薄膜测厚仪是一种用于测量材料表面涂层或薄膜厚度的精密仪器,广泛应用于磁性材料、非磁性金属、塑料、玻璃等表面的涂层厚度检测。
针对磁性材料上的非磁性涂层和非磁性金属上的绝缘涂层,
薄膜测厚仪的测量原理、方法及注意事项如下:
1.测量目标分析
磁性材料上的非磁性涂层:
磁性材料(如铁、钢)本身具有磁性,而非磁性涂层(如油漆、锌、铬等)无磁性。
需要区分磁性基底与非磁性涂层的厚度。
非磁性金属上的绝缘涂层:
非磁性金属(如铝、铜、不锈钢)本身无磁性,绝缘涂层(如陶瓷、聚合物、氧化层等)也无磁性。
需要精确测量绝缘层的厚度。
2.薄膜测厚仪常用测量原理
(1)磁感应原理(磁性法)
适用场景:磁性基底上的非磁性涂层(如钢铁上的油漆、镀锌层)。
原理:
探头产生磁场,磁场通过磁性基底时强度较高,但遇到非磁性涂层时磁场强度减弱。
通过测量磁场变化,计算涂层厚度。
优点:
非接触式测量,不会损伤涂层。
对磁性基底敏感,测量精度高。
局限性:
仅适用于磁性基底上的非磁性涂层。
无法测量非磁性基底上的涂层。
(2)涡流原理(电涡流法)
适用场景:非磁性金属上的绝缘涂层(如铝、铜上的氧化层或聚合物涂层)。
原理:
探头产生高频交变磁场,在导电的非磁性金属基底中感应出涡流。
涡流的强度受涂层厚度影响,通过检测涡流变化计算涂层厚度。
优点:
适用于非磁性金属基底。
可测量导电基底上的绝缘涂层。
局限性:
需要校准,受金属材料的导电性影响。
不适用于非导电基底。
(3)超声波原理(超声法)
适用场景:各种基底(磁性或非磁性)上的涂层,尤其是较厚涂层。
原理:
探头发射超声波,超声波在涂层和基底之间反射,通过接收反射信号的时间差计算涂层厚度。
优点:
适用于多种基底和涂层类型。
可测量较厚涂层。
局限性:
需要耦合剂(如甘油或水),且表面需平整。
测量速度较慢。
(4)光学原理(光干涉法、共聚焦法)
适用场景:表面光滑、反射率高的涂层(如金属上的透明薄膜)。
原理:
通过光学干涉或共聚焦技术,测量涂层表面的高度差,计算厚度。
优点:
非接触式,精度高。
适用于微小厚度测量。
局限性:
对表面粗糙度要求高。
不适用于深色或吸光性强的涂层。
