表面处理知识(1)演示教学.ppt

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1、表面处理知识(1)表面处理电电化化学学高高真真空空物物理理固体固体材料材料化化学学生生物物高高分分子子1 1表面处理技术的基本概念表面处理技术的基本概念通过表面处理技术来改变固体材料的表面形态、化学通过表面处理技术来改变固体材料的表面形态、化学成分和组织结构，以获得所需表面性能的系统工程成分和组织结构，以获得所需表面性能的系统工程.表面工程表面工程全过程全过程表面层的设计表面层的选材表面处理工艺表层质量控制与监测工程应用失效分析1 1表面处理技术的基本概念表面处理技术的基本概念综合了材料科学、冶金学、物理、化学的最新成果，是一门正在迅速发展的新型学科。表面工程表面工程研究对象：固体材料表面层物

2、理方法、化学方法、电化学方法、高真空方法、生物高分子方法加工方法：加工手段：涂装、处理、扩散、固定化形成特殊功能表面覆盖层，达到装饰、防护、特殊功能（如耐磨、耐高温、导电、绝缘）目的作用：2 2表面处理在金属防护方面的作用表面处理在金属防护方面的作用 根据金属腐蚀机理和腐根据金属腐蚀机理和腐蚀形态，腐蚀破坏离不开蚀形态，腐蚀破坏离不开金属材料和腐蚀介质以及金属材料和腐蚀介质以及二者之间的界面反应二者之间的界面反应 指防止金属腐蚀 金属防护金属材料腐蚀介质界面反应2 2表面处理在金属防护方面的作用表面处理在金属防护方面的作用防止金属腐蚀的方法主要包括三个方面：1 1）研制新材料、改善材料的组织和

3、表面状态）研制新材料、改善材料的组织和表面状态提高材料的抗蚀性能提高材料的抗蚀性能耐蚀钢防锈铝防锈铝镜面材镜面材料料2 2表面处理在金属防护方面的作用表面处理在金属防护方面的作用防止金属腐蚀的方法主要包括三个方面：2 2）改善腐蚀环境和介质）改善腐蚀环境和介质避免腐蚀发生避免腐蚀发生物物体体 产品产品干燥剂干燥剂2 2表面处理在金属防护方面的作用表面处理在金属防护方面的作用隔离金属与腐蚀介质的直接接触抑制腐蚀过程防止金属腐蚀的方法主要包括三个方面：3 3）应用表面涂覆层和电化学保护方法）应用表面涂覆层和电化学保护方法地下管道地下管道阴极保护阴极保护产品产品 2 2表面处理在金属防护方面的作用表

4、面处理在金属防护方面的作用 表面处理方法是在金属表面覆盖各种保护层，从而使金属与腐蚀介质分开或改变表面状态，使基体金属不受腐蚀。2 2表面处理在金属防护方面的作用表面处理在金属防护方面的作用金属常用的防腐蚀方法是覆盖法，在金属表面覆盖一层金屬或非金屬物而使金属与腐蚀环境隔离表面处理防蚀法表面处理防蚀法金属覆盖金属覆盖电镀电镀热喷涂热喷涂热浸镀热浸镀耐蚀金属包复耐蚀金属包复非金属覆盖非金属覆盖涂料涂装（喷漆、喷粉）涂料涂装（喷漆、喷粉）塑料衬里或包复塑料衬里或包复转化膜转化膜2 2表面处理在金属防护方面的作用表面处理在金属防护方面的作用金属表面保护层的要求即金属上涂覆层的基本性能 31）结合强度

5、要求结合牢固、附着力强32）孔隙率及密度膜层致密、完整无孔、不透介质33）耐蚀性在大气、水、等介质中良好的稳定性、抗腐蚀性34）硬度硬度高、耐磨35）在金属表面分布均匀3 3表面处理技术分类表面处理技术分类表面处理是一门涉及多种学科的工业技术 按其使用的方法可大致分成五大类五大类1616种种工艺 分类分类工艺方法工艺方法举例举例电化学方法电镀镀锌、镀镍 阳极氧化铝合金阳极氧化、化学方法化学转化膜处理磷化、钝化、化学氧化、发蓝、铬酸盐处理 化学镀化学镀镍、化学镀铜热加工方法热浸镀热浸锌、热浸铝 热喷涂热喷涂锌、热喷涂铝 热烫印热烫印铝箔 化学热处理渗氮、渗碳 堆焊堆焊耐磨合金真空法物理气相沉积（

