yè)資深技術(shù)人員，通過積極實質(zhì)性參與ISO鋁表面處理相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的制修訂工作，表達了我國鋁表面處理行業(yè)的利益訴求，掌握了鋁表面處理國際標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展方向，對今后我國相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的制修訂工作具有很大的引領(lǐng)作用，多年的努力和付出取得的成效顯著，意義重大。

從2004年以來，全國有色輕金屬標(biāo)準(zhǔn)化分技術(shù)委員會（以下簡稱“輕標(biāo)委”）連續(xù)組織國內(nèi)鋁表面處理著名專家，知名大型鋁型材企業(yè)資深技術(shù)人員及相關(guān)企業(yè)代表，赴法國、德國、意大利和日本等國，參加多屆ISO/TC79/SC02年會，通過積極實質(zhì)性參與ISO鋁表面處理相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的制修訂工作，表達了我國鋁表面處理行業(yè)的利益訴求，掌握了鋁表面處理國際標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展方向，對今后我國相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的制修訂工作具有很大的引領(lǐng)作用，多年的努力和付出取得的成效顯著，意義重大。

在中日聯(lián)合制定ISO28340《鋁復(fù)合膜—鋁陽極氧化膜和電泳有機膜復(fù)合膜總規(guī)范》標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，根據(jù)鋁表面處理ISO技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的制定新動向，輕標(biāo)委組織我國知名的研究院所、大型鋁型材企業(yè)及相關(guān)專業(yè)公司對有關(guān)課題跟蹤研究，如陽極氧化膜封孔失重檢測方法的改進、陽極氧化膜砂紙耐磨性測試方法、建筑鋁材的膜層類型評定性能的試驗及檢測方法選擇指南等，并結(jié)合我國鋁型材產(chǎn)品的實際情況，廣泛開展有針對性的研究試驗及論證，獲得了一大批寶貴的試驗數(shù)據(jù)，并形成多項高質(zhì)量ISO建議書提交到相關(guān)ISO/TC79/SC02工作組，展現(xiàn)了我國鋁表面處理大國的實力。

鋁及鋁合金表面處理國際標(biāo)準(zhǔn)化工作回顧

回顧參與鋁及鋁合金表面處理國際標(biāo)準(zhǔn)化工作的艱難歷程，亮點頗多，具體如下所述：

1．ISO28340《鋁復(fù)合膜—鋁陽極氧化膜和電泳有機膜復(fù)合膜》標(biāo)準(zhǔn)的制定

中日聯(lián)合起草的ISO28340《鋁復(fù)合膜—鋁陽極氧化膜和電泳有機膜復(fù)合膜》標(biāo)準(zhǔn)的制定工作可謂一波三折。歐美國家很少和使用生產(chǎn)陽極氧化電泳鋁型材產(chǎn)品，而中日等亞洲國家（特別是東亞和東南亞）這類產(chǎn)品使用非常廣泛，并且電泳鋁型材同時具有陽極氧化膜耐候性好和有機膜耐酸堿性好的優(yōu)點，但沒有相應(yīng)的陽極氧化電泳鋁型材ISO產(chǎn)品技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，對電泳鋁型材產(chǎn)品的國際貿(mào)易十分不利。從2004年開始，中日提議制定電泳鋁型材產(chǎn)品ISO技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，但歐美國家表示反對，認(rèn)為QUALICOAT歐洲規(guī)范，以及美國AAMA612已經(jīng)包含了電泳鋁型材產(chǎn)品，沒有必要再制定一個電泳鋁型材產(chǎn)品的ISO技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。經(jīng)過八年多的反復(fù)討論、磋商和提交試驗數(shù)據(jù)，最終ISO28340《 鋁復(fù)合膜—鋁陽極氧化膜和電泳有機膜復(fù)合膜總規(guī)范》得到歐洲國家的認(rèn)可，形成了國際標(biāo)準(zhǔn)。

