库仑法金属涂层厚度检测

检测项目

库仑法金属涂层厚度检测主要针对以下关键项目进行量化分析：

单层/多层金属镀层的绝对厚度（μm级）

镀层金属的溶解速率与电流效率关系

基体材料与镀层界面特性分析

局部区域镀层均匀性评估

特定工艺条件下的镀层结合强度间接验证

检测过程需记录初始电解电位、终止电位差及累计电荷量等关键参数。对于复合镀层体系（如Ni-Cu-Cr），需建立分层溶解模型并配置多阶段电解方案。

检测范围

本方法适用于以下典型应用场景：

汽车工业：发动机部件镀锌层、活塞环硬铬层的质量控制

电子制造业：PCB金手指镀金层、连接器银镀层厚度验证

航空航天：涡轮叶片热障涂层、紧固件镉钛涂层的工艺监控

船舶制造：螺旋桨铜镍复合涂层、船体牺牲阳极层的性能评估

精密仪器：光学器件反射膜层、传感器功能涂层的厚度测量

可测基材涵盖钢铁、铝合金、铜合金等导电金属材料，镀层材料包括但不限于Au、Ag、Ni、Cr、Zn及其合金体系。典型测量范围为0.1-200μm，分辨率可达0.01μm。

检测方法

标准操作流程依据ISO2177:2020《金属镀层-库仑法测厚》执行：

电解池准备：选用聚四氟乙烯密封圈构建直径5mm的标准化测试区域

电解液选择：根据镀层类型配置专用溶液体系（如镍层采用1mol/LNa₂SO₄+0.5mol/LH₃BO₃）

恒电流施加：通过稳压电源输出10-100mA/cm的稳定直流电流

终点判定：采用电位突跃法（ΔV≥50mV）或光学监控法确定镀层完全溶解时刻

数据处理：按公式δ=QM/(nFAρ)计算厚度（Q为电荷量；M为摩尔质量；n为价态数）

对于多层结构检测时需采用阶梯式电流加载方案，并通过微分电位分析区分各镀层界面。

检测仪器

标准检测系统由以下模块构成：

恒电位/恒电流仪：KeysightB2900系列精密源表（分辨率0.1μA）

三电极电解池组件：铂对电极+饱和甘汞参比电极+试样工作电极

数字显微系统：OlympusDSX1000数码显微镜（500倍观测界面）

数据采集单元：NIPXIe-4139高精度源测量单元（24位ADC）

环境控制模块：JulaboFC18恒温循环器（控温精度0.1℃）

系统需定期使用NIST标准厚度片（SRM2133a系列）进行校准验证。操作环境应满足温度232℃、湿度45-55%RH的实验室条件。

检测流程

确定测试对象与安排：确认测试对象并进行初步检查，确定样品寄送或上门采样安排；

制定验证实验方案：与委托方确认与协商实验方案，验证实验方案的可行性和有效性；

签署委托书：签署委托书，明确测试详情，确定费用，并按约定支付；

进行实验测试：按实验方案进行试验测试，记录数据，并进行必要的控制和调整；

数据分析与报告：分析试验数据，并进行归纳，撰写并审核测试报告，出具符合要求的测试报告，并及时反馈测试结果给委托方。