陶瓷涂層厚度檢測方法介紹
2017-1-18 17:15:53點擊：
陶瓷涂層厚度的檢測包括局部厚度的檢測和平均厚度的檢測。監(jiān)測方法有非破壞性檢測（無損檢測）和破壞性檢測兩種方法。
熱噴涂陶瓷涂層無損檢測方法主要有磁性法、渦流法、測量法等；破壞性檢測法主要有金相顯微鏡法。
１.磁性法
磁性法工作原理是以探頭對磁性基體磁通量或互感電流為基準，利用其表面的非磁性陶瓷涂層的厚度不同，對探頭磁通量或互感電流的線性變化值來測定陶瓷涂層厚度。故該方法適應于磁性基體上非磁性陶瓷涂層厚度的檢測。磁性測厚儀目前已有多種商品。如：CH-1型、DHC-1型、QCC-A型等。由于該方法簡便易行，大多數(shù)現(xiàn)場使用此方法。
（2）測量影響因素。基體金屬本身因素的影響：厚度、磁性、曲率、表面粗糙度、機械加工方向和剩磁等；陶瓷涂層本身影響因素：厚度、導電率、表面粗糙度等；環(huán)境因素：周圍磁場、外來附著物等；測量技巧的影響：探頭壓力、探頭取向和邊緣效應等。
（３）基準表面的確定。當測量有效表面小于1cm2的工件局部厚度的基準時，應取整個有效表面；當測量有效表面大于1cm2的工件局部厚度的每個基準表面時應取1cm2(盡可能取邊長為1cm的正方形）；基準表面?zhèn)�數(shù)的確定必需使基準表面的總面積不小于有效面積的5%，基準表面的位置應均勻分布在整個有效表面上。
2.渦流法
渦流法工作原理是將內置高頻電流線圈探頭置于陶瓷涂層上，在被測陶瓷涂層內產(chǎn)生高頻磁場，由此在金屬內部產(chǎn)生渦流，渦流產(chǎn)生的磁場又反作用于探頭內線圈，使其阻抗發(fā)生變化。隨基體表面陶瓷涂層厚度的變化，探頭與基體金屬表面的間距改變，反作用于探頭線圈阻抗發(fā)生相應的變化。由此，測出探頭線圈的阻抗值可以間接地反映出陶瓷涂層的厚度。該方法適應于非磁性金屬基體材料上非導電陶瓷涂層的厚度測量，同樣也適應于磁性基體材料上的各種非磁性陶瓷涂層。國產(chǎn)渦流測厚儀有：JWH-1、JWH-3、7504等型號。
借助于游標卡尺、千分尺等量具直接測量陶瓷涂層厚度。該方法主要用于機械零件的制造預保護陶瓷涂層和廢舊零件的再制造陶瓷涂層中。將機械零件的公稱尺寸下切到預留陶瓷涂層厚度的尺寸，在此基礎上制備陶瓷涂層，并留有相應的加工余量，經(jīng)過車削、磨削后，使陶瓷涂層殘留量保持在陶瓷涂層設計所需要的厚度。
4.金相顯微鏡法
該方法適應一般陶瓷涂層的測厚。其特點是準確度高，判別直觀。將待測陶瓷涂層試樣制成陶瓷涂層斷面試樣，然后用帶有目鏡的金相顯微鏡觀察陶瓷涂層橫斷面的放大圖像，直接測量出陶瓷涂層的局部厚度的平均值。所制備供測量用陶瓷涂層厚度的試樣應進行切割、邊緣保護、鑲嵌（于一般金鑲制樣鑲嵌相同）、研磨、拋光、侵漬（目的是為使試樣斷面的陶瓷涂層和基體材料的剖面清晰地裸露出各自的色澤和表面特征，便于測量），然后水洗吹干即可進行測量。
5.陶瓷涂層厚度評價方法
一般情況下，熱噴涂陶瓷涂層的厚度確定為在被測有效表面上測得的最小陶瓷涂層厚度。對于不同用途的陶瓷涂層，可根據(jù)用戶要求報告平均厚度、最小厚度或最大厚度。
熱噴涂陶瓷涂層無損檢測方法主要有磁性法、渦流法、測量法等；破壞性檢測法主要有金相顯微鏡法。
１.磁性法
