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涂/鍍層厚度測試概述

鍍層是為了好看或儲藏而涂在某些物品上的金屬表面涂上一層塑料，或者一層稀薄的金屬或為仿造某種貴重金屬，在普通金屬的表面鍍上這種貴重金屬的薄層。鍍層厚度測試檢測材料表面的金屬和氧化物覆層的厚度測試。表面覆蓋層是為了使材料表面具有一定的強化、防護(如防氧化防腐蝕)裝飾或特殊功能(如導電、絕緣隔熱隱形等),采用物理或化學等其他方法,在金屬或非金屬基體表面形成一層或多層具有一定厚度、不同于基體材料的覆蓋層，以滿足產品設計、使用要求。

覆蓋層包含了鍍層、非金屬涂層、貼層、化學生成 膜等對材料表面施加覆蓋層, 以實現材料的特殊功能和性能。

涂/鍍層產品厚度測試意義

在工業生產中,覆蓋層的厚度過薄將難以發揮材料的特殊功能和性能等作用, 過厚則會造成經濟上的浪費,而且覆蓋層的厚薄不勻或未達到規定要求, 將會對其機械物理性能產生不良影響。因此,材料表面覆蓋層的厚度均勻性是最為重要的產品質量指標之一。

對材料表面覆蓋層進行檢測,已成為材料加工工業和用戶進行產品質量檢測必備的最重要的工序,是產品達到優質標準的必備手段。

涂/鍍層厚度測試應用領域

電子、汽車、航空、材料、金屬、陶瓷品等各個制造領域。

涂/鍍層厚度測量相關參考標準

GB/T 6462-2005 金屬和氧化物覆蓋層厚度測量顯微鏡法

GB/T16921-2005 金屬覆蓋層 覆蓋層厚度測量　X射線光譜法

ASTM B487-1985(2007) 用橫斷面顯微觀察法測定金屬及氧化層試驗方法

ASTM B748-1990(2010) 通過用掃描電子顯微鏡測量橫截面來測量金屬涂層厚度的試驗方法

涂/鍍層厚度測試的類型

工業上普遍應用的保護層有金屬覆蓋層和非金屬覆蓋層兩大類：

1.金屬覆蓋層厚度

金屬覆蓋層的厚度及其均勻性是覆蓋層的重要質量標志，它在很大程度上影響產品的可靠性和使用壽命。檢測材料表面的金屬覆蓋層的厚度及其均勻性，有助于監控產品質量，改善工藝，提高效益。

目的：金屬覆蓋層的厚度及其均勻性是覆蓋層的重要質量標志，它在很大程度上影響產品的可靠性和使用壽命。檢測材料表面的金屬覆蓋層的厚度及其均勻性，有助于監控產品質量，改善工藝，提高效益。

應用范圍：主要應用于細小、精密的儀器儀表零件的保護和抗磨蝕的軸類的修復，以及材料外表美觀、裝飾或者導電、防腐蝕性能等等。

2.非金屬覆蓋層厚度

金屬制件和設備的表面覆蓋耐蝕非金屬保護層是金屬防腐蝕的重要手段之一。目的是將金屬 /環境界面代之以金屬/非金屬層/環境的界面，利用非金屬材料的耐蝕、抗滲、緩蝕性能保護金屬免受環境的侵蝕，從而延長其使用壽命。

目的：金屬制件和設備的表面覆蓋耐蝕非金屬保護層是金屬防腐蝕的重要手段之一。目的是將金屬 /環境界面代之以金屬/非金屬層/環境的界面，利用非金屬材料的耐蝕、抗滲、緩蝕性能保護金屬免受環境的侵蝕，從而延長其使用壽命。如涂層，可以采用不同的施工工藝涂覆在物體表面，利用自身的粘附性和固化能力形成與基體粘結牢固具有一定強度、連續的固態薄膜，即涂層，又稱漆膜或涂膜。許多涂層對酸、堿、鹽等腐蝕介質都顯示惰性，將物件與腐蝕環境相隔離，從而起到了防腐蝕的作用。

應用范圍：根據金屬制件和設備的特性、腐蝕環境的不同，可以覆蓋不同種類、不同厚度的耐蝕非金屬保護層，使金屬表面得到良好的保護。此類方法具有防護效果好、適用性廣、使用靈活、施工方便簡單等特點，廣泛用于各行業金屬構件防腐蝕保護，如汽車、自行車、機械制造等領域。

金屬覆蓋層厚度和非金屬覆蓋層厚度測試步驟相同：取樣→清洗→真空鑲嵌→研磨→拋光→微蝕（如有必要）→噴金（如有必要）→觀察。

涂鍍層厚度測試方法

一般檢測鍍層厚度檢測的方法有：1、金相法；2、庫侖法；3、X-ray 方法

適用范圍

金相法：

采用金相顯微鏡檢測橫斷面，以測量金屬覆蓋層、氧化膜層的局部厚度的方法。一般厚度檢測需要大于1um，才能保證測量結果在誤差范圍之內；厚度越大，誤差越小。

庫侖法：

適合測量單層和多層金屬覆蓋層厚度陽極溶解庫侖法，包括測量多層體系，如Cu/Ni/Cr以及合金覆蓋層和合金化擴散層的厚度。不僅可以測量平面試樣的覆蓋層厚度，還可以測量圓柱形和線材的覆蓋層厚度，尤其適合測量多層鎳鍍層的金屬及其電位差。測量鍍層的種類為Au、Ag、Zn、Cu、Ni、dNi、Cr。

