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1、 现代检测技术在镀层性能评价中的应用 应化0902 邹丽江 19号 摘要：检测技术是以研究检测系统中的信息提取、信息转换以及信息处理的理论与技术为主要内容的一门应用技术学科。检测技术属于信息科学的范畴，与计算机技术、自动控制技术和通讯技术构成完整的信息技术学科。检测技术研究的主要内容是测量原理、测量方法、测量系统和数据处理四个方面 。 关键词：现代检测技术、镀层性能，电镀一、 前言电镀既能赋予各种金属和非金属器件美丽的外观和优异的耐腐蚀性能、耐磨损性能，又能使器件表面获得多种特殊的功能，使之成为新型的功能材料，甚至还可以作为形成某些金属基复合结构材料的手段。而电镀层的质量检测，是评定电镀产品优
2、劣的重要手段，所以，随着电镀在各个生产部门越来越广泛的应用，掌握现代检测技术在镀层性能评价中的应用是非常重要的。二、 现代检测技术的测量方法2.1根据测量手段分类：直接测量、间接测量、联立测量根据测量方式分类：偏差式测量、零位式测量、微差式测量 2.1.1直接测量、间接测量和联立测量直接测量 在使用仪表进行测量时，对仪表读数不需要经过任何运算就能直接表示测量所需要的结果，称为直接测量。 例如，用磁电式电流表测量电路的支路电流。用弹簧管式压力表测量锅炉压力等。 间接测量 有的被测量无法或不便于直接测量，这就要求在使用仪表进行测量时，首先对与被测物理量有确定函数关系的几个量进行测量，然后将测量值带
3、入函数关系式，经过计算得到所需的结果，这种方法称为间接测量。 联立测量 在应用仪表进行测量时，若被测物理量必须经过求解联立方程组才能得到最后结果，则称这样的测量为联立测量。 2.1.2偏差式测量、零位式测量和微差式测量 偏差式测量 在测量过程中，用仪表指针的位移（即偏角）决定被测量值，这种测量方式称为偏差式测量。 零位式测量 用已知的标准量去平衡或抵消被测量的作用，并用指零式仪表来检测测量系统的平衡状态，从而判断被测量值等于已知标准量的方法称为零位式测量。 微差式测量 微差式测量法综合了偏差式测量法与零位式测量法的优点，而提出的测量方法。这种方法是将被测的未知量与已知的标准量进行比较，并取得差
4、值，然后用偏差法测得此差值。2.2检测系统 2.2.1检测系统的基本概念 工业检测技术的内容较广泛，常见的工业检测涉及的内容如下表 工业检测涉及的内容被测量类型被测量被测量类型被测量热工量温度、热量、比热容、热流、热分布、压力（压强）、压差、真空度、流量、流速、物位、液位、界面物体的性质和成分量气体、液体、固体的化学成分、浓度、粘度、湿度、密度、酸碱度、浊度、透明度、颜色机械量直线位移、角位移、速度、加速度、转速、应力、应变、力矩、振动、噪声、质量（重量）状态量工作机械的运动状态（启停等）、生产设备的异常状态（超温、过载、泄漏、变形、磨损、堵塞、断裂等几何量长度、厚度、角度、直径、间距、形状、
5、平行度、同轴度、粗糙度、硬度、材料缺陷电工量电压、电流、功率、电阻、阻抗、频率、脉宽、相位、波形、频谱、磁场强度、电场强度、材料的磁性能 三、 电镀层外观检验金属零件电镀层的外观检验是最基本最常用的检验方。外观不合格的镀件就无需进行其它项目的测试。外观不良包括有针孔麻点起瘤起皮起泡脱落阴阳面斑点烧焦暗影树枝状和海绵状江沉积层以及应当镀覆而没有镀覆的部位等缺陷。检验是在天然散射光或无反射光的白色透明光线下用目力直接观察检测的内容包括镀层种类的鉴别、镀层的宏观结合力、镀层的颜色、光亮度、均匀性及镀层缺陷等，按照外观可将镀件分为合格的有缺陷的和废品三类。四、结合力试验镀层结合力是指镀层与基体金属的结
