金相顯微鏡檢測涂鍍層厚度的方法

使用金相顯微鏡來進(jìn)行涂鍍層的厚度測量，是非常直觀的一種觀察和測量方法，使用顯微鏡測量，小編在很多文章中都進(jìn)行過介紹了，相信大家測量的方法都掌握了。在鍍涂層的測量之前，鍍層的制樣方法也是非常重要的，鍍涂層的制樣的好壞直接影響觀察的效果和測量的結(jié)果，如何能夠進(jìn)行準(zhǔn)確而規(guī)范的取樣呢？下面就由小編介紹一下金相顯微鏡檢測鍍涂層厚度的時候，樣品的制作方法。

1 橫斷面的要求及制備

1.1 橫斷面的要求

為了準(zhǔn)確測量覆蓋層的真實(shí)厚度，橫斷面要滿足以下要求：

(1)橫斷面要垂直于覆蓋層表面；

(2)橫斷面表面平整；

(3)切割和制備橫斷面所引起的變形材質(zhì)要去掉；

(4)覆蓋層橫斷面的兩界面線應(yīng)清楚明晰。

制備符合要求的橫斷面是金相顯微鏡法測量厚度的關(guān)鍵。如果制備的橫斷面不符合要求，那么無論測量儀器多么精密，都不可能測出厚度的真實(shí)值。

1.2 橫斷面制備的補(bǔ)充說明

橫斷面的制備包括取樣、鑲嵌、研磨、拋光、浸蝕5道工序。標(biāo)準(zhǔn)中給出了橫斷面制備的相關(guān)指南，采用標(biāo)準(zhǔn)時可參考使用，同時應(yīng)注意以下幾點(diǎn)。

2 取樣

一般從待測件的主要表面的一處或多處切取試樣，并具有充分的代表性。試樣的截取方法可根據(jù)金屬材料的性能不同而異。對于軟材料，可以用鋸、車、刨等方法；對于硬材料，可以用砂輪切片機(jī)切割或電火花切割等方法。此外，還可以采用金相試樣切割機(jī)進(jìn)行。試樣的大小和形狀以便于握持、易于磨制為準(zhǔn)，通常采用直徑15~20 mm、高15～20 mm的圓柱體或邊長15～20 mm的立方體。

2.1鑲嵌

為了防止邊緣倒角，橫斷面一般都要進(jìn)行鑲嵌，同時鑲嵌前應(yīng)附加鍍層或包裹金屬箔作為表面支撐物鑲嵌分冷鑲嵌和熱鑲嵌兩種。對于可受熱(<150℃)和微壓(<1 960 MPa)的鍍層可采用熱凝性塑料(如膠木粉)、熱塑性塑料(如聚氯乙烯)等進(jìn)行熱鑲嵌；不能受熱或受壓的鍍層可采用冷凝性塑料(環(huán)氧樹脂加固化劑)等進(jìn)行冷鑲嵌。

2.2研磨和拋光

研磨和拋光的目的是去掉變形材質(zhì)和磨痕，使橫斷面平整并垂直于覆蓋層表面。這是制備符合要求的橫斷面的關(guān)鍵工序，操作時一定要嚴(yán)加注意。通常研磨采用手動研磨拋光機(jī)，先用砂紙從粗到細(xì)研磨已鑲好的樣品，注意研磨過程中要加水冷卻，以防止過熱，直到磨至檢測位置。

2.3浸蝕

選擇合適的浸蝕液浸蝕試樣，掌握握合適的浸蝕時間。將試樣磨面浸入腐蝕劑中或用鑷子住棉花球沾取浸蝕液，在試樣拋光面上擦拭，一般試樣拋光面發(fā)暗時就可停止。如浸蝕不足，可重復(fù)浸蝕；如一旦浸蝕過度，試樣需要重新拋光，甚至還需在砂紙上進(jìn)行磨光后再浸蝕。浸蝕完畢后，先用冷水沖洗試樣，再用*清洗，吹干后待用。

3 測量

測量儀器：測量儀器主要包括金相顯微鏡和測量軟件等。

4 測量水平及誤差控制

測量水平即測量結(jié)果的好壞用測量不確定度來定量表示，亦即“由于誤差的存在使測量結(jié)果不能肯定的程度" 。一般情況下，本方法的測量不確定度

為0.8μm；良好的條件下，其測量不確定度為0.4μm 。當(dāng)測量不確定度同時大于1μ m和真實(shí)厚度的10%時，則測量存在較大誤差，要重新測量(包括從橫斷面的制備開始)。測量時要注意影響測量不確定度的因素，盡量將測量誤差控制在較小范圍內(nèi)，以提高測量水平。

5 顯微鏡法測厚的特點(diǎn)及應(yīng)用

覆蓋層厚度的顯微鏡測量技術(shù)應(yīng)用較早，在國內(nèi)外應(yīng)用范圍廣，其突出特點(diǎn)為：

(1)直觀，重現(xiàn)性好；

(2)測量范圍寬，不受覆蓋層厚度大小的影響，從幾微米到幾百微米都可以準(zhǔn)確測量；

(3)適用面廣，不但可以測量各種電鍍層和氧化膜，還可測量釉瓷和玻璃搪瓷的厚度；

(4)測量具有破壞性，用該方法測量產(chǎn)品時，產(chǎn)品要報廢；

(5)測量水平與實(shí)驗(yàn)者個人技術(shù)有很大關(guān)系，技術(shù)熟練有助于提高測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。

正是由于顯微鏡法測厚度具有以上的特點(diǎn)，因此，該方法常用來判斷鍍層的好壞，或用來測量精度較高的產(chǎn)品，或用來校正其它測厚方法。