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干膜厚度的测定
在实际工作中常遇到的是干膜厚度的测量, 目前己有很多种方法和仪器, 但每种方法都有一定的局限性, 能适用于所有类型样品和环境的仅仅是少数。根据工作原理分, 基本上可分为2 大类: 磁性法和机械法。
(1) 磁性法根据被测底材不同, 可用磁性和非磁性测厚仪测定。磁性测厚仪主要是利用电磁场磁阻的原理来测量钢铁底材上涂层的厚度; 非磁性测厚仪则利用涡流测厚原理来测量铝板、铜板等不导磁底材上涂层的厚度。需注意的是某些涂料品种由于含有铁红、铝粉等, 将对测试结果有一定的影响。
磁性法目前己成为干膜厚度测定的主要方法。国内外都有磁性和非磁性测厚仪生产, 同时不断进行改进, 研制出多种型式和牌号的测厚仪, 如用永久磁体来代替电磁场测量施工现场干膜的厚度, 其结构简单, 便于携带, 但精确度稍差, 将电源改为干电池或充电电池, 使结构紧凑,便于携带, 且仍能保持较高的精确度。现在的测厚仪主要是数字显示式, 直接读出数据, 适合多种形状表面测厚。
常用的磁性测厚仪和非磁性测厚仪的型号和规格可参见表2。
(2) 机械法
使用杠杆千分尺或千分表测定涂膜厚度的方法使用较久, 优点是使用时不受底材性质的限制也不受漆膜中导电或导磁颜料的影响,仪器本身精度达士2 μm。但只能对较小面积的样板进行测试, 为了消除误差, 必须多次测量, 手续烦琐, 不如磁性测厚仪简便。
测定漆膜厚度的显微镜法, 已被推荐为漆膜厚度测定的仲裁方法。其测试原理如图1 所示。该法是用一定角度的切割刀具将涂层作一V 形缺口直至底材, 然后用带有标尺的显微镜测定a ` 和b’ 的宽度。标尺的分度己通过校准系数换算成相应的微米数, 因此可从显微镜中直接读出漆膜的实际厚度( a、b )。此法的最大优点是除能测定总漆膜厚度外,还能测定多层漆系统的每层漆的漆膜厚度, 同时可以在任何底材上进行, 其不足之处是将使漆膜遭受局部破坏。
湿膜厚度的测定
湿膜的测量必须在漆膜制备后立即进行, 以免由于挥发溶剂的蒸发而使漆膜发生收缩。《GB/T13452.2 -92 》的方法6 中规定使用轮规和梳规测定的方法。在美国ASTMD1212-79 中规定用轮规和用Pfund 湿膜计测定的方法。
①轮规基本上是由3 个圆盘组成的, 一个整体, 外侧两个圆盘同样大小, 中间圆盘是偏心的,且半径较短, 以使3 个圆盘在某一半径处相切( 即处在同一平面上), 这样该处的间隙为零。在相反的半径方向上, 间隔即为最大。在圆盘外侧有刻度,以指示不同间隙的读数。
测试时( 见图2) 须注意仪器必须垂直于被测表面, 不能左右晃动, 否则将得出不正确的结果; 另外仪器在表面上滚动, 若是由零开始, 则由于湿膜的被挤压而把漆推向前, 得出的厚度读数将大于实际湿膜厚度, 使结果产生一定的误差。
②梳规一种可随身携带的金属或塑料片, 形状为正方形或矩形, 如图3 所示。在其4 边都切有带不同读数的齿, 每一边的两端都处在同一水平面上, 而中间各齿则距水平面有依次递升的不同间隙。使用时将其垂直接触于试验表面, 这样将有一部分齿被漆膜所沾湿。湿膜厚度为在沾湿的最后一齿一与下一个未沾湿齿之间的读数。梳规是一种价格低廉的简便测量仪器, 特别适用于在施工现场使用。
③ Pfu dn 湿膜计仪器系由一个凸面镜L ( 曲率半径为25 0 ~ )和2 个金属圆管T l 和几所组成,见图4。使用时用手缓慢地将管T l 往下压, 以使装在底部的透镜L 通过湿膜触及底材表面, 量取涂料在透镜上沾附部分的直径, 按下式计算, 即可得出湿膜厚度, 以μm 表示
公式
需指出的是, 涂膜在镜面上由于表面张力的缘故, 因而所测得的湿膜厚度与实际的湿膜厚度稍有差别, 公式是在假设这两者完全相等的情况下成立的。为使结果更可靠, 还需引入修正系数, 详见美国ASTMD1212-79。
以上3 种膜厚度计从实际应用来看, 以轮规较为理想, 既能在实验室使用, 也能在现场进行测定,使用简便, 读数准确。
Pfudn湿膜厚度计虽然也较为准确, 但操作和计算较烦琐。梳规成本低廉, 携带方便, 但误差较大, 只能用于施工现场对湿膜厚度作粗略测定。
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