在制定ISO28340過程中，剛開始由于我國參與ISO表面處理國際標(biāo)準(zhǔn)化工作的時間不長，試驗數(shù)據(jù)極其缺乏。在前兩次標(biāo)準(zhǔn)制定的會議上，我國拿不出有力的研究報告和數(shù)據(jù)，基本是從屬于日本，形勢極其尷尬。為此，輕標(biāo)委經(jīng)過總結(jié)和反思，會前組織知名的研究院所、大型鋁型材企業(yè)及相關(guān)專業(yè)公司，加大了前期研究和試驗工作，在標(biāo)準(zhǔn)制定的后面幾次會議中，提交了大量的試驗數(shù)據(jù)，為ISO28340的制定完成做出了很大貢獻。

由于我國陽極氧化電泳型材的產(chǎn)業(yè)規(guī)模極其巨大，ISO28340標(biāo)準(zhǔn)的制定極大的維護我國鋁型材建筑行業(yè)的利益，為電泳型材產(chǎn)品出口到東亞和東南亞國家提供了ISO標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)，對我國的實質(zhì)實際意義遠遠大于日本，同時，通過國際標(biāo)準(zhǔn)制定過程的鍛煉，積累了鋁表面處理國際標(biāo)準(zhǔn)化工作經(jīng)驗，為后續(xù)的鋁表面處理國際標(biāo)準(zhǔn)化工作提供了一個很好的范例。

2．陽極氧化膜封孔質(zhì)量檢測失重法的改進

2013年9月10日至13日，中國專家赴法國巴黎參加ISO/TC79/SC22013年會。

早在2009年ISO/TC79/SC02/WG15北京年會上，歐洲國家就提出對評定陽極氧化封孔質(zhì)量的ISO3210《鋁及鋁合金陽極氧化 陽極氧化膜封孔質(zhì)量評定—磷鉻酸失重法》進行改進，目的是消除有毒的六價鉻污染。2012年通過13個歐洲實驗室的循環(huán)試驗研究，歐洲QUALANOD組織提交了兩個研究報（ISO/TC79/SC02-N718和ISO/TC79/SC02-N719），評估各種封孔質(zhì)量評定的浸漬檢測方法對各種工藝的適用性，最終的結(jié)論是：采用磷酸失重法可以替代磷鉻酸失重法，但磷酸法測試結(jié)果比磷鉻酸法高5mg/dm2，對各種封孔工藝的適用性較好，適用于評定冷封孔、含鎳中溫封孔，無鎳中溫封孔及熱水封孔等所有常用工藝處理的氧化膜封孔質(zhì)量。然而，由于沒有加入鉻酸無法保護裸露鋁金屬部分，磷酸失重法存在裸露鋁金屬部分溶于磷酸而影響實驗結(jié)果問題，測試前需要將裸露鋁金屬部分涂覆保護起來，操作過程稍顯復(fù)雜。

2012年，日本提交了采用電動勢法評定封孔質(zhì)量的技術(shù)報（ISO/TC79/SC02-N730），具體內(nèi)容是：在陽極氧化膜耐堿性電動勢測試法的基礎(chǔ)上，將磷酸溶液替代氫氧化鈉，并將試板和磷酸溶液的溫度提高到80℃。采用此方法，日本檢測了采用各種封孔工藝處理的陽極氧化鋁樣品，并同其他封孔質(zhì)量評定方法對照，如，磷鉻酸失重法、導(dǎo)納法、染斑法。

他們認(rèn)為：磷酸電動勢法不含六價鉻，無污染；磷酸電動勢法短時間可以得到實驗結(jié)果；磷酸電動勢法可以分辨出完全封孔和不完全封孔兩種封孔模式的質(zhì)量差異，而所有的浸漬檢測方法都不能很好地分辨出這兩種封孔模式的質(zhì)量差異。

