表面处理测试介绍课件.ppt

1、 表面处理检测项目与方法一、表面处理的定义 1.表面处理：改变材料表面之物理,机械及化学性质之加工技术统称为表面处理 或称为表面加工。表面处理的对象非常广泛,从传统工业到现在的高科技工业,从以前的金属表面到现在的塑料,非金属的表面.它使材料更耐腐蚀,更耐磨耗,更耐热,它使材料之寿命延长,此外改善材料表面之特性,光泽美观等提高产品之附加价值。2.表面处理的种类：镀（电镀、浸渍镀）、涂装、热浸镀以及乾氏镀法（PVD物理气相沉积法）3.表面处理电镀层性能的测定项目：镀层厚度、孔隙率、机械物理性能和耐腐蚀性能等二、当前表面处理检测室的测试项目1 1膜厚测试膜厚测试1111热淬火测试热淬火测试2 2CA

2、SSCASS1212胶带剥离测试胶带剥离测试3 3AASSAASS1313锯痕测试锯痕测试4 4NSSNSS1414锉刀测试锉刀测试5 5SO2SO2测试测试1515抗磨损测试抗磨损测试6 6电位差测试电位差测试1616水浸测试水浸测试7 7微孔数测试微孔数测试1717铅笔硬度测试铅笔硬度测试8 8冷热循环测试冷热循环测试1818抗化学性测试抗化学性测试9 9气候交变测试气候交变测试1919落砂测试落砂测试1010光泽度测试2020光泽度测试光泽度测试1.膜厚测试方法执行标准库仑法ASTM B504X-射线荧光法ASTM B568金相显微镜法（仲裁方法）ASTM B4871.1 库仑法：库仑法

3、：属于电化学方法，又叫电量法或阳极溶解法。它是用电解液对镀层进行阳极溶解，然后计算所消耗的电量，以此来计算镀层的厚度。这种方法是测厚基础方法，准确度高、方便，并不受基体的限制，适合于单层和多层金属镀层厚度的测量，属于有损测厚方法。1.2 X-X-射线荧光法射线荧光法：X射线测厚法是用射线激发射线激发物质产生状态变化而发出可测信息的测试方法。其工作原理是当被测物质经X射线或粒子射线照射后，由于吸收多余的能量而变成不稳定的状态。从不稳定状态要回到稳定状态，吸收了能量的物质必须将多余的能量释放出来，是以荧光或光荧光或光的形态释放出来，从而提供了可供测量的信息。根据这一原理制作出了荧光X射线镀层厚度测

4、量仪镀层厚度测量仪或成分成分分析仪分析仪。这类仪器就是测量这种被释放出来的荧光的能量及强度，来对试样进行定性分析和定量分析定性分析和定量分析。由于这种测试是非破坏性的，并且可以在很微小的面积上测量镀层厚度，因此是现在流行的高性能测厚仪器。1.3 金相显微镜法：金相显微镜法：金相法是一种精确度高(误差约5%)的方法，一般把这种方法当作仲裁试验法，利用它求出使用其它方法时的校正系数。但这种方法存在着使用不方便、设备/辅助材料价格高、试验时间长等缺点。测量仪器主要是带测微标尺的金相显微镜，在制备金相试片时，还必须配置金相抛光机。金相法不仅用于测厚，还可作镀层金相结构分析和镀液整平能力的测定。显微镜测

5、试厚度图片1显微镜测试厚度图片2显微镜分析不良图片2、盐雾测试盐雾测试 2.1 简介：镀层耐腐蚀性是对各种电镀制品要求所必须具备的基本 性能之一，特别是阴极性镀层更是如此。评定镀层耐蚀 性的方法较多，不外乎为两大类，即 自然坏境试验:包括长期使用环境下的现场试验和大气 曝晒试验。人工加速腐蚀试验:包括盐雾试验、改性盐雾试验、腐 蚀膏试验和工业性气体腐蚀试验等。前者能较真实地评定镀层的耐蚀性，但试验期长，而后者却相反。由于自然环境的复杂性，人为的模拟试验是难以完全实现的。因此，人工加速腐蚀试验方法仅仅只是一种考核镀层质量的试验方法。2.2 试验原理：试验原理：模拟自然界中的盐雾腐蚀环境，在测试箱

