一、主要检测方法及技术要点
1. 金相法
原理:通过金相显微镜观察镀层横截面,测量基体与镀层界面的厚度差异。
适用范围:厚度≥1μm的金属镀层(如镀铬、镀镍),需破坏性制样(切割、镶嵌、抛光)。
优点:精度高(误差≤±5%),可观察微观结构,常用于争议仲裁。
缺点:耗时费力,无法在线检测。
2. X射线荧光法(XRF)
原理:利用X射线激发镀层元素产生特征荧光,通过光谱分析计算厚度及成分。
适用范围:非破坏性检测,适用于金属及非金属镀层(如金、银、锌),可测多层体系。
优点:快速、无损,支持成分分析。
缺点:设备昂贵,对轻元素灵敏度低。
3. 扫描电镜法(SEM)
原理:通过二次电子成像显示镀层横截面,结合软件测量厚度及微观形貌。
适用范围:0.01μm至1mm的镀层(如纳米薄膜、复合镀层),需喷金处理。
优点:高分辨率,可同步分析成分(能谱仪)。
缺点:破坏性制样,成本高。
4. 磁性/涡流法
磁性法:测量磁性基体(如钢)上非磁性镀层(如镀锌)的磁阻变化,非破坏性,但仅适用于特定基材。
涡流法:通过高频电磁场检测非磁性基体(如铜、铝)上导电镀层的厚度,适合在线检测。
5. 库仑法
原理:电解溶解镀层并测量电量,根据法拉第定律计算厚度。
适用范围:多层金属镀层(如Cu/Ni/Cr),破坏性,需特定电解液。
优点:高精度,可测复杂镀层体系。
6. 称量法
原理:通过镀层前后质量差计算单位面积镀层质量(如镀锡量)。
标准:GB/T 1838-2008(镀锡量)、GB/T 1839-2008(镀锌层质量)。
二、检测标准体系
厚度测量标准
GB/T 6462-2005:显微镜法,适用于金相法。
ASTM B748-1990:扫描电镜横截面测量。
ISO 3613:2021:铬酸盐转化膜厚度检测。
成分与性能标准
GB/T 24514-2009:镀层单位面积质量及化学成分(ICP-OES法)。
GB/T 13346-2012:镉电镀层检测。
GB/T 10125-2012:盐雾试验评估耐蚀性。
三、检测流程示例(以扫描电镜法为例)
样品制备:取样→清洗→真空镶嵌→研磨抛光→微蚀→喷金。
检测步骤:
放入电镜样品室,选择合适放大倍数观察镀层横截面。
使用软件测量多点厚度,统计平均值及均匀性。
结果判定:对比标准限值(如ASTM B748)判定合格性。
四、应用案例
汽车部件镀层:某汽车部件镀层厚度检测采用扫描电镜法,依据ASTM B748标准,多点测量确保均匀性。
电子元件镀层:X射线荧光法快速检测PCB板金镀层厚度及成分,非破坏性适配生产线。
不锈钢耐蚀性评估:电化学工作站测试极化曲线,结合镀层厚度(金相法)分析耐蚀机理。
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