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　　名稱鋁及鋁合金陽極氧化膜厚度的實驗方法 分光束顯微法

　　尺度編號 GB8015.2-87

　　摘要

　　本尺度適用于鋁及鋁合金制品陽極氧化膜厚度的測定。不實用于測量特別膜（如深色氧化膜）、試樣基底粗糙的膜。在一般產(chǎn)業(yè)條件下，可測量10微米以上的膜。當(dāng)表面平滑時也可測量5至10微米的氧化膜。 本標準等同于ISO2128-1976《鋁及鋁合金陽極氧化-陽極氧化膜厚度的測定-分光束顯微無損測量法》。

　　1定義

　　1.1陽極氧化膜的厚度 必需在考核的區(qū)域內(nèi)，至少取10點進行測量，并且盤算出膜厚的算術(shù)均勻值。

　　1.2考核區(qū)域 測量表面(或測試線段)必需經(jīng)供需雙方約定。另外對其表面特征應(yīng)有規(guī)定。

　　2原理

　　在分光束顯微鏡中，一束狹長平行光線(l)傾斜地進射全氧化膜表面，通常進射角取45度。 光束的一部分在氧化膜的外表反射出來，另一部分光束穿過氧化膜并在金屬／氧化膜界面上反射出來。 這樣，在視區(qū)可得到兩條平行亮線，兩平行線間間隔正比于氧化膜的厚度及放大倍數(shù)。兩條平行線的間距也與氧化膜的折射率及儀器的幾何外形有關(guān)，氧化膜的折射率一般在1．59一1.62間。

　　金屬和其他無機覆蓋層關(guān)于厚度測量GB12334-90

　　定義和一般規(guī)矩

　　1主題內(nèi)容與適用范疇

　　本標準規(guī)定了金屬和其他無機覆蓋層厚度測量的有關(guān)術(shù)語，并規(guī)定了測量覆蓋層厚度所要遵守的一般規(guī)矩。 本標準適用于任何基體上的金屬或其他無機覆蓋層的厚度測量。 注：對于某些覆蓋層，例如熱浸和噴涂的金屬層，可能對Zui小局部厚度和(或)均勻厚度有一些規(guī)定，若與本標準中的 規(guī)定不一致，則應(yīng)按有關(guān)產(chǎn)品規(guī)定。

　　2引用標準

　　GB6462金屬和氧化物覆蓋層 橫斷面厚度顯微鏡測量方法

　　3術(shù)語

　　本標準采用的術(shù)語及其定義如下：

　　3．1重要表面 significant surface 制件上某些已作或待作覆蓋的表面，在該表面上覆蓋層對制件的外觀和(或)使用性能是主要的。

　　3．2基礎(chǔ)測量面 reference surface 在重要表面上進行規(guī)定次數(shù)測量的區(qū)域。 根本測量面應(yīng)是一個盡可能小的區(qū)域，但應(yīng)足以能用規(guī)定的方法進行規(guī)定次數(shù)的測量。在厚度測量中，特殊是在用無損測量法測量時，為得到準確的成果，須要進行規(guī)定次數(shù)的測量以得到局部厚度 (見3．4)。

　　3．3單次測量面 measuring area 在基礎(chǔ)測量面內(nèi)進行單次測量的區(qū)域。

　　以下為采用各種測量方法時，單次測量面的定義：

　　a． 稱量法的單次測量面即覆蓋層被除往的區(qū)域。

　　b． 陽極溶解法的單次測量面即電解池封閉環(huán)所包抄的區(qū)域。

　　c． 顯微測量法的單次測量面即進行單次測量的部位。

　　d． 無損測量法的單次測量面即與測頭接觸的區(qū)域或影響讀數(shù)的區(qū)域(見3．5的注)。

　　金屬和其它覆蓋層厚度測量方法評述 GB6463-86

　　本標準評述了金屬或非金屬基體上的金屬和其它無機籠罩層厚度的測量方法。測量方式分為無損法和損壞法兩類。本尺度先容了不同方法的工作原理，容許測量誤差以及某些儀器測量方法的實用范疇。標準中列出的辦法，只包含國度標準中規(guī)定的一些實驗方法，不包含某些特別情形下應(yīng)用的方法。本標準可以作為選擇金屬 和其它無機覆蓋層厚度丈量 方法 的根據(jù)。本標準等效采取國際標準ISO3882--1986《金屬和其它無機覆蓋層---厚度測量方法評述》。