6、中，试验溶液转化为雾气，包围试样覆盖层，用试样出现腐蚀现象的时间表示耐腐蚀能力，时间越长，表示耐腐蚀性能越好。种类水含量 NaCl含量CuCl22H2O原液pH值喷雾压力试验箱温度饱和空气桶温度CASS95%5%0.25g/l3.0-3.10.08-0.12 Mpa49160 65。AASS 95%5%/3.0-3.10.08-0.12 Mpa33.3至36.1471NSS95%5%/6.5-7.20.08-0.12 Mpa35+1.1-1.746-492.3 CASS、AASS、NSS盐雾试验参数的区别盐雾试验参数的区别2.4 盐雾腐蚀机理：盐雾对金属材料的腐蚀，主要是导电的盐溶液渗入金属内

7、部发生电化学反应，形成“低电位金属电解质溶液高电位杂质”微电池系统，发生电子转移，作为阳极的金属出现溶解，形成新的化合物即腐蚀物。金属保护层和有机材料保护层也同样，当作为电解质的盐溶液渗入内部后，便会形成以金属为电极和金属保护层或有机材料为另一电极的微电池。盐雾腐蚀破坏过程中起主要作用的是氯离子。氯离子。2.5影响盐雾腐蚀的因素：影响盐雾腐蚀的因素：影响盐雾试验结果的主要因素包括：试验温湿度、盐溶液的浓度、样品放置角度、盐溶液的pH值、盐雾沉降量和喷雾方式等。2.6盐雾试验结果的判定方法1.评级判定法2.称重判定法3.腐蚀物出现判定法4.腐蚀数据统计分析法n评级判定法：是把腐蚀面积与总面积之比

8、的百分数按一定的方法划分成几个级别，以某一个级别作为合格判定依据，它适合平板样品进行评价；n称重判定法：是通过对腐蚀试验前后样品的重量进行称重的方法，计算出受腐蚀损失的重量来对样品耐腐蚀质量进行评判，它特别适用于对某种金属耐腐蚀质量进行考核；n腐蚀物出现判定法：是一种定性的判定法，它以盐雾腐蚀试验后，产品是否产生腐蚀现象来对样品进行判定，一般产品标准中大多采用此方法；n腐蚀数据统计分析方法提供了设计腐蚀试验、分析腐蚀数据、确定腐蚀数据的置信度的方法，它主要用于分析、统计腐蚀情况，而不是具体用于某一具体产品的质量判定3.3.电位差测试（电位差测试（STEPSTEP：Simultaneous Si

9、multaneous Thickness and Electrode PotentialThickness and Electrode Potential）3.13.1控制控制多层镍电位差的意义：多层镍电位差的意义：电镀半光、全光镍之间由于镀液添加剂成分不同，镀层之间存在一定的“电位差”，在电化学腐蚀保护原理上来讲，NiNi层间电位差对整个产品的耐蚀性有非常大的影响，一般情况下控制在电位差在120-150mv之间。低于120mv以下镀层的耐蚀性较差。3.2 测试原理：测试原理：金属防腐中的电化学保护法之一：牺牲阳极保护法。该方法是用电极电势比被保护金属更低的金属或合金做阳极，固定在被保护金属上

10、，形成腐蚀电极，被保护金属作为阴极而得到保护。半光镍与全光镍的电位趋势变化图4、冷热循环测试镀层的机械物理性能所包括的内容很多，但一般常测定的显微硬度、内应力、脆性和结合力，特殊要求的还需测定耐磨性等项目。4.1 测试目的:用于测试塑料基体与金属镀层之间的结合力影响结合力的原因：毛胚应力、粗化效果等4.2 SEM扫描电镜与光学显微镜的图象区别 OME图象 SEM图象 粗化效果图 良 差结论：结论：良好的粗化效果可极大提高塑胶底材与镀层的结合能力。当粗化不够或过度粗化，均会在冷热循环测试中出现起泡、起皱等不良现象。5、胶带剥离测试胶带剥离测试：主要测试电镀层或涂层的附着力。评等级分为15级，级数

