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镀层厚度的测试方法-计时液流法

来源: 作者:中国无损检测 人气: 发布时间:2024-11-22
摘要:在一定速度的液流(试液)作用下,使试样的局部镀层溶解。镀层完全溶解的终点,可由肉眼直接观察金属特征颜色的变化,或借助于特定的终点指示装置(显示镀层完全溶解的瞬间电位或电流的变化)来确定。金属镀层的厚度可根据试样上局部镀层溶解完毕时所消耗的
在一定速度的液流(试液)作用下,使试样的局部镀层溶解。镀层完全溶解的终点,可由肉眼直接观察金属特征颜色的变化,或借助于特定的终点指示装置(显示镀层完全溶解的瞬间电位或电流的变化)来确定。金属镀层的厚度可根据试样上局部镀层溶解完毕时所消耗的时间来计算。
方法适用于测量金属制品的防护 5 装饰性镀层和多层镀层的厚度。被测面积应不小于0.3cm2.。一般测量误差为±10%,而实际测量误差往往偏高。这种疗法设备简单、操作方便,可测镀层种类较多,在国内应用十分广泛。并可用于生产过程中的镀层测厚,以控制电镀质量。
 
1、测量装置
 
(1)直接观察终点的测量装置
,带有活塞的分液漏斗的下端用橡皮管连接毛细管,毛细管120±5mm,内径1.5-2mm,下端外径应不超过2.0mm。为取得规定的流速,应将毛细管端口先用锉刀锉平,然后用砂纸磨光。校正毛细管口径时,应把活塞全部打开,使毛细管在正常压力下,温度为18-20℃时,30s内能流出10±0.1ml, 的蒸馏水。
 
利用玻璃管来保持液压稳定,玻璃管通过橡皮塞插到漏斗中,并使空气有可能通过小孔进入漏斗。玻璃管应位于溶液中并保持一定位置,即距毛细管下端为250±5mm。当溶液从漏斗内流出时,其内压力降低,因而迫使空气从小孔进入漏斗,以保证测量时压力恒定。
计时液流法测厚仪器示意图
 
(2)带有终点指示装置的仪器
某些镀层在溶解过程中用肉眼观察溶解终点有困难时,可在仪器的基础上增加终点指示装置。即将一根铂丝封闭在玻璃管(10))的一端,然后将玻璃管(10)通过橡皮塞插入分液漏斗中,其下端与玻璃管(4)取平。将铂丝和试样按图7-2-3电路联接。电路包括:单级放大器和电源,允许使用任何线路结构的放大装置。
 
2、试验溶液
 
试验溶液。所用化学试剂均应为化学纯,并用蒸馏水配制溶液。
3、测定方法
 
(1)试样的准备
将试样用有机溶剂(如汽油、丙酮)脱脂,若镀后立即进行测定,可不必进行脱脂。
 
(2)仪器的准备
测定前将试验溶液倒至分液漏斗体积的3/4,打开活塞,使溶液充满毛细管,用橡皮塞塞紧分液漏斗颈口,重新打开活塞,让溶液从分液漏斗中流出来,直到空气泡通过玻璃管均匀地吸入分液漏斗内,这时表明分液漏斗内压力已稳定。
如果在溶液填充毛细管时,在橡皮管或毛细管内有空气泡,要在活塞打开时紧压橡皮连接管,把空气排出。
将准备好的仪器固定在支架上,并使毛细管尖端与试样的被测表面距离为4-5mm,试样被测表面与水平面之间夹角为45±5°。
 
(3)测定
打开活塞,同时用秒表计算时间,到试样表面出现终点时关闭活塞。记下溶解镀层所消耗的时间,并记录溶液温度。
测量多层镀层时,应分别记录每层镀层溶解所消耗的时间。
在测定点附近再重复测定二次,取 ! 次的算术平均值,然后通过计算确定镀层厚度。
某些镀层观察溶解终点有困难时,可采用装置进行测量。当镀层溶解完毕,裸露出中间层金属或基体金属时,电流表指针发生偏转,这时停下秒表,记录溶解镀层所消耗的时间。
 
4、镀层局部厚度的计算
 
镀层局部厚度按下式计算
h=htt
式中:
h———镀层局部厚度(μm);
ht———在一定温度下,每秒钟内试液所溶解的镀层厚度(μm/s),其数值由查出;
t———溶解镀层所消耗的时间(s)
 
 
(1)本方法适用于厚度≥2μm的镀层测厚,否则误差大于10%。
(2)表面最外层为镍镀层的试样时,为除掉镍表面的钝化膜,测试前要先用蘸有1:1盐酸溶液的棉花擦去镀层表面上的钝化膜,然后水洗,干燥后测试。
(3)表面最外层为镀铬层的试样时,测量下一层镀层厚度时,应先用含有1%~2%三氧化二锑的浓盐酸除去铬镀层。
(3)对锌、镉镀层,一般应在钝化、磷化之前进行测厚。对于钝化后的试样,为除去镀层上的钝化膜,要用蘸有浓度为 #23 的盐酸溶液的棉球擦拭被测试样表面。待膜层除去后,迅速清洗、干燥,然后进行厚度测定。
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