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1、(10)申请公布号 CN 103075972 A (43)申请公布日 2013.05.01 CN 103075972 A *CN103075972A* (21)申请号 201210576957.1 (22)申请日 2012.12.27 G01B 11/06(2006.01) (71)申请人 马钢 （集团） 控股有限公司 地址 243000 安徽省马鞍山市雨山区九华西 路 8 号 申请人 马鞍山钢铁股份有限公司 (72)发明人 张振国 (74)专利代理机构 马鞍山市金桥专利代理有限 公司 34111 代理人 奚志鹏 (54) 发明名称 基材表面涂覆的干燥涂层厚度的测量方法 (57) 摘要 本发明。
2、提供一种基于涂覆于基材表面上干燥 涂层厚度的测量方法， 包括如下步骤 ： 步骤一、 切 削涂层， 通过使用涂层切削装置在试样表面切削 涂覆的涂层至基材表面， 使涂层被切削面与基材 表面形成一定的夹角 A ； 步骤二、 显微摄影， 通过 显微摄影装置放大涂层被切削部位， 并获取清晰 的涂层被切削面至基材表面的垂直投影照片 ； 步 骤三、 图像传输， 显微摄影装置所拍摄到的涂层被 切削面至基材表面的垂直投影照片通过数据传输 线输入数据处理装置 ； 步骤四、 数据处理， 通过计 算机软件对显微摄影装置所拍摄的涂层被切削面 至基材表面的垂直投影照片数据进行处理， 获得 涂层厚度数据。 (51)Int.。
3、Cl. 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 1 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书3页 附图1页 (10)申请公布号 CN 103075972 A CN 103075972 A *CN103075972A* 1/1 页 2 1. 一种基材表面涂覆的干燥涂层厚度测量方法， 包括如下步骤 ： 步骤一、 切削涂层， 通过使用涂层切削装置在试样表面切削涂覆的涂层至基材表面， 使 涂层被切削面与基材表面形成一定的夹角 A ； 步骤二、 显微摄影， 通过显微摄影装置放大涂层被切削部位， 并获取清晰的涂层被切削 面至基材表面的垂直投影照片 ； 步骤三。
4、、 图像传输， 显微摄影装置所拍摄到的涂层被切削面至基材表面的垂直投影照 片通过数据传输线输入数据处理装置 ； 步骤四、 数据处理， 通过计算机软件对显微摄影装置所拍摄的涂层被切削面至基材表 面的垂直投影照片数据进行处理， 获得涂层厚度数据， 其特征在于， 所述数据处理过程如下 ： 首先用与被测试样涂层厚度近似的已知涂层厚度为 a 的标准 试样进行上述步骤一步骤三操作， 在拍摄的涂层被切削面至基材表面的垂直投影照片上 截取若干点， 测量涂层表面到基材表面的距离， 由各点测量值可以计算得出标准试样涂层 厚度的测量平均值 b， 标准试样涂层厚度标准值与测量平均值之比为比例系数 ， 即 =a/ b 。
5、； 然后对被测试样进行上述步骤一步骤三操作， 在拍摄的涂层被切削面至基材表面的垂 直投影照片上截取若干点， 测量涂层表面到基材表面的距离， 由各点测量值可以计算得出 被测试样涂层厚度的测量平均值 b ， 被测试样的涂层实际厚度 a 被测试样涂层厚度的 测量平均值 b 比例系数 。 权 利 要 求 书 CN 103075972 A 2 1/3 页 3 基材表面涂覆的干燥涂层厚度的测量方法 技术领域 0001 本发明涉及涂覆于基材表面上干燥涂层厚度的测量方法。 背景技术 0002 在基材表面涂覆上一定厚度的涂层， 并经烘烤干燥， 既能够赋予材料表面适当的 色彩， 增加美观， 从而起到装饰作用 ； 。
