涂层厚度检测

在涂料生产、检验和施工过程中，漆膜厚度是一项很重要的控制指标。涂料某些物理性能的测定及耐侯性等专用性能的试验，均需把涂料制成试板，在一定的膜厚下进行比较。在施工应用中，由于涂装的漆膜厚薄不均或厚度未达到规定要求，均对涂层性能产生很大的影响，因此如何正确地测定漆膜的厚度是非常重要的。

表面处理层（涂层、镀层）厚度的检验方法分为非破坏性检验和破坏性检验两种。非破坏性检验有磁性法、涡流法、X 射线荧光测量法、β射线反向散射法、光切显微镜法、能谱法等。

破坏性检验有点滴法、液流法、化学溶解法、电量法（库仑法）、金相显微镜法、轮廓法、干涉显微镜法等。

磁性法是目前无损测量厚度应用最广泛的一种方法。磁性法又分为两种类型，一种是测量永久磁铁和基体之间由于处理层存在而改变的磁吸力；另一种是测量通过处理层和基体金属磁通路的磁阻。涡流法是利用交流电磁场在被测导电物体中感应产生的涡流效应。其工作原理是将内有高频电流线圈的探头置于表面处理层上，在被测表面处理层内产生高频磁场，由此引起金属内部涡流，此涡流产生的磁场又反作用于探头内线圈，令其阻抗变化。随处理层的厚度变化，阻抗发生相应改变。

1. 非破坏性仪器测量方法

    此法可用于磁性金属底材上及非磁性金属底材上膜厚的测量。主要有磁性法、涡流法和β射线反向散射法。

1.1 磁性法和涡流法

1.1.1测试原理

    各类仪器其运转原理均不同，主要有以下几种：

  a.磁通量原理：依据磁通量随漆膜的非磁性层在磁体和底材之间的厚度变化来测量。

  b.磁引力脱离原理：以克服永久磁铁与磁性底材之间的磁引力所需的力来测量漆膜厚度。

c. 利用测头产生的交变磁场在金属底材中形成涡流，根据感应涡流的大小来测出漆膜厚度。 

1.1.2仪器设备

磁性/非磁性测厚仪和涡流测厚仪常见的有,

a) Elcometer  345型（测试范围0～1250μm）（英国埃高仪器公司），主要用于磁性底材（运用磁通量原理）。     

b) Mikrotest 6G型（测试范围0～100μm）（德国Elektro-Physik公司即EPK公司），主要用于磁性底材（运用磁吸力脱离原理）。

c) QuaNix 5500型（测试范围0～2000μm）（徳国科隆仪器公司），仪器为双测头结构，磁性及非磁性底材上均可使用（运用涡流原理）。

d) Posi Tector 6000 系列涂镀层测厚仪使用美国迪孚高 Posi Tector 6000 系列涂镀层测厚仪，使用配带的 F 型探头。

e) QuaNix1200 涂层测厚仪, 德国尼克斯 QuaNix 1200 涂层测厚仪／膜厚仪/镀层测厚仪可用来测量钢、铁等铁磁性（Fe）金属基体上的非磁性涂镀层的厚度，如油漆层、各种防腐涂层、涂料、粉末喷涂、塑料、橡胶、合成材料、磷化层、铬、锌、铅、铝、锡、镉等。可测量铜、铝、不锈钢等非铁磁性（NFe）基体上的所有非导电层的厚度，如油漆层、各种防腐涂层、涂料、粉末喷涂、塑料、橡胶、合成材料、氧化层等。

f) Fisher MP0R 涂层测厚仪, Fisher MP0R 涂层测厚仪MP0R 涂层测厚仪采用根据 DIN EN ISO 2360，ASTM B244 标准的电涡流方法和 DIN EN ISO 2178，ASTM B499 电磁感应方法，被用来测量非导电涂层在非铁金属基材上的厚度以及非铁金属镀层和非导电涂层在铁或钢上的厚度。MP0R 涂层测厚仪能自动地识别被测材料并选择适合的测试方法。测量范围0-2000μm。

g) MiniTest1100-4100 系列涂层测厚仪是德国EPK公司涂层测厚系列产品，MiniTest 1100-4100 系列涂层测厚仪共有四种主机：1100、2100、3100和 4100，四种主机各自具有不同的数据处理功能。所有的测头都可以配合任一种主机使用。

