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铝硅镀层测厚仪
产品简介
| 品牌 | SKYRAY/天瑞仪器 | 行业专用类型 | 电子产品 |
|---|---|---|---|
| 价格区间 | 10万-30万 | 仪器种类 | 台式/落地式 |
| 应用领域 | 能源,电子/电池,汽车及零部件,电气,综合 |
硅铝镀层检测解决方案
铝硅镀层是一种通过热浸镀工艺在钢材表面形成的铝硅合金镀层，镀层中通常含有8%-11%的硅(Si)，其余成分为铝(Al)。在某些应用中，如扩散镀铝板，铝含量约为90%，硅含量约为10%，具有优异的耐高温、耐腐蚀和抗氧化性能，广泛应用于汽车、家电和建筑等行业。
铝硅镀层的制备主要通过以下工艺实现：
- 热浸镀工艺：将经过预处理的钢带浸入熔融的铝硅合金镀液中，在一定温度与时间下，合金液与钢材表面发生反应并附着，形成镀层。
- 两步法工艺：一种新型制备方法包括先形成铝硅镀层，然后利用磁控溅射镀膜技术在镀层钢板表面进行铜(Cu)薄膜及锌(Zn)薄膜的沉积，最后通过真空加热炉进行加热扩散，制得具备抗菌性能的铝硅-铜锌镀层。
- 镀层厚度：通常镀层厚度为10~20μm，镀层厚度与重量的关系为：1μm≈3g/m
如何检测铝硅镀层的厚度，以及镀层中各元素成分比例？常用方法总结如下：
原理 | 适用范围 | 优点 | 缺点 | |
1. X射线荧光光谱法(XRF)
| 通过X射线照射镀层表面，铝硅镀层中的元素(Al、Si)吸收能量后发射特征X射线荧光，仪器通过识别荧光波长(定性成分)和强度(定量厚度)，结合标准曲线或理论模型计算出镀层厚度。 | 特别适合铝硅镀层，可同时分析Al、Si元素含量及厚度 可测量单层或复杂多层结构的镀层 适用于金属基体(如钢)上的铝硅镀层测量范围：0.005-50μm，精度可达0.005μm，参考标准：GB/T 16921-2005（X射线法） | 无损检测，不破坏样品 快速高效，单点测量仅需30秒内 可同时分析成分与厚度 适合生产线批量检测 | 设备价格较高 需要定期校准 对轻元素(如Li、Be)检测灵敏度较低
|
2. 金相法 | 将镀层样品垂直于镀层方向切割、镶嵌、研磨、抛光和腐蚀后，通过金相显微镜观察横断面，直接测量镀层厚度。
| 适用于测量厚度>1μm的铝硅镀层 可清晰观察铝硅镀层的多层结构特征（如外层纯Al层、中间Fe-Al-Si三元合金层、内层Fe-Al合金层） 参考标准：GB/T 6462-2005、ISO 1463、ASTM B487 | 精度高（可达0.1μm） 直观观察镀层微观结构 可评估镀层与基体的结合状态（如是否有气泡、脱落） 适用于仲裁和校验其他测厚方法 | 破坏性检测，需制备样品 样品制备过程耗时较长 不适合大批量生产检测
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3. 扫描电镜法(SEM)
| 与金相法类似，但使用扫描电子显微镜观察镀层横断面，配备能谱仪(EDS)可同时分析各层元素成分。
| 测试范围宽：0.01μm~1mm 适用于铝硅镀层的精细结构分析 可清晰分辨镀层中的Al、Si元素分布 | 分辨率高，可观察纳米级结构 配备EDS可进行元素成分分析 适合科研和质量分析 | 破坏性检测 设备成本高 样品制备要求高 |
4. 库仑法(电解法)
| 将镀层样品作为阳极放入适当电解液中，通过测量电解过程中消耗的电量计算镀层厚度。
| 适合测量单层和多层金属覆盖层，测量范围：0-35μm，精度：0.01μm，参考标准：GB/T 4955-2005、ISO 2177、ASTM B504 | 精度高，是仲裁方法 可测量多层镀层的各层厚度 适用于平面和圆柱形样品 | 破坏性检测 操作过程较复杂 需严格控制电解条件
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选择建议：
- 快速检测：X射线荧光光谱法，快速无损，适合批量检测
- 质量仲裁与校验：采用金相法，精度高，结果直观可靠
- 科研分析与结构研究：使用扫描电镜法，可同时分析结构与成分
- 高精度仲裁测量：选择库仑法，是国际认可的仲裁方法
天瑞仪器参与制定GB/T 16921-2005 金属覆盖层厚度测量X射线光谱法，经过多年潜心研究，利用真空技术，检测铝硅镀层的厚度，以及镀层中各元素成分比例。
根据GB/T 16921-2005 金属覆盖层厚度测量X射线光谱法，测试Fe-Al/Si，其测试谱图如下：
可以清楚的看到 Al、Si的元素峰出现，根据其数据模型匹配以及基本参数法(FP算法），可以计算出镀层厚度，以及镀层中Al、Si元素的成分比例。
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