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　　名稱非磁性金屬基體上非導(dǎo)電覆蓋層厚度丈量渦流方式

　　尺度編號 GB4957-85

　　摘要

　　本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了應(yīng)用渦流儀器無損測量非磁性金屬基體上非導(dǎo)電覆蓋層厚度的辦法。 該方式實用于測量大多數(shù)陽極氧化覆蓋層的厚度，但不適用于測量所有薄的轉(zhuǎn)化膜。

　　本標(biāo)準(zhǔn)等效采用國際標(biāo)準(zhǔn)ISO2360一1982《非磁性金屬基體上非導(dǎo)電覆蓋層厚度的渦流測量方 法》。

　　1原理

　　渦流測厚儀的測頭裝置所發(fā)生的高頻電磁場，使置于測頭下面的導(dǎo)體產(chǎn)生渦流，其振幅和相位是導(dǎo)體與測頭之間的非導(dǎo)電籠罩層厚度的函數(shù)。

　　2影響測量精度的因素

　　2．1覆蓋層厚度 該方法存在著固有的測量誤差，對于薄的覆蓋層，該誤差是一常數(shù)，與覆蓋層厚度無關(guān)，單次測量，其盡對誤差至少為0．5微米。覆蓋層厚度大于25微米時，其誤差與覆蓋層厚度近似成正比。 若測量5微米或5微米以下的覆蓋層厚度時，應(yīng)取幾個讀數(shù)的均勻值。 測量3微米以下的覆蓋層厚度，可能達(dá)不到第5章中所規(guī)定的精度請求。

　　2．2基體金屬電性質(zhì) 基體金屬的電導(dǎo)率對測量有影響，而基體金屬的電導(dǎo)率與其材料成分及熱處置方法有關(guān)。電導(dǎo)率 的影響與儀器的制作和類型有很大關(guān)系o

　　2．３基體金屬厚度 每一種儀器都有一個基體金屬的臨界厚度。大于這個厚度，測量就不受基體金屬厚度的影響?；?體金屬臨界厚度與測頭裝置的測量頻率及基體金屬電導(dǎo)率有關(guān)。假如儀器制作廠未供給這個臨界厚度值，則應(yīng)通過試驗斷定。 一般，對一給定的測量頻率，基體金屬電導(dǎo)率越高，臨界厚度就越小；當(dāng)基體金屬電導(dǎo)率不變時，測量頻率越高，臨界厚度越小。

　　2．4邊緣效應(yīng) 渦流測厚儀對試樣表面外形的陡變敏感。因此在靠近試樣邊緣或內(nèi)轉(zhuǎn)角處進(jìn)行測量是不可靠的，除非儀器對此作了專門的校準(zhǔn)o

　　2．5曲率 試樣的曲率對測量有影響。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半徑的減小顯明地增大。因此在曲折試樣的表面上測量是不可靠的，除非儀器對此作了專門的校準(zhǔn)。

　　金屬覆蓋層 覆蓋層厚度丈量 陽極溶解庫侖法 GB/T4955-1997

　　1范疇

　　本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了測量單層和多層金屬覆蓋層厚度的陽極溶解庫侖法。表 l列舉了典范的金屬覆蓋層和基體的組合。用現(xiàn)行的電解液(見附錄B)測試其他組合，或為其他組合開發(fā)的新電解液而對其進(jìn)行測試，都必須驗證對全部系統(tǒng)的適應(yīng)性。 本方法適用于測量各種方法得到的覆蓋層厚度，包含測量多層系統(tǒng)，如 Cu／Ni／Cr(見8．6)，以及合金覆蓋層和合金化的擴散層的厚度。本方法不僅可測量平口試樣的覆蓋層厚度，而且可測量圓柱形和線 材的覆蓋層厚度。

　　2引用標(biāo)準(zhǔn)

　　下列標(biāo)準(zhǔn)所包括的條文，通過在本標(biāo)準(zhǔn)中引用而構(gòu)成為本標(biāo)準(zhǔn)的條文。本標(biāo)準(zhǔn)出版時，所示版本均 為有效。所有標(biāo)準(zhǔn)都會被修訂，使用本標(biāo)準(zhǔn)的各方應(yīng)探討應(yīng)用下列標(biāo)準(zhǔn)Zui新版本的可能性。