6、又能够在一定程度上把基材与外界的腐蚀介质隔绝开 来， 减少蚀损， 从而起到延长使用寿命作用。 因而， 这一技术得到了十分广泛的应用， 尤其在 彩涂钢板、 彩涂铝板领域。为了保证涂层的性能能够满足材料的使用领域、 使用环境、 使用 寿命等的需要， 必须控制涂层保持适当的厚度。涂层厚度太厚， 将会造成昂贵的涂层材料 的浪费 ； 涂层厚度太薄， 将会导致涂层因过早蚀损、 失效乃至报废而使材料不能满足使用需 要。 因此， 在涂覆有干燥涂层的材料的生产和使用过程中， 需要对涂覆的干燥涂层厚度进行 测量， 以便将涂覆的干燥涂层厚度控制在适当的范围内。 0003 当前， 干燥涂层厚度的测量可分为非破坏涂层 。
7、（又称传感器法） 和涂层破坏两类方 法。非破坏涂层类方法包括 ： 磁性测厚法、 超声波测厚法、 激光测厚法等。该类方法的基本 原理是使用传感器探测出基材在涂覆涂层前后有关信号的变化， 并通过模数转换和数据处 理从而得出被测涂层的厚度。涂层破坏类方法包括 ： 千分尺法、 显微镜法、 DJH 法等。千分 尺法就是使用千分尺测量被测试样在同一部位干燥涂层去除前与后的厚度， 涂层去除前的 厚度与涂层去除后的厚度差即为被测试样干燥涂层厚度。 显微镜法就是用足够放大倍数的 带有标尺的显微镜直接观察干燥涂层的垂直断面， 并直接读出干燥涂层厚度。 DJH公司开发 的钻孔破坏式显微镜法， 该方法就是先使用钻孔机。
8、在涂覆有干燥涂层的试样上钻出一个穿 过涂层的锥形凹坑， 并使该锥形凹坑的侧面与水平面的角度保持为 5 4238“， 然后试样 被放置在显微镜下拍摄锥形凹坑的图像， 在高分辨率显示器下观察， 并通过数据处理软件 对图像进行处理， 从而获得涂层厚度数据。 发明内容 0004 本发明所要解决的技术问题是提供一种基于涂覆于基材表面上干燥涂层厚度的 测量方法。 0005 为解决上述技术问题， 本发明提供的基于涂覆于基材表面上干燥涂层厚度的测 量方法包括如下步骤 ： 步骤一、 切削涂层， 通过使用涂层切削装置在试样表面切削涂覆的涂层至基材表面， 使 涂层被切削面与基材表面形成一定的夹角 A ； 步骤二、 。
9、显微摄影， 通过显微摄影装置放大涂层被切削部位， 并获取清晰的涂层被切削 面至基材表面的垂直投影照片 ； 步骤三、 图像传输， 显微摄影装置所拍摄到的涂层被切削面至基材表面的垂直投影照 片通过数据传输线输入数据处理装置 ； 步骤四、 数据处理， 通过计算机软件对显微摄影装置所拍摄的涂层被切削面至基材表 说 明 书 CN 103075972 A 3 2/3 页 4 面的垂直投影照片数据进行处理， 获得涂层厚度数据。 0006 数据处理过程如下 ： 首先用与被测试样涂层厚度近似的已知涂层厚度为 a 的标准 试样进行上述步骤一步骤三操作， 在拍摄的涂层被切削面至基材表面的垂直投影照片上 截取若干点，。
10、 测量涂层表面到基材表面的距离， 由各点测量值可以计算得出标准试样涂层 厚度的测量平均值b。 标准试样涂层厚度标准值与测量平均值之比为比例系数， 即=a/ b。 然后对被测试样进行上述步骤一步骤三操作， 在拍摄的涂层被切削面至基材表面的垂 直投影照片上截取若干点， 测量涂层表面到基材表面的距离， 由各点测量值可以计算得出 被测试样涂层厚度的测量平均值b 。 由于在此过程中， 涂层切削装置切削涂层的刀具刃部 保持不变， 因而， 标准试样与被测试样的涂层表面被切削面与基材表面形成的夹角 A 相同。 由此得出 ： 被测试样的涂层实际厚度 a 被测试样涂层厚度的测量平均值 b 比例系数 其中， 比例系。
