金属及其他无机覆盖层检测
金属及其他无机覆盖层检测：核心项目解析
一、 外观质量检测
- 目视检查： 最基本项目。检查表面是否存在缺陷，如起泡、剥落、开裂、针孔、麻点、粗糙、流挂、烧焦、色差、污迹、未覆盖区域（露底）、夹杂物等。通常在规定光照条件下进行。
- 表面光泽度： 使用光泽度仪测量涂层表面的镜面反射能力，评价其光亮程度，对装饰性镀层尤为重要。
- 表面粗糙度： 使用表面粗糙度仪测量涂层表面微观轮廓的高低起伏程度，影响耐磨性、耐蚀性和外观。
二、 厚度检测 厚度是决定覆盖层性能（尤其是耐腐蚀性和耐磨性）的关键指标。
- 无损测厚法：
- 磁性法： 适用于测量磁性基体上的非磁性覆盖层（如钢铁基体上的铬、铜、锌、油漆）或非磁性基体上的磁性覆盖层（如铜基体上的镍）。
- 涡流法： 适用于测量非磁性金属基体上的非导电覆盖层（如铝阳极氧化膜），或导电基体上的非导电覆盖层（如铝或铜上的油漆、塑料）。
- β射线背散射法： 可测量多种金属镀层厚度，对基体材料要求相对宽松，精度较高。
- X射线荧光光谱法： 适用于测量多层金属镀层中各单层的厚度及成分，用途广泛，精度高。
- 破坏性测厚法：
- 金相显微镜法： 制备涂层截面金相样品，在显微镜下直接测量涂层厚度。结果最直观、可靠，但样品被破坏。
- 溶解法/点滴法： 通过化学溶解局部涂层，根据溶解时间、消耗试剂量或电位变化等计算局部厚度。常用于特定镀层（如铬、锌）。
- 库仑法： 在特定电解液中，用电化学方法溶解局部涂层，根据溶解过程消耗的电量计算厚度。精度较高。
- 轮廓仪法： 在涂层表面制造一个台阶（通过掩蔽溶解或打磨），用轮廓仪测量台阶高度即涂层厚度。精度较高。
三、 耐腐蚀性能检测 评估覆盖层抵抗环境腐蚀的能力。
- 实验室加速腐蚀试验：
- 中性盐雾试验： 模拟海洋或含盐大气环境，评价涂层耐盐雾腐蚀能力。最常用。
- 铜加速醋酸盐雾试验： 比中性盐雾更严酷，加速效果更明显，常用于装饰性镀层（如Cu/Ni/Cr）。
- 循环腐蚀试验： 模拟更复杂的自然环境（如干湿交替、盐雾/干燥/湿润/冷凝循环），更接近实际服役条件，相关性更好。
- 湿热试验： 评估涂层在高湿高温环境下的耐腐蚀性（如水汽渗透引起的起泡、腐蚀）。
- 二氧化硫腐蚀试验： 模拟含SO2的工业大气环境。
- 硫化氢腐蚀试验： 评价银镀层抗硫化物变色的能力。
- 环境暴露试验： 将试样长期放置在典型自然环境中（如大气站场、海水浸泡），评价其在实际环境中的耐腐蚀性能。周期长但结果最可信。
- 腐蚀膏试验： 将腐蚀膏涂于涂层表面，干燥后置于潮湿箱中，快速评价装饰性镀层的耐蚀性（特别关注铜加速醋酸盐雾中显现不出的缺陷）。
- 评价方法： 观察记录试样首次出现基体腐蚀的时间（白锈、红锈）、腐蚀面积百分比、腐蚀评级、起泡评级、附着力损失程度等。
四、 附着力/结合强度检测 评价覆盖层与基体或层间结合的牢固程度。
- 划格法/划痕法： 用硬质刀具在涂层表面划出规定间距的网格或交叉划痕，观察涂层是否从划痕边缘剥落及剥落程度。常用胶带粘撕辅助判断。
- 弯曲法： 将试样反复弯曲或弯曲到规定角度，检查弯曲处及邻近区域涂层是否开裂或剥落。
- 锉磨法： 用锉刀从基体向涂层方向锉磨试样边缘，观察涂层是否被掀起或剥落（适用于坚硬涂层）。
- 拉力法： 使用专用胶粘剂将特定夹具粘在涂层表面，沿垂直方向拉伸，测定将涂层拉脱所需的力。可定量测量结合强度。
- 冲击法（落锤/冲击试验）： 用重锤或冲击器冲击涂层表面，检查受冲击区域涂层是否开裂或剥落，评估涂层抗变形的结合能力。
- 热震法： 将试样在高温和低温间快速循环，利用涂层与基体热膨胀系数的差异产生的应力检验结合力。
五、 孔隙率检测 检测覆盖层中贯通至基体或不连续点的微小孔洞数量。
- 贴滤纸法： 将浸有特定测试溶液的滤纸紧贴于涂层表面，孔隙处溶液与基体反应生成有色斑点沉积在滤纸上。
- 浸渍法： 将试样浸入特定测试溶液，孔隙处基体腐蚀产生气泡或腐蚀产物。
- 电图像法： 施加电压，在电解液中，孔隙处基体发生阳极溶解，形成可见斑点。
- 硝酸蒸汽法： 常用于检测钢铁基体上铜镀层的孔隙（蒸汽渗透孔隙与铜反应）。
- 金相显微镜法： 直接观察截面，但只能反映局部。
六、 硬度与耐磨性能检测
- 显微硬度： 使用显微硬度计（维氏或努氏压头）在涂层截面上或特定处理的表面进行小载荷压入测试，测量涂层的硬度值。
- 划痕硬度： 用规定硬度的铅笔或划针在涂层表面划过，以涂层不被划伤的最高铅笔硬度或划针载荷来评价。
- 耐磨性试验：
- 落砂/磨料磨损试验： 用定量砂粒或磨料冲击或摩擦涂层表面，以磨穿涂层所需的磨料量或磨痕深度评价耐磨性。
- 橡胶轮摩擦试验： 用旋转的橡胶摩擦轮夹持试样并施加负载，以一定转数后的质量损失或磨透涂层所需转数评价耐磨性。
- 往复摩擦试验： 用摩擦头在涂层表面进行直线往复摩擦，以摩擦次数或涂层磨穿时的行程评价耐磨性。
七、 其他性能检测
- 氢脆性检测（针对高强度钢基体）： 评估电镀等过程引入的氢导致基体金属韧性下降的风险（常用延迟破坏试验、缓慢弯曲试验等）。
- 焊接性检测： 评价覆盖层对后续焊接工艺（如钎焊、点焊）的影响（如润湿性、焊点强度）。
- 电气性能检测： 测量导电镀层的接触电阻、导电率；测量绝缘涂层的绝缘电阻、介电强度等。
- 成分与结构分析： 使用光谱仪、电子显微镜等手段分析覆盖层的元素组成、相结构、微观形貌等，用于质量控制、失效分析等。
- 应力检测： 测量镀层或涂层内的内应力（张应力或压应力），过大应力会导致开裂、剥落。
总结： 金属及无机覆盖层的检测是一个多维度、综合性的过程。检测项目的选择取决于覆盖层的类型、功能要求、应用环境以及相关技术规范。通常需要结合外观、厚度、耐蚀性、附着力等核心项目进行综合评价。理解各项检测的目的、原理和适用性，并严格按照规定的操作程序执行，是获得准确、可靠检测结果，从而有效控制覆盖层质量、保障产品性能和寿命的关键。实际检测中需根据具体需求和覆盖层特性，选择最相关的检测项目组合。