涂(tu)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)厚(hou)(hou)度(du)(du)(du)(du)是(shi)衡量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)涂(tu)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)質(zhi)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)重要(yao)標(biao)志之一(yi),在(zai)(zai)(zai)產品質(zhi)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)、過(guo)(guo)程(cheng)控(kong)制和(he)(he)成(cheng)本控(kong)制中(zhong)(zhong)都(dou)發揮(hui)著重要(yao)的(de)(de)(de)(de)(de)作用(yong)(yong)。涂(tu)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)的(de)(de)(de)(de)(de)厚(hou)(hou)度(du)(du)(du)(du)在(zai)(zai)(zai)很大(da)程(cheng)度(du)(du)(du)(du)上(shang)影(ying)響著產品的(de)(de)(de)(de)(de)可靠性和(he)(he)使(shi)用(yong)(yong)價(jia)值。通過(guo)(guo)對涂(tu)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)厚(hou)(hou)度(du)(du)(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)檢測(ce)(ce)(ce)(ce),除了評(ping)定有(you)公差指標(biao)或(huo)修復尺(chi)寸要(yao)求的(de)(de)(de)(de)(de)工件是(shi)否合理(li)外,還(huan)(huan)能直(zhi)接或(huo)間(jian)接的(de)(de)(de)(de)(de)評(ping)估涂(tu)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)的(de)(de)(de)(de)(de)耐蝕性、耐磨性等(deng)性能。因此它在(zai)(zai)(zai)涂(tu)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)質(zhi)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)檢驗(yan)和(he)(he)工藝研究(jiu)中(zhong)(zhong)被普遍采(cai)用(yong)(yong)。在(zai)(zai)(zai)彩涂(tu)板生產過(guo)(guo)程(cheng)中(zhong)(zhong),必須準(zhun)(zhun)確測(ce)(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)出涂(tu)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)厚(hou)(hou)度(du)(du)(du)(du),其目的(de)(de)(de)(de)(de)是(shi)保(bao)證涂(tu)覆涂(tu)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)達到規定的(de)(de)(de)(de)(de)厚(hou)(hou)度(du)(du)(du)(du),避免由于不適當(dang)厚(hou)(hou)度(du)(du)(du)(du)導致涂(tu)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)過(guo)(guo)早失效(xiao)或(huo)因涂(tu)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)過(guo)(guo)厚(hou)(hou)帶(dai)來(lai)涂(tu)料(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)過(guo)(guo)多損耗及成(cheng)本的(de)(de)(de)(de)(de)增(zeng)加。為了不破壞涂(tu)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)表面(mian)結構,建立保(bao)持統一(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)標(biao)準(zhun)(zhun),就需要(yao)對涂(tu)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)厚(hou)(hou)度(du)(du)(du)(du)檢測(ce)(ce)(ce)(ce)進(jin)行(xing)規范(fan),根據相(xiang)關標(biao)準(zhun)(zhun),適用(yong)(yong)涂(tu)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)測(ce)(ce)(ce)(ce)厚(hou)(hou)儀來(lai)進(jin)行(xing)測(ce)(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)。