[發明專利]一種快速測定金屬鍍層厚度的方法

在審

• 申請號: 201410609442.6
• 申請日: 2014-11-03
• 公開（公告）號: CN104330069A
• 公開（公告）日: 2015-02-04
• 發明（設計）人: 金獻忠;郭亮;張建波;陳建國
• 申請（專利權）人: 寧波檢驗檢疫科學技術研究院
• 主分類號: G01B21/08
• 分類號: G01B21/08
• 代理公司: 寧波奧圣專利代理事務所(普通合伙) 33226
• 代理人: 方小惠

1.一種快速測定金屬鍍層厚度的方法，其特征在于包括以下步驟：

①將樣品的表面采用分析純無水乙醇清潔后風干；

②將樣品置于純度為99.996％的氬氣氛圍下，采用皮秒脈沖激光器在單點剝蝕模式下對樣品進行剝蝕，激光波長為266nm，脈沖寬度為30ps，脈沖頻率為20Hz，激光脈沖能量為10～20μJ，光闌孔直徑為4～6mm，散焦距離為875μm，脈沖激光器工作模式為固定脈沖工作模式；

③將剝蝕出來的樣品材料隨氬氣輸入電感耦合等離子體質譜儀中進行分析，得到樣品材料中含有的各元素的時間分辨圖輸出，時間分辨圖的橫坐標表示采集時間，時間分辨圖的縱坐標表示質譜信號強度；

④將時間分辨圖中基材金屬信號的質譜信號強度快速上升點作為基材金屬信號的出現時間點，將鍍層金屬的剝蝕時間記為T，鍍層金屬信號的出現時間點記為T1，將基材金屬信號的出現時間點記為T2，根據公式T＝T2-T1計算得到鍍層金屬的剝蝕時間；

⑤確定金屬鍍層的單位脈沖剝蝕量W，具體過程為：

⑤-1取一與樣品具有相同鍍層的標準片，該標準片的鍍層厚度為h；

⑤-2采用皮秒脈沖激光器在標準片的不同位置獨立剝蝕3次，三次剝蝕鍍層的時間分別記為t1、t2和t3，平均時間記為t，t＝(t1+t2+t3)/3；

⑤-3將h、t代入公式W＝h/(20×t)可計算得到單位脈沖剝蝕量；

⑥將T代入公式H＝W×T，可計算得到鍍層厚度H。

2.根據權利要求1所述的一種快速測定金屬鍍層厚度的方法，其特征在于所述的樣品的鍍層為鋅鍍層，激光波長為266nm，脈沖寬度為30ps，脈沖頻率為20Hz，激光脈沖能量為10μJ，光闌孔直徑為4mm，散焦距離為875μm，各元素檢測同位素為⁵⁶Fe、⁶³Cu、⁶⁶Zn和²⁷Al、⁵²Cr、⁶⁰Ni、¹¹⁸Sn。

3.根據權利要求1所述的一種快速測定金屬鍍層厚度的方法，其特征在于所述的電感耦合等離子體質譜儀的RF功率為1150W，炬管中心管孔徑ф2.0mm，Ni采樣錐和截取錐，采樣深度為11.5mm，工作氣體為純度為99.996％的氬氣，等離子體氣流量為15.0L/min，輔助氣流量為1.0L/min，載氣流量為1.25L/min，采用時間分辨分析模式采集數據，駐留時間為30ms。

4.根據權利要求1所述的一種快速測定金屬鍍層厚度的方法，其特征在于所述的步驟③中壓力的氣流量為1.25L/min。