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常见的镀层分析方法

2021-02-02 11:36       

  镀层是通过外加涂、膜层改善基体性能的一种工艺手段,如:涂装烤漆、静电喷涂、NCVM、热浸镀、电镀、化学镀、PVD等。镀层不仅能够装饰零部件的外观,修复零件表面缺陷,而且还能赋予零件表面特殊性能,包括提高表面硬度、耐磨性、耐蚀性、导电性和高温抗氧化性等。

  评价电镀镀层质量的维度主要是镀层结构、镀层成分、镀层厚度、镀层硬度、附着力、抗腐蚀性、镀层孔隙率、镀层晶体结构、镀层纯度、镀层有害物质等等。以下主要讨论电镀镀层元素成分及纯度(单层镀层厚度超过0.1um)。

  

镀层分析

 

  常见的镀层分析方法

  1.切片+SEM-EDS(扫描电镜-能谱仪)方法

  即将产品截面镶嵌,研磨抛光后在SEM下观察,然后指定每层区域做EDS成分。该方法适用性强,几乎所有的镀层都可以检测,且当产品为多层镀层可以分别测试每层的镀层成分。缺点就是EDS属于定性半定量设备,对于镀层中的微量元素无法检出,无法鉴定镀层的纯度(约99%以上的)。

  2.X射线荧光光谱法

  将产品镀层面放到仪器探测区,通过产生元素的荧光X射线进行定性定量。该方法快速,费用低,且无损。缺点是无法测试多层结构的镀层产品,且X射线穿透能力强,对于薄镀层(<3um)会穿透到基材,无法分辨基材信号还是镀层信号。只能通过人工经验判定。

  

镀层分析

 

  3.GD-OES/MS(辉光放电-光谱仪/质谱仪)

  将样品与电极之间填充氩气后辉光放电,溅射的原子/离子进行光谱或质谱进行检测。可进行元素分布随深度变化测试,速度快;缺点是样品需要有平整平面;市面上镀层标样不够完善,不能做高精度测量,检测标准待完善,检测成本非常高。

  4.化学消解后ICP-OES测试

  通过物理手段或者化学方法选择性溶解,将镀层和基材进行分离,可精确定量测试镀层成分。该方法准确性高,检出能力强,对于单层镀层比较适用,对于多层结构的镀层不适用。但前处理复杂,需要根据不同的镀层结构和基材进行不同的前处理方法,必要时还需要特定的实验设计以及辅助样品的制备。