在2014年ISO/TC79/SC02年會前，針對氧化膜封孔質(zhì)量評定的不同檢測方法，輕標(biāo)委組織國內(nèi)骨干大型鋁型材企業(yè)，開展試驗研究，驗證了磷酸浸漬失重法對不同氧化膜封孔工藝的適用性，結(jié)論基本同歐洲QUALANOD組織的一致；而對于日本提出的磷酸電動勢法，則委托北京有色金屬研究總院有色金屬產(chǎn)品國家質(zhì)檢中心牽頭，研制出精密的電動勢測定儀，并組織豪美、華建、閩發(fā)、新合、亞洲、廣亞、廣漢三星提供氧化膜試樣，華昌、興發(fā)、堅美、南平、鳳鋁、廣漢三星、天津艾隆購買北京有色院新研制的電動勢測定儀及購買日本電動勢測定儀（由天津艾隆化工有限公司購買），在知名教授朱祖芳老師指導(dǎo)下，開展一系列試驗研究，獲得了一大批試驗數(shù)據(jù)，最后結(jié)論是：

（1）在80℃溫度下，部分試樣(如：用我國建筑型材普遍采用的冷封孔工藝制作的試樣)氧化膜破裂，采用此方法評價我國建筑型材，會導(dǎo)致我國出口的建筑型材被誤判不合格。

（2）電動勢定為1mV時測定通過氧化膜層的電流，缺乏理論依據(jù)，中國的測試結(jié)果表明，在電動勢為0．1mV時，測試電流的敏感性更大。

（3）日本的測試裝備和中國的測試裝備磷酸溶液的溫度測量結(jié)果相差太大。

（4）測試位置對測試結(jié)果影響較大。

在2014年ISO/TC79/SC02年 會上，朱祖芳向會議提交了中國的研究報告，認(rèn)為磷酸溶液電動勢法測定陽極氧化膜封孔質(zhì)量存在的問題比較多，需要進一步試驗確認(rèn)是否可行。對于陽極氧化膜封孔評定的檢測方法，會議最終確定將磷酸浸漬失重法加入到新改版的ISO3210中，原來的磷鉻酸失重法也保留作為方法1，而磷酸浸漬法作為方法2，新版的ISO3210不久將出版發(fā)行。日本提出的磷酸電動勢法不作陽極氧化膜封孔評定的檢測方法，可繼續(xù)進行研究探討。

在參與此標(biāo)準(zhǔn)的制定過程中，日方提出的采用電動勢法評定氧化膜封孔質(zhì)量方案，歐洲國家僅表示此方法全球首例，沒有檢測方法標(biāo)準(zhǔn)，但沒有試驗數(shù)據(jù)和相應(yīng)的研究報告。日方提交了大量的試驗數(shù)據(jù)，認(rèn)為他們的測定方法能更好地分辨出氧化膜封孔質(zhì)量好壞的差異，但由于中國提交了有說服力的試驗研究報告和大量數(shù)據(jù)，證實日方的檢測方法存在問題較多，最終日方放棄了采用電動勢法評定氧化膜封孔質(zhì)量。

3．陽極氧化膜砂紙耐磨法論證研究

2012年ISO/TC79/SC02年會上，英國建議將BS6161-18《鋁及鋁合金陽極氧化膜的測試方法 第18部分 表面耐磨性的測定》標(biāo)準(zhǔn)更改后，轉(zhuǎn)化為ISO標(biāo)準(zhǔn)委員會草案，提交ISO/TC79/SC02/WG15工作組。BS6161-18標(biāo)準(zhǔn)檢測方法是英國教授Michael Clarke發(fā)明的，此檢測方法是分別采用玻璃或石榴石砂紙的方法測定硫酸陽極氧化膜和硬質(zhì)氧化膜的耐磨性，原理是從待測定的膜層是否比砂紙磨料硬來判定膜層的耐磨性能。

