五金鍍層測量已成為加工工業、表面工程質量檢測的重要環節,是產品達到優等質量標準的必要手段。為使產品國際化,我國出口商品和涉外項目中,對鍍層厚度有了明確要求。
鍍層厚度的測量方法主要有:楔切法,光截法,電解法,厚度差測量法,稱重法,X射線熒光法,β射線反向散射法,電容法、磁性測量法及渦流測量法等等。這些方法中前五種是有損檢測,測量手段繁瑣,速度慢,多適用于抽樣檢驗。
五金鍍層測厚儀是將X射線照射在樣品上,通過從樣品上反射出來的第二次X射線的強度來。測量鍍層等金屬薄膜的厚度,因為沒有接觸到樣品且照射在樣品上的X射線只有45-75W左右,所以不會對樣品造成損壞。同時,測量的也可以在10秒到幾分鐘內完成。
五金鍍層測厚儀測量值精度的影響因素
1.影響因素的有關說明
a基體金屬磁性質
磁性法測厚受基體金屬磁性變化的影響(在實際應用中,低碳鋼磁性的變化可以認為是輕微的),為了避免熱處理和冷加工因素的影響,應使用與試件基體金屬具有相同性質的標準片對儀器進行校準;亦可用待涂覆試件進行校準。
b基體金屬電性質
基體金屬的電導率對測量有影響,而基體金屬的電導率與其材料成分及熱處理方法有關。使用與試件基體金屬具有相同性質的標準片對儀器進行校準。
c基體金屬厚度
每一種儀器都有一個基體金屬的臨界厚度。大于這個厚度,測量就不受基體金屬厚度的影響。本儀器的臨界厚度值見附表
d邊緣效應
本儀器對試件表面形狀的陡變敏感。因此在靠近試件邊緣或內轉角處進行測量是不可靠的。
e曲率
試件的曲率對測量有影響。這種影響總是隨著曲率半徑的減少明顯地增大。因此,在彎曲試件的表面上測量是不可靠的。
f試件的變形
測頭會使軟覆蓋層試件變形,因此在這些試件上測出可靠的數據。
g表面粗糙度
基體金屬和覆蓋層的表面粗糙程度對測量有影響。粗糙程度增大,影響增大。粗糙表面會引起系統誤差和偶然誤差,每次測量時,在不同位置上應增加測量的次數,以克服這種偶然誤差。如果基體金屬粗糙,還必須在未涂覆的粗糙度相類似的基體金屬試件上取幾個位置校對儀器的零點;或用對基體金屬沒有腐蝕的溶液溶解除去覆蓋層后,再校對儀器的零點。
g磁場
周圍各種電氣設備所產生的強磁場,會嚴重地干擾磁性法測厚工作。
h附著

電力行業中高壓隔離開關應用范圍相當的廣泛,主要用于高壓線路無負載換接、斷路器等電氣設備與高壓線路之間的電氣隔離,其鍍層厚度會極大的影響開關導電性和使用壽命。因此,對相關部件表面鍍層厚度的測量就顯得尤為必要。
鍍銀層主要作用在于防止腐蝕,增加導電率、反光性和美觀。廣泛應用于電器、儀器、儀表和照明用具等制造工業。例如銅或銅合金制件鍍銀時,須先經除油去銹;再預鍍薄銀或浸入由氯化等配成的溶液中,進行化處理,使在制件表面鍍上一層膜;然后將制件作陰極,純銀板作陽極,浸入由銀和所配成的電解液中,進行電鍍。電器、儀表等工業還采用無氰鍍銀。電鍍液用硫代硫酸鹽、亞硫酸鹽、硫氰酸鹽、亞鐵等。為了防止銀鍍層變色,通常要經過鍍后處理,主要是浸亮、化學和電化學鈍化,鍍貴金屬或稀有金屬或涂覆蓋層等。如何測量鍍銀層厚度對于整個產品質量至關重要,天瑞儀器生產的鍍銀厚度測試儀是快速、準確、無損檢測儀器,廣泛應用于電子電器、五金工具、電子連接器、印制線路板、五金端子等產品中,產品得到了客戶的廣泛應用和認可。
滿足各種不同厚度樣品以及不規則表面樣品的測試需求
φ0.1mm的小孔準直器可以滿足微小測試點的需求
高精度平臺可定位測試點,重復定位精度小于0.005mm
采用高度定位激光,可自動定位測試高度
定位激光確定定位光斑,確保測試點與光斑對齊
鼠標可控制平臺,鼠標點擊的位置就是被測點
高分辨率探頭使分析結果更加
良好的射線屏蔽作用
測試口高度敏感性傳感器保護
技術指標
型:Thick 800A
元素分析范圍從硫(S)到鈾(U)。
同時可以分析30種以上元素,五層鍍層。
分析含量一般為ppm到99.9 。
鍍層厚度一般在50μm以內(每種材料有所不同)
任意多個可選擇的分析和識別模型。
相互的基體效應校正模型。
多變量非線性回收程序
度適應范圍為15℃至30℃。
電源: 交流220V±5V, 建議配置交流凈化穩壓電源。
外觀尺寸: 576(W)×495(D)×545(H) mm
樣品室尺寸:500(W)×350(D)×140(H) mm
重量:90kg
利用天瑞儀器的explorer5000鍍銀層測厚儀分析一系列銅鍍銀樣品,所得結果如下表。各個數據點相關系數為0.996,線性相關性非常好。當銀厚度為1-30 μm 范圍內,測量值與標稱值平均誤差為0.6 μm, 30-60 μm 范圍內平均誤差為 1.3 μm,相對誤差小于4,在可接受范圍以內,測厚范圍可達1-60 μm。

