5. Определение толщины и равномерности покрытий.

Необходимая толщина внешнего или внутреннего слоя регламентируется параметрами режима техно­логического процесса. Диапазон толщин, подлежащих определению, большой - от нанометрового до милли­метрового значения. Окончательный контроль толщины покрытий осуществляется с применением разрушаю­щих и неразрушающих методов.

К разрушающим методам контроля относят измерение толщины по микро- или макрошлифам, изло­мам или при частичном отделении покрытия от поверхности изделия. Широко применяются и химические методы контроля толщины.

Макро- и микроскопические методы позволяют оценивать толщину внешних и внутренних покрытий в микронном и миллиметровом диапазоне. Эти методы применяют при оценке толщины внутренних покры­тий, в которых часто отсутствует четко выраженная граница раздела. Наряду с оценкой толщины представля­ется возможным диагностировать и другие показатели качества покрытий.

ХИМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ

Химические методы контроля толщины широко применяют для гальванических металлопокрытий. Толщина покрытий не должна превышать 20 мкм. Погрешность составляет ±(5-30) %. Химические методы просты, применение их не сопряжено с использованием специального оборудования и приборов. К их разно­видностям относят: метод капли, струи и др. Наиболее широко используют метод капли.

Метод капли основан на растворении покрытия каплями специального раствора. Капли наносят ка­пельницей до тех пор, пока не обнаружится граница раздела. Продукты реакции удаляют фильтровальной бу­магой. Толщину покрытия рассчитывают по формуле: δ_ПК=(n-0,5) δ_K, где п - число капель раствора; δ_K - толщина покрытия (мкм), снимаемого одной каплей раствора.

Необходимая толщина внешнего или внутреннего слоя регламентируется параметрами режима техно­логического процесса. Диапазон толщин, подлежащих определению, большой - от нанометрового до милли­метрового значения. Окончательный контроль толщины покрытий осуществляется с применением разрушаю­щих и неразрушающих методов.

К разрушающим методам контроля относят измерение толщины по микро- или макрошлифам, изло­мам или при частичном отделении покрытия от поверхности изделия. Широко применяются и химические методы контроля толщины.

НЕРАЗРУШАЮЩИЕ МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ ТОЛЩИНЫ ПОКРЫТИЙ.

К ним относят: метод прямого измерения, весовой и с применением толщиномеров.

Метод прямого измерения. Основан на измерении размеров изделия в исходном состоянии и после нанесения покрытия. Для этих целей используют различные микро- и макроизмерительные инструменты. При измерении толщины микронных покрытий наблюдается большая погрешность, достигающая ±10 %.

Весовой метод (гравиметрический). Основан на определении массы нанесенного покрытия с исполь­зованием аналитических весов. Этим методом определяется средняя толщина покрытия по поверхности изделия небольшой массы (G_ИЗ<900г). Расчет средней толщины покрытия δ_СР производится по формуле: δ_ср=(G_ИЗ1 - G_ИЗ2)/(S· γ_П.К), где G_ИЗ1, G_ИЗ2 - масса изделия исходного, и с покрытием; S - площадь поверхности изделия с покрытием; γ_П.К - плотность материала покрытия.

Относительная погрешность метода составляет ±10 %.

Методы с применением толщиномеров. Измерение толщины основано на изменении физических свойств материала покрытия и основного материала с изменением толщины слоя. Наибольшее применение получили методы: магнитный, электромагнитный, вихревых потоков и радиоактивный.

Магнитный метод. Основан на притяжении магнита к поверхности изделия с покрытием. Сила притя­жения магнита к ферромагнитному основанию уменьшается с ростом толщины покрытия. По градуировочным кривым прибора замеряют толщину покрытия. Электромагнитный метод. Основан на измерении магнитного потока между преобразователем прибо­ра и изделием, применяется главным образом для измерения толщины неферромагнитных покрытий на фер­ромагнитной основе. Вихревой метод. Вихревые токи учитывают не только изменение магнитной проницаемости между покрытием и поверхностью материала изделия, но и различие электропроводности в композиции. Наиболее целесообразно этот метод использовать при измерении толщины немагнитных или слабомагнитных покрытий на немагнитных материалах изделий. Радиоактивный метод. Основан на определении интенсивности отраженного β - излучения. При этом необходимо, чтобы толщина изделия была больше толщины покрытия и меньше толщины насыщения. Атом­ный номер металла покрытия должен отличатся от атомного номера металла изделия не менее чем в два раза.