該檢測方法簡便快捷，基本可不破壞被檢測的氧化膜層，可以在使用或者交貨現(xiàn)場測定氧化膜層耐磨性。目前有許多國家鋁及鋁合金氧化鋁產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范引用了這個檢測方法，如英國鋁及鋁合金氧化產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)BS3987，美國AAMA611，澳大利亞AS1231，歐洲鋁氧化產(chǎn)品Qualanod認(rèn)證組織的Qualanod認(rèn)證規(guī)范。最為重要的是，我國已經(jīng)有陽極氧化鋁型材產(chǎn)品出口到英國或者采用英國標(biāo)準(zhǔn)驗收鋁氧化膜質(zhì)量的國家，購貨方采用砂紙耐磨法檢測氧化膜質(zhì)量，由于標(biāo)準(zhǔn)不明確產(chǎn)生了許多質(zhì)量糾紛，而且我國大多數(shù)現(xiàn)有的氧化生產(chǎn)線，生產(chǎn)氧化膜膜厚高（20μm和25μm級別）的氧化鋁型材產(chǎn)品，氧化膜質(zhì)量比較難達到砂紙耐磨要求，出口符合BS6161-18標(biāo)準(zhǔn)要求的氧化產(chǎn)品，經(jīng)常發(fā)生退貨質(zhì)量糾紛。

針對英國的這個提議，輕標(biāo)委組織國內(nèi)多個大型鋁型材廠召開專門的研討會，討論此檢測方法對我國陽極氧化鋁產(chǎn)品的適用性，并開展了一系列的相應(yīng)試驗，總結(jié)出ISO建議文件提交到2013年的ISO/TC79/SC02年會上，其中重要的一條是，砂紙耐磨測試法比較粗糙簡單，作為陽極氧化產(chǎn)品生產(chǎn)現(xiàn)場的控制檢測方法尚可，作為陽極氧化鋁產(chǎn)品交貨時質(zhì)量驗收方法似有不妥，但英國方面沒有采納。

2013年和2013年的ISO/TC79/SC02年會上，日本代表提交了專門的技術(shù)報告。報告的主要內(nèi)容是：

（1）采用同一批砂紙中顏色不同的砂紙，用方法1（定性法）測試同一批氧化膜試樣，測試的結(jié)果不同。磨出的粉末集中于砂紙的邊緣，而不是整個表面，判定標(biāo)準(zhǔn)不明確，那么評定砂紙上的粉末磨出量就很困難。測試潤滑性，不能確定和耐磨性的關(guān)系。另外，因為磨出的粉比較容易抹掉，因而評定砂紙質(zhì)量比較困難。

（2）采用方法2（定量法），用不同顏色的砂紙測試同一批試樣，但磨掉的氧化膜厚度不同，而兩種砂紙測試的結(jié)果是趨勢一致。

結(jié)論和建議為：

（1）采用方法1（定性法）評定鋁氧化膜耐磨性比較困難，應(yīng)明確方法1中粉末沉積量的評判規(guī)則；

（2）采用方法2（定量法）評定鋁氧化膜耐磨性可行；

（3）規(guī)范砂紙的質(zhì)量很有必要，應(yīng)選擇有質(zhì)量保證的玻璃砂紙；

（4）設(shè)定測試過程的壓力很有必要；

意大利也提交了一份砂紙耐磨性測試的技術(shù)報告，其主要內(nèi)容是：設(shè)置不同的氧化溶液溫度（20℃、24℃、26℃）和氧化溶液的攪拌條件（攪拌和不攪拌）下，制作5種不同的鋁氧化試樣。對這些試樣進行檢測：

（1）采用不同批號的砂紙分別按方法1（定性法）和方法2（定量法)測試樣品；

（2）采用渦流法和顯微鏡法測試樣品的膜厚，由于樣品的粗糙度不同，渦流法測試的膜厚偏低；

（3）試驗同落砂法和輪磨法（500～1000個循環(huán)對照）。

實驗的結(jié)論和建議為：

（1）在耐磨性處于中等性能水平時，不同的批號或同種批號的玻璃砂紙對同一批試樣測試結(jié)果不同；

（2）使用參考試樣可以驗證砂紙的是否適用，參考試樣必須在嚴(yán)格實驗室條件制作；

（3）輪磨法可以作為一種參比試驗方法；

（4）氧化溶液的溫度和攪拌條件是主要影響因素。

英國的Robin Furneaux博士建議將BS6161-18《鋁及鋁合金陽極氧化膜的測試方法 第18部分 表面耐磨性的測定》標(biāo)準(zhǔn)更改后，轉(zhuǎn)化為ISO標(biāo)準(zhǔn)提案（NP階段）。

