汽車涂層是涂層復(fù)合材料的一種重要應(yīng)用。經(jīng)過百余年的發(fā)展，汽車涂層從只具有單一功能的單層涂層發(fā)展成為了具有多種功能的多層涂層。而汽車涂層的力學(xué)性能決定著涂層的表面性能（如抗劃傷能力、服役壽命等），影響著整車質(zhì)量的優(yōu)劣。為此天瑞儀器針對汽車涂覆層厚度測試行業(yè)推出了多款儀器，其中包括Thick 800智能型全自動鍍層厚度測厚儀、Thick 800A鍍層分析儀和Genius 6000XRF手持式汽車行業(yè)分析儀。它們是天瑞集多年的經(jīng)驗，專門研發(fā)用于鍍層行業(yè)的儀器，可全自動軟件操作，可多點測試，由軟件控制儀器的測試點，以及平臺。下面我們就對這幾類儀器進行介紹。
Thick 800 智能型全自動鍍層測厚儀
Thick 800智能型全自動鍍層測厚儀是天瑞集多年的經(jīng)驗，專門針對鍍層厚度測量而精心設(shè)計的新型高端儀器，精密的三維平臺、先進的圖像識別，及大面積高分辨率的探測器，能夠完美的測出汽車涂層。

性能優(yōu)勢

精密的三維平臺
卓越的樣品觀測系統(tǒng)
先進的圖像識別
輕松實現(xiàn)深槽樣品的檢測
四種微孔聚焦準直器，自動切換
雙重保護措施，實現(xiàn)無縫防撞
采用大面積高分辨率探測器，有效降低檢出限，提高測試精度

全自動智能控制方式，一鍵式操作
開機自動退出自檢、復(fù)位
開蓋自動退出樣品臺，升起Z軸測試平臺，方便放樣
關(guān)蓋推進樣品臺，下降Z軸測試平臺并自動完成對焦
直接點擊全景或局部景圖像選取測試點
點擊軟件界面測試按鈕，自動完成測試并顯示測試結(jié)果

技術(shù)指標

分析元素范圍：硫（S）- 鈾（U）
同時檢測元素：多24種，多達5層鍍層
檢出限：可達2ppm，薄可測0.005μm
分析含量：2ppm-99.9
鍍層厚度：50μm以內(nèi)（每種材料有所不同）
重復(fù)性：可達0.1
穩(wěn)定性：可達0.1
SDD探測器：分辨率低至eV
采用先進的微孔準直技術(shù)，小孔徑達0.1mm
小光斑可達0.1mm
樣品觀察：配備全景和局部兩個工業(yè)高清攝像頭
準直器：0.3×0.05mm、Ф0.1mm、Ф0.2mm與Ф0.3mm
四種準直器組合
儀器尺寸：690（W）×575（D）×660（H）mm
樣品室尺寸：520（W）×395（D）×（H）mm
樣品臺尺寸：393（W）×258（D）mm
X/Y/Z平臺速度：額定速度200mm/s速度333.3mm/s
X/Y/Z平臺重復(fù)定位精度：小于0.1μm
操作環(huán)境濕度：≤90
操作環(huán)境溫度：15℃-30℃

應(yīng)用實例

隨著汽車工業(yè)的塑料化和全塑化汽車的出現(xiàn)，塑料電鍍的應(yīng)用日益廣泛，目前國內(nèi)外已廣泛在（丙烯腈／丁二烯／苯乙烯）共聚物（ABS）、聚丙烯、聚砜、聚碳酸酯、尼龍等靼料表面上進行電鍍，其中尤以ABS塑料電鍍應(yīng)用廣，電鍍效果。電鍍亮鉻的ABs塑料制品具有質(zhì)地輕巧、造型優(yōu)美的特點，鉻層呈銀藍色鏡面光澤，具有極好的反光性能和裝飾性能，用在制造汽車燈罩上具有“韌、硬、剛”的特性。

使用Thick 8000儀器對某客戶提供汽車ABS鍍銅鍍鎳鍍鉻樣品進行測試，其測試結(jié)果如下：



汽車ABS鍍銅鍍鎳鍍鉻樣品



汽車ABS鍍銅鍍鎳鍍鉻樣品譜圖

測試結(jié)果：

元素

Cu Ni Cr

厚度（微米）

3.1 7.9 0.52


Thick 800A是天瑞集多年的經(jīng)驗，專門研發(fā)用于鍍層行業(yè)的儀器，可全自動軟件操作，可多點測試，由軟件控制儀器的測試點，以及平臺。是功能強大的儀器，配上專門為其開發(fā)的軟件，在汽車涂覆層測厚中可謂大展身手。

