ETFE膜结构的6063铝型材阳极氧化表面斑点腐蚀缺陷的活性元素的影响

 6063铝型材经阳极氧化后，具有具有良好的耐蚀性能和装饰性能,近年来,随着国民经济的发展及人们生活水平的提高,铝合金门窗、铝合金幕墙的使用越来越普及,然而不少的铝合金在使用一段时间以后,表面出现形态各异的腐蚀缺陷，其中斑点腐蚀较为常见,严重影响铝型材的使用性能及装饰效果。为了合理改善铝型材的表面质量，达到控制表面斑点腐蚀的目的，很有必要对斑点缺陷做深入细致的分析。本文以6063铝型材经阳极氧化后表面出现的斑点腐蚀为研究对象，分析斑点腐蚀的本质、成因及生成机理，探讨产生斑点腐蚀的关键因素。

活性元素的影响

　　4.1 Zn元素的加速作用

　　固溶在铝合金中的锌以“溶解-再沉积”的方式加速晶粒腐蚀，合金表面上沉积的锌或铁以及高电位脱溶物FeSiAl和游离硅等阴极性粒子能起到有效的阴极作用，加快溶解氧的还原过程，促进腐蚀不断扩展、加深。

　　Zn元素碱洗时随Al的溶解而以Zn(OH)42-和Zn(OH)-3的形式溶于碱液中。又因为Zn的电位(-0．76V)较Al的电位(-1．67V)正，当碱液中Zn离子的浓度增至一定数值时，Zn就会选择性地沉积在腐蚀坑中的残留物上，所以会出现Zn元素偏高的异常现象。另一方面，由于Zn、Al二者的电位差较大，导致微电池中的腐蚀电流很大，阴极性粒子Fe、Si贫乏区(基本为纯铝)溶解较快，这种腐蚀最终表现为斑点腐蚀。

　　4.2 Cl-的活化作用

　　作为外部因素的Cl-对斑点腐蚀非常敏感，具有诱发、加重点蚀的作用。研究结果发现，脱脂酸中的Cl-会在钝化膜缺陷处吸附，并穿透钝化膜吸附于基体上。此处的铝元素由于被活化而迅速溶解，于是钝化膜被破坏，形成电偶电池结构，在酸性介质的作用下，局部腐蚀电流较大，此时Cl-与溶解的A13+发生如下络合反应：Al3++Cl-+H2O→AlOHCl++H+，使溶液的酸性进一步加强，腐蚀条件更加恶化。当Cl-浓度增高时，络合反应向右进行，钝化膜上的活性点会大大增加，在随后的碱洗过程中优先溶解，从而出现较为严重的斑点腐蚀。

　　4.3 pH值的促进作用

　　水洗水中的pH值小于2或者大于4时，很少发生斑点腐蚀。颜色发暗时的晶粒由灰色向黑色转变过程中，水洗槽中的pH值起到了一定的促进作用。

　　当水洗水中pH＞4时，铝型材表面形成的钝化膜比较完整、致密，H+、Cl-的吸附、活化、破坏作用大大减弱，故型材很少甚至没有腐蚀发生；当pH＜2时，铝型材表面处于活性溶解状态，无钝化膜形成，所以也不会出现斑点腐蚀。

　　结论:6063铝型材斑点腐蚀是因铝合金中阳极相Mg2Si的偏析、粗化引起的，而合金中杂质元素Zn及溶液中Cl-和pH值加速了斑点腐蚀的发生与发展。应适当调整合金中的镁硅元素质量比，不宜使硅元素含量过高，并合理安排时效制度以防止Mg2Si粒子的偏聚，以免影响铝型材的腐蚀性能。控制合金中微量元素Zn以及处理过程中溶液的Cl-浓度和pH值，减轻活性元素的负面影响。

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