6、PVD）蒸发镀、溅射镀、离子镀 化学气相沉积（CVD）气相沉积氧化硅或氮化硅 离子注入注硼其它方法涂装喷漆、喷粉（有多种方式，如静电、电泳等）激光表面处理激光淬火、激光重熔 冲击镀冲击镀锌 超硬膜处理金刚石薄膜、立方氮化硼薄膜金属保护层非金属保护层表面保护层分类表面保护层分类按结构特点电镀层属于金属保护层，氧化、化学转化、喷涂膜层属于非金属保护层按组成成分除油漆和粉末涂层外，其它保护层都是无机涂层无机膜层有机膜层4 4、常用工艺及其目的、常用工艺及其目的工艺技术成熟度高，设备要求比较简单，适用面广，生产成本较低。工艺化学转化膜化学转化膜阳极氧化阳极氧化电镀电镀涂装涂装 4 4、我公司所用工艺及

7、其目的、我公司所用工艺及其目的应用的目的防腐蚀防腐蚀装饰装饰导电导电耐磨耐磨5 5表面处理技术的原理表面处理技术的原理5.1 电镀原理电镀是一个电化学过程 也是一种氧化还原过程 在外电流（直流电）作用下，电解质溶液中的金属离子（或络离子）迁移到阴极表面、发生还原反应并形成新相（电结晶），这一过程叫作金属的电沉积金属的电沉积；5.1 5.1 电镀原理电镀原理 阴极表面所得到的金属结晶层即为电镀保护层电镀保护层。当电解质溶液为水溶液时就叫电镀电镀。5.1 5.1 电镀原理电镀原理电镀时，工件作为阴极、镀层材料（金属或合金）作为阳极，一同浸入电解液中、并通入直流电。阳极化的电极与电镀相反：工件为阳极

8、、其它金属为阴极电镀装置必须包括三部分：1）外电路2）电镀溶液3）与镀液接触的两个电极5.1 5.1 电镀原理电镀原理电镀层的生长过程5 5表面处理技术的原理表面处理技术的原理5.2 表面转化金属的表面转化是指采用化学处理液使金属表面与溶液界面上产生的化学或电化学反应、生成稳定的化合物薄膜的处理过程按照转化过程中是否存在外加电流外加电流，分为：n化学转化n电化学转化（即阳极氧化）表面转化膜与电镀层的区别5.2 5.2 表面转化表面转化基材基材基材基材膜层膜层转化膜 镀层 5.2.1 阳极氧化机理5.2 5.2 表面转化表面转化阳极氧化与电镀过程一样，也是一个氧化还原反应过程。只是工件所处极性与

9、电镀相反。当有外加电流时，溶液中的水分子被电解、同时产生初生态的O，氧原子立即在阳极与金属材料（如铝）表面发生化学氧化反应，生成氧化膜5.2.1 阳极氧化机理5.2 5.2 表面转化表面转化氧化膜的生长过程包含两 个方面膜的电化学生成过程 膜的化学溶解过程只有膜层的生成速度恒大于溶解速度时，才能获得较厚的氧化膜5.2.1 阳极氧化机理5.2 5.2 表面转化表面转化氧化膜的生长过程5.2.2 化学转化5.2 5.2 表面转化表面转化化学转化膜是金属与溶液中物质发生化学反应生成氧化物等而在金属表面附着所成的薄膜 5.2.2 化学转化膜5.2 5.2 表面转化表面转化按成膜的主要组按成膜的主要组成

10、物类型成物类型氧化物膜氧化物膜铬酸盐膜铬酸盐膜磷酸盐膜磷酸盐膜等等等等按生产习惯按生产习惯氧化膜氧化膜钝化膜钝化膜着色膜着色膜磷化膜磷化膜分类5.2.2 化学转化膜5.2 5.2 表面转化表面转化是铁与含有锰、铁、锌等的磷酸盐溶液产生化学反应，在表面生成一层难溶于水的磷酸盐保护膜。华为铝零件的化学氧化是实际上应该是铝的铬酸盐转化膜。化学氧化钢铁磷化5.2.2 化学转化膜5.2 5.2 表面转化表面转化 化学转化所需设备简单、操作方便、生产效率高、成本低，适用范围广，尤其适用于大型零件、组合件、以及难以用电化学方法获得完整膜层的复杂零件（如细长管、点焊件、铆接件等）。5 5表面处理技术的原理表面