6、合强度即单位面积的镀层从基体金属上剥离所需要的力。镀层结合力不好多数原因是镀前外理不良所致。另外镀液成分与工艺规范不当或基体金属与镀层金属的热膨胀系数县殊均对镀层结合力有明显影响。评定镀层与基体金属结合力通常采用定性方法。车间定性测量法是以镀层金属和基体金属的物理-机械性能的不同为基础即当试样经受不均匀变形热应力和外力的直接作用后检查镀层是否有结合不良现象。具体方法可根据镀种和镀镀件选定(一)弯曲试验(二)锉刀试验(三)划痕试验(四)热震试验；（五）喷丸试验；（六）拉力试验 ；（七）缠绕试验等。4.1 弯曲试验弯曲试验是在外力作用下使试样弯曲或拐折，由于镀层与基体金属(或中间镀层)受力程度不同
7、，两者间产生分力，当该分力大于其结合强度时，镀层即从基体(或中间镀层)上剥落。任何剥离、碎裂、片状剥落的迹象均认为是结合力不好。 此法适用于薄型零件、线材、弹簧等产品的镀层结合力试验。弯曲试验通常有以下几种： (1)将试样沿一直径等于试样厚度的轴，反复弯曲l800，直至试样断裂，镀层不起皮、不脱落为合格。 (2)将试样沿一直径等于试样厚度的轴，弯曲l800，然后放大四倍检查弯曲部分，镀层不起皮、不脱落为合格。 (3)将试样固定在台钳中，反复弯曲试样，直至基体断裂，镀层不起皮、不脱落，或放大四倍检查，镀层与基体不分离均为合格。 (4)直径为1mm以下的线材，将其绕在直径为线材直径3倍的轴上；直径
8、为1mm以上的线材，绕在直径与线材相同的金属轴上，均绕成l0个l5个紧密靠近的线圈，镀层不起皮、不脱落为合格。4.2 锉刀、戈q痕试验 锉刀法是将镀件夹在台钳上，用一种粗齿扁锉锉其锯断面，锉动的方向是从基体金属向镀层，锉刀与镀层表面大约成450角。结合力好的镀层，试验中不应出现剥离。此法不适用于很薄的镀层以及锌、镉之类的软镀层。 划痕试验是用一刃口磨成300锐角的硬质划刀，划两条相距为2mm的平行线。划线时，应施以足够的压力，使划刀一次就能划破镀层达到基体金属。如果两条划线之间的镀层有任何部分脱离基体金属，则认为结合力不好。本试验的另一划法是：划边长为1mm的正方形格子，观察格子内的镀层是否从
9、基体上剥落。 4.3 热震试验(ASTM B571) 将受检试样在一定温度下进行加热，然后骤然冷却，便可以测定许多镀层的结合力，这是基于镀层金属与基体金属(或中间镀层)的热膨胀系数不同而发生变形差异。将试样放在炉中加热至表1011中所规定的温度，温度误差I0，时间一般为05h1h，然后放入室温水中骤冷，检查镀层是否起泡、脱落。五、 电镀层厚度的测量 电镀层厚度的测量方法有破坏检测法与非破坏检测法两大类。其中破坏检测法有点滴法液流法溶解法电量法和金相显微法等多种非破坏检测法有磁性法涡流法射线反向散射法和光切显微镜法等等。测量时除溶解法等是镀层的平均厚度外其余多数是镀层的局部厚度。因此测量时至少应
10、在有代表性部位测量三个以上厚度计算其平均值作为测量厚度结果。六、 镀层内应力的测试镀层内应力是指在没有外在载荷的情况下镀层内部所具有的一种平衡应力。用来测量镀层宏观应力的方法有幻灯投影法电阻应变仪法螺旋收缩仪法X射线衍射法等多种。 七、 电镀层脆性测试镀层脆性是镀层物理性能中的一项重要指标。脆性的存在往往会导致镀层开裂结合力下降乃至直接影响镀件的使用价值。镀层脆性的测试一般通过试样在外力作用下使之变形直至镀层产生裂纹然后以镀层产生裂纹时的变形程度或挠度值大小作为评定镀层脆性的依据。测定镀层脆性的方法有杯突法静压挠曲法等。测定镀层韧性的方法有心轴变曲法等。 八、 氢脆性的测试金属材料在氢和应力联合作用下产生的早期脆断现象叫氢脆。测定氢脆的方法有延迟破坏试验缓慢弯曲试验等方法。8.1 延迟破坏试验此法适合于超高强度钢的氢脆试验是一种灵敏而可靠的试验方法。试验时将做成的三根缺口棒状试样放在持久强度试验机或蠕变试验机上在材料脆断的时间若三根平行试验的试样在规定的时间内均不脆断即为合格。
