专利名称：一种测量板材镀层金属重量的方法
技术领域：
本发明涉及金属镀层测量技术，具体地说是一种测量板材镀层金属重量的方法。
背景技术：
目前广泛采用的化学溶解称重法的操作步骤是首先将清洗干净并且烘干后的试样称重，然后采用化学溶剂溶解覆盖层；再将清洗烘干后的试样称重；根据溶解前后试样称重的差值计算得到覆盖层厚度。
化学溶解称重法的不足之处是镀层的溶解终点不好控制，通常根据是否继续冒泡、产生气体等表观特征决定覆盖层是否溶解结束。因此覆盖层容易溶解不足或溶解过度，测量误差一般在5％左右，当基体和镀层中含有相同的金属或镀层很薄时或者基体与镀层间存在基体和覆盖层材料的合金层时，误差会进一步增加，因此能否保证将镀层完全溶解掉以及保证不存在过渡溶解是该方法测量准确的关键。
此外，化学溶解称重法试样的制备比较麻烦，要么保证试样所有面积镀层均匀，要么需要屏蔽不需要溶解的部分，最终要保证溶解面积准确。

发明内容
本发明的目的是设计一种测量板材镀层金属重量的方法，此方法是采用库仑法进行电化学溶解，能够克服欠溶解或过溶解的误差，准确地控制溶解结束点，特别是对复合覆盖层或是具有合金中间层存在的情况，可以分别测量各覆盖层或纯镀层或合金层的厚度。
本发明一种测量板材镀层金属重量的方法，其步骤如下①按要求准备试样；②将试样清洗干净并烘干，称重，记下重量数据；③将试样放入专用测试夹具中；④将专用测试夹具插入电解槽中的夹具支架内；⑤根据库仑测厚法，用计算机显示电解槽内夹具中的试样镀层溶解的变化的曲线，计算机的测试图象中溶解的变化的曲线出现拐点时，则镀层全部溶解结束；⑥及时取出电解槽中的专用测试夹具，同时取出夹具中的试样；⑦取出的试样经过清洗干净并烘干后，称重，并记录重量数据；⑧根据电解前后的重量差值和试样夹具限定的面积(已知值)以及覆盖层材料的比重，通过计算可以得到单位面积上覆盖层的重量或覆盖层厚度。
电解槽是采用有机玻璃或者其它耐普通酸碱腐蚀的材料制作成的，电解槽中放有夹具支架和石墨或其它材料制成的电极。
连接好电解槽的所有导线，并通过电缆与测量主机相连接，以单片计算机为核心组成的测量主机通过接受其板面上命令键操作或通过RS-232C电缆接受PC主机的命令控制测量工作。
若覆盖层是单一的覆盖层，则只有一个曲线拐点，若覆盖层存在合金层或其它复合层时，则会出现两个或多个拐点。
一种测量板材镀层金属重量的方法是这样实现的首先将电解槽1与测量仪主机3之间的电缆3连接好，并且将测量仪主机3与PC计算机之间的RS-232C通讯电缆4连接好。如果需要打印测量结果，可以连接好打印机8及安装好驱动程序。PC计算机上已经安装好操作系统和测量仪应用软件。开启测量仪主机电源并启动计算机以及测量仪控制软件，进入测量待机状态。
先将被测试试样放入到测试夹具中，然后将试样夹具放入电解槽1中。电解槽1中已经放入电解液。连接好导线，启动测量。在电解槽中进行电解的同时，计算机记录并在屏幕上显示电解过程中电位变化曲线。其曲线如图2所示当不存在合金层或其它复合层时曲线只有一个拐点，当存在合金层或其它复合层时会出现两个或多个拐点。根据拐点两边的曲线作切线相交，交点确定溶解终点。实际操作时，根据曲线变向，很容易确定溶解终点，手动或自动停止测量。将电解完成后的试样立即取出，清洗干净并干燥，然后称重。根据电解前后的重量差值和试样夹具限定的面积(已知值)以及覆盖层材料的比重，通过计算可以得到单位面积上覆盖重量或覆盖层厚度。如图3所示典型的实际记录曲线。
