铝合金门窗五金配件相关知识

铝合金门窗五金配件的防腐措施

现代建筑门窗按型材品种大致可分为：塑料窗、复合材料窗、铝合金窗，其中铝合金窗是如今我国主要的建筑门窗产品，在当今建筑中占相当大比重。事实上无论从抗风压、水密性、气密性等性能还是从环保方面，铝合金窗都有其优越性。这是因为与相同截面的塑料窗相比，铝合金窗的惯性矩是塑料窗的3-4倍；随着铝合金型材中隔热断桥的使用，铝合金窗的保温、隔热性能大大提高，非常适应现今大力提倡的节能要求。

铝合金门窗五金配件是其重要组成部分，它的性能和质量对门窗功能发挥具有重要影响。由于现代技术的不断发展，门窗五金配件，也越来越多地涌入市场。这些产品的形状和颜色，五花八门，琳琅满目，使门窗的实用性和外观增色不少。但由于零件材料和表面装饰层材料的不同，它们的使用寿命相差甚远，即使色泽相同，甚至手感也相似的铝合金窗配件其差距可达数倍乃至数十倍。铝合金门窗五金件除了考虑必须具备有足够的机械强度后，还要注意所选用的材料与铝合金接触使用时，能否保持较好的耐蚀性。铝合金门窗五金件能否达到设计寿命要求，对铝合金门窗在使用过程中的安全性、耐久性十分重要，只有两者结合好才能真正发挥铝合金门窗美观大方、经久耐用的特点。

铝合金门窗五金件腐蚀特点和机理

1、配件材料

不同的窗型五金配件的结构和材料不尽相同，一般铝合金门窗五金配件材料是与型材相配的。厂商是首先选择型材，然后再选择五金配件。这样有时就会导致由于型材选择的不标准，找不到可配的五金件。现在厂商大部分都会先考虑型材和五金配件的配合后，再给以取舍。材料是保证门窗的性能、质量和安全的关键物质基础。目前，铝合金门窗所用的大多数材料包括各种附件等均已有国家或行业标准，但是还会有部分材料在尚无国家或行业标准的情况下生产。一般来说，铝合金门窗配件的材料中，执手、传动件等采用压铸锌合金；合页等采用铝合金；合页轴、锁点等采用不锈钢，锁座等采用锌合金或不锈钢材料；滑撑、风撑等采用不锈钢；塑料件均采用尼龙66的改性塑料。对于金属件，根据其所使用的不同环境，进行了有效的表面处理，主要是考虑耐大气腐蚀及与所接触的材料腐蚀以及不同金属材料之间的电化学腐蚀。2、腐蚀特点

铝及铝合金是一种高导电、导热的金属材料，在自然状态下表面极易钝化，在潮湿的酸性条件下表面氧化生成A1203・3H20，水合氧化铝本身较稳定，且铝及铝合金制成的门窗型材一般进行了特定的处理，具有较高性能的防腐能力，防腐薄弱部位主要是在五金件上，而五金件的电偶腐蚀不单是在本身，更受铝型材的电极影响，在一定条件下腐蚀会不间断的进行。

对于铝合金门窗安装碳素钢五金件，属于大阴极面积和小阳极面积的组合，当腐蚀开始时，锈蚀产物总是在五金件与门窗型材接触的边缘部位出现，而且最初是围绕接触点的周边，而后连成一片。这是因为铝型材与碳素钢五金件之间的电位差通过接触构成原电池，在冷凝水膜的介入下接触部位产生铁的氧化反应，在电场的驱动下两者向中间移动，在边缘相遇生成人们可以见到的腐蚀产物，其实腐蚀最严重区在接触面，只是见不到腐蚀产物罢了。

由于大气中氯、二氧化硫等介质的加入，会促进碳素钢材的溶解，从而加快五金件的损坏速度。

3、腐蚀机理

一般讲铝合金门窗五金件的锈蚀是一个化学反应和电化学反应过程，也是一个多种物质的多种形式的反应，很难用一种或两种反应方式进行解释，但造成铝合金门窗五金件锈蚀损坏的原因，在自然条件下主要是电化学腐蚀。铝合金门窗一般是由铝、不锈钢、锌合金、碳素钢等组成，这些不同电极电位又相互接触的金属在腐蚀质中组成原电池，从而发生电化学腐蚀。尤其在海洋大气、工业大气中，铝合金门窗的这种材质结构就决定了发生电化学腐蚀的必然性。其中铝合金型材由于本身易于钝化，电位相对其他材料讲由负变正从而减缓或停止腐蚀，而电位较负的钢制零件会加剧腐蚀，造成五金件的损坏。