性能優(yōu)勢

滿足各種不同厚度樣品以及不規(guī)則表面樣品的測試需求
φ0.1mm的小孔準直器可以滿足微小測試點的需求
高精度平臺可定位測試點，重復(fù)定位精度小于0.005mm
采用高度定位激光，可自動定位測試高度
定位激光確定定位光斑，確保測試點與光斑對齊
鼠標可控制平臺，鼠標點擊的位置就是被測點
高分辨率探頭使分析結(jié)果更加
良好的射線屏蔽作用
測試口高度敏感性傳感器保護

技術(shù)指標

元素分析范圍：硫（S）～ 鈾（U）
同時檢測元素：多24個元素，5層鍍層
檢出限：可達2ppm，薄可測試0.005μm
分析含量：2ppm～99.9
鍍層厚度：50μm以內(nèi)（每種材料有所不同）
任意多個可選擇的分析和識別模型
相互的基體效應(yīng)校正模型
多變量非線性回收程序
重復(fù)性：可達0.1
穩(wěn)定性：可達0.1
操作環(huán)境溫度：15℃～30℃
電源：交流220V±5V, 建議配置交流凈化穩(wěn)壓電源
外觀尺寸： 576（W）×495（D）×545（H）mm
重量：90kg

儀器配置

開放式樣品腔
精密二維樣品平臺，探測器和X光管上下可動，實現(xiàn)三維
雙激光定位裝置
鉛玻璃屏蔽罩
Si-Pin探測器
檢測電子電路
高低壓電源
X光管
高度傳感器
保護傳感器
計算機及噴墨打印機

應(yīng)用實例

鍍鋅層測試

鍍鋅板是指表面鍍有一層鋅的鋼板。全世界鋅產(chǎn)量的一半左右均用于此種工藝，特別是汽車產(chǎn)品，鍍鋅板廣泛應(yīng)用于乘用車白車身、底盤金屬件。鍍鋅鋼板是為防止鋼板表面遭受腐蝕，延長其使用壽命，在鋼板表面涂以一層金屬鋅，這種涂鋅的薄鋼板稱為鍍鋅板。

使用Thick 800A儀器對某客戶提供汽車鐵鍍鋅樣品進行測試，其測試結(jié)果如下：
電力行業(yè)中高壓隔離開關(guān)應(yīng)用范圍相當(dāng)?shù)膹V泛，主要用于高壓線路無負載換接、斷路器等電氣設(shè)備與高壓線路之間的電氣隔離，其鍍層厚度會極大的影響開關(guān)導(dǎo)電性和使用壽命。因此，對相關(guān)部件表面鍍層厚度的測量就顯得尤為必要。

鍍銀層主要作用在于防止腐蝕，增加導(dǎo)電率、反光性和美觀。廣泛應(yīng)用于電器、儀器、儀表和照明用具等制造工業(yè)。例如銅或銅合金制件鍍銀時，須先經(jīng)除油去銹；再預(yù)鍍薄銀或浸入由氯化等配成的溶液中，進行化處理，使在制件表面鍍上一層膜；然后將制件作陰極，純銀板作陽極，浸入由銀和所配成的電解液中，進行電鍍。電器、儀表等工業(yè)還采用無氰鍍銀。電鍍液用硫代硫酸鹽、亞硫酸鹽、硫氰酸鹽、亞鐵等。為了防止銀鍍層變色，通常要經(jīng)過鍍后處理，主要是浸亮、化學(xué)和電化學(xué)鈍化，鍍貴金屬或稀有金屬或涂覆蓋層等。如何測量鍍銀層厚度對于整個產(chǎn)品質(zhì)量至關(guān)重要，天瑞儀器生產(chǎn)的鍍銀厚度測試儀是快速、準確、無損檢測儀器，廣泛應(yīng)用于電子電器、五金工具、電子連接器、印制線路板、五金端子等產(chǎn)品中，產(chǎn)品得到了客戶的廣泛應(yīng)用和認可。