本发明一种测量板材镀层金属重量的方法的优点是利用库仑法进行电化学溶解，并且通过电位变化和记录的电位变化曲线形状和变化趋势控制溶解结束时间，因而能保证准确的覆盖层溶解结束时间，降低传统的化学溶解法产生的欠溶解或过溶解误差。特别是对复合覆盖层或是具有合金中间层存在的情况下，可以分别测量单一覆盖层或纯镀层及合金层的厚度。这是传统的化学溶解称重法难以测量或不能测量。此方法操作简便，数据重现性好，相对误差在1％以下，精确度高。


图1为测量装置的方框示意图。
图2为电解过程中电位变化曲线图。
图3为典型实际记录曲线。
具体实施例方式
根据图1-图3所示，测量方法如下①按要求准备试样；②将试样清洗干净并烘干，称重，记下重量数据；③将试样放入专用测试夹具中，留有75-3000mm待溶解面积；④将专用测试夹具插入电解槽中的夹具支架内；⑤根据库仑测厚法，用计算机显示电解槽内夹具中的试样镀层溶解的变化曲线，计算机的测试图象中的溶解曲线出现拐点时，则镀层全部溶解结束，如图3所示，若覆盖层存在合金层或其它复合层时，则会出现两个或多个拐点，如图2所示；⑥及时取出电解槽中的专用测试夹具，同时取出夹具中的试样；⑦试样经过清洗干净并烘干后，称重，并记录重量数据；
⑧根据电解前后的重量差值和试样夹具中限定的75-3000mm(已知值)面积，以及覆盖层材料的比重，通过计算可以得到单位面积上覆盖层重量或覆盖层厚度，则很容易计算出一块板材镀层的金属重量。
权利要求
1.一种测量板材镀层金属重量的方法，其特征在于①按要求准备试样；②将试样清洗干净并烘干，称重，记下重量数据；③将试样放入专用测试夹具中；④将专用测试夹具插入电解槽中的夹具支架内；⑤根据库仑测厚法，用计算机显示电解槽内夹具中的试样镀层溶解的变化的曲线，计算机的测试图象中溶解的变化的曲线出现拐点时，则镀层全部溶解结束；⑥及时取出电解槽中的专用测试夹具，同时取出夹具中的试样；⑦取出的试样经过清洗干净并烘干后，称重，并记录重量的数据；⑧根据电解前后的重量差值和试样夹具限定的面积(已知值)以及覆盖层材料的比重，通过计算可以得到单位面积上覆盖层的重量或覆盖层厚度。
2.根据权利要求1所述的一种测量板材镀层金属重量的方法，其特征在于溶解变化曲线拐点，若是单一的覆盖层，只有一个曲线拐点，若覆盖层存在合金层或其它复合层时，则会出现两个或多个拐点。
全文摘要
一种测量板材镀层金属重量的方法，将试样清洗、烘干、称重，计算机显示溶解曲线，溶解曲线出现拐点，则取出试样，洗净、烘干、称重，得到溶解前后重量差值，计算出单位面积覆盖层重量或厚度。其优点是利用库仑法进行电化学溶解，并且通过电位变化和记录的电位变化曲线形状和变化趋势控制溶解结束时间，因而能保证准确的覆盖层溶解结束时间，降低传统的化学溶解法产生的欠溶解或过溶解误差。特别是对复合覆盖层或是具有合金中间层存在的情况下，可以分别测量单一覆盖层或纯镀层及合金层的厚度。这是传统的化学溶解称重法难以测量或不能测量的。此方法操作简便，数据重现性好，相对误差在1％以下，精确度高。
文档编号G01N5/00GK1425907SQ0213927
公开日2003年6月25日 申请日期2002年11月14日 优先权日2002年11月14日
发明者董秀文, 李岩, 陈少猛, 凌国伟, 刘建国 申请人:中华人民共和国辽宁出入境检验检疫局, 武汉材料保护研究所