現在(zai)(zai)(zai),人員可以利(li)用(yong)(yong)許多不同(tong)種(zhong)類的(de)(de)(de)(de)(de)儀器和(he)(he)方法(fa)(fa)(fa)來(lai)測(ce)(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)涂(tu)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)或(huo)薄(bo)膜的(de)(de)(de)(de)(de)厚(hou)(hou)度(du)(du)(du)(du)。而在(zai)(zai)(zai)選取測(ce)(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)方法(fa)(fa)(fa)時需要(yao)考慮到許多因素,包(bao)括(kuo)涂(tu)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)的(de)(de)(de)(de)(de)類型、基體(ti)材料(liao)、涂(tu)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)厚(hou)(hou)度(du)(du)(du)(du)范(fan)圍、被測(ce)(ce)(ce)(ce)件的(de)(de)(de)(de)(de)形狀和(he)(he)尺(chi)寸以及測(ce)(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)成(cheng)本等(deng)。涂(tu)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)厚(hou)(hou)度(du)(du)(du)(du)測(ce)(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)一(yi)般有(you)測(ce)(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)法(fa)(fa)(fa),例如磁性測(ce)(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)、渦流(liu)測(ce)(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)、超(chao)聲波測(ce)(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)以及千(qian)分尺(chi)測(ce)(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)等(deng);此外還(huan)(huan)有(you)破壞性的(de)(de)(de)(de)(de)測(ce)(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)法(fa)(fa)(fa),例如橫斷面(mian)測(ce)(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)法(fa)(fa)(fa)和(he)(he)重量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)分析法(fa)(fa)(fa)等(deng)。對于粉末(mo)和(he)(he)液體(ti)狀涂(tu)料(liao),在(zai)(zai)(zai)其干燥固(gu)化(hua)前(qian)同(tong)樣可以采(cai)取一(yi)些(xie)方法(fa)(fa)(fa)對其薄(bo)膜厚(hou)(hou)度(du)(du)(du)(du)進(jin)行(xing)測(ce)(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)。下(xia)面(mian)我們就來(lai)盤點一(yi)下(xia)那些(xie)常用(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)測(ce)(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)儀器與(yu)方法(fa)(fa)(fa)。
一、渦流測(ce)厚儀(yi)
渦流測(ce)(ce)厚儀一般用(yong)于(yu)(yu)測(ce)(ce)量位于(yu)(yu)非(fei)鐵金屬基板(ban)上的絕(jue)緣涂層的厚度,該方法同樣屬于(yu)(yu)一種測(ce)(ce)量法。
該儀(yi)(yi)(yi)器使用(yong)(yong)能(neng)夠傳導(dao)高頻交(jiao)流(liu)(1MHz以(yi)(yi)上(shang))的(de)細(xi)線(xian)線(xian)圈(quan)在(zai)(zai)儀(yi)(yi)(yi)器探針的(de)表(biao)面(mian)(mian)產生交(jiao)變磁(ci)(ci)(ci)場。當探針靠近導(dao)電(dian)表(biao)面(mian)(mian)時,交(jiao)變磁(ci)(ci)(ci)場將在(zai)(zai)該表(biao)面(mian)(mian)上(shang)形(xing)成渦(wo)流(liu)。基(ji)(ji)體(ti)材(cai)料的(de)特(te)性以(yi)(yi)及(ji)探頭(tou)和(he)基(ji)(ji)體(ti)的(de)距離(li)(也即是涂層(ceng)厚(hou)度(du))會影響渦(wo)流(liu)的(de)大(da)小(xiao)。該渦(wo)流(liu)又會產生一(yi)(yi)種相對(dui)(dui)電(dian)磁(ci)(ci)(ci)場,該電(dian)磁(ci)(ci)(ci)場可由勵磁(ci)(ci)(ci)線(xian)圈(quan)或(huo)(huo)另一(yi)(yi)個(ge)相鄰的(de)線(xian)圈(quan)感測(ce)(ce)出來。渦(wo)流(liu)測(ce)(ce)厚(hou)儀(yi)(yi)(yi)外觀以(yi)(yi)及(ji)操作(zuo)均類似于(yu)電(dian)磁(ci)(ci)(ci)感應(ying)測(ce)(ce)厚(hou)儀(yi)(yi)(yi)。