　　金屬和氧化物覆蓋層 橫斷面厚度顯微鏡測量方法 GB6462-86

　　本標(biāo)準(zhǔn)具體闡明了應(yīng)用金相顯微鏡對金屬鍍層、氧化 物覆蓋層的局部厚度作橫斷面顯微測量的方法。本標(biāo)準(zhǔn)還可以測量釉瓷或搪瓷覆蓋層的局部厚度及測量薄的厚度，及金相顯微鏡進(jìn)行測量，其盡對精度可到達(dá)0.8微米。本方法可作為金屬 鍍層、氧化層厚度測量 的仲裁方法。

　　本標(biāo)準(zhǔn)等效采用國際標(biāo)準(zhǔn)ISO1463-1982《金屬和氧化 物覆蓋層橫斷面厚度顯微鏡測量方法》。

　　1方法概述

　　從待測件上指定的地位切割一塊試樣，鑲嵌后，對橫斷面進(jìn)行恰當(dāng)?shù)难心ァ伖夂徒g。 用校訂 過的標(biāo)尺測量覆蓋層橫斷面的厚度。

　　2影響測量精度的因素

　　2．1表面粗糙度 若覆蓋層或覆蓋層的基體表面是粗糙的，則與覆蓋層橫斷面接觸的—條或兩條界面線也是不規(guī)矩的，以致不能準(zhǔn)確測量[見附錄A (彌補件)中A．4]。

　　2．2橫斷面的斜度 橫斷面必需垂直于待測覆蓋層，若有偏差，則測得的厚度將大于真實厚度。如垂直偏差10，則測量值比真實厚度大1.5%。

　　2．3籠罩層變形 鑲嵌試樣和制備橫斷面的進(jìn)程中，過高的溫度和壓力將使軟的或低熔點的覆蓋層產(chǎn)生變形。在制備脆性資料橫斷面時。過度的打磨也同樣會發(fā)生變形。

　　2．4覆蓋層邊沿倒角 制備試樣時，不準(zhǔn)確的鑲嵌、研磨、拋光和侵蝕都會引起覆蓋層橫斷面的邊緣倒角，或者不平整。 采取顯微鏡測量則得不到真實厚度．因此在鑲嵌之前，試樣常耍附加鍍層。這樣可使邊沿倒角減至Zui小。

　　2．5附加鍍層 在制備橫斷面時為了維護(hù)覆蓋層的邊沿．以避免測量誤差，常應(yīng)在試樣上附加鍍層。附加鍍層前，應(yīng)注意不要破壞待測量的鍍層并避免因除油、酸洗或形成合金而使鍍層減薄。

　　2．6浸蝕 恰當(dāng)?shù)慕g能在金屬的界面線上產(chǎn)生暗細(xì)而清楚的界面線，過度的浸蝕會使界面線不清楚或線條變寬，使測量產(chǎn)生誤差。

　　金屬覆蓋層橫斷面厚度掃描電鏡測量辦法 JB/T7503-94

　　本標(biāo)準(zhǔn)參照采取ISO9220-1988（E）《金屬覆蓋層-覆蓋層厚度測定-掃描電鏡顯微鏡方法》。

　　本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了金屬覆蓋層橫截面厚度掃描電鏡測量方法的技巧請求。適用于測量橫截面中微米級到毫米級的金屬覆蓋層厚度。

　　2引用標(biāo)準(zhǔn)

　　GB6462金屬和氧化物覆蓋層橫截面厚度顯微鏡測量方法 GB12334金屬和其他無機覆蓋層關(guān)于厚度測量的定義和一般規(guī)矩

　　3術(shù)語

　　局部厚度 見GB12334。

　　4測定原理 從待測件上指定部位垂直于覆蓋層切割塊試樣，經(jīng)過鑲嵌、研磨、拋光和浸蝕制成橫截面金相試樣，應(yīng)用掃描電鏡對它進(jìn)行測定。 在察看屏上用顯微圖像微標(biāo)尺測定傳統(tǒng)的顯徽圖像，也可用映相放大機測定膠片(負(fù)片)或直接測定放大的相片(正片)。

　　5儀器

　　5．1掃描電子顯微鏡(SEM) 其辨別率即是或優(yōu)于 10nm。

　　5．2金屬標(biāo)準(zhǔn)微刻度尺 用金屬標(biāo)準(zhǔn)微刻度尺校訂 SEM的放大倍數(shù)，或校訂顯微圖像微標(biāo)尺，金屬標(biāo)準(zhǔn)微刻度尺的放大誤差小于3％。

