幕墙材料介绍

一、幕墙材料分类及基本要求

1.幕墙材料分类

材料是保证幕墙质量和安全的物质基础。幕墙所使用的材料，概括起来，基本上可有四大类型,即：骨架材料、板材、结构粘结及密封填缝材料、五金配件等。

⏹骨架材料主要有铝型材和钢材两种。

⏹板材主要有玻璃、铝板、石材、不锈钢板、陶板、千思板彩钢板、阳光板等。

⏹结构粘结及密封填缝材料主要包括硅酮结构胶、耐候密封胶、间隔双面胶带、密封胶条、泡沫棒、保温岩棉等。

⏹五金配件主要包括开启附件、预埋件、转接件、连接件等。

2.对幕墙材料的基本要求

2.1 符合相应规范及标准

幕墙材料绝大部分国内都能生产，而且大部分都有国家标准或行业标准，但是，由于生产技术和管理水平的差别，市上同种类材料质量，由于生产厂家不同质量差别也很大。作为建筑外围护结构的幕墙，虽然不承受主体结构的荷载，但处于建筑物的外表面，除承受本身的自重外，还是承受风荷载、地震作用和温度作用的影响。因此，要求幕墙必须安全可靠，要求幕墙使用的材料都应该符合国家或行业标准规定的质量指标，少量暂时还没有国家或行业标准的材料，可按国外先进国家同类产品标准要求，生产企业制订企业标准作为产品质量控制的依据。总之，不合格的材料严禁使用，必须具有出厂合格证。

2.2 具有耐候性和耐久性

幕墙处于建筑物的外表面，经常受自然环境不利因素的影响，如日晒、雨淋、风沙等不利因素的侵蚀，因此，要求幕墙材料要有足够的耐候性和耐久性。具备防风雨、防日晒、防盗、防撞击、保温隔热等功能，因此，所用金属材料和金属零配件除不锈钢和耐候钢外，钢材应进行热浸镀锌处理、无机富锌涂料处理或采取其他有效的防腐措施，铝合金材料应进行表面阳极氧化、电泳涂漆、粉末喷涂或氟碳漆喷涂处理，以保证幕墙的耐久性。

2.3 具有不燃性和难燃性能

幕墙无论是在加工制作还是在安装施工中，还是在交付使用后，防火都十分重要，因此，应尽量采用不燃材料和难燃材料，但目前国内外都有不少材料还是不防火的，如双面胶带、填充棒等都是易燃材料，因此，在安装施工中应倍加注意，并要有防火措施。

二、骨架材料

幕墙所采用的骨架材料主要有两大类，一种是铝合金型材，一种是钢材。主要用于制作幕墙框架（也称幕墙龙骨）和面材板块的副框。一般来讲，铝合金型材用做玻璃、铝板幕墙的龙骨和副框，钢材则用做石材幕墙的龙骨。

1.铝合金型材

铝是继钢之后当今在建筑业中使用最多的金属结构材料。在建筑业中用铝的主要项目是铝门窗、幕墙。

铝材具有良好的材料性能，例如密度较小（2710kg/m3）、强度适宜、化学稳定性好、易于保持清洁、电导率高、辐射性能良好，适合于阳极氧化，而且容易加工。

铝通过添加剂诸如镁（Mg）、锰（Mn）、铜（Cu）、硅（Si）和其它一些元素可以很大范围内改变铝的性能，制成多种性能优越的铝合金材料。

1.1 铝合金型材形成的过程

1.1.1铝钒土——纯铝

纯铝是通过两级提炼法从矿石中提取的，第一级提炼法叫作“巴伐利亚提炼法”，此法是用化工程序从铝钒土中提炼出氧化铝粉。每两吨铝钒土可提供一吨氧化铝。第二级叫熔融电解，就是把氧化铝投入高温熔池中融化，并接通电流使它分解为氧和铝。每二吨氧化铝可提取一吨纯铝。纯铝也叫电解铝，其纯度在百分之九十九点五到九十九点八之间，这是冶炼铝的最终产品。 1.1.2纯铝——铝合金型材

程序图（如下图）

1.1.

