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有关镀层厚度测试的详细介绍 发布时间:2018-06-28   浏览量:2367次

1、镀层厚度的测试方法有哪些?

镀层是指为了好看或储藏而涂在某些物品上的金属表面涂上一层塑料,或者一层稀薄的金属或为仿造某种贵重金属,在普通金属的表面镀上这种贵重金属的薄层。复合镀层的制备是在镀液中加入一种或数种不溶性固体颗粒,使固体颗粒与金属离子共沉积的过程,它实际上是一种金属基复合材料。

镀层厚度测试检测材料表面的金属和氧化物覆层的厚度测试。镀层厚度的测试方法主要有金相法、X射线荧光法和扫描电镜测试法等。

2、镀层厚度的测试标准有哪些?

GB/T 6462-2005金属和氧化物覆盖层 厚度测量 显微镜法

GB/T 16921-2005金属覆盖层 覆盖层厚度测量 X射线光谱法

ASTM B487-85(2013) 用横断面显微观察法测定金属及氧化层厚度的试验方法

ASTM B568-982014)用X射线光谱法测量涂层厚度的标准试验方法

ASTM A754/A754M-18X射线荧光法测定金属涂层在钢上的重量(质量)的标准试验方法

ASTM B748-90(2016)用扫描电镜测量金属镀层厚度的标准试验方法

ISO 1463-2003金属和氧化物覆盖层 覆盖层厚度的测定 显微镜法

ISO 3497-2000 金属覆盖层 镀层厚度的测量 X射线光谱法

DIN EN ISO 3497-2001金属镀层 镀层厚度测量 X射线光谱测定法

JIS H8501-1999金属覆层厚度试验方法

AS 2331.1.1-2001金属及相关涂层的试验方法 局部厚度试验 横截面显微照相检验

3、镀层厚度的测试要点总结

(1)GB/T 6462-2005金属和氧化物覆盖层 厚度测量 显微镜法

适用范围:本标准规定了运用光学显微镜检测横断面,以测量金属覆盖层、氧化膜层和釉瓷或玻璃搪瓷覆盖层的局部厚度的方法。

试验原理:从待测件上切割一块试样,镶嵌后,采用适当的技术对横截面进行研磨、抛光和浸蚀。用校正过的标尺测量覆盖层横断面的厚度。

影响测量不确定度的因素有:表面粗糙度、横断面的斜度、覆盖层变形、覆盖层边缘倒角、附加镀层、浸蚀、遮盖、放大率、载物台测微计的校正、测微计目镜的校正、对位、放大率的一致性、透镜的质量、目镜的方位、镜筒的长度

横断面的制备:a)横断面垂直于覆盖层;b)横断面表面平整,其图像的整个宽度应在测量时所取的放大率下同时聚焦;c)由于切割和制备横断面所引起的变形材质要去掉;d)覆盖层横断面上的界面线仅由外观反差就能明显地确定或由一条易于分辨的细线确定。

测量:1)注意各影响因素;2)校准显微镜及测量装置;3)测量覆盖层横断面图像宽度时,沿显微断面长度至少去五点测量

测试结果说明:1)所取横断面上待测试样上的位置;2)每点测量得厚度,以微米计;横断面上测量点分布的长度;3)局部厚度,即厚度测量值的算术平均值

(2)GB/T 16921-2005金属覆盖层 覆盖层厚度测量 X射线光谱法

适用范围:本标准规定了应用X射线光谱方法测量金属覆盖层厚度的方法。本标准所用的测量方法基本属于测定单位面积质量的一种方法。如果已知覆盖层材料的密度,则测量结果也可用覆盖层的线性厚度表示。本测量方法可同时测量三层覆盖层体系,或同时测量三层组分的厚度和成分。给定覆盖层材料的实际测量范围主要取决于被分析的特征X射线荧光的能量以及所允许的测量不确定度,而且因所用仪器设备和操作规程而不同。

试验操作机理:覆盖层单位面积质量(若密度已知,则为覆盖层线性厚度)和二次辐射强度之间存在一定的关系。对于任何实际的仪器系统,该关系首先由已知单位面积质量的覆盖层校正标准块校正确定。若覆盖层材料的密度已知,同时又给出实际的密度,则这样的标准块就能给出覆盖层线性厚度。荧光强度是元素原子序数的函数,如果表面覆盖层、中间覆盖层(如果存在)以及基体是由不同元素组成或一个覆盖层由不止一个无素组成,则这些元素会产生各自的辐射特征。可调节适当的检测器系统以选择一个或多个能带,使此设备既能测量表面覆盖层又能同时测量表面覆盖层和一些中间覆盖层的厚度和组成。

厚度测量:1)发射方法:若测量覆盖层的特征辐射强度,则在达到饱和厚度前,此强度将随厚度的增加面增加,见图1a)。使用X射线发射方法时,将仪器调到接收选定的覆盖层材料的特征能量带,这样,薄覆盖层产生低强度而厚覆盖层产生高强度。2)吸收方法:若测能基体的特征辐射强度,则此强度随厚度增加而减小,见图1b)X射线吸收方法利用基体材料的特征能带。这样,薄覆盖层产生高强度而厚覆盖层产生低强度。在实际运用时,要注意确保不存在中间层。吸收特怔与发射特征反向相似。3)比率方法,当覆盖层厚度用基体和覆盖材料各自的强度比表示时,则可能使X射线吸收方法和发射方法结合。这种强度比率方法的测量基本同试样和检测器之间的距离无关。

影响结果的因素有:计数统计、校正标准块、覆盖层厚度、测量面尺寸、覆盖层组成、覆盖层密度、基体成分、基体厚度、表面清洁度、中间覆盖层、试样曲率、激发能量和激发强度、检测器、辐射程、计数率转换为单位面积质量或厚度、试样表面的倾斜度

试验结果表示:强度值(计数率)向单位面积质量或厚度的转换。使用适当的校准标准绘制类似于图1的曲线。除非另有规定,单位面积质量的结果用mg/cm2表示,厚度测量结果用μm表示。

3ASTM B748-90(2016)用扫描电镜测量金属镀层厚度的标准试验方法

主要事项:1)可切取横断面;2)镀层、基材颜色有区别才适用此方法;3)尽量考虑2um以上的镀层测试


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