简而言之,涂层厚度最常见的测量方法是使用无损电子量规。该设备使用一个探头,当探头放置在表面上时,它会计算探头尖端与涂层下基材之间的距离。所使用的具体技术完全取决于被测材料的类型。
选择测量方法时,关键因素是基材的材料——涂层下方的表面。一种量规用于钢等磁性金属,而另一种量规则用于铝等非磁性金属。
无损测量的原理
现代电子测厚仪快速、准确、可靠,但它们基于不同的物理原理。了解使用哪种原理对于获得准确的测量至关重要。
磁感应法(适用于铁磁性基材)
此方法用于测量铁磁性基材(如钢或铁)上的非磁性涂层。
量规的探头会产生一个恒定的磁场。当放置在涂层表面上时,涂层厚度会改变这个磁场。量规精确测量这种变化,并将其转换为厚度读数。
涡流法(适用于非铁磁性基材)
此技术用于测量非导电涂层在非铁磁性导电基材(如铝、铜或黄铜)上的厚度。
探头会产生一个交变的高频电信号,该信号会在金属基材中感应出旋转的电流(涡流)。探头与基材之间的距离(即涂层厚度)直接影响这些电流的大小。量规通过测量这种效应来计算厚度。
组合探头
许多现代量规是“组合”单元,配备了可以使用磁感应和涡流原理的探头。设备会自动检测基材类型并应用正确的测量方法。
了解取舍
虽然电子量规功能强大,但其准确性取决于正确使用以及对其局限性的认识。
校准是不可或缺的
量规的读数的好坏取决于其校准。为了获得可靠的结果,必须使用您计划测量的特定、未涂层的基材上的已知厚度标准(垫片)对设备进行校准。这会考虑到材料独特的磁性或导电特性。
表面状况至关重要
被测表面必须清洁且相对平坦。碎屑、灰尘和明显的表面粗糙度可能会使探头抬起,导致读数不准确地偏高。
几何形状可能会干扰
在尖锐边缘或明显曲面上进行的测量可能不如在平坦表面上进行的测量准确。探头需要与部件完全、稳定地接触才能正常工作。
区分涂层层
标准量规测量从探头到基底金属的总涂层厚度。它们无法区分单个涂层,例如底漆、色漆和清漆。为此,需要更先进的方法。
根据您的目标做出正确的选择
选择正确的方法完全取决于所涉及的材料和所需的精度水平。
- 如果您的主要重点是测量钢制车身上的油漆: 您需要使用磁感应原理的量规。
- 如果您的主要重点是测量铝制部件上的粉末涂层或阳极氧化层: 您必须使用基于涡流原理的量规。
- 如果您需要验证高价值部件上的关键涂层: 请通过破坏性横截面分析来补充电子量规的读数,即切割、抛光样品并在显微镜下测量以获得最终精度。
- 如果您正在处理来自 CVD 等工艺的纳米级薄膜: 您将需要专业的计量工具,因为标准电子量规并非为这些极薄的层而设计。
最终,将测量技术与您的特定涂层和基材相匹配是获得准确且可重复结果的关键。
摘要表:
| 测量方法 | 最适用于基材 | 原理 |
|---|---|---|
| 磁感应 | 铁磁性(例如,钢、铁) | 测量非磁性涂层对磁场的干扰。 |
| 涡流 | 非铁磁性导电(例如,铝、铜) | 测量涂层厚度对感应电流的影响。 |
| 组合量规 | 铁磁性和非铁磁性 | 自动选择正确的方法(磁感应或涡流)。 |
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