11、处理技术的原理5.3 涂装利用高分子涂料作原料，采用各种涂装方法使其附着到制品表面，生成具有各种特性的固着膜层（涂层）。现代称作高分子涂装技术5.3 5.3 涂装涂装按施工方法分类浸涂法手工喷涂法淋涂法电泳涂装静电喷涂粉末涂装卷材辊涂法5.3 5.3 涂装涂装这两种喷涂法油漆均可采用而粉末则只用静电喷涂空气喷涂法静电喷涂我们的加工厂所用：油漆粉末5.3 5.3 涂装涂装5.3.1 空气喷涂原理传统的空气喷涂是利用压缩空气将流体吹散成雾状后附着于被涂物表面。5.3 5.3 涂装涂装5.3.1 空气喷涂原理适用性极广，对任何复杂工件、任何液体涂料几乎都能适用5.3 5.3 涂装涂装5.3.2 静电

12、喷涂原理静电喷涂是利用静电场对电荷的作用原理而实现的 适用于工件外形不太复杂而且大批量生产的流水线作业5.3 5.3 涂装涂装5.3.2 静电喷涂原理以接地的工件为阳极，接上负高电压的静电喷枪使涂料以接地的工件为阳极，接上负高电压的静电喷枪使涂料雾化并带负电荷，与工件间形成高压静电场，在电场力雾化并带负电荷，与工件间形成高压静电场，在电场力的作用下，涂料粒子迅速飞向异极性的工件表面，在工的作用下，涂料粒子迅速飞向异极性的工件表面，在工件表面放电件表面放电 ，使静电消失，涂料便均匀而牢固地沉积在，使静电消失，涂料便均匀而牢固地沉积在工件表面，形成了均匀的涂膜。工件表面，形成了均匀的涂膜。5.3

13、5.3.2 静电喷涂原理5 5表面处理技术的原理表面处理技术的原理 由于电流分布规律，电化学处理膜层表面结构会放大基体材料表面的缺陷6 6、生产工艺过程、生产工艺过程所有表面处理工艺都至少包含三个基本步骤：前处理成膜过程 烘烤/固化 有些工艺在成膜后还有一个 工序后处理6 6、生产工艺过程、生产工艺过程6.1 电镀-钢、铜、锌合金材料电镀清洁干燥水洗电镀水洗后处理 水洗浸蚀 水洗装挂除油拆卸6.1 6.1 电镀电镀-钢、铜、锌合金材料电镀钢、铜、锌合金材料电镀清洁手工清洁处理：清除大量的油污、污物，以及厚实的氧化皮装挂：保持溶液流动顺畅，零件方向避免形成斊鼣，位置和数量利于镀层均匀沉积、不影响

14、镀层质量装挂6.1 6.1 电镀电镀-钢、铜、锌合金材料电镀钢、铜、锌合金材料电镀化学/电解 除油：清除表面油脂，使表面达到斔黄茢状态一般利用酸液对金属表面进行溶解腐蚀，去除表面氧化膜和锈蚀产物，也可提高表面光泽度除油浸蚀 6.1 6.1 电镀电镀-钢、铜、锌合金材料电镀钢、铜、锌合金材料电镀在零件表面沉积上金属膜层1）钝化-在镀层金属表面形成一层薄而致密的化学转化膜，加强抗蚀能力；2）封闭-机械方法在镀层孔隙中填充进微粒可有机物分子，同样是加强保护作用。电镀后处理6.1 6.1 电镀电镀-钢、铜、锌合金材料电镀钢、铜、锌合金材料电镀一般通过加温烘烤，使零件表面的水份蒸发干燥；同时可使钝化膜等

15、固化、稳定。干燥6 6、生产工艺过程、生产工艺过程6.2 铝材阳极氧化/化学氧化清洁干燥水洗阳极氧化水洗着色 水洗浸蚀 水洗装挂除油拆卸 水洗 封闭化学氧化66.3 喷涂锌基合金磷化/电镀氧化喷砂24h内 喷涂钢件铝件8h内 喷涂6.3 6.3 喷涂喷涂装挂装挂化学除化学除油油水洗水洗浸蚀浸蚀手工清手工清洁处理洁处理磷化流程磷化磷化水洗水洗干燥干燥拆卸拆卸水洗水洗电解板电解板6.3 6.3 喷涂喷涂喷漆流程调漆调漆喷底漆喷底漆局部保护局部保护烘烤烘烤刮腻子刮腻子喷面漆喷面漆烘烤烘烤打磨打磨喷底漆喷底漆烘烤烘烤前处理前处理6.3 6.3 喷涂喷涂喷粉流程前处理前处理局部保护局部保护喷粉喷粉固化固