11、越高要求越严格，当客户规范当中要求是第5级时，表完全不能有脱落现象。方法分类（ASTM标准）A.X型切割。B.十字网格型切割。（网格的数量与镀层厚度有关）方法B更适合在实验室使用，方法A原则上适用于工作现场所。方法B也不考虑适用于比125um更厚的膜层。关键词：美工刀 底材 角度 胶带 6、耐化学性测试：评判表面镀层耐酸、碱、盐、溶剂和其他化学物质的能力。失效表现为表层的外观失色、起泡、起皱等。关键词：浓度 时间 温度7、铅笔硬度测试：铅笔硬度测试是划痕测试硬度的一种方法，在涂装产品上能做快速评价。此方法只适合于较平滑表面的硬度测试。测定表面漆膜的耐划伤性能关键词：铅笔 角度 力度8、落砂测试

12、：评判表面处理产品的耐磨性关键词：砂砾 角度 速度9、水浸测试：水对表面处理产品（电镀层与喷漆层）的降解影响关键词：温度 时间 电导率 酸碱度10.光泽度测试定义：用数字表示的物体表面接近镜面的程度。光泽度的评价可采用多种方法(或仪器)。它主要取决于源照明和观察的角度，仪器测量通常采用20、4560或85角度照明和检出信号。不同行业往往采用不角度测量的仪器。光泽度常用测试工具,光泽度仪.应用范围：油墨、油漆、烤漆、涂料、木制品等表面光泽测量。建筑装饰材料：大理石、花岗岩、玻化抛光砖、陶瓷砖等表面光泽测量。塑料、纸张等表面光泽测量。其它非金属材料表面光泽测量。11.老化测试老化测试（当前项目：气

13、候交变测试、盐雾测试气候交变测试、盐雾测试）11.1 老化的定义：是指材料或产品对气候所产生的负面反应，以导致不要的和过早的产品失效。11.2 老化因素：三大主要因素-日光辐射（光能）、温度、水（湿度）11.3 老化实验分类：自然老化 实验室老化（人工加速老化）实验室老化：自然界的阳光和湿气对材料的破坏，每年造成难以估计的经济损失，实验室耐候试验机可以再现阳光、雨水和露水所产生的破坏。设备通过将待测材料曝晒放在经过控制的阳光和湿气的交互循环中，同时提高温度的方式来进行试验。设备采用各种灯模拟阳光或其它发光体，同时还可以通过冷凝或喷淋的方式模拟湿气影响。只需要几天或几周时间，设备可以再现户外需要

14、数月或数年所产生的破坏。所造成的损害主要包括退色、变色、亮度下降、粉化、龟裂、变模糊、脆化、强度下降及氧化。设备提供的测试数据在对新材料的选择、对现有材料的改进或评估影响产品耐用性的组成变化等方面有极大的帮助。1.氙弧灯：可以较好的模拟户外自然太阳光和透过窗玻璃的太阳光。氙弧灯首先应用于塑料行业，由于其检测结果能够更好的模拟产品实际的耐候性，因此许多国际规范，如AATCC、ASTM、ISO和政府组织都采用氙弧灯。2.荧光紫外灯：荧光紫外灯光源，是模拟自然阳光中的紫外 光辐射。3.金属卤化灯：金属卤化物灯用于产生液晶投影器的光源，利用极间距通过电流所形成的电子束与气体分子碰撞，激发产生光线。其主要依靠金属卤化物作为发光材料，金属卤化物以固体形态存在灯内。4.碳弧灯：利用两根接触的碳棒电极在空气中通电后分开时所产生的放电电弧发光的电光源。THE END!THANKS!