　　6影響厚度測定正確度的因素

　　6．1表面粗糙度：見GB6462中2．1條。

　　6．2試樣橫截面的斜度：見GB6462中2．2條。

　　6．3試樣放置斜度：試樣橫截面的不準(zhǔn)確放置導(dǎo)致相對電子束的任何斜度都可能引起不準(zhǔn)確的測定成果。

　　金屬覆蓋層厚度輪廓尺寸測量方法 GB11378-89

　　本標(biāo)準(zhǔn)等效采用國際標(biāo)準(zhǔn)ISO4518-1980《金屬覆蓋層厚度輪廓尺寸測量方法》。

　　本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了測量金屬覆蓋層厚度的輪廓尺寸方法。適用于測量從0.01~1000微米厚度的金屬覆蓋層厚度，尤其合適測量薄覆蓋層厚度；當(dāng)厚度小于0.01微米時，則對工件表面的平直度、平滑度請求很高，測量厚度較艱苦。本方法適用于制備覆蓋層厚度標(biāo)準(zhǔn)塊的厚度測量。

　　2引用尺度

　　GB6061輪廓法測量表面粗糙度的儀器

　　術(shù)語 GB6062輪廓法觸針式表面粗糙度測量儀 輪廓記載儀及中線制輪廓計 GB4955金屬籠罩層厚度丈量 陽極溶解庫侖方式 3原理 通過溶解一部分覆蓋層或者先掩蔽—部分基體再鍍覆，使基體與覆蓋層形成了一個臺階，再用輪廓記載儀測量臺階高度。此高度即為金屬覆蓋層厚度o

　　4測試儀器 下列兩種類型的輪廓記載儀都可應(yīng)用。

　　4．1電子觸針式儀器， 即表面剖析儀和表面輪廓儀，通常用于測量表面粗糙度，但本標(biāo)準(zhǔn)是用它記載臺階的輪廓。

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　　名稱 金屬覆蓋層厚度測量X射線光譜方法

　　尺度編號 GB/T16921-1997

　　摘要

　　本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了測量金屬覆蓋層厚度的X射線光譜方法。本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的方法是一種非接觸式無損測厚方法，可同時測量一些三層系統(tǒng)。本標(biāo)準(zhǔn)所用測量方法基礎(chǔ)屬于測定單位面積質(zhì)量的一種方法。假如已知覆蓋層材料的密度，則測量成果也可以用覆蓋層的線性厚度表現(xiàn)。覆蓋層材料的實際測厚規(guī)模重要取決于允許的測量不斷定度。而且因所用儀器裝備及操作條件而不同。常用金屬覆蓋層資料的典范測量范疇見附錄A（標(biāo)準(zhǔn)的附錄）。

　　2定義 本標(biāo)準(zhǔn)采取下列定義。

　　2．1 X射線熒光(XRF) 高能進(jìn)射x射線照耀到材料上產(chǎn)生的二次輻射。此二次輻射具有該材料的波長和能量特點。 2．2熒光輻射強度 由儀器測量的用每秒計數(shù)(輻射脈沖)表現(xiàn)的輻射強度。

　　2．3 回一化強度(Ⅰn) 經(jīng)過回一化處置的熒光輻射強度。 回一化強度與測量儀器、測量時光、激發(fā)輻射強度無關(guān)。但測量體系的幾何構(gòu)造和激發(fā)輻射能量影 響歸—化計數(shù)率。

　　2．4飽和厚度 在必定條件下，材料的熒光輻射強度不再隨材料的厚度的增添而發(fā)生可檢測變更的Zui小厚度。 注1：飽和厚度取決于熒光輻射的能量或波長，資料的密度和原子序數(shù)，以及進(jìn)射角、熒光輻射與材料表面的關(guān)系。

　　2．5中間覆蓋層 位于表面覆蓋層和基體材料之間，厚度應(yīng)小于其每層各自的飽和厚度的覆蓋層。 注2：在測量中，厚度超過飽和厚度的中間覆蓋層都可視為真正的基體。

　　離子鍍硬膜厚度實驗辦法 球磨法 JB/T7707-95 1重要內(nèi)容與實用范疇 本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了離子鍍硬膜厚度的球磨實驗方法。 本標(biāo)準(zhǔn)實用于由 PVD和CVD方法制成的各種硬膜，也可用于氧化膜和電鍍層厚度的實驗。

　　2球磨法原理和膜厚盤算 球磨法屬斷面察看法，它通過一個添加適量研磨膏的旋轉(zhuǎn)鋼球，在試件表面研磨出一個作視察和測量用的球面凹坑。鋼球與膜層表面及基體的接觸部分是兩個同心圓，


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