16、化打磨打磨刮腻子刮腻子7 7、膜层结构特点及其防护机理与防护能力、膜层结构特点及其防护机理与防护能力各种表面膜层的结构不尽相同，其对基体材料的保护机理各式各样。电化学保护的机理是：金属原电池中阳极腐蚀、而阴极受保护。因此电镀层类别中又有阳极性镀层和阴极性镀层之分机械保护的原理隔离腐蚀介质与基体材料直接接触、而起到的保护屏蔽作用。7 7、膜层结构特点及其防护机理与防护能力、膜层结构特点及其防护机理与防护能力电化学保护阴极阳极eeMeeMe+腐蚀介质eD-D7 7、膜层结构特点及其防护机理与防护能力、膜层结构特点及其防护机理与防护能力7.1 7.1 镀锌层镀锌层由于锌相对于铁基体为阳极性镀层，在有

17、电解液存在时，锌层为阳极，先发生腐蚀，从而钢基体受到了保护钝化膜镀锌层钢基材镀层中存在微孔钝化膜是致密的7 7、膜层结构特点及其防护机理与防护能力、膜层结构特点及其防护机理与防护能力7.1 7.1 镀锌层镀锌层当锌层全部腐蚀完后，基体钢铁发生腐蚀，即出现红色锈蚀物当钝化膜被腐蚀穿底后，发生锌层的腐蚀、氧化，即出现白色粉状物。首先是钝化膜产生腐蚀变化（即变黑）；在遭遇腐蚀介质时：7 7、膜层结构特点及其防护机理与防护能力、膜层结构特点及其防护机理与防护能力7.1 7.1 镀锌层镀锌层锌镀层可达到336至500小时以上钢基材才出现锈蚀彩色钝化膜可达到96小时以上不出现腐蚀迹象盐雾试验7 7、膜层结

18、构特点及其防护机理与防护能力、膜层结构特点及其防护机理与防护能力7.2 7.2 钢上的镀镍层钢上的镀镍层镍镀层相对于铁是阴极性镀层，只有当其无孔隙时才具有良好的保护性。H当镀层达到一定厚度时，孔隙率会降低；H增加铜底层，也可减少孔隙率；H镀多层镍，可提高耐蚀性。钢基材镍镀层铜镀层7 7、膜层结构特点及其防护机理与防护能力、膜层结构特点及其防护机理与防护能力7.2 7.2 钢上的镀镍层钢上的镀镍层在光滑表面上镍层约20微米就没有孔隙但在粗糙表面上需要更厚的镍镀层耐蚀性耐蚀性表面光洁度表面光洁度基体金属种类基体金属种类电镀工艺因素电镀工艺因素7 7、膜层结构特点及其防护机理与防护能力、膜层结构特点

19、及其防护机理与防护能力7.2 7.2 钢上的镀镍层钢上的镀镍层当镀镍层没有孔隙时，则一般会长期保持镍层外观而不发生腐蚀变化。当盐雾试验能通过CASS试验8小时（中性盐雾试验一般为48-72小时）时，就具有良好的保护作用了。7 7、膜层结构特点及其防护机理与防护能力、膜层结构特点及其防护机理与防护能力7.2 7.2 钢上的镀镍层钢上的镀镍层若出现腐蚀，即是钢铁基体的腐蚀物红锈若出现腐蚀，即是钢铁基体的腐蚀物红锈（或底层铜的绿色腐蚀物）（或底层铜的绿色腐蚀物）钢基材镍镀层铜镀层7 7、膜层结构特点及其防护机理与防护能力、膜层结构特点及其防护机理与防护能力7.3 7.3 铜上镀镍层铜上镀镍层 镍相对