2.1铸造

幕墙型材一般采用6063—T5牌号的铝镁硅合金。其生产工艺是在纯铝锭的溶液中添加所需的化学成份，并连续铸成各种规格的铝合金棒材。

考虑到化学成份对机械性能的影响，有必要把镁和硅的含量比，调整到1.73：1。特别是过剩的镁会降低铝合金材料的强度；过剩的硅有损于铝的挤压性能和电解着色性能，过少的硅将会降低型材的机械性能；含铁成份过多，挤压型材表面会粗糙，会影响氧化膜的光泽，加大着色的色差，必须严格控制铁的含量，使之降到最小范围内；锌、铜含量过高，将对氧化膜外观质量有明显降低，因此在熔铸时调整化学成份就必须严格按要求进行。 1.1.2.2均化处理

均化处理是为了使材料具有良好的机械性能和表面质量（包括着色表面质量）。均化处理的加热温度为560-580℃。最短的保温时间为6小时，冷却速度为200℃/小时以上。 1.1.2.3挤压型材

程序：（如下图）

⏹ 挤压速度：一般挤压实心型材，挤出的型材速度在40/ 分左右，空心型材在20米/分左右。 ⏹ 冷却速度：一般是以T5（RCS ）来处理，进行强冷，以 100-155℃/分的冷却速度进行冷却，厚度太大时，会使冷却减慢，这时需采用水冷或液氮冷却。但使用水冷会使型材变形，给校正增加困难。

工频炉、或电炉、煤气炉计算机控制 坯料长短

⏹人工时效处理：6063铝合金为时效硬化型铝合金，以提高型材的机械性能为目的，进行人工时效处理，将硬合金元素Mg2Si固熔体，在170-200℃之间，加热一定时间后很均匀地析出。工艺参数：180℃—10小时，其中加热升温2小时。

⏹挤压比：即挤压筒直径大小面积与型材断面面积之比，一般取15-35，型材外轮廓即外圆尺寸应小于挤压筒直径。

1.1.

2.4表面处理

表面处理的作用：

⏹提高表面耐腐蚀性能，保持表面光泽不易划伤。

⏹使型材表面具有坚固的抗风化性能，保持型材表面的美观。

⏹满足建筑艺术色彩的要求，使建筑长期具有魅力的外观。

表面处理的方法

a)阳极氧化：

以铝或铝合金制品为阳极置于电解质溶液中，利用电解作用，使其表面形成氧化铝薄膜的过程，称为铝及铝合金阳极氧化处理。常用的方法是直流电硫酸阳极氧化法。

工艺过程：表面预处理——阳极氧化——沸水封孔

b)电解着色：

电解溶液中的金属离子渗到膜孔隙底部还原沉积而使膜层着色的方法，称为电解着色法,也称二次电解法。

工艺过程：表面预处理—直流电硫酸阳极氧化—电解着色—沸水封孔或电泳涂浸。

c)电泳涂漆：

以阳极氧化（着色）后的制品作为阳极，铝或不锈钢为阴极，置于热固化型丙烯酸透明树脂溶液中，在外电场的作用下，带负电荷的涂料粒子向制品移动，从而在其表面形成一层带有胶粘性的漆膜。

工艺过程：表面预处理—阳极氧化—电解着色—电泳涂漆

d)粉末喷涂：

把干燥粉状物吸附于金属工件表面，经过200℃左右高温烘干后，粉状物固化成为一定厚度的坚固光亮的涂层。主要成份：环氧树脂、聚氨脂及它们之间的不同组合。

工艺过程：铝型材经过表面预处理，然后在铬酸盐溶液中进行化学氧化；清洗干燥后进入喷粉室，在强电场（40-100KV）中，通过喷枪（0.1-0.8*10pa）将带负电荷的粉末均匀地喷涂在型材表面上，所以能保持长时间粘合并能达到100μm厚。最后在烘干固化室固化，这种涂层抗蚀性、耐热性、硬度都很高，色泽鲜艳、颜色多达几十种，成本较低。

e)氟碳漆喷涂：

在铝合金基材上喷涂氟碳树脂，并经高温烘干，在铝合金基体表面上形成固化的氟碳漆保护膜，氟碳树脂也就是聚偏二氟乙烯漆，氟碳树脂的化学结构是以氟、碳化学键结合的，这种短键性质的结构至今被认为最稳定、最牢固的结合，因此，氟碳喷涂漆膜在机械性能方面具有优异的耐磨性、抗冲击性，特别是在恶劣气候和环境下更显示出长久的抗褪色性、抗紫外线、抗粉化性及耐化学腐蚀性能，并可制成多种颜色。常用的PVDF树脂主要品牌有kynar500和Hylar5000两种。

工艺过程：氟碳喷涂工艺流程一般要经过表面预处理、多层喷涂、流平、烘烤固化、冷却、检验、卸件等工序。