庫侖法

使用庫侖法測量塗層厚度.

庫侖法是測定塗層厚度最簡單、最古老的方法之一,也是電化學分析方法之一. 庫侖法使用法拉第定律來決定塗層厚度. 它適用於任何基材上的多種金屬塗層. 特別是對於多層系統,庫侖法通常提供 X 射線螢光的經濟有效的替代方案.

這就是庫侖法的工作原理.

庫侖法是電鍍過程的逆向過程. 在庫侖塗層厚度測量中,金屬層會被恆定電流溶解.

使用填充有電解質的測量池進行測量. 此微型鍍槽放置在塗層上,其開口具有限定的面積. 由於電解質和直流電的作用,塗層中的金屬原子作為陽離子進入溶液並遷移到測量單元的陰極.

當整個塗層脫落且電解質到達底層材料(基材或另一層)時,電阻會增加,導致可測量的電壓躍變,導致測量自動結束.

從溶解過程開始的時間起,可以透過法拉第定律計算塗層厚度.

透過 STEP 進行完全控制 – 同時測定厚度和電化學勢

汽車製造中經常使用具有多個鎳層的複雜塗層. 這些塗層系統一方面旨在為裝飾元素提供必要的高光澤度,另一方面旨在提高耐腐蝕性.

STEP 測試方法早已根據 ASTM B764 和 DIN EN 16866 標準化,作為檢查此類鎳塗層系統各層的測量方法.

與傳統的庫侖法相比,電極電位的過程是用附加的銀電極記錄的. 此電極足夠靈敏,可以檢測各個鎳層之間的微小電位差. 這裡,層厚度和電位差是根據電極電位的過程(電壓-層厚度曲線)手動決定的). 電位跳變後儀器不會關閉,從而可以在一次運行中測量多個層.

這個方法用在哪裡?

  • 不同基材上的金屬塗層(鋁、銅、鎳、金、銀)
  • 電鍍塗料
  • 鐵或塑膠基材 (ABS) 上的 Cr/Ni/Cu 等多層系統
  • 透過 step 測試獲得多層鎳鍍層(多孔/全光/半光)

哪些因素會影響測量?

與所有方法一樣,庫侖分析中的一些因素會影響測量.

  • 電解質成分

      一方面,電解液的成分必須與基材和待溶解的塗層相符. 其次,在塗層非常厚的情況下或重複測量過程中,電解質可能會被消耗.

  • 測量點

      為了將誤差量保持在最低限度,應避免測量點受到污染. 在測量之前,最好在該部位進行輕微蝕刻,以去除任何氧化層. 如果測量點太靠近樣品邊緣,邊緣效應可能會導致結果失真. 測量後,也應經常檢查該層是否脫落乾淨.

      也應檢查測量點是否有洩漏. 如果測量點不平坦或測量池在彎曲處附近使用,電解液可能會洩漏(甚至有滴落),導致解析度區域變大,從而導致結果不正確.

      由於密封圈的磨損、接觸壓力的變化以及其他對測量點的影響而引起的測量點的變化會造成測量誤差.

這裡應用哪個標準?

符合 DIN EN ISO 2177 的庫侖法