20、于铜是阳极性镀层。但若镀层太薄，孔隙率太大，底层铜易发生氧化而导致变色（黑色或绿色）。7 7、膜层结构特点及其防护机理与防护能力、膜层结构特点及其防护机理与防护能力7.4 7.4 阳极氧化膜阳极氧化膜铝的阳极氧化膜是一层多孔膜，必须进行封闭处理，铝的阳极氧化膜是一层多孔膜，必须进行封闭处理，着色或封闭时可以有水分子或染色剂分子或其它盐着色或封闭时可以有水分子或染色剂分子或其它盐类分子沉积在孔隙底部，起到封孔的作用，从而隔类分子沉积在孔隙底部，起到封孔的作用，从而隔绝了铝与空气接触、提高了抗蚀性。绝了铝与空气接触、提高了抗蚀性。7 7、膜层结构特点及其防护机理与防护能力、膜层结构特点及其防护机理

21、与防护能力7.4 7.4 阳极氧化膜阳极氧化膜膜层厚度一般为膜层厚度一般为5-205-20微米，耐蚀性好，硬度高，绝缘。微米，耐蚀性好，硬度高，绝缘。一般能抵抗一般能抵抗240240小时以上的中性盐雾试验小时以上的中性盐雾试验最高可通过最高可通过500500小时盐雾试验小时盐雾试验 若出现腐蚀，则是铝基体材料的腐蚀物：白色产物若出现腐蚀，则是铝基体材料的腐蚀物：白色产物7 7、膜层结构特点及其防护机理与防护能力、膜层结构特点及其防护机理与防护能力7.5 7.5 化学氧化膜化学氧化膜致密，导电；但薄，耐蚀性不如阳极化膜致密，导电；但薄，耐蚀性不如阳极化膜铝上的化学氧化膜至少应通过铝上的化学氧化膜

22、至少应通过100100小时的盐雾试验，小时的盐雾试验，彩色膜可通过彩色膜可通过168168小时。小时。若出现腐蚀，首先是保护膜发生变化，一般是出现黑色倾向；若出现腐蚀，首先是保护膜发生变化，一般是出现黑色倾向；当保护膜被穿透后，铝基材腐蚀，出现白色产物。当保护膜被穿透后，铝基材腐蚀，出现白色产物。7 7、膜层结构特点及其防护机理与防护能力、膜层结构特点及其防护机理与防护能力7.6 7.6 磷化膜磷化膜钢的磷化膜是显微孔隙结构，因此对油漆等有机涂层具钢的磷化膜是显微孔隙结构，因此对油漆等有机涂层具有良好的吸附作用，但其耐蚀性较差，对钢基体的保护有良好的吸附作用，但其耐蚀性较差，对钢基体的保护作用

23、较弱。作用较弱。磷化膜的盐雾试验一般只能通过磷化膜的盐雾试验一般只能通过2 2小时左右。小时左右。出现腐蚀时，直接是钢铁材料的锈蚀，首先颜色变黄，出现腐蚀时，直接是钢铁材料的锈蚀，首先颜色变黄，严重时产生红色腐蚀物。严重时产生红色腐蚀物。7 7、膜层结构特点及其防护机理与防护能力、膜层结构特点及其防护机理与防护能力7.7 7.7 油漆涂层油漆涂层油漆对底材是一种机械保护作用，其关键在于膜层中油漆对底材是一种机械保护作用，其关键在于膜层中不能有孔隙，必须在基体材料上附着牢固。不能有孔隙，必须在基体材料上附着牢固。底漆的作用是加强油漆与金属基体的附着力，面漆主要底漆的作用是加强油漆与金属基体的附着

24、力，面漆主要起保护及装饰作用。只有当油漆层达到涂料本身规定的起保护及装饰作用。只有当油漆层达到涂料本身规定的厚度时，涂层才具有规定的各项性能。厚度时，涂层才具有规定的各项性能。7 7、膜层结构特点及其防护机理与防护能力、膜层结构特点及其防护机理与防护能力7.7 7.7 油漆涂层油漆涂层普通油漆层的防护能力应该达到盐雾试验普通油漆层的防护能力应该达到盐雾试验500500小时以小时以上不出现基体材料腐蚀。上不出现基体材料腐蚀。户外使用的应通过户外使用的应通过10001000小时。小时。出现腐蚀即是基体材料的腐蚀，钢件出现红、黄色锈出现腐蚀即是基体材料的腐蚀，钢件出现红、黄色锈迹，铝或锌材料出现白色