滿足各種不同厚度樣品以及不規(guī)則表面樣品的測試需求
φ0.1mm的小孔準直器可以滿足微小測試點的需求
高精度平臺可定位測試點，重復(fù)定位精度小于0.005mm
采用高度定位激光，可自動定位測試高度
定位激光確定定位光斑，確保測試點與光斑對齊
鼠標可控制平臺，鼠標點擊的位置就是被測點
高分辨率探頭使分析結(jié)果更加
良好的射線屏蔽作用
測試口高度敏感性傳感器保護

技術(shù)指標

型：Thick 800A
元素分析范圍從硫(S)到鈾（U）。
同時可以分析30種以上元素，五層鍍層。
分析含量一般為ppm到99.9 。
鍍層厚度一般在50μm以內(nèi)（每種材料有所不同）
任意多個可選擇的分析和識別模型。
相互的基體效應(yīng)校正模型。
多變量非線性回收程序
度適應(yīng)范圍為15℃至30℃。
電源: 交流220V±5V, 建議配置交流凈化穩(wěn)壓電源。
外觀尺寸： 576(W)×495(D)×545(H) mm
樣品室尺寸：500(W)×350(D)×140(H) mm
重量：90kg

利用天瑞儀器的explorer5000鍍銀層測厚儀分析一系列銅鍍銀樣品，所得結(jié)果如下表。各個數(shù)據(jù)點相關(guān)系數(shù)為0.996，線性相關(guān)性非常好。當(dāng)銀厚度為1-30 μm 范圍內(nèi)，測量值與標稱值平均誤差為0.6 μm， 30-60 μm 范圍內(nèi)平均誤差為 1.3 μm，相對誤差小于4，在可接受范圍以內(nèi)，測厚范圍可達1-60 μm。

按照標準指導(dǎo)性技術(shù)檔GB/Z 20288-2006《電子電器產(chǎn)品中有害物質(zhì)檢測樣品拆分通用要求》中規(guī)定：表面處理層應(yīng)盡量與本體分離（鍍層），對于確定無法分離的鍍層，可對表面處理層進行初篩（使用X射線熒光光譜儀（XRF）手段），篩選合格則不用拆分；篩選不合格，可使用非機械方法分離（如使用能溶解表面處理層而不能溶解本體材料的化學(xué)溶劑溶劑提取額）。對鍍層樣品進行RoHS測試時，先用EDX0B儀器直接進行鍍層RoHS測試，如果合格則樣品符合RoHS標準。如果鍍層不合格將進行下步拆分測試。


鍍層測厚儀與傳統(tǒng)方法的區(qū)別：

項目

傳統(tǒng)化學(xué)分析方法（滴定法、ICP、AAS等方法和設(shè)備）

X熒光光譜分析方法

分析速度

分析速度比較慢，快速的測試方法也要10～30min得到測試結(jié)果

一般只需1～3min就可以得到測試結(jié)果結(jié)果

分析效果

測試結(jié)果受人為因素影響很大，測試結(jié)果重復(fù)性不高

幾乎無人為因素影響，測試精度很高，測試重復(fù)性很高

勞動強度

全手工分析勞動強度大

X測試過程大部分由儀器完成，人員勞動強度極低。

同時分析元素數(shù)

一般一次只能分析一個元素

同時可分析幾十種元素

是否與化學(xué)組份、化學(xué)態(tài)有關(guān)

受到待測元素的價態(tài)及化學(xué)組成的影響，樣品不同的價態(tài)和化學(xué)組成要采用不同的化學(xué)分析方法

純物理測量，與樣品的化學(xué)組份、化學(xué)態(tài)無關(guān)

