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根据涂膜状态,厚度测定分为湿膜厚度和干膜厚度检测。
l)湿膜厚度测定
湿膜厚度测定必须在涂膜制备后立即进行,以免因溶剂挥发而使涂膜发生收缩。常用的湿膜厚度计有:轮规、梳规和Pfund湿膜计三种。
①轮规:轮规的结构如图8_3(A)所示。它是由两个等直径的圆盘和中间夹装一个偏心圆组成的。在圆盘的外侧有刻度线,相切处为零,相对处的刻度值最大。
湿膜测厚仪
测量时,轮规必须垂直于涂膜表面,不能晃动;轮规在涂膜表面滚动时,应由间隙(刻度)最大处开始,这样涂膜不会受到推动挤压,测量值比较准确。若从零处开始,湿膜将受到推挤,所测值误差较大。
②梳规:梳规的结构如图8-3(B)所示。它是一种由金属或塑料制成的方形或矩形片,每一边的两端均在同一平面,而中间各齿的底边与水平面之间有不同的间隙即刻度,以表示涂膜的厚度值。
测量时,将梳规垂直放在涂膜表面上,一部分齿被涂膜粘湿,而最后一个被粘湿的齿与未被粘湿的齿之间的读数,即为被测涂膜的厚度值。图中所示的涂膜厚度为30µm。
③湿膜计:它是由一个凸透镜(曲率半径为250mm)和两个金属圆管组成。其测量原理是将测量管压在湿膜上,使装在管底的凸透镜与湿膜接触,再通过粘附部分的直径换算出湿膜厚度。计算公式如下:
计算公式
这种测量方法,由于湿膜的表面张力,使所测得的厚度与实际有差别,必须引用修正系数。详见美国ASTMD1212-79标准的内容。
综合以上几种测量方法,轮规的测量方便,读数准确。梳规虽然简便,但误差较大。湿膜计使用不便,需加修正系数。
2)干膜厚度测定
(1)杠杆千分尺法(仪器见图8-4)
杠杆千分尺
①杠杆千分尺的“0”位校正:先用绸布擦净两个测量面,旋转微分筒,使两测量面相互轻接触,当指针与表盘上的“0”线重合后,停止旋转,这时微分筒上的“0”线也应与固定套筒上的轴向刻线重合,微分筒边缘与固定套筒的“0”线的左边缘恰好相切,“0”位正确;否则应予以调整。
调整方法:先使指针与表盘上的“0”对齐,固定活动测量杆,松开后盖,再调整微分筒上的“0”线与固定套筒上的刻线重合,并使微分筒的边缘与固定套筒上“0”的左边缘恰好相切,然后拧紧后盖,松开活动杠杆,看表盘指针是否对“0”,如不对,重复上述步骤。
②测量厚度:取距边缘不小于1cm的上、中、下三个部位进行测量。
a.先将没有涂漆的底板放在微动测杆与活动测杆之问,慢慢旋转微分筒,使指针在两公差带之间,然后再调整微分筒上的某一条线与规定套筒上的刻线重合。读数时把固定套筒、徽分简及表盘上所读的数値加起来即为所测的厚度值。为了消除误差,可在同一点反复测量几次。
b.在已测量过的底板上涂布被测涂料,经规定的时间干燥后,用同样的方法在同一位置测量,得到厚度值。
c.两次数值之差即为该点涂膜的厚度值。取各点厚度的算术平均值,即为涂膜的平均厚度值。当然,也可以先测量带涂膜样板的厚度值,再采取适当的办法去除测量点的涂膜,测出底板的厚度,二者之差即为涂膜的厚度值。
此法的优点是不受底材性质的限制和涂料中导电或导磁颜料的影响,测量精度高,可达±0.002mm。但只能对小面积的样板进行测量,测量手续烦琐。
(2)磁性测厚仪测定法
磁性法已成为干膜厚度测量的主要方法。磁性测厚仪主要利用磁场磁阻原理来测量钢铁底板上的涂层厚度。为涂层厚度测量仪的外形,图中的A、B因其测量单位是mi1(1mi1=0.0254mm),故音译为密耳厚度测量仪。密耳厚度测量仪有三种类型:笔型、普通型(图中A)和电子型(图中B)。型测厚仪(分磁性和非磁性两种)。
笔型密耳厚度测量仪有弹簧和密耳厚度标记。测量时将带有的磁铁端靠在车身涂层上,拉开测厚仪即可显示出厚度标记值,按图中所示的①、②、③顺序测量。电子式密耳厚度仪可自动显示或记录下涂层厚度。
型磁性测厚仪的测量范围有四挡:0~50µm;0~100µrn;0~250µm;0~500µm。
现有的已用永久性磁体来代替电磁场,使磁性测厚仪结构紧凑,便于携带,但精度较差。用干电池或充电电池的磁性测厚仪同样结构紧凑,方便携带,且测厚精度较高。更先进的已发展到数字显示式,直接读出被测的数据,且适合多种形状表面测量。
非磁性测厚仪利用电涡流原理测量诸如铝板、铜板、锌板表面的涂层厚度。
ISO2808-1974«漆膜厚度的测定法»标准中推荐使用显微镜法,其测试原理所示。该法是用一定角度的切割工具,将涂层一次性切出V形缺口直到底材,然后用带有标尺的显微镜测定a'和b'的厚度。标尺的分度已通过校准系数换算成相应的a和,b的实际厚度(µm)。
显微镜测厚法
此法的最大优点是除能测定总漆膜厚度外,还能测出多层漆系统的每层厚度,同时可以在任何底材上进行,其不足之处是使漆膜遭到局部破坏。
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