涂鍍層測厚儀精度的影響有哪些因素?
1.影響因素的有關說明
a基體金屬磁性質磁性法測厚受基體金屬磁性變化的影響(在實際應用中,低碳鋼磁性的變化可以認為是輕微的),為了避免熱處理和冷加工因素的影響,應使用與試件基體金屬具有相同性質的標準片對儀器進行校準;亦可用待涂覆試件進行校準。
b基體金屬電性質基體金屬的電導率對測量有影響,而基體金屬的電導率與其材料成分及熱處理方法有關。使用與試件基體金屬具有相同性質的標準片對儀器進行校準。
c基體金屬厚度每一種儀器都有一個基體金屬的臨界厚度。大于這個厚度,測量就不受基體金屬厚度的影響。本儀器的臨界厚度值見附表1。
d邊緣效應本儀器對試件表面形狀的陡變敏感。因此在靠近試件邊緣或內轉角處進行測量是不可靠的。
e曲率試件的曲率對測量有影響。這種影響總是隨著曲率半徑的減少明顯地增大。因此,在彎曲試件的表面上測量是不可靠的。
f試件的變形測頭會使軟覆蓋層試件變形,因此在這些試件上測出可靠的數據。
g表面粗糙度基體金屬和覆蓋層的表面粗糙程度對測量有影響。粗糙程度增大,影響增大。粗糙表面會引起系統誤差和偶然誤差,每次測量時,在不同位置上應增加測量的次數,以克服這種偶然誤差。如果基體金屬粗糙,還必須在未涂覆的粗糙度相類似的基體金屬試件上取幾個位置校對儀器的零點;或用對基體金屬沒有腐蝕的溶液溶解除去覆蓋層后,再校對儀器的零點。
g磁場周圍各種電氣設備所產生的強磁場,會嚴重地干擾磁性法測厚工作。
h附著物質本儀器對那些妨礙測頭與覆蓋層表面緊密接觸的附著物質敏感,因此,必須清除附著物質,以保證儀器測頭和被測試件表面直接接觸。
i測頭壓力測頭置于試件上所施加的壓力大小會影響測量的讀數,因此,要保持壓力恒定。
j測頭的取向測頭的放置方式對測量有影響。在測量中,應當使測頭與試樣表面保持垂直。
按照標準指導性技術檔GB/Z 20288-2006《電子電器產品中有害物質檢測樣品拆分通用要求》中規定:表面處理層應盡量與本體分離(鍍層),對于確定無法分離的鍍層,可對表面處理層進行初篩(使用X射線熒光光譜儀(XRF)手段),篩選合格則不用拆分;篩選不合格,可使用非機械方法分離(如使用能溶解表面處理層而不能溶解本體材料的化學溶劑溶劑提取額)。對鍍層樣品進行RoHS測試時,先用EDX0B儀器直接進行鍍層RoHS測試,如果合格則樣品符合RoHS標準。如果鍍層不合格將進行下步拆分測試。
鍍層測厚儀與傳統方法的區別:
項目
傳統化學分析方法(滴定法、ICP、AAS等方法和設備)
X熒光光譜分析方法
分析速度
分析速度比較慢,快速的測試方法也要10~30min得到測試結果
一般只需1~3min就可以得到測試結果結果
分析效果
測試結果受人為因素影響很大,測試結果重復性不高
幾乎無人為因素影響,測試精度很高,測試重復性很高
勞動強度
全手工分析勞動強度大
X測試過程大部分由儀器完成,人員勞動強度極低。
同時分析元素數
一般一次只能分析一個元素
同時可分析幾十種元素
是否與化學組份、化學態有關
受到待測元素的價態及化學組成的影響,樣品不同的價態和化學組成要采用不同的化學分析方法
純物理測量,與樣品的化學組份、化學態無關
分析測試成本
需要大量的化學品,和較復雜的處理過程,測試成本比較高
無需要制樣,不需要化學品,樣品處理過程簡單,測試成本很低
人員要求
對測試人員需要進行長期嚴格的培訓,人員操作技術要求高
對人員技術要求很低,普通的工人經過簡單的培訓即可熟練操作使用

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