分析測試成本

需要大量的化學(xué)品，和較復(fù)雜的處理過程，測試成本比較高

無需要制樣，不需要化學(xué)品，樣品處理過程簡單，測試成本很低

人員要求

對測試人員需要進行長期嚴格的培訓(xùn)，人員操作技術(shù)要求高

對人員技術(shù)要求很低，普通的工人經(jīng)過簡單的培訓(xùn)即可熟練操作使用
涂鍍層測厚儀精度的影響有哪些因素？
1．影響因素的有關(guān)說明
a基體金屬磁性質(zhì)磁性法測厚受基體金屬磁性變化的影響（在實際應(yīng)用中，低碳鋼磁性的變化可以認為是輕微的），為了避免熱處理和冷加工因素的影響，應(yīng)使用與試件基體金屬具有相同性質(zhì)的標準片對儀器進行校準；亦可用待涂覆試件進行校準。
b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理方法有關(guān)。使用與試件基體金屬具有相同性質(zhì)的標準片對儀器進行校準。
c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。本儀器的臨界厚度值見附表1。
d邊緣效應(yīng)本儀器對試件表面形狀的陡變敏感。因此在靠近試件邊緣或內(nèi)轉(zhuǎn)角處進行測量是不可靠的。
e曲率試件的曲率對測量有影響。這種影響總是隨著曲率半徑的減少明顯地增大。因此，在彎曲試件的表面上測量是不可靠的。
f試件的變形測頭會使軟覆蓋層試件變形，因此在這些試件上測出可靠的數(shù)據(jù)。
g表面粗糙度基體金屬和覆蓋層的表面粗糙程度對測量有影響。粗糙程度增大，影響增大。粗糙表面會引起系統(tǒng)誤差和偶然誤差，每次測量時，在不同位置上應(yīng)增加測量的次數(shù)，以克服這種偶然誤差。如果基體金屬粗糙，還必須在未涂覆的粗糙度相類似的基體金屬試件上取幾個位置校對儀器的零點；或用對基體金屬沒有腐蝕的溶液溶解除去覆蓋層后，再校對儀器的零點。
g磁場周圍各種電氣設(shè)備所產(chǎn)生的強磁場，會嚴重地干擾磁性法測厚工作。
h附著物質(zhì)本儀器對那些妨礙測頭與覆蓋層表面緊密接觸的附著物質(zhì)敏感，因此，必須清除附著物質(zhì)，以保證儀器測頭和被測試件表面直接接觸。
i測頭壓力測頭置于試件上所施加的壓力大小會影響測量的讀數(shù)，因此，要保持壓力恒定。
j測頭的取向測頭的放置方式對測量有影響。在測量中，應(yīng)當(dāng)使測頭與試樣表面保持垂直。
很多金屬制品以及合金飾品都會進行電鍍，但是對于電鍍的厚度是需要用進行測量的，合格的產(chǎn)品才會被銷往市場上，目前國產(chǎn)鍍層測厚儀已經(jīng)發(fā)展的比較完善，現(xiàn)在國產(chǎn)鍍層測厚儀的種類也是非常多的，那么國產(chǎn)鍍層測厚儀使用時需要注意什么？
1，基體金屬特性：對于磁性方法，國產(chǎn)鍍層測厚儀的標準片應(yīng)該與試件基體金屬的磁性和表面粗糙度相似，所以在使用的時候國產(chǎn)鍍層測厚儀的標準片應(yīng)該具備基體金屬特性這個方面；

2，基體金屬厚度：國產(chǎn)鍍層測厚儀在使用之前要檢查基體金屬厚度是否超過臨界厚度，如果沒有，進行校準后可以測量；
3，邊緣效應(yīng)：不應(yīng)在緊靠試件的突變處，使用國產(chǎn)鍍層測厚儀的時候不應(yīng)該在邊緣、洞和內(nèi)轉(zhuǎn)角等處進行測量；
4，曲率：對于曲率的測量，不應(yīng)在試件的彎曲表面上測量，使用國產(chǎn)鍍層測厚儀的時候這一點是非常重要的，曲率的測量并不是簡單的彎曲表面測量；
5，讀數(shù)次數(shù)：通常國產(chǎn)鍍層測厚儀器的每次讀數(shù)并不完全相同，因此必須在每一測量面積內(nèi)取幾個讀數(shù)，覆蓋層厚度的局部差異，也要求國產(chǎn)鍍層測厚儀在任一給定的面積內(nèi)進行多次測量，表面粗造時更應(yīng)如此。
此外測量的時候還需要注意被測量物品的表面清潔度，測量前，應(yīng)清除表面上的任何附著物質(zhì)，如塵土、油脂及腐蝕產(chǎn)物等，保證國產(chǎn)鍍層測厚儀測量時周圍沒有任何的磁場干擾，因為磁場的干擾程度也會影響國產(chǎn)鍍層測厚儀的時候，此外還應(yīng)該注意國產(chǎn)都城測厚儀的測頭取向，測頭的放置方式對測量有影響，在測量時應(yīng)該與工件保持垂直。


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