25、腐蚀物。迹，铝或锌材料出现白色腐蚀物。7 7、膜层结构特点及其防护机理与防护能力、膜层结构特点及其防护机理与防护能力7.8 7.8 粉末涂层粉末涂层与油漆的作用和性能一样。同样是在规定厚度才能消与油漆的作用和性能一样。同样是在规定厚度才能消除涂层孔隙、达到各项性能指标。除涂层孔隙、达到各项性能指标。耐蚀性指标以及出现腐蚀的现象都与油漆涂层一样。耐蚀性指标以及出现腐蚀的现象都与油漆涂层一样。8 8、表面膜层的质量检测技术、表面膜层的质量检测技术8.1 膜层厚度测量定义：膜层厚度是指两个不完全平整的平行平面定义：膜层厚度是指两个不完全平整的平行平面之间的距离，是个几何概念。之间的距离，是个几何概念

26、。由于实际上存在的表面是不平整和不连续的，而且由于实际上存在的表面是不平整和不连续的，而且膜层内还可能存在着气孔、杂质、晶格缺陷和表面膜层内还可能存在着气孔、杂质、晶格缺陷和表面吸附分子等，所以严格地定义和精确地测量膜厚实吸附分子等，所以严格地定义和精确地测量膜厚实际上是很困难的。际上是很困难的。不管用哪种方法，都是一个平均值，而且是包含了不管用哪种方法，都是一个平均值，而且是包含了杂质、缺陷以及吸附分子在内的膜厚值。杂质、缺陷以及吸附分子在内的膜厚值。8.1 8.1 膜层厚度测量膜层厚度测量气孔气孔晶粒界面晶粒界面空穴、晶格缺陷空穴、晶格缺陷假想膜层剖面假想膜层剖面8.1 8.1 膜层厚度测

27、量膜层厚度测量测量方法分成：测量方法分成：1 1）破坏性测量）破坏性测量 测量时膜层和基材同时受到破坏，或者仅测量时膜层和基材同时受到破坏，或者仅膜层受到破坏。膜层受到破坏。2 2）非破坏性测量）非破坏性测量 测量时膜层与测量时膜层与 基材均未受到破坏。通常基材均未受到破坏。通常是根据表面信息间接地求出厚度，如通过测定其磁是根据表面信息间接地求出厚度，如通过测定其磁化率和导电度求出厚度。化率和导电度求出厚度。8.1 8.1 膜层厚度测量膜层厚度测量常用厚度测量法的种类与 特点方法方法 原理或特点原理或特点厚度范围及精度厚度范围及精度破坏性测量显微镜法（金相法）取样、抛光、浸蚀后用显微镜测定横断

28、面膜层厚度。是标准试验方法。操作比较复杂，要求技术熟练。可进行小件的测定。最小误差0.8um;光学显微镜适合2um以上膜层；扫描电镜可测量到0.01um 电解法（库仑计法）使用适合于膜层与基体的电解液，对一定面积的膜层进行恒电流阳极电解，根据溶解膜层的时间求出厚度。可以测定多层膜各层的厚度。但不能测定小件及复杂零件的厚度。测量范围0.5-300um。厚度1-30um时误差为5。点滴及液流法对膜层进行化学溶解，根据溶解需要的时间或液流的体积求出厚度。装置简单、操作简便。误差大，测量薄层时高达30 析出量（附着量）测量法（质量法）测定单位面积膜层的析出量（附着量），计算出 膜层平均厚度。称重法，精

29、度小于5 测微计测量 测定选定部位基体与膜层的总厚度，退膜后再测定同一部位基体的厚度，根据二者差值求出厚度。8.1 8.1 膜层厚度测量膜层厚度测量常用厚度测量法的种类与特点常用厚度测量法的种类与特点测量面积可小至0.05mm2；测量厚度在15um以内测量方测量方法法 原理或特点原理或特点厚度范围及精度厚度范围及精度非破坏性测量磁性法测定传感器与基体之间的磁引力或磁阻的变化，根据变化值换算成厚度。测定对象：强磁性基体上的非磁性膜层和 磁性或非磁性基体上的镍镀层（特殊仪器或 探头）根据工作原理，分为：磁力法、场强法、矫顽力法和磁感应法（即磁阻法，普遍用）常用测量范围：5-750um。测量精度取决