從目前的發(fā)展趨勢看，BS6161-18砂紙耐磨性試驗最終會轉(zhuǎn)化為ISO技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，所以在新一輪的GB5237修訂試驗研究項目中，輕標(biāo)委委托廣亞鋁業(yè)組織國內(nèi)相關(guān)鋁型材企業(yè)開展砂紙耐磨性的試驗驗證工作，試驗正在進行中，其目的是：考察我國陽極氧化產(chǎn)品的砂紙耐磨性的性能水平，研究將砂紙耐磨性納入我國陽極氧化產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)GB5237．2的可行性。

4．ISO/PWI16688《建筑鋁材的膜層類型評定性能的試驗及檢測方法選擇指南》的論證工作

ISO/PWI16688任務(wù)來源：由于在ISO28340《鋁復(fù)合膜—鋁陽極氧化膜和電泳有機膜復(fù)合膜總規(guī)范》標(biāo)準(zhǔn)制定過程中，歐洲國家反對制定此標(biāo)準(zhǔn)。經(jīng)過中日聯(lián)合通過提交研究報告和數(shù)據(jù)，并據(jù)理力爭，歐洲國家最終同意并通過了ISO28340，但決定制定一個指導(dǎo)用戶（包括建筑設(shè)計師、建筑單位等）選擇建筑鋁材膜層試驗方法的指南，成立ISO/TC79/SC02/WG19工作組，并由英方負(fù)責(zé)制定。

2011年ISO/TC79/SC02年會會議上討論了ISO/PWI16688《陽極氧化膜和有機涂層/保護及裝飾用表面處理》標(biāo)準(zhǔn)的修改。

——經(jīng)過討論此規(guī)范題目暫時定為《測量鋁膜層性能的試驗和方法指南》“Guidline for the selection of test and method of measuring the performance of coated aluminium”；

——此規(guī)范的范圍僅使用于建筑領(lǐng)域；

——意大利建議包含Qualicoat和Qualanod規(guī)范；

——由于此規(guī)范比較復(fù)雜，日本和中國建議會后做一些客戶調(diào)查，收集多方面的資料，再討論；

2012年ISO/TC79/SC02年會上，WG19工作組決定納入包括中國標(biāo)準(zhǔn)GB 5237．1-GB 5237．5等多個國際著名標(biāo)準(zhǔn)作為ISO/PWI16688《測試鋁膜層性能的試驗和方法選擇指南》的應(yīng)用文件。會議確定ISO/PWI16688草案框架如下：

膜層的分類；環(huán)境類型；試驗類型；測試性能的方法；測試方法對涂層在不同的使用環(huán)境下的適用性。

2014年ISO/TC79/SC02年會前，輕標(biāo)委委托廣亞鋁業(yè)將ISO/TC79/SC2 WG19工作組N37號文件ISO/WD/TS 16688《建筑鋁材的膜層類型、評定性能的試驗及檢測方法選擇指南》翻譯成中文版，提交到嘉興標(biāo)準(zhǔn)會討論。嘉興標(biāo)準(zhǔn)討論會議后，輕標(biāo)委委托廣亞鋁業(yè)組織小型專門研討會，在行業(yè)專家盧繼延教授級高工指導(dǎo)下，對英國提交的ISO/WD/TS16688文件進行討論，參加討論的單位有堅美鋁業(yè)、興發(fā)鋁業(yè)。經(jīng)過反復(fù)認(rèn)證的討論，提出了43條修改意見（由廣亞鋁業(yè)翻譯成英文）。在2014年ISO/TC79/SC02年會上，中國代表對這些建議做了簡單的解釋，英方表示會后將仔細(xì)閱讀，對正確的建議將予采納。

參與國際標(biāo)準(zhǔn)化工作對我國鋁表面處理標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展的意義和作用

