金属电镀涂层的结合力测试、孔隙率测试和厚度测量是评估电镀涂层质量的重要步骤。以下是对这三个测试方法的详细介绍:
一、金属电镀涂层结合力测试
金属电镀涂层的结合力是指涂层与基体金属之间的粘附强度。常用的测试方法包括:
弯曲试验:在外力作用下使试样弯曲或拐折,由于镀层与基体金属(或中间镀层)受力程度不同,两者间产生分力,当该分力大于其结合强度时,镀层即从基体(或中间镀层)上剥落。弯曲试验适用于薄型零件线材、弹簧等产品的镀层结合力试验。具体方法包括反复弯曲试样直至断裂、放大四倍检查弯曲部分等。
锉刀划痕试验:将镀件夹在台钳上,用一种粗齿扁锉锉其锯断面,锉动的方向是从基体金属向镀层,矬刀与镀层表面大约成45°角。结合力好的镀层,试验中不应出现剥离。但此方法不适用于很薄的镀层以及锌镉之类的软镀层。
划痕试验:用一刃口磨成30°锐角的硬质划刀划两条相距为2mm的平行线。划线时,应施以足够的压力,使划刀一次就能划破镀层达到基体金属。如果两条划线之间的镀层有任何部分脱离基体金属,则认为结合力不好。
胶带牵引试验:使用压敏胶带(透明胶带或有特定粘接层的胶带),在一个稳定的力牵引下检查镀层是否从基体金属表面上剥离。此方法主要用于不适合用其他会破坏底材或使底材变形才能测试镀层结合力的场合,如塑料表面或印制版表面镀层的结合力测量。
摩擦抛光试验:当镀件的局部面积被摩擦抛光时,既有摩擦力的作用,也有热量的产生,可能造成镀层的表面硬化和发热。对于薄镀层,在此条件下附着强度不良的区域,覆盖层就会起泡而与基体分离。操作方法为在面积小于6cm²的镀覆面上,以一根直径为6cm*加工成平滑半球形的钢条作抛光工具,摩擦15s,所施加的压力应在每一行程中足以擦光镀层,但不削去镀层。如结合力不好,镀层会起泡,继续摩擦,泡会不断增大至破裂,直至镀层从基体上剥离。
喷丸试验:借助重力或压缩空气流使铁丸或钢丸落在试样的表面上,由于锤击作用使镀层变形。如果镀层与基体结合力不好,镀层将会起泡。
拉伸剥离试验:包括焊接拉伸剥离试验和粘胶带拉伸剥离试验。前者是将一根镀锡低碳钢或镀锡黄铜试片焊到试样镀层表面上,对长边施加垂直于焊接面的拉力。如果覆盖层的附着强度小于焊接点的强度,覆盖层将与基体分离;若覆盖层的附着强度大于焊接点的强度,则在焊接处或在覆盖层内部发生断裂。后者是将一种纤维粘胶带粘附在镀层上,用一定质量的橡皮滚筒在上面滚压,以除去粘接面内的空气泡。间隔一定时间后,用垂直于镀层的拉力使胶带剥离,若镀层无剥离现象说明结合强度好。
二、金属电镀涂层孔隙率测试
金属电镀涂层的孔隙率是指涂层中微小孔隙的数量和分布。常用的测试方法包括:
视觉检测法:基于人眼观察的简单方法,适用于初步评估镀层的外观质量。这种方法不需要复杂的设备,但对操作者的经验和技能要求较高。对于微小孔隙的检测可能不够准确。
显微镜检测法:使用光学显微镜或电子显微镜来观察镀层的微观结构,可以提供比视觉检测法较详细的信息。适用于对镀层孔隙率进行较jingque的测量,尤其是在研究和开发阶段。
X射线检测法:利用X射线穿透物质的能力来检测镀层中的孔隙。这种方法可以检测到镀层内部的孔隙,不仅仅是表面。适用于需要检测镀层内部孔隙的情况,如航空航天、汽车制造等领域。
电化学检测法:通过测量镀层的电化学性能来间接评估孔隙率。孔隙率较高的镀层具有较低的电化学阻抗。适用于在线检测和质量控制,尤其是在大规模生产过程中。
超声波检测法:利用超声波在不同介质中的传播速度差异来检测镀层中的孔隙。可以检测到镀层内部的微小孔隙。适用于对镀层内部结构进行无损检测,尤其是在需要避免破坏样品的情况下。
三、金属电镀涂层厚度测量
金属电镀涂层的厚度是评估涂层质量和性能的重要指标。常用的测量方法包括:
金相法:利用金相显微镜原理,对镀层厚度进行放大,以便准确的观测及测量。利用适当的电解液阳极溶解jingque限定面积的覆盖层,电解池电压的急剧变化表明覆盖层实质上完全溶解,经过所耗的电量计算出覆盖层的厚度。
库仑法:通过测量电镀过程中消耗的电量来推算镀层厚度。这种方法需要jingque控制电镀条件,以确保测量结果的准确性。
X射线光谱法:利用X射线与镀层和基体的相互作用产生的二次辐射来测量镀层厚度。这种方法具有非破坏性、测量速度快、精度高等优点。
金属电镀涂层的结合力测试、孔隙率测试和厚度测量是评估电镀涂层质量的重要手段。在实际应用中,应根据具体需求和条件选择合适的测试方法,并严格按照相关标准和规范进行操作,以确保测试结果的准确性和可靠性。