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如何用質量損失法測量涂層厚度

發(fā)表時間:2021-05-25 14:51來源:果歐儀器

試驗通過試樣的質量損失來測量鋁及鋁合金基體上氧化膜的厚度。它適用于除銅含量大于6%以外的絕大部分鋁合金制品,適用于鑄造或變形鋁合金陽極氧化生成的所有氧化膜。這是一種有損測量方法。由于試驗中所涉及的密度為近似值,因此本試驗結果只能得出一個近似的平均厚度值,當陽極氧化膜厚度不大于10μm時,所估算的氧化膜平均厚度比較精確。


試驗的操作步驟是:首先計算出氧化試樣待測表面的面積,并稱量其質量(精確至0.lmg),接著將試樣置于100C的35mL/L磷酸和20g/L三氧化鉻混合溶液中浸泡10min,茶后取出試樣用蒸餾水清洗干凈,干燥后再稱量。如此重復浸泡和稱量,直到再沒有質量損失為止,然后記錄其質量并計算出它的質量損失,這一質量損失量即為氧化膜表面密度(單位面積上的質量)。


若已知氧化膜的生成條件及其密度,通過對表面密度(單位面積上的質量)的測定,就可以計算出氧化膜的平均質量,同時也可以估算出氧化膜的厚度。氧化膜的密度與合金成外陽極氧化工藝和封孔工藝等條件有關,在正常的工藝條件下,氧化膜的密度在2.3~SB/cm2之間。對于不含銅的鋁及鋁合金在20°C的硫酸中,于直流電下生成的氧化膜,封孔后的氧化膜密度約為2.6g/cm',未封孔的氧化膜密度約為2.4g/cm2。


采用本試驗應該注意,隨著磷鉻酸溶液使用時間的延長,其溶解能力將會降低,當觀察到氧化膜難以溶解時應棄置,重新配制試驗溶液。一般來說,IL試驗溶液大約可以溶解12g氧化膜。另外,對于非待測表面,應該采用機械方法或單面浸在化學試劑中去除其表面的氧化膜,也可以采用適當的保護試劑涂在試樣的非待測表面上,以便阻止試驗溶液對它的浸蝕。


有損測厚法的測量手段繁瑣,速度慢,多適用于抽樣檢驗。


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