30、于试件及仪器的设计和校准，除低于5um的膜层外，一般精度在10以内，带微机的电磁法测量仪可高达1。涡流法探测器内装有通以高频电流的线圈，当靠近导体时，将产生涡流，通过测定流经线圈的电流变化，间接测定厚度。测量范围1-1000um。测量精度1。射线法通过测量 射线的穿透量或反散射量，求出膜层厚度，膜层金属原子序数和基体的原子序数差别够大时，就可以进行测量。对于贵金属镀层的测定利用价值高。测量面积可小至0.2mm2；根据不同原子序数可测量的厚度范围不同，如金可达50um，原子序数小的铜或镍可达300um 荧光X射线法照射X射线，测定荧光X射线强度，换算出膜层厚度。与 射线法比较，中间膜层厚度变化影

31、响小，测定厚度与面积也可在较广的范围内选择。测微计测量用测微器测量电镀前后的尺寸差，求出膜层的厚度。触针法 精度约58 8、表面膜层的质量检测技术、表面膜层的质量检测技术8.2 膜层表面粗糙度的检验定义：表面粗糙度是指表面微观不平度高度的算术 平均值测定方法接触法非接触法触针式比较法光学式样板对照法光反射法光切断法光干涉法8.2 8.2 膜层表面粗糙度的检验膜层表面粗糙度的检验检测中的注意事项31）测量方向：表面粗糙度值，是在垂直于被测表面的法向剖面、即垂直于加 工刀纹的剖面上测量的。32）测量部位；应选择有代表性的一处或几处进行检测。33）表面缺陷；针孔、麻点、毛刺等不计入粗糙度数值内。34

32、）取样长度：应规定，以防止形状误差和波纹度对测量结果的影响8 8、表面膜层的质量检测技术、表面膜层的质量检测技术8.3 膜层的硬度检测常作为膜层耐磨性应用的首要指标显微硬度：载荷低于5-10N的硬度称作显微硬度（国际标准规定2N以下）硬度是膜层材料抵抗外来物体挤压变形的能力8 8、表面膜层的质量检测技术、表面膜层的质量检测技术8.4 膜层结合强度的检测多数测量方法都是破坏性的结合力 附着力现在实际应用的测量方法可分为1）使膜发生局部变形的方法2）使基材发生变形的方法3）使用粘接剂的方法4）其它8.4 8.4 膜层结合强度的检测膜层结合强度的检测划痕法（胶带拉拔法）弯曲法热震法摩擦抛光法剥离法缠

33、绕法锉刀法 .张应力开裂压应力开裂导致脱层张应力开裂和基体断裂张应力开裂和脱层8 8、表面膜层的质量检测技术、表面膜层的质量检测技术8.5 膜层孔隙率的检测孔隙率是膜层到基体通道中单位面积上气孔的数目大多用化学方法测定：贴滤纸法、涂膏法、浸渍法、等等8 8、表面膜层的质量检测技术、表面膜层的质量检测技术8.6 膜层耐蚀性的检测H盐雾试验H腐蚀膏试验H湿热试验H周浸试验HSO2腐蚀试验HH2S腐蚀试验H大气暴晒试验8.6 8.6 膜层耐蚀性的检测膜层耐蚀性的检测中性盐雾 NSS乙酸盐雾 AASS 铜加速乙酸盐雾 CASS NaCl 505g/l溶液352pH6.5-7.2温度增加冰乙酸3.1-3

34、.3352再加入CuCl2H2O0.260.02g/l3.1-3.35028.6 8.6 膜层耐蚀性的检测膜层耐蚀性的检测试验报告中应包括以下内容所依据的试验标准号 试验所用盐和水的类型 被试材料或产品的类型 试样的尺寸、形状、试样面积和表面状态 试样的制备，包括试验前的清洗和对试样边缘或其它特殊区域的保护措施 膜层的已知特征及表面处理说明 试样数量 试验后的清洗方法 试样放置 角度 试验周期以及中间检查结果 试验溶液和pH值 试验温度 收集液的密度 影响试验结果的意外情况 检查的时间间隔 8 8、表面膜层的质量检测技术、表面膜层的质量检测技术8.6 其它膜层及界面的形貌表面分析膜层及界面的形貌表面分析膜层及界面的成分与结构分析膜层及界面的成分与结构分析膜层内应力和应变的检测膜层内应力和应变的检测外观外观耐磨性耐磨性氧化膜的封闭能力氧化膜的封闭能力表面工程技术 培训结束 谢谢大家此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