磁性法工作原理是以探頭對磁性基體磁通量或互感電流為基準，利用其表面的非磁性陶瓷涂層的厚度不同，對探頭磁通量或互感電流的線性變化值來測定陶瓷涂層厚度。故該方法適應于磁性基體上非磁性陶瓷涂層厚度的檢測。磁性測厚儀目前已有多種商品。如：CH-1型、DHC-1型、QCC-A型等。由于該方法簡便易行，大多數(shù)現(xiàn)場使用此方法。
圖（1）熱噴涂陶瓷涂層是采用專用設備
（1）檢測方法。這種方法在測量之前應對進行系統(tǒng)調試，以確保測量精度。根據(jù)被測工件陶瓷涂層有效面積的 大小，采用不同測量點數(shù)進行。對有效面積小于1cm2的陶瓷涂層工件作3點測量；對有效面積大于1cm2的陶瓷涂層工件，在選擇基準面內作3-5點測量；對有效面積大于1m2的陶瓷涂層工件，在選擇基準面內作9點10次測量，其中第1次測量點與第10次重合。（2）測量影響因素。基體金屬本身因素的影響：厚度、磁性、曲率、表面粗糙度、機械加工方向和剩磁等；陶瓷涂層本身影響因素：厚度、導電率、表面粗糙度等；環(huán)境因素：周圍磁場、外來附著物等；測量技巧的影響：探頭壓力、探頭取向和邊緣效應等。
（３）基準表面的確定。當測量有效表面小于1cm2的工件局部厚度的基準時，應取整個有效表面；當測量有效表面大于1cm2的工件局部厚度的每個基準表面時應取1cm2(盡可能取邊長為1cm的正方形）；基準表面?zhèn)�數(shù)的確定必需使基準表面的總面積不小于有效面積的5%，基準表面的位置應均勻分布在整個有效表面上。
2.渦流法
渦流法工作原理是將內置高頻電流線圈探頭置于陶瓷涂層上，在被測陶瓷涂層內產(chǎn)生高頻磁場，由此在金屬內部產(chǎn)生渦流，渦流產(chǎn)生的磁場又反作用于探頭內線圈，使其阻抗發(fā)生變化。隨基體表面陶瓷涂層厚度的變化，探頭與基體金屬表面的間距改變，反作用于探頭線圈阻抗發(fā)生相應的變化。由此，測出探頭線圈的阻抗值可以間接地反映出陶瓷涂層的厚度。該方法適應于非磁性金屬基體材料上非導電陶瓷涂層的厚度測量，同樣也適應于磁性基體材料上的各種非磁性陶瓷涂層。國產(chǎn)渦流測厚儀有：JWH-1、JWH-3、7504等型號。
圖（2）北京耐默公司采用專用儀器測量陶瓷涂層厚度
3.測量法借助于游標卡尺、千分尺等量具直接測量陶瓷涂層厚度。該方法主要用于機械零件的制造預保護陶瓷涂層和廢舊零件的再制造陶瓷涂層中。將機械零件的公稱尺寸下切到預留陶瓷涂層厚度的尺寸，在此基礎上制備陶瓷涂層，并留有相應的加工余量，經(jīng)過車削、磨削后，使陶瓷涂層殘留量保持在陶瓷涂層設計所需要的厚度。
4.金相顯微鏡法
該方法適應一般陶瓷涂層的測厚。其特點是準確度高，判別直觀。將待測陶瓷涂層試樣制成陶瓷涂層斷面試樣，然后用帶有目鏡的金相顯微鏡觀察陶瓷涂層橫斷面的放大圖像，直接測量出陶瓷涂層的局部厚度的平均值。所制備供測量用陶瓷涂層厚度的試樣應進行切割、邊緣保護、鑲嵌（于一般金鑲制樣鑲嵌相同）、研磨、拋光、侵漬（目的是為使試樣斷面的陶瓷涂層和基體材料的剖面清晰地裸露出各自的色澤和表面特征，便于測量），然后水洗吹干即可進行測量。
5.陶瓷涂層厚度評價方法
一般情況下，熱噴涂陶瓷涂層的厚度確定為在被測有效表面上測得的最小陶瓷涂層厚度。對于不同用途的陶瓷涂層，可根據(jù)用戶要求報告平均厚度、最小厚度或最大厚度。
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