检验金属表面清洁度的最新方法

检验金属表面清洁度的最新方法

 
金属表面镀层和有机涂层都应满足涂(镀)层致密、均匀一致、与基体结合牢固的要求。而涂(镀)层中出现诸如涂(镀)层脱落、鼓泡或发花以及局部无涂覆层等,多数情况下都是由于金属涂(镀)前表面不洁净所致。与有机溶剂涂料相比,以水为溶剂的金属表面涂覆处理,如电镀、阳极氧化、磷化以及水性涂料涂装等对金属表面的有机物污染更为敏感,即使是单分子层的污染物,都可能导致整个工艺的失败。因此,材料表面涂(镀)前处理后的清洁度至关重要,本文就各种检验金属表面清洁度的方法做一总结。
   1
目测与光学法
 
光亮金属表面上的油污可用肉眼和借助放大镜或光学显微镜进行观察。其缺点是金属表面的钝态氧化膜及极薄的油污会检查不到。对粗糙及不光亮的金属表面,上述方法就显得无能为力,但可通过用干净、洁白的棉花、布、纸对表面擦拭,然后观察其是否干净,以确定金属表面是否洁净。
  2
表面张力法
 
根据表面油污对其表面能的影响,通过金属在一系列表面张力不同的试液中是否浸润以确定其表面能,据此判断其表面的干净程度。如配成从
80%
乙酸
20%
水)(
V/V
,下同)到
1%
乙醇
99%
水的系列溶液,其表面张力相应地从
24.5
×
10-5 N/cm
增加到
66.0
×
10-5 N/cm

  3
油漆法
 
将除油剂滴在金属表面上,然后蒸干,如无痕迹,表面金属表面是洁净的,如出现圆环则表明有油污存在。
  4
润湿法
 
干净的金属表面是亲水的,因此,可以完全被水润湿,当金属表面含有油污时,会出现不被水浸润的断水区域。基于是否亲水这一原理,除了最简单常用的呼气法和雾化器喷雾法外,还有以下几种检测手段。由于金属的氧化膜也是亲水的,因此,这类方法大多不能检测出金属表面的氧化膜是否退净。
  4.1
喷射图案法
 
用喷枪将含有
0.1%
染料的蒸馏水喷于已浸湿的金属表面,观察喷射面的图案。有油污的地方,因不被水浸润不会显示染料色。喷枪的操作条件是:空气压力
5.9
×
10-4

9.8
×
10-4 Pa
,距离
60 cm
,时间
30

50 s

  4.2
断水法
 
将试样浸入水中,然后移出水面,倾斜
45
°观察表面是否有挂水珠或无水的区域,如有,表明金属表面有油污存在。
  4.3
汞滴法
 
本法特别适合检查金属表面的油污和氧化膜。当汞滴滴在金属表面上,它会在干净的地方展开,而在氧化膜与油污处形成一个小球。汞有剧毒,应慎用。
  5
滑石粉法
 
把金属试样垂直地放入表面洒有滑石粉的水中,然后垂直地提出,可以看到,洁净的表面会均匀地粘有滑石粉,而有油污的地方则无滑石粉。
  6
铜置换法
 
对黑色金属,把其浸于
63 g/L CuSO4
·
H2O

17 g/L H2SO4
中,静置
10 s
取出,在蒸馏水中搅动
15 s
,用洗瓶冲洗,烘干。在干净的金属表面,因
Fe+Cu2+

Cu+Fe2+
这一反应的发生而产生粉红色
Cu
,而有油污的表面看不到粉红色的铜置换层。
  7
警铃法
 
本法是铜及其合金的专用检测方法。当铜及合金浸于
0.025 mol/L
多硫化钠溶液中时,静置到一定时刻,会看到铜样突然变墨
 
,因此称为警铃法,铜表面越干净,则变黑的时间越短。
  8
其他方法
 
除前面提到的几种方法,有些资料还推荐了铁氰化钾法、荧光法、染料法、放射示踪法、燃烧法等,视其应用环境及条件不同而各有优缺点。
 


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