X-ray 方法：

適用于測定電鍍及電子線路板等行業需要分析的金屬覆蓋層厚度。 包括：金（Au），銀（Ag），錫（Sn），銅（Cu），鎳（Ni），鉻（Cr）等金屬元素厚度。

本測量方法可同時測量三層覆蓋層體系，或同時測量三層組分的厚度和成分。

涂鍍層厚度測試原理

金相法：

利用金相顯微鏡原理，對鍍層厚度進行放大，以便準確的觀測及測量。

庫侖法：

利用適當的電解液陽極溶解精確限定面積的覆蓋層，電解池電壓的急劇變化表明覆蓋層實質上完全溶解，經過所耗的電量計算出覆蓋層的厚度。因陽極溶解的方法不同，被測量覆蓋層的厚度所耗的電量也不同。用恒定電流密度溶解時，可由試驗開始到試驗終止的時間計算;用非恒定電流密度溶解時，由累積所耗電量計算，累積所耗電量由電量計累計顯示。

X-ray 方法：

X射線光譜方法測定覆蓋層厚度是基于一束強烈而狹窄的多色X射線與基體和覆蓋層的相互作用。此相互作用產生離散波長和能量的二次輻射，這些二次輻射具有構成覆蓋層和基體元素特征。覆蓋層單位面積質量(若密度已知，則為覆蓋層線性厚度)和二次輻射強度之間存在一定的關系。該關系首先由已知單位面積質量的覆蓋層校正標準塊校正確定。若覆蓋層材料的密度已知，同時又給出實際的密度，則這樣的標準塊就能給出覆蓋層線性厚度。

涂鍍層厚度測試樣品要求

金相法：

由于金相法測樣品的厚度為局部厚度，對于一些厚度不一致的樣品，需要客戶指定具體部位。如沒有特殊要求，我們將自行取一個較均勻的部位進行測量。

庫侖法：

目前我們只能測平面的鍍層厚度，樣品需要至少一個5 mm2平面。

X-ray 方法：

其面積至少大于0.05×0.25mm

電鍍層的質量評價標準

電鍍層質量檢查的內容包括鍍層的外觀、厚度、與基體金屬的結合力、延展性、顯微硬度、脆性、耐蝕性、耐磨性、可焊性等。雖然具體質量檢查的內容因零件和鍍層而異，但鍍層的外觀、厚度、耐蝕性和與基體金屬的結合力是所有鍍層都必須檢查的內容。電鍍層的質量檢查方法和評判，各個國家有各自制定的國家標準，也有統一的國際標準;不同的企業也制定有相應的企業標準。

1)鍍層的外觀

鍍層的外觀是任一零件、任一鍍種都必須檢查的項目之一。通常，鍍層的外觀是在自然光照下直接用肉眼觀察的。其內容包括鍛層的宏觀均勻性、顏色、光亮度、結晶狀況和宏觀結合力等。一般來說，鍍層除應有其特有的顏色和光澤外，還應均勻、細致、結合力好，不允許有針孔、條紋、起泡、起皮、毛刺、結瘤、麻點、燒焦、開裂、剝離、脫落、不正常色澤或漏鍍等。但對于掛鍍件，一般允許掛鉤處有輕微缺陷。

2)鍍層的厚度

要保證零件的使用性能，零件表面的鍍層必須達到一定的厚度。常用的鍍層厚度測量方法包括破壞性和非破壞性兩大類。破壞性測厚法包括陽極溶解庫侖法、金相法、溶解稱重法、液流法、點滴法等;非破壞性測厚法包括機械量具法、磁性法、渦流法、β射線反向散射法、x射線分光法等。采用這些方法測量鍍層的厚度時請參照相應的國家標準。

3)鍍層的耐蝕性

評定鍍層耐蝕性的試驗方法主要有兩大類：自然環境試驗和人工加速腐蝕試驗。前者包括使用環境下的現場試驗和不同氣候條件下的大氣暴露試驗，這類方法可真實地評定鍍層的耐蝕性，但缺點是周期太長;后者包括中性鹽霧試驗(nss)醋酸銅加速試驗(cass)、腐蝕膏試驗、電解腐蝕試驗、工業性氣體腐蝕試驗、濕熱試驗等。所有這些耐蝕性試驗都有相應的國家標準，其規定了試驗的條件和評價方法。

4)鍍層的結合力

電鍍層與基體金屬的結合力(也稱結合強度)的檢驗方法有很多，但都是定性的測試。常見的鍍層結合力的測試方法有摩擦拋光試驗、剝離試驗、銼刀試驗、劃格劃線試驗、彎曲試驗、熱振試驗、深引試驗等。不同的方法適用于不同的鍍層，也有不同的評定標準，具體使用時可査閱相應的國家標準。