1．ISO鋁表面處理技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)匯聚了鋁表面處理發(fā)展的前沿技術(shù)和成果

目前鋁表面處理ISO標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展方向是節(jié)能環(huán)保，高要求產(chǎn)品質(zhì)量和系統(tǒng)性，我國的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)制修訂必須按照這種思路，才能確保前瞻性和先進性，如ISO3210的修訂體現(xiàn)了環(huán)保的理念，目的是采用無毒試劑替代實驗室用有毒的鉻酸；通過研究氧化膜封孔質(zhì)量的不同檢測方法，了解到氧化膜孔頂部封孔和完全封孔的質(zhì)量差異及不同檢測方法的辨別能力，對氧化產(chǎn)品提出了更高的質(zhì)量要求；ISO/WD TS16688技術(shù)規(guī)范系統(tǒng)全面地梳理了鋁表面處理相關(guān)ISO標(biāo)準(zhǔn)，不僅能給客戶提供全面指南，也能為我國鋁表面處理標(biāo)準(zhǔn)制修訂工作指明方向，確保我國相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)性和完整性。ISO/WD TS16688技術(shù)規(guī)范將我國的GB5237．1-GB5237．5納為引用文件，擴大了我國標(biāo)準(zhǔn)的影響力。

2．跟進ISO鋁表面處理技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)制修訂工作，可以提高我國鋁表面處理行業(yè)的工藝技術(shù)和產(chǎn)品質(zhì)量水平

通過跟進ISO技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，我國相關(guān)大型鋁型材企業(yè)，了解到陽極氧化產(chǎn)品通過砂紙耐磨性測試方法的質(zhì)量水平，以及影響砂紙耐磨性的主要因素（即氧化溶液溫度和攪拌條件），對實際生產(chǎn)具有很大的指導(dǎo)作用，在生產(chǎn)符合砂紙耐磨質(zhì)量要求的出口氧化產(chǎn)品過程中，可以減少報廢率和退貨率，具有十分巨大的現(xiàn)實作用。

同時，如果不久將砂紙耐磨測試法引入GB5237．2，那么我國的高膜厚氧化鋁型材產(chǎn)品的耐磨質(zhì)量水平將得到極大的提高。

3．參與國際標(biāo)準(zhǔn)制修訂，避免造成國際標(biāo)準(zhǔn)對我國鋁表面處理產(chǎn)品出口貿(mào)易不利的局面

在參與ISO鋁表面處理技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)制修訂過程中，我國代表可以及時了解最新標(biāo)準(zhǔn)的制修訂動態(tài)，并根據(jù)我國鋁表面處理行業(yè)的實際水平和利益要求，及時提出意見，在ISO標(biāo)準(zhǔn)中反映我國鋁表面處理行業(yè)的利益訴求。如：中國代表在2014年的ISO會議上，成功阻止了電動勢法評定封孔質(zhì)量國際標(biāo)準(zhǔn)的立項，及時鏟除了可能因此國際標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)致的貿(mào)易壁壘，保護住了我國鋁型材企業(yè)的利益，使我國鋁型材企業(yè)不致因此壁壘招致巨大經(jīng)濟損失。

結(jié)束語

綜合以上所述，輕標(biāo)委帶領(lǐng)一批大型鋁型材企業(yè)以及研究院所，實質(zhì)性參與鋁表面處理國際標(biāo)準(zhǔn)制修訂過程中，以開闊的國際視野，殫精竭慮，經(jīng)過不懈的努力，取得了豐碩的成果，在鋁表面處理的國際標(biāo)準(zhǔn)中占有一席之地，為我國相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的高水平發(fā)展打下了基礎(chǔ)，同時維護了我國鋁表面處理行業(yè)的利益，開創(chuàng)了鋁表面處理國際標(biāo)準(zhǔn)化工作的新局面。在我國社會經(jīng)濟發(fā)展處于新常態(tài)形勢下，為中國鋁表面處理行業(yè)從大國向強國的發(fā)展進步貢獻了力量。