顯微鏡檢測塗鍍層厚度的方法介紹

使用顯微鏡來進行塗鍍層的厚度測量，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行過介紹了，相信大家測量的方法都掌握了。在鍍塗層的測量之前，鍍層的製樣方法也是非常重要的，鍍塗層的製樣的好壞直接影響觀察的效果和測量的結果，如何能夠進行準確而規範的取樣呢？下麵就由小編介紹一下顯微鏡檢測鍍塗層厚度的時候，樣品的製作方法。

先介紹一下顯微鏡的測量原理和方法：

顯微鏡法測量覆蓋層厚度簡單且直觀，其基本原理是：在待測件上選取有代表性的試樣，然後經過適當工序製作成符合要求的橫斷麵，通過光學顯微鏡，在圖像放大下，用校正過的目鏡測微尺或精度較高的標尺測量覆蓋層橫斷麵的寬度，即為覆蓋層的厚度。一般來說，厚度較大時可選擇精度較高的標尺直接測量橫斷麵寬度；厚度較小時，則采用目鏡測微尺。此外，隨著光學顯微鏡向數字化光電圖像顯示發展，數字化顯微鏡圖像檢測技術開始應用到覆蓋層測厚領域。該技術使用高分辨率CCD和CMOS攝像機，將顯微鏡的光學圖像轉換到計算機中，然後用專用的測量軟件係統進行圖像測量。

下麵，再來介紹一下樣品的製備方法。

1 橫斷麵的要求及製備

1.1 橫斷麵的要求

為了準確測量覆蓋層的真實厚度，橫斷麵要滿足以下要求：

(1)橫斷麵要垂直於覆蓋層表麵；

(2)橫斷麵表麵平整；

(3)切割和製備橫斷麵所引起的變形材質要去掉；

(4)覆蓋層橫斷麵的兩界麵線應清楚明晰。

製備符合要求的橫斷麵是顯微鏡法測量厚度的關鍵。如果製備的橫斷麵不符合要求，那麽無論測量儀器多麽精密，都不可能測出厚度的真實值。

1.2 橫斷麵製備的補充說明

橫斷麵的製備包括取樣、鑲嵌、研磨、拋光、浸蝕5道工序。標準中給出了橫斷麵製備的相關指南，采用標準時可參考使用，同時應注意以下幾點。

2 取樣

一般從待測件的主要表麵的一處或多處切取試樣，並具有充分的代表性。試樣的截取方法可根據金屬材料的性能不同而異。對於軟材料，可以用鋸、車、刨等方法；對於硬材料，可以用砂輪切片機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進行。試樣的大小和形狀以便於握持、易於磨製為準，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，橫斷麵一般都要進行鑲嵌，同時鑲嵌前應附加鍍層或包裹金屬箔作為表麵支撐物鑲嵌分冷鑲嵌和熱鑲嵌兩種。對於可受熱和微壓的鍍層可采用熱凝性塑料、熱塑性塑料等進行熱鑲嵌；不能受熱或受壓的鍍層可采用冷凝性塑料等進行冷鑲嵌。

2.2研磨和拋光

研磨和拋光的目的是去掉變形材質和磨痕，使橫斷麵平整並垂直於覆蓋層表麵。這是製備符合要求的橫斷麵的關鍵工序，操作時一定要嚴加注意。通常研磨采用手動研磨拋光機，先用砂紙從粗到細研磨已鑲好的樣品，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。將試樣磨麵浸入腐蝕劑中或用鑷子住棉花球沾取浸蝕液，在試樣拋光麵上擦拭，一般試樣拋光麵發暗時就可停止。如浸蝕不足，可重複浸蝕；如一旦浸蝕過度，試樣需要重新拋光，甚至還需在砂紙上進行磨光後再浸蝕。浸蝕完畢後，先用冷水衝洗試樣，再用無水酒精清洗，吹幹後待用。

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 測量水平及誤差控製

測量水平即測量結果的好壞用測量不確定度來定量表示，亦即“由於誤差的存在使測量結果不能肯定的程度” 。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 。當測量不確定度同時大於1μ m和真實厚度的10%時，則測量存在較大誤差，要重新測量(包括從橫斷麵的製備開始)。測量時注意影響測量不確定度的因素，盡量將測量誤差控製在較小範圍內，以提高測量水平。

5 顯微鏡法測厚的特點及應用

覆蓋層厚度的顯微鏡測量技術應用較早，在國內外應用範圍廣，其突出特點為：

(1)直觀，重現性好；

(2)測量範圍寬，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確測量；

(3)適用麵廣，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，用該方法測量產品時，產品要報廢；

(5)測量水平與實驗者個人技術有很大關係，技術熟練有助於提高測量結果的準確性。

正是由於顯微鏡法測厚度具有以上的特點，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品，或用來校正其它測厚方法。