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漆膜厚度的測定
漆膜厚度的測定
在涂料和涂膜的檢測中,涂膜厚度是一個很重要的控制項目內容。在涂膜施工過程中,由于涂后漆膜厚度不均或厚度未達到規定要求,均對涂層的性能產生重大的影響。所以要嚴格控制這個關鍵環節,認真進行厚度檢測。
目前,測定漆膜厚度有各種方法和相應的儀器,根據實際情況和要求選用相應的方法和儀器進行測定。
(1)濕膜厚度的測定,必須在漆膜制備后立即進行,以免由于揮發性溶劑和蒸發而使漆膜發生收縮現象。目前常用的濕膜厚度計有輪規、梳規和Pfund濕膜計三種。
1)輪規是由兩個相等的圓盤和中間夾裝一個偏心圓組成。當三個圓盤的外周在一處相切時,此處間隙為零,相對處間隙最大。圓盤外側有刻度,以指示不同的間隙值。其結構如上圖。測試時,輪規必須垂直被測表面,不能左右晃動,否則所測值有誤差。輪規在涂層表面滾動時,最好由間隙最大處開始,濕膜不受推動擠壓,所測值比較準確。若從零開始,濕膜受到推擠,所測值產生誤差而偏大。
2)梳規是一種由金屬或塑料薄板制成的方形或矩形,四邊均有不同規格表示涂層厚度值的簡易測厚儀器。其測厚原理如上圖所示。測厚時,將梳規垂直放在被測物表面上,梳規每一邊的兩端均在同一水平面上,而中間各齒的底邊距水平面有依次遞升的不同間隙,有具體數字標示。檢測時,總有一部分齒被漆膜粘濕,而最后一個被粘濕的齒與未被粘濕的齒之間的讀數,就是被測濕漆膜的厚度。
3)Pfund濕膜計是由一個凸面透鏡L(曲率半徑為250mm)和兩個金屬圓管所組成;使用時用手緩慢地將管往下壓,以使裝在底部透鏡L通過濕膜接觸底板表面,量取涂料在透鏡難上黏附部分的直徑。按下公式計算,即可得出濕膜厚度h。
h=D2×1000/16r=0.25D2
式中D——粘附部分直徑(mm)
r——透鏡的曲率半徑,為250mm;
h——濕膜厚度(μm)。
這種測法,L鏡面上由于表面張力的緣故,因而所測得濕膜厚度與實際的濕膜厚度稍有差別,需要引入系數進行修正。
以上三種測厚方法,以輪規為佳。使用簡便,讀數準確。梳規雖然簡便,但誤差較大;Pfund濕膜計使用不方便,還需計算才能得出具體厚度值,還要用系數進行修正。
(2)在實際工作中大量遇到的是干膜的測量,測量的方法較多,但都有一定的局限性。按工作原理來分,基本上分為磁性法和機械法兩類。
1)磁性法目前已稱為干膜厚度測量的主要方法。磁性測厚儀主要是電磁場磁阻的原理來測量鋼鐵底板上涂層的厚度。非磁性測厚儀則利用渦流測厚原理來測量,諸如鋁板、銅板等不導磁底板上涂層的厚度,F已有永久性磁體來代替電磁場,使磁性測厚儀結構緊湊,便于攜帶,但精度較差。用于電池或充電電池的磁性測厚儀同樣結構緊湊,方便攜帶,且測厚精度較高。更先進的已發展到數字顯示式,直接讀出被測的數據,且適合多種形狀表面測量的多用式測厚儀器。
2)機械測量法中以往常用杠桿千分尺或千分表測量漆膜厚度。優點是使用時不受底材性質的限制和漆膜中導電或導磁顏料的影響,測量精度較高,可達±2μm。但只能對較小面積的樣板進行測量,為消除和減少誤差,必須多次測量,手續繁瑣,不如磁性法測厚儀簡便。
ISO2808-1974《漆膜厚度的測定法》標準中推薦使用顯微鏡法,其測試原理如圖5-4所示。該法是用一定角度的切割工具,將涂層切出V形缺口直到底材,然后用代有標尺的顯微鏡測定a′和b′的厚度。標尺的分度已通過校準系數換算成相應的a和b的實際厚度微米數。
此法的最大優點是除能測定總漆膜厚度外,還能測出多層漆系統的每層厚度,同時可以在任何底材上進行,其不足之處是使漆膜遭到局部破壞。
3)超聲波涂層測厚儀
經濟實用,方便快捷,可無損測量多種涂層的厚度,包括木材、混凝土等的表面涂層。
超聲波測厚儀的原理:探頭發射的超聲波脈沖到達被測物體并在物體中傳播,到達材料分界面時被反射回探頭,通過精確測量超聲波在材料中傳播的時間來確定被測材料的厚度。適合測量所有導聲材料,如鋼、鐵、金屬,塑料、陶瓷、有機玻璃等超聲波的良導體。