11、数 标准试样涂层厚度标准值 a/ 标准试样涂层厚度测量平均值 b 也即 ： 被测试样的涂层实际厚度 a = b a/b， 其中 ： a 为标准试样涂层厚度标准值 ； b 为标准试样涂层厚度测量平均值 ； b 为被测试样涂层厚度的测量平均值。 0007 由于标准试样涂层厚度标准值 a 为已知， 标准试样涂层厚度测量平均值 b 和被测 试样涂层厚度的测量平均值 b 可以测量得知， 从而可以计算得出被测试样的涂层实际厚度 a 。 附图说明 0008 下面结合附图对本发明做详细说明。 0009 图 1 为涂层切削装置上的刀具切削涂覆有干燥涂层的试样时的剖面图， 切削涂层 的刀具刃部使涂层被切削面与基材。
12、表面形成一定的夹角。 0010 图 2 为涂层切削装置在标准试样上所切削涂层部位的垂直断面。 0011 图 3 为涂层切削装置在被测试样上所切削涂层部位的垂直断面。 具体实施方式 0012 下面结合具体实施实例， 进一步阐述本发明。 0013 实施例 1 一种基于涂覆于基材表面上干燥涂层厚度的测量方， 包括如下步骤 ： 步骤一、 切削涂层， 通过使用涂层切削装置在试样表面做高速旋转运动， 使涂层切削装 置上的刀具刃部切削涂覆的涂层至基材表面， 在试样表面形成一个倒锥形凹坑， 使涂层被 切削面 （即倒锥形侧面） 与基材表面形成一定的夹角 A ； 步骤二、 显微摄影， 通过显微摄影装置放大涂层被切。
13、削部位， 拍摄试样表面倒锥形凹坑 部位， 并获取清晰的涂层被切削面至基材表面的垂直投影照片 ； 步骤三、 图像传输， 显微摄影装置所拍摄到的涂层被切削面至基材表面的垂直投影照 片通过数据传输线输入数据处理装置 ； 说 明 书 CN 103075972 A 4 3/3 页 5 步骤四、 数据处理， 通过计算机软件对显微摄影装置所拍摄的涂层被切削面至基材表 面的垂直投影照片数据进行处理， 获得涂层厚度数据。 0014 数据处理过程如下 ： 首先用与被测试样涂层厚度近似的已知涂层厚度为 a 的标准 试样进行上述步骤一步骤三操作， 在拍摄的涂层被切削面至基材表面的倒锥形凹坑的垂 直投影照片上截取若干点。
14、， 测量涂层表面到基材表面的距离， 由各点测量值可以计算得出 标准试样涂层厚度的测量平均值 b。标准试样涂层厚度标准值与测量平均值之比为比例 系数 ， 即 =a/b。然后对被测试样进行上述步骤一步骤三操作， 在拍摄的涂层被切削 面至基材表面的倒锥形凹坑的垂直投影照片上截取若干点， 测量涂层表面到基材表面的距 离， 由各点测量值可以计算得出被测试样涂层厚度的测量平均值 b 。 由于在此过程中， 涂 层切削装置切削涂层的刀具刃部保持不变， 因而， 标准试样与被测试样的涂层被切削面与 基材表面形成的夹角 A 相同。由此得出 ： 被测试样的涂层实际厚度 a 被测试样涂层厚度的测量平均值 b 比例系数 其中， 比例系数 标准试样涂层厚度标准值 a/ 标准试样涂层厚度测量平均值 b 也即 ： 被测试样的涂层实际厚度 a = b a/b， 其中 ： a 为标准试样涂层厚度标准值 ； b 为标准试样涂层厚度测量平均值 ； b 为被测试样涂层厚度的测量平均值。 0015 由于标准试样涂层厚度标准值 a 为已知， 标准试样涂层厚度测量平均值 b 和被测 试样涂层厚度的测量平均值 b 可以测量得知， 从而可以计算得出被测试样的涂层实际厚度 a 。 说 明 书 CN 103075972 A 5 1/1 页 6 图 1 图 2 图 3 说 明 书 附 图 CN 103075972 A 6 。