　　1測量方法

　　1.1無損法

　　1.1.1磁性法

　　本方法應(yīng)用的儀器有兩種類型：一種是測量一磁體與基體金屬之間的磁引力，該磁引力由于覆?層的存在而受到影響。另一種是測量通過覆蓋層和基體金屬磁通路的磁阻。 本方法的測量誤差通常小于待測厚度的10％或1．5 μm兩個數(shù)值中較大的一個數(shù)。 實際上，本辦法只用于測量磁性基體上非磁性覆蓋層的厚度和磁性或非磁性基體上電鍍鎳層的厚度。 國度標準 GB4956—85《磁性金屬基體上非磁性覆蓋層厚度測量 磁性方法》，闡明了使用磁性測厚儀，無損測量磁性基體金屬上非磁性(包含釉瓷和搪瓷)覆蓋層厚度的方法和請求。

　　1.1.2渦流法

　　本方法使用的儀器其工作原理是，儀器的測頭裝置發(fā)生了一個高頻磁場，使置于測頭下的導(dǎo)體產(chǎn) 生禍流，渦流的振幅是測頭和導(dǎo)體之間的非導(dǎo)電覆蓋層厚度的函數(shù)。本方法重要用于測量非磁性金屬上非導(dǎo)電覆蓋層的厚度以及非導(dǎo)體上單層金屬覆蓋層的厚度。 本方法的測量誤差通常小于待測厚度的10％或1．5μm兩個數(shù)值中較大的一個數(shù)。 國度標準 GB4957—85《非磁性金屬基體上非導(dǎo)電覆蓋層厚度測量 渦流方法》，闡明了使用渦流測厚儀無損測量非磁性基體金屬上非導(dǎo)電覆蓋層厚度的方法和請求。

　　1.1.3 X射線光譜測定法

　　本方式應(yīng)用發(fā)射和接收X射線光譜的裝置斷定金屬覆蓋層的厚度。其儀器的工作原理是，使X射 線照耀到必定面積的覆蓋層表面時、覆蓋層要發(fā)射二次射線，或者是由基體發(fā)射而被覆益層削弱了的二次射線，該射線的強度可以被丈量到。應(yīng)用X射線的二次射線強度和籠罩層厚度之間存在的必定關(guān)系，肯定覆蓋層的厚度。 X射線法在一般情形下是實用的，但在下述情形下其精度偏低：

　　a． 當(dāng)基體金屬中存在覆蓋層的成分或者覆蓋層中存在基體金屬成分時；

　　b． 覆蓋層多于兩層時；

　　c． 當(dāng)籠罩層的化學(xué)成分與標定樣品的成分有大的差別時。

　　磁性金屬基體上非磁性覆蓋層厚度測量磁性方法 GB4956-85 本標準規(guī)定了使用磁性測厚儀器無損測量磁性金屬基體上非磁性(包括釉瓷和搪瓷)覆蓋層厚度的方法。 該方法適用于平試樣上的測量。不適用于非磁性基體上覆蓋層的測量。

　　本標準等效采用國際標準ISO2178一1982《磁性金屬基體上非磁性覆蓋層厚度的磁性測量方法》。

　　1原理

　　磁性測厚儀是測量永久磁鐵(測頭)和基體金屬之間由于存在覆蓋層而引起磁引力的變化；或者是測量通過覆蓋層與基體金屬磁路磁阻的變更。

　　2影晌測量精度的因素

　　2．1覆蓋層厚度 測量精度隨覆蓋層厚度的變更而變更，并與所選用的測厚儀器的設(shè)計有關(guān)。對于薄的覆蓋層，真測量精度是一個常數(shù)，與覆蓋層厚度無關(guān)；對于厚的覆蓋層，其精度與覆蓋層厚度近似成正比。

