涂層厚度的幾種檢測方法

        涂層厚度是衡量涂層質量的重要標志之一，在產品質量、過程控制和成本控制中都發揮著重要的作用。涂層的厚度在很大程度上影響著產品的可靠性和使用價值。通過對涂層厚度的檢測，除了評定有公差指標或修復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。因此它在涂層質量檢驗和工藝研究中被普遍采用。在彩涂板生產過程中，必須準確測量出涂層厚度，其目的是保證涂覆涂層達到規定的厚度，避免由于不適當厚度導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構，建立保持統一的標準，就需要對涂層厚度檢測進行規范，根據相關標準，適用涂層測厚儀來進行測量。現在，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行測量。下面我們就來盤點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高頻交流（1MHz以上）的細線線圈在儀器探針的表面產生交變磁場。當探針靠近導電表面時，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）會影響渦流的大小。該渦流又會產生一種相對電磁場，該電磁場可由勵磁線圈或另一個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測厚儀。這類儀器能夠測量非鐵金屬上的涂層厚度。電磁感應測厚儀一樣，其通常使用恒壓探頭并在LCD屏幕上顯示測量結果。此外，它們還可以選擇存儲測量結果或者對讀數進行即時分析并輸出到打印機或計算機進行下一步檢查。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等標準。現在，許多測厚儀都將電磁感應原理和渦流原理結合到一個體系中。一些簡單的測量任務可以根據需求自動從一種操作原理切換到另一種原理以測量大多數金屬上的涂層厚度。這些整合體系已經受到了油漆業和粉末涂布業的歡迎。

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，不會對測量樣品造成損壞。該儀器的探頭包含一個超聲波換能器，能夠發出脈沖并通過涂層。脈沖然后從基體材料反射回換能器并轉換為高頻電信號。通過對回波波形進行數字化分析，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中的某一單層厚度。該方法的測量標準偏差一般在±3%左右，測量方法可以參考ASTM D6132標準。

三、千分尺測厚計

         人們有時還會用千分尺來測量涂層的厚度。它們具有測量涂層/基體組合的優點，但缺點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是困難的，并且它們通常不能準確測量出某些薄涂層的厚度。因此，利用該方法進行兩次測量，一次是在含有涂層的表面上進行測量，另一次則是在沒有涂層的表面上進行測量。這兩個度數的差值，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。