測(cè)量涂層或薄膜厚度的幾種常見方法

一般說來，涂層厚度的測(cè)試方法按照測(cè)試方法的基本原理類型可以分為化學(xué)法、電化學(xué)法和物理法三大類。

其中：

化學(xué)法包括化學(xué)溶解分析法、化學(xué)溶解稱重法和化學(xué)溶解液流計(jì)時(shí)法；

電化學(xué)法包括電化學(xué)陽極溶解法（庫侖法）；

物理法包括直接測(cè)量法和儀器測(cè)量法（磁性法、非磁性法、X射線法和電鏡法等）。

下面重點(diǎn)介紹幾種常用的鍍層厚度測(cè)試方法。

1、磁性法

【測(cè)試原理】磁性測(cè)厚儀測(cè)量永久磁鐵和基體金屬之間由于存在覆蓋層而引起磁引力的變化，或者是測(cè)量穿過覆蓋層與基體金屬的磁通路的磁阻。

【測(cè)試范圍】適合測(cè)量磁性金屬上非磁性鍍層。

【測(cè)試方法的優(yōu)缺點(diǎn)】它屬于非破壞法，適用范圍相對(duì)較少，只能測(cè)磁性金屬上非磁性鍍層，比如鐵上鍍鋅鍍層。

2、金相法

【測(cè)試原理】采用金相顯微鏡檢測(cè)橫斷面，直接以標(biāo)尺以輔助測(cè)量金屬覆蓋層、氧化膜層的局部厚度的方法。

【測(cè)試范圍】一般厚度檢測(cè)需要大于1um，才能保證測(cè)量結(jié)果在誤差范圍之內(nèi)；厚度越大，誤差越小。

【測(cè)試方法的優(yōu)缺點(diǎn)】它屬于破壞法，其優(yōu)點(diǎn)在于適用的鍍層范圍內(nèi)測(cè)試結(jié)果特別準(zhǔn)確，誤差非常小，這也是天縱鑒定在爭(zhēng)議鑒定或仲裁檢驗(yàn)中所經(jīng)常使用的方法；但它的缺點(diǎn)在于制備鍍層測(cè)厚試樣的過程耗時(shí)費(fèi)力。

3、庫侖法

【測(cè)試原理】庫侖法測(cè)厚是對(duì)被測(cè)部分的金屬鍍層進(jìn)行局部陽極溶解通過陽極溶解鍍層達(dá)到材料基體時(shí)的電位變化來進(jìn)行鍍層厚度的測(cè)量。庫侖法測(cè)厚，將被測(cè)金屬鍍層作為陽極，并置于電解液中進(jìn)行電解，所溶解的金屬量與通過的電流和溶解時(shí)間的乘積成比例，既與消耗的電量成比例。

【測(cè)試范圍】適合測(cè)量單層和多層金屬覆蓋層厚度陽極溶解庫侖法，包括測(cè)量多層體系，如Cu/Ni/Cr以及合金覆蓋層和合金化擴(kuò)散層的厚度。不僅可以測(cè)量平面試樣的覆蓋層厚度，還可以測(cè)量圓柱形和線材的覆蓋層厚度，尤其適合測(cè)量多層鎳鍍層的金屬及其電位差。測(cè)量鍍層的種類為Au、Ag、Zn、Cu、Ni、dNi、Cr。

【測(cè)試方法的優(yōu)缺點(diǎn)】它屬于破壞法，其優(yōu)點(diǎn)在于可以測(cè)試多層連續(xù)鍍層（如塑料電鍍銅鎳鉻鍍層）；缺點(diǎn)在于屬于破壞性測(cè)試。

4、電鏡法

【測(cè)試原理】掃描電鏡在對(duì)圖像成像時(shí)，可以非常方便地利用軟件對(duì)樣品進(jìn)行膜厚測(cè)量，并且會(huì)精確顯示測(cè)得的膜厚。

【測(cè)試方法的優(yōu)缺點(diǎn)】它屬于破壞法，其測(cè)量的準(zhǔn)確性主要是在于樣品本身是否被有效制備。往往很多樣品，沒有通過合適的電鏡制樣手段進(jìn)行制備，其截面本身結(jié)構(gòu)是假象，那么在掃描電鏡圖像基礎(chǔ)上測(cè)得的膜厚是不真實(shí)的。

當(dāng)然測(cè)試鍍層或薄膜厚度的方法和手段還是很多的，并不僅限于天縱君上面所列的幾種手段。普遍說來鍍層或薄膜厚度的測(cè)試方法中用破壞法的精確度會(huì)比非破壞法要好，但在操作便捷性上肯定是非破壞法是更方便的。