涂镀层厚度测试是什么？
日期：2021-08-03 16:20:00 浏览量：1721 标签: 涂镀层厚度测试
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涂/镀层厚度测试概述
镀层是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。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。表面覆盖层是为了使材料表面具有一定的强化、防护(如防氧化防腐蚀)装饰或特殊功能(如导电、绝缘隔热隐形等),采用物理或化学等其他方法,在金属或非金属基体表面形成一层或多层具有一定厚度、不同于基体材料的覆盖层，以满足产品设计、使用要求。
覆盖层包含了镀层、非金属涂层、贴层、化学生成 膜等对材料表面施加覆盖层, 以实现材料的特殊功能和性能。
涂/镀层产品厚度测试意义
在工业生产中,覆盖层的厚度过薄将难以发挥材料的特殊功能和性能等作用, 过厚则会造成经济上的浪费,而且覆盖层的厚薄不匀或未达到规定要求, 将会对其机械物理性能产生不良影响。因此,材料表面覆盖层的厚度均匀性是最为重要的产品质量指标之一。
对材料表面覆盖层进行检测,已成为材料加工工业和用户进行产品质量检测必备的最重要的工序,是产品达到优质标准的必备手段。
涂/镀层厚度测试应用领域
电子、汽车、航空、材料、金属、陶瓷品等各个制造领域。
涂/镀层厚度测量相关参考标准
GB/T 6462-2005 金属和氧化物覆盖层厚度测量显微镜法
GB/T16921-2005 金属覆盖层 覆盖层厚度测量 X射线光谱法
ASTM B487-1985(2007) 用横断面显微观察法测定金属及氧化层试验方法
ASTM B748-1990(2010) 通过用扫描电子显微镜测量横截面来测量金属涂层厚度的试验方法
涂/镀层厚度测试的类型
工业上普遍应用的保护层有金属覆盖层和非金属覆盖层两大类：
1.金属覆盖层厚度
金属覆盖层的厚度及其均匀性是覆盖层的重要质量标志，它在很大程度上影响产品的可靠性和使用寿命。检测材料表面的金属覆盖层的厚度及其均匀性，有助于监控产品质量，改善工艺，提高效益。
目的：金属覆盖层的厚度及其均匀性是覆盖层的重要质量标志，它在很大程度上影响产品的可靠性和使用寿命。检测材料表面的金属覆盖层的厚度及其均匀性，有助于监控产品质量，改善工艺，提高效益。
应用范围：主要应用于细小、精密的仪器仪表零件的保护和抗磨蚀的轴类的修复，以及材料外表美观、装饰或者导电、防腐蚀性能等等。
2.非金属覆盖层厚度
金属制件和设备的表面覆盖耐蚀非金属保护层是金属防腐蚀的重要手段之一。目的是将金属 /环境界面代之以金属/非金属层/环境的界面，利用非金属材料的耐蚀、抗渗、缓蚀性能保护金属免受环境的侵蚀，从而延长其使用寿命。
目的：金属制件和设备的表面覆盖耐蚀非金属保护层是金属防腐蚀的重要手段之一。目的是将金属 /环境界面代之以金属/非金属层/环境的界面，利用非金属材料的耐蚀、抗渗、缓蚀性能保护金属免受环境的侵蚀，从而延长其使用寿命。如涂层，可以采用不同的施工工艺涂覆在物体表面，利用自身的粘附性和固化能力形成与基体粘结牢固具有一定强度、连续的固态薄膜，即涂层，又称漆膜或涂膜。许多涂层对酸、碱、盐等腐蚀介质都显示惰性，将物件与腐蚀环境相隔离，从而起到了防腐蚀的作用。
应用范围：根据金属制件和设备的特性、腐蚀环境的不同，可以覆盖不同种类、不同厚度的耐蚀非金属保护层，使金属表面得到良好的保护。此类方法具有防护效果好、适用性广、使用灵活、施工方便简单等特点，广泛用于各行业金属构件防腐蚀保护，如汽车、自行车、机械制造等领域。
金属覆盖层厚度和非金属覆盖层厚度测试步骤相同：取样→清洗→真空镶嵌→研磨→抛光→微蚀（如有必要）→喷金（如有必要）→观察。
涂镀层厚度测试方法
一般检测镀层厚度检测的方法有：1、金相法；2、库仑法；3、X-ray 方法
适用范围
金相法：
采用金相显微镜检测横断面，以测量金属覆盖层、氧化膜层的局部厚度的方法。一般厚度检测需要大于1um，才能保证测量结果在误差范围之内；厚度越大，误差越小。
