涂层厚度的几种检测方法

涂层厚度是衡量涂层质量的重要标志之一，在产品质量、过程控制和成本控制中都发挥着重要的作用。涂层的厚度在很大程度上影响着产品的可靠性和使用价值。通过对涂层厚度的检测，除了评定有公差指标或修复尺寸要求的工件是否合理外，还能直接或间接的评估涂层的耐蚀性、耐磨性等性能。因此它在涂层质量检验和工艺研究中被普遍采用。在彩涂板生产过程中，必须准确测量出涂层厚度，其目的是保证涂覆涂层达到规定的厚度，避免由于不适当厚度导致涂层过早失效或因涂层过厚带来涂料的过多损耗及成本的增加。为了不破坏涂层表面结构，建立保持统一的标准，就需要对涂层厚度检测进行规范，根据相关标准，适用涂层测厚仪来进行测量。现在，人员可以利用许多不同种类的仪器和方法来测量涂层或薄膜的厚度。而在选取测量方法时需要考虑到许多因素，包括涂层的类型、基体材料、涂层厚度范围、被测件的形状和尺寸以及测量成本等。涂层厚度测量一般有测量法，例如磁性测量、涡流测量、超声波测量以及千分尺测量等；此外还有破坏性的测量法，例如横断面测量法和重量分析法等。对于粉末和液体状涂料，在其干燥固化前同样可以采取一些方法对其薄膜厚度进行测量。下面我们就来盘点一下那些常用的测量仪器与方法。

一、涡流测厚仪

         涡流测厚仪一般用于测量位于非铁金属基板上的绝缘涂层的厚度，该方法同样属于一种测量法。

         该仪器使用能够传导高频交流（1MHz以上）的细线线圈在仪器探针的表面产生交变磁场。当探针靠近导电表面时，交变磁场将在该表面上形成涡流。基体材料的特性以及探头和基体的距离（也即是涂层厚度）会影响涡流的大小。该涡流又会产生一种相对电磁场，该电磁场可由励磁线圈或另一个相邻的线圈感测出来。涡流测厚仪外观以及操作均类似于电磁感应测厚仪。这类仪器能够测量非铁金属上的涂层厚度。电磁感应测厚仪一样，其通常使用恒压探头并在LCD屏幕上显示测量结果。此外，它们还可以选择存储测量结果或者对读数进行即时分析并输出到打印机或计算机进行下一步检查。测量偏差一般为±1％左右。测试对表面粗糙度、曲率、基底厚度，金属基底材料的类型以及其与边缘的距离较为敏感。测试方法可以参考ASTM B 244，ASTM D 7091以及ISO2360等标准。现在，许多测厚仪都将电磁感应原理和涡流原理结合到一个体系中。一些简单的测量任务可以根据需求自动从一种操作原理切换到另一种原理以测量大多数金属上的涂层厚度。这些整合体系已经受到了油漆业和粉末涂布业的欢迎。

二、超声波测厚仪

         超声波测厚仪中所使用的超声回波脉冲技术一般用于测量非金属基体材料（例如塑料、木材等）表面上的涂层厚度，而且，该方法属于一种测量方法，不会对测量样品造成损坏。该仪器的探头包含一个超声波换能器，能够发出脉冲并通过涂层。脉冲然后从基体材料反射回换能器并转换为高频电信号。通过对回波波形进行数字化分析，人们可以知道涂层的厚度。在某些情况下，利用该仪器还可以测量多层系统中的某一单层厚度。该方法的测量标准偏差一般在±3%左右，测量方法可以参考ASTM D6132标准。

三、千分尺测厚计

         人们有时还会用千分尺来测量涂层的厚度。它们具有测量涂层/基体组合的优点，但缺点是需要接触到基底面。

接触涂层的上表面和基底的下表面有时是困难的，并且它们通常不能准确测量出某些薄涂层的厚度。因此，利用该方法进行两次测量，一次是在含有涂层的表面上进行测量，另一次则是在没有涂层的表面上进行测量。这两个度数的差值，也即是测量的高度差，就是该涂层的厚度大小。在一些粗糙表面上，该方法一般在高处测量涂层的厚度。