影响铝合金门窗五金件腐蚀的气象因素

1、湿度

由于空气中的水分凝聚成液态水膜是形成腐蚀原电池的必要条件，因此空气的湿度是主要因素，当湿度达到某一临界值时表面形成水膜，腐蚀速度加剧。

2、温度

高温高湿时，气温升高加速腐蚀。温度交变由高温骤降时，使大气中的水汽凝聚成膜，也可加速腐蚀过程。潮湿时间逾长，腐蚀也愈严重。一般讲昼夜温差大于6℃，气温在5℃～50℃的范围内变化时，只要相对湿度达到65％-75％就会出现凝雾现象。

3、大气污染

正常情况下，空气中的腐蚀介质很少，只有氧对金属的腐蚀是经常性的，但随着各国工业企业的不断发展，空气中的有害气体和粉尘也大量增加，如煤、煤油、柴油燃烧后生成的二氧化碳、二氧化硫等气体。还有大量的尘埃，如烟雾、煤灰、氯化物和其他酸、碱、盐颗粒等也散布到大气中，有的本身就具有腐蚀性，有的是凝在水珠中对金属具有腐蚀作用。

铝合金门窗五金件防腐措施

1、选用合适的材料

1）采用与铝型材电位差相近的材料

采用与铝型材电位差相近的材料或采用耐蚀性较好的材料是最佳选择之一，如采用铝合金制作执手、铰链及各种连接件。这种同金属组合是避免产生自偶电池的理想设计。但也有许多零件因为强度或制作难度的原因，不易采用铝及铝合金，那么耐蚀性较好的不锈钢也应是首选材料之一。不锈钢一般都具有防锈效果，只要钢中的Cr大于12。但在钢中只含有Cr一种单一元素的不锈钢，其耐蚀性能并不十分好，也易生锈。只有钢中含有钛，促使碳化物稳定，才具有较高的抗腐蚀性能，如1Crl8Ni9Ti。耐蚀性好的不锈钢一般是在钢中含有铬、镍、钛等成分构成，其本身就是一个复杂的原电池结构，故而化学稳定性好。在许多酸、碱、盐的溶液中，在有机酸、蒸汽及湿空气中耐腐蚀性高，采用不锈钢会减少或避免型材产生电偶腐蚀的危害性。2）采用锌合金并作适当的表面处理

锌合金由于制作工艺简单，成本低，在门窗五金件中被广泛采用。锌合金在酸、碱、盐溶液中易被腐蚀，只是在大气中表面易钝化而抗氧化性能好。锌

合金件的表面一般采用金属镀膜或非金属涂膜，典型的处理工艺包括锌合金钝化处理、镀锌钝化、涂漆、喷塑粉等，其中前者的耐磨性好，钝化膜有一定的耐酸碱性能，可以延长零件的耐腐蚀时间；后者属非金属膜层，具有较好的绝缘性，可以避免出现电偶腐蚀。目前市场上有一种表面处理方法一一电镀珍珠铬。珍珠铬膜层硬度高，耐磨性好，更具有不锈的防腐蚀性能，外观文雅、大方、漂亮。

不论从防腐蚀的角度还是从外观的选择上看，珍珠铬都是目前铝合金门窗用五金件最好的表面处理方法之一。

3）多选用不锈钢材料

裸露的普通碳素钢五金件一般不宜被作为铝合金门窗五金材料，因为碳素钢本身不具备表面钝化的性能，在电化学腐蚀过程中是铝合金门窗中的牺牲阳极。较好的措施是表面镀覆金属膜层后，在与铝型材接触部位增加绝缘材料或非金属涂层，以避免或减少电偶腐蚀对五金件的破坏性。不锈钢具有优良的防腐蚀性能，应大力推广采用不锈钢来代替碳钢制造门窗配件。但目前在五金产品标准中，只有滑撑这类产品有明确规定只能使用不锈钢制造。不锈钢五金件在国内使用形势不容乐观，虽然早期也有用碳钢加涂塑来制造的，但现在用户唯一接受的就是不锈钢滑撑。在相同的使用条件和要求下，如合页、传动锁闭器、撑挡都大部分用碳钢来制造。目前国内在合页方面也开始趋向用不锈钢制造，而传动锁闭器国外也开始用不锈钢制造。因此，要宣传和倡导生产使用不锈钢五金件，如合页、铰链、传动锁闭器等，特别是用于外平开窗的配件，应舍弃碳钢采用不锈钢来制造。

2、进行相应表面处理

1）镀金属防护层

电镀

将需要作为镀层的原料制成导电的水溶液，然后将五金件置于装有上述溶液的电镀槽中，在#l-／JⅡ电场的作用下，五金件的表面沉积了一层溶液中所含材料的薄膜，这一过程称电镀。五金件表面沉积的薄膜称为电镀层。电镀层的材料可以是金属或非金属。