库仑法：
适合测量单层和多层金属覆盖层厚度阳极溶解库仑法，包括测量多层体系，如Cu/Ni/Cr以及合金覆盖层和合金化扩散层的厚度。不仅可以测量平面试样的覆盖层厚度，还可以测量圆柱形和线材的覆盖层厚度，尤其适合测量多层镍镀层的金属及其电位差。测量镀层的种类为Au、Ag、Zn、Cu、Ni、dNi、Cr。
X-ray 方法：
适用于测定电镀及电子线路板等行业需要分析的金属覆盖层厚度。 包括：金（Au），银（Ag），锡（Sn），铜（Cu），镍（Ni），铬（Cr）等金属元素厚度。
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。
涂镀层厚度测试原理
金相法：
利用金相显微镜原理，对镀层厚度进行放大，以便准确的观测及测量。
库仑法：
利用适当的电解液阳极溶解精确限定面积的覆盖层，电解池电压的急剧变化表明覆盖层实质上完全溶解，经过所耗的电量计算出覆盖层的厚度。因阳极溶解的方法不同，被测量覆盖层的厚度所耗的电量也不同。用恒定电流密度溶解时，可由试验开始到试验终止的时间计算;用非恒定电流密度溶解时，由累积所耗电量计算，累积所耗电量由电量计累计显示。
X-ray 方法：
X射线光谱方法测定覆盖层厚度是基于一束强烈而狭窄的多色X射线与基体和覆盖层的相互作用。此相互作用产生离散波长和能量的二次辐射，这些二次辐射具有构成覆盖层和基体元素特征。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。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。
涂镀层厚度测试样品要求
金相法：
由于金相法测样品的厚度为局部厚度，对于一些厚度不一致的样品，需要客户指定具体部位。如没有特殊要求，我们将自行取一个较均匀的部位进行测量。
库仑法：
目前我们只能测平面的镀层厚度，样品需要至少一个5 mm2平面。
X-ray 方法：
其面积至少大于0.05×0.25mm
电镀层的质量评价标准
电镀层质量检查的内容包括镀层的外观、厚度、与基体金属的结合力、延展性、显微硬度、脆性、耐蚀性、耐磨性、可焊性等。虽然具体质量检查的内容因零件和镀层而异，但镀层的外观、厚度、耐蚀性和与基体金属的结合力是所有镀层都必须检查的内容。电镀层的质量检查方法和评判，各个国家有各自制定的国家标准，也有统一的国际标准;不同的企业也制定有相应的企业标准。
1)镀层的外观
镀层的外观是任一零件、任一镀种都必须检查的项目之一。通常，镀层的外观是在自然光照下直接用肉眼观察的。其内容包括锻层的宏观均匀性、颜色、光亮度、结晶状况和宏观结合力等。一般来说，镀层除应有其特有的颜色和光泽外，还应均匀、细致、结合力好，不允许有针孔、条纹、起泡、起皮、毛刺、结瘤、麻点、烧焦、开裂、剥离、脱落、不正常色泽或漏镀等。但对于挂镀件，一般允许挂钩处有轻微缺陷。
2)镀层的厚度
要保证零件的使用性能，零件表面的镀层必须达到一定的厚度。常用的镀层厚度测量方法包括破坏性和非破坏性两大类。破坏性测厚法包括阳极溶解库仑法、金相法、溶解称重法、液流法、点滴法等;非破坏性测厚法包括机械量具法、磁性法、涡流法、β射线反向散射法、x射线分光法等。采用这些方法测量镀层的厚度时请参照相应的国家标准。
3)镀层的耐蚀性
评定镀层耐蚀性的试验方法主要有两大类：自然环境试验和人工加速腐蚀试验。前者包括使用环境下的现场试验和不同气候条件下的大气暴露试验，这类方法可真实地评定镀层的耐蚀性，但缺点是周期太长;后者包括中性盐雾试验(nss)醋酸铜加速试验(cass)、腐蚀膏试验、电解腐蚀试验、工业性气体腐蚀试验、湿热试验等。所有这些耐蚀性试验都有相应的国家标准，其规定了试验的条件和评价方法。
4)镀层的结合力
电镀层与基体金属的结合力(也称结合强度)的检验方法有很多，但都是定性的测试。常见的镀层结合力的测试方法有摩擦抛光试验、剥离试验、锉刀试验、划格划线试验、弯曲试验、热振试验、深引试验等。不同的方法适用于不同的镀层，也有不同的评定标准，具体使用时可査阅相应的国家标准。