這類儀(yi)(yi)(yi)器能(neng)夠測(ce)(ce)量非鐵金(jin)屬上(shang)的(de)涂層(ceng)厚(hou)度(du)。電(dian)磁(ci)(ci)(ci)感應(ying)測(ce)(ce)厚(hou)儀(yi)(yi)(yi)一(yi)(yi)樣,其通常使用(yong)(yong)恒壓探頭(tou)并在(zai)(zai)LCD屏幕上(shang)顯示測(ce)(ce)量結(jie)果(guo)。此外,它們還可以(yi)(yi)選擇存儲測(ce)(ce)量結(jie)果(guo)或(huo)(huo)者對(dui)(dui)讀(du)數(shu)進(jin)行即時分析并輸出到打印機或(huo)(huo)計算機進(jin)行下一(yi)(yi)步檢(jian)查。測(ce)(ce)量偏差一(yi)(yi)般為(wei)±1%左右。測(ce)(ce)試(shi)對(dui)(dui)表(biao)面(mian)(mian)粗糙度(du)、曲率、基(ji)(ji)底厚(hou)度(du),金(jin)屬基(ji)(ji)底材(cai)料的(de)類型以(yi)(yi)及(ji)其與邊緣的(de)距離(li)較(jiao)為(wei)敏(min)感。測(ce)(ce)試(shi)方法(fa)可以(yi)(yi)參考ASTM B 244,ASTM D 7091以(yi)(yi)及(ji)ISO2360等標準(zhun)。現(xian)在(zai)(zai),許多測(ce)(ce)厚(hou)儀(yi)(yi)(yi)都將電(dian)磁(ci)(ci)(ci)感應(ying)原理(li)和(he)渦(wo)流(liu)原理(li)結(jie)合到一(yi)(yi)個(ge)體(ti)系中(zhong)。一(yi)(yi)些簡單的(de)測(ce)(ce)量任務可以(yi)(yi)根據需(xu)求自動從(cong)一(yi)(yi)種操作(zuo)原理(li)切(qie)換到另一(yi)(yi)種原理(li)以(yi)(yi)測(ce)(ce)量大(da)多數(shu)金(jin)屬上(shang)的(de)涂層(ceng)厚(hou)度(du)。這些整合體(ti)系已經受到了油漆業和(he)粉末涂布業的(de)歡迎。
二、超聲波(bo)測厚儀
超聲波(bo)(bo)測(ce)(ce)厚(hou)(hou)儀(yi)中所(suo)使(shi)用(yong)的(de)超聲回(hui)波(bo)(bo)脈(mo)(mo)沖(chong)技術一(yi)般(ban)用(yong)于(yu)測(ce)(ce)量非金屬基體材(cai)料(liao)(liao)(例如塑料(liao)(liao)、木材(cai)等)表(biao)面上的(de)涂(tu)層(ceng)(ceng)(ceng)厚(hou)(hou)度(du)(du),而且,該(gai)(gai)方法(fa)屬于(yu)一(yi)種測(ce)(ce)量方法(fa),不會(hui)對(dui)測(ce)(ce)量樣品造成損壞。該(gai)(gai)儀(yi)器的(de)探(tan)頭包含(han)一(yi)個超聲波(bo)(bo)換能器,能夠發出脈(mo)(mo)沖(chong)并通過涂(tu)層(ceng)(ceng)(ceng)。脈(mo)(mo)沖(chong)然(ran)后從(cong)基體材(cai)料(liao)(liao)反射回(hui)換能器并轉換為高頻電信(xin)號(hao)。通過對(dui)回(hui)波(bo)(bo)波(bo)(bo)形進行數字化(hua)分析,人(ren)們(men)可(ke)以知道涂(tu)層(ceng)(ceng)(ceng)的(de)厚(hou)(hou)度(du)(du)。在某些情況下,利用(yong)該(gai)(gai)儀(yi)器還可(ke)以測(ce)(ce)量多層(ceng)(ceng)(ceng)系統中的(de)某一(yi)單(dan)層(ceng)(ceng)(ceng)厚(hou)(hou)度(du)(du)。該(gai)(gai)方法(fa)的(de)測(ce)(ce)量標(biao)準偏差(cha)一(yi)般(ban)在±3%左(zuo)右,測(ce)(ce)量方法(fa)可(ke)以參考(kao)ASTM D6132標(biao)準。
三、千分尺(chi)測厚計
人(ren)們有(you)時還會(hui)用千分尺來測量(liang)涂(tu)層的(de)厚度。它們具有(you)測量(liang)涂(tu)層/基體(ti)組合的(de)優(you)點(dian),但缺(que)點(dian)是需要(yao)接觸到基底面。
接觸涂(tu)層(ceng)的(de)(de)上(shang)(shang)表(biao)面和基底的(de)(de)下表(biao)面有(you)時是(shi)(shi)(shi)困難的(de)(de),并(bing)且它們通(tong)常不能準(zhun)確測量出某些(xie)薄涂(tu)層(ceng)的(de)(de)厚(hou)度。因(yin)此,利用該(gai)方(fang)法(fa)進(jin)行兩(liang)次(ci)(ci)測量,一(yi)次(ci)(ci)是(shi)(shi)(shi)在含(han)有(you)涂(tu)層(ceng)的(de)(de)表(biao)面上(shang)(shang)進(jin)行測量,另一(yi)次(ci)(ci)則是(shi)(shi)(shi)在沒有(you)涂(tu)層(ceng)的(de)(de)表(biao)面上(shang)(shang)進(jin)行測量。這兩(liang)個度數的(de)(de)差值,也即是(shi)(shi)(shi)測量的(de)(de)高度差,就是(shi)(shi)(shi)該(gai)涂(tu)層(ceng)的(de)(de)厚(hou)度大(da)小。在一(yi)些(xie)粗糙表(biao)面上(shang)(shang),該(gai)方(fang)法(fa)一(yi)般在高處測量涂(tu)層(ceng)的(de)(de)厚(hou)度。