　　2．2基體金屬磁性 磁性法測厚受基體金屬磁性變化的影響(在實際利用中，低碳鋼磁性的變化可以以為是稍微的)，為了避免熱處置和冷加工因素的影響，應(yīng)使用與試樣基體金屬具有雷同性質(zhì)的校準標準片對儀器進行 校準；亦可用待鍍復(fù)試樣進行校準。

　　2．3基體金屬厚度 對每—種儀器都有一個基體金屬的臨界厚度，這個臨界厚度視不同型號的儀器而異。若基體金屬 厚度超過這一臨界厚度值，測量值將不受基體金屬厚度增添的影響。 臨界厚度值取決于儀器的測頭和 基體金屬的性質(zhì)。假如儀器制作廠未供給臨界厚度值，則應(yīng)通過實驗斷定o

　　2．4邊沿效應(yīng) 本方法對試樣表面外形的陡變敏感，因此太靠近邊沿或內(nèi)轉(zhuǎn)角處進行測量是不可靠的，除非儀器對此測Zui進行了專門的校準。這種邊沿效應(yīng)大約可以延長到離邊緣15毫米處，但視儀器而定o

　　2．5曲率 試樣的曲率對測星有影響，曲率的影響與儀器的制作和類型有關(guān)，但這種影響總是隨著曲率中徑的減小而顯明地增大。 假如應(yīng)用雙極測頭儀器時，測頭沿著或垂直于圓柱體軸向表面測量，可能得到不同的讀數(shù)。 因此在曲折試樣上進行測量是不可靠的，除非儀器對此測量進行了專門的校準。

　　2．6表面粗糙度 假如在粗糙表面上的同一參考面積內(nèi)所測得的一系列數(shù)值顯明地超過儀器固有的重現(xiàn)性，則請求 測量的次數(shù)至少應(yīng)增添到5次。

　　磁性和非磁性基體上鎳電鍍層厚度的測量 GB/T13744-92

　　本標準等效采取國際標準化組織ISO2361-1982《磁性及非磁性基體鎳鍍層厚度測量方式---磁性法》

　　1適用于磁性和非磁性基體上鎳電鍍層厚度的檢驗。不適用于主動催化（非電鍍）鎳鍍層。

　　2引用標準

　　GB4955金屬覆層厚度測量陽極溶解庫侖方法

　　GB6462金屬和氧化物覆蓋層橫斷面厚度顯微鏡測量辦法

　　3術(shù)語、定義

　　a． A類鍍層：磁性基體鎳鍍層

　　b． B類鍍層：非磁性基體鎳鍍層。

　　4原理

　　磁性測厚僅是通過測量永久磁鐵(測頭)與基體之間因存在鍍層而引起的磁引力變化或通過測量鍍層與基體間的磁阻變化而反應(yīng)其厚度的。

　　5裝置

　　該裝置是按第4章所述原理設(shè)計的專用儀器。 采取磁性原理設(shè)計的儀器對于兩類鍍層有著各自的測量范疇：A類鍍層的Zui大厚度是50μm；B類鍍層的Zui大測量厚度是25μm。 采用磁阻原理設(shè)計的儀器對于兩類鍍層有著基礎(chǔ)雷同的測量規(guī)模Zui大測量厚度為 1 mm。

　　6影響測量精度的因素

　　下列因素可能影響鍍層的丈量精度。

　　6．1鍍層厚度 測量精度與儀器的設(shè)計有關(guān)并隨鍍層厚度而異。對于薄的鍍層，其精度與鍍層厚度無關(guān)；對于厚的鍍層，其精度為厚度的一個近似的固定比值。

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