簡述涂層厚度的幾種檢測方法

涂層厚度是衡量涂層質(zhì)量的重要標(biāo)志之一，在產(chǎn)品質(zhì)量、過程控制和成本控制中都發(fā)揮著重要的作用。涂層的厚度在很大程度上影響著產(chǎn)品的可靠性和使用價(jià)值。通過對涂層厚度的檢測，除了評定有公差指標(biāo)或修復(fù)尺寸要求的工件是否合理外，還能直接或間接的評估涂層的耐蝕性、耐磨性等性能。因此它在涂層質(zhì)量檢驗(yàn)和工藝研究中被普遍采用。

在彩涂板生產(chǎn)過程中，必須準(zhǔn)確測量出涂層厚度，其目的是保證涂覆涂層達(dá)到規(guī)定的厚度，避免由于不適當(dāng)厚度導(dǎo)致涂層過早失效或因涂層過厚帶來涂料的過多損耗及成本的增加。為了不破壞涂層表面結(jié)構(gòu)，建立保持統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，就需要對涂層厚度檢測進(jìn)行規(guī)范，根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，適用涂層測厚儀來進(jìn)行測量。

現(xiàn)在，人員可以利用許多不同種類的儀器和方法來測量涂層或薄膜的厚度。而在選取測量方法時(shí)需要考慮到許多因素，包括涂層的類型、基體材料、涂層厚度范圍、被測件的形狀和尺寸以及測量成本等。

涂層厚度測量一般有測量法，例如磁性測量、渦流測量、超聲波測量以及千分尺測量等；此外還有破壞性的測量法，例如橫斷面測量法和重量分析法等。對于粉末和液體狀涂料，在其干燥固化前同樣可以采取一些方法對其薄膜厚度進(jìn)行測量。下面我們就來盤點(diǎn)一下那些常用的測量儀器與方法。

一、渦流測厚儀

渦流測厚儀一般用于測量位于非鐵金屬基板上的絕緣涂層的厚度，該方法同樣屬于一種測量法。

該儀器使用能夠傳導(dǎo)高頻交流（1MHz以上）的細(xì)線線圈在儀器探針的表面產(chǎn)生交變磁場。當(dāng)探針靠近導(dǎo)電表面時(shí)，交變磁場將在該表面上形成渦流。基體材料的特性以及探頭和基體的距離（也即是涂層厚度）會(huì)影響渦流的大小。

該渦流又會(huì)產(chǎn)生一種相對電磁場，該電磁場可由勵(lì)磁線圈或另一個(gè)相鄰的線圈感測出來。

渦流測厚儀外觀以及操作均類似于電磁感應(yīng)測厚儀。這類儀器能夠測量非鐵金屬上的涂層厚度。

與電磁感應(yīng)測厚儀一樣，其通常使用恒壓探頭并在LCD屏幕上顯示測量結(jié)果。此外，它們還可以選擇存儲(chǔ)測量結(jié)果或者對讀數(shù)進(jìn)行即時(shí)分析并輸出到打印機(jī)或計(jì)算機(jī)進(jìn)行下一步檢查。

測量偏差一般為±1％左右。測試對表面粗糙度、曲率、基底厚度，金屬基底材料的類型以及其與邊緣的距離較為敏感。測試方法可以參考ASTM B 244，ASTM D 7091以及ISO2360等標(biāo)準(zhǔn)。

現(xiàn)在，許多測厚儀都將電磁感應(yīng)原理和渦流原理結(jié)合到一個(gè)體系中。一些簡單的測量任務(wù)可以根據(jù)需求自動(dòng)從一種操作原理切換到另一種原理以測量大多數(shù)金屬上的涂層厚度。這些整合體系已經(jīng)受到了油漆業(yè)和粉末涂布業(yè)的歡迎。

二、超聲波測厚儀

超聲波測厚儀中所使用的超聲回波脈沖技術(shù)一般用于測量非金屬基體材料（例如塑料、木材等）表面上的涂層厚度，而且，該方法屬于一種測量方法，不會(huì)對測量樣品造成損壞。

該儀器的探頭包含一個(gè)超聲波換能器，能夠發(fā)出脈沖并通過涂層。脈沖然后從基體材料反射回?fù)Q能器并轉(zhuǎn)換為高頻電信號。通過對回波波形進(jìn)行數(shù)字化分析，人們可以知道涂層的厚度。在某些情況下，利用該儀器還可以測量多層系統(tǒng)中的某一單層厚度。

該方法的測量標(biāo)準(zhǔn)偏差一般在±3%左右，測量方法可以參考ASTM D6132標(biāo)準(zhǔn)。

三、千分尺測厚計(jì)

人們有時(shí)還會(huì)用千分尺來測量涂層的厚度。它們具有測量涂層/基體組合的優(yōu)點(diǎn)，但缺點(diǎn)是需要接觸到基底面。

接觸涂層的上表面和基底的下表面有時(shí)是困難的，并且它們通常不能準(zhǔn)確測量出某些薄涂層的厚度。因此，利用該方法進(jìn)行兩次測量，一次是在含有涂層的表面上進(jìn)行測量，另一次則是在沒有涂層的表面上進(jìn)行測量。這兩個(gè)度數(shù)的差值，也即是測量的高度差，就是該涂層的厚度大小。在一些粗糙表面上，該方法一般在高處測量涂層的厚度。