一、样品准备环节
表面清洁
检测前,必须确保金属镀层和基体表面清洁无杂质。因为任何附着在表面的污垢、油脂或氧化层都可能影响检测结果。例如,对于镀锡的金属样品,表面的油污会干扰光学显微镜观察和测量,导致测量值出现偏差。可以使用适当的有机溶剂(如乙醇、丙酮)对样品进行清洗,然后用干净的压缩空气吹干,保证表面纯净。
样品平整性处理
对于采用光学显微镜或扫描电子显微镜(SEM)检测镀层厚度的方法,需要保证样品截面的平整。在制备金相试样时,要严格按照研磨和抛光的标准流程操作。研磨过程要使用合适的研磨设备和砂纸,从粗砂纸到细砂纸逐步研磨,确保样品表面平整且没有明显划痕。抛光时,选择合适的抛光剂和抛光布,控制抛光速度和压力,避免因过度抛光导致镀层脱落或变形,从而影响厚度测量的准确性。
二、检测设备与参数设置
设备校准
无论是光学显微镜、SEM 还是 X 射线荧光光谱(XRF)等检测设备,定期校准是必不可少的。对于光学显微镜,要校准物镜和目镜的放大倍数,确保测量标尺的准确性。对于 XRF 设备,要校准 X 射线源的强度和探测器的灵敏度,以保证荧光信号强度测量的准确性。例如,XRF 设备校准不准确可能导致根据荧光强度计算的镀层厚度出现较大误差。
参数优化
根据不同的检测方法和样品特性设置合适的参数。在使用 SEM 检测时,要调整好加速电压、工作距离和扫描速度等参数。合适的加速电压可以提高图像分辨率,工作距离影响成像的清晰度和景深,扫描速度过快可能导致图像模糊,影响对镀层与基体界面的判断和厚度测量。对于 XRF 检测,要根据镀层元素选择合适的 X 射线激发能量,以获得最强的特征荧光信号,提高厚度检测的准确性。
三、检测人员操作与数据处理
操作规范
检测人员要经过专业培训,熟练掌握各种检测方法的操作流程。在使用库仑法检测时,要准确配置电解液,确保电解池的密封性良好,电极连接正确。在操作过程中,要严格按照操作规程控制电解电流和时间,避免因操作不当引起镀层溶解不完全或过度溶解,从而影响厚度计算的准确性。
数据处理与验证
对检测数据进行合理的处理和分析。对于多次测量的数据,要进行统计分析,如计算平均值、标准差等,剔除异常数据。同时,可以采用多种检测方法对同一样品进行测量,相互验证结果。例如,先用 XRF 进行非破坏性测量,再用库仑法进行验证,这样可以提高检测结果的可靠性。