F 型测头是根据磁感应原理设计的，主要测量钢铁基体上的非磁性涂镀层。例如：铝、铬、铜、锌、涂料、橡胶等，也适用于合金和硬质钢。N 型测头是根据电涡流原理设计的，主要测量非铁磁性金属和奥氏体不锈钢上的涂层。例如：铝、铜、铸锌件上的涂料、阳极氧化膜、陶瓷等。FN 型测头是同时利用磁感应原理和电涡流原理设计的，一个测头就可完成F 型和 N 型两种测头所能完成的测量。喷砂、喷丸表面上的涂层也可以测量。测量前要在表面曲率半径、基体材料、厚度、测量面积都与被测样本相同的无涂层的底材上较零，才可以保证测量的精确性。

h) eXacto 系列涂层测厚仪，属于德国EPK公司涂层测厚仪器。爱克特eXacto 系列涂层测厚仪共有 4 种机型，包括内置测头 F 型、N 型、FN 型三种及外置测头 F 型。F 型测头是根据磁感应原理设计的，主要测量钢铁基体上的非磁性涂镀层。例如：铝、铬、铜、锌、涂料、橡胶等，也适用于合金和硬质钢。N 型测头是根据电涡流原理设计的，主要测量非铁磁性金属和奥氏体不锈钢上的涂层。例如：铝、铜、铸锌件上的涂料、阳极氧化膜、陶瓷等。

FN 型测头是同时利用磁感应原理和电涡流原理设计的，一个测头就可完成F 型和 N 型两种测头所能完成的测量。测量前要在表面曲率半径、基体材料、厚度、测量面积都与被测样本相同的无涂层的底材上较零，才可以保证测量的精确性。喷砂、喷丸表面上的涂层也可以测量。

eXacto 涂层测厚仪的技术参数：FN 型（两用型）允许误差：±2um 或±3％读数；最小曲率半径：5mm（凸）、25mm（凹）；最小基体厚度：0.5mm（F 型）、50um（N 型）。

1.2 β射线反向散射法

      此法主要用于移动中漆膜，如卷材涂层的连续测定。

1.2.1测试原理

       根据反散射强度取决于底材和涂层的原子序数之间差异的原理，测量单位面积涂层的质量，即可得到测量面积内的平均厚度。

1.2.2仪器设备

        常见的有Fisherscope MMS（Betascope型）β反散射仪（测试范围0～200μm）（德国HELMUT  FISHER公司） 

1.2.3操作要点

       先用有均匀涂层厚度的标准来校正仪器，除连续测量或大面积测量外，测量时试验样板应稳固地对着测量孔。 

1.3 有色金属基体上绝缘层的厚度检测

检测基体为铜、铝、奥氏体不锈钢上的涂层，如阳极氧化膜、油漆、涂料等的厚度，可采用下面的便携式检测仪器进行检测。

美国迪孚高PosiTector6000 系列涂镀层测厚仪, 使用美国迪孚高 Posi Tector 6000 系列涂镀层测厚仪搭配 N 型探头。

1.4 各种基材上绝缘层的厚度检测

基材可以是木材、塑料、混凝土、玻璃、陶瓷、金属，绝缘层可以是油漆、橡胶、塑料树脂便携式检测仪器可选用：

a)Quint Sonic 超声波涂层测厚仪测量范围 10－500 微米，分辨率 1 微米

1.5 校准: 所有的干膜仪都应根据相应标准进行“校准”：

严格来说，只有设备厂商或专业计量单位才有资格校准；

检验员在现场只是检查仪器是否“正确”；

-- SSPC PA 2  -- ISO 19840

2．湿膜测厚仪

WFT-Wet FilmThickness Gauge 湿膜厚度梳齿仪

看最后一个沾上油漆的牙齿，实际湿膜厚度位于最后一根带漆梳齿与下一根不带漆的更高梳齿之间。接触到涂层的最后一个梳齿的位置即表示湿膜厚度。

3. SSPC PA-2干膜厚测量要求：

每10米2的区域测量5个测试点（3个读数的平均值） ；一组总共15个单独的仪器读数；一个测试点应为4厘米直径范围内的3个读数；5个测试点的平均值应在指定的干膜厚范围内.

PA-2干膜厚测量要求：单个测试点的测量值不能： 低于指定最低膜厚的80% ，高于指定最高膜厚的120% 。

附1，典型钢结构涂层检测报告

附2：主要金属镀层厚度