[發(fā)明專利]一種輝光放電光譜儀測定鋁材表面氧化膜質(zhì)量的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711283400.8
• 申請日: 2017-12-07
• 公開（公告）號: CN108107035B
• 公開（公告）日: 2020-02-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 高崇;趙丕植;黃瑞銀;江鐘宇;蘇玉龍;李英東
• 申請（專利權(quán)）人: 中鋁材料應(yīng)用研究院有限公司;中鋁瑞閩股份有限公司
• 主分類號: G01N21/67
• 分類號: G01N21/67
• 代理公司: 11028 中國有色金屬工業(yè)專利中心
• 代理人: 李子健;李迎春

本發(fā)明提出了一種輝光放電光譜儀測定鋁材表面氧化膜質(zhì)量的方法，通過設(shè)定輝光放電光譜儀的工作條件，對鋁材表面氧化膜進行由表及里的輝光放電光譜檢測，獲得由表層氧化膜到鋁基材的元素分布圖，由于氧化膜結(jié)構(gòu)的差異導(dǎo)致其成分分布和表面不同，所以可以根據(jù)氧化膜中元素分布的特點，判斷氧化膜質(zhì)量是否合格。氧化膜內(nèi)元素Al、O、S由表及里的分布發(fā)生激增或者驟降，則氧化膜質(zhì)量不合格；氧化膜內(nèi)元素Al、O、S由表及里的分布變化穩(wěn)定，則氧化膜質(zhì)量合格。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于金屬表面處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種輝光放電光譜儀測定鋁材表面氧化膜質(zhì)量的方法。

背景技術(shù)

陽極氧化處理技術(shù)可以使鋁合金表面形成一層氧化膜，這層氧化膜具有防護性、裝飾性以及絕緣性等功能特性，擴大了鋁材的應(yīng)用范圍，同時延長了鋁材的使用壽命，而氧化膜的質(zhì)量由多方面因素決定，如表面粗糙度、氧化膜厚度、顏色均勻性、光澤度等。因此，測定鋁材表面氧化膜質(zhì)量的方法多種多樣，關(guān)于粗糙度可以使用粗糙度儀測量表面具有的較小間距和微小峰谷的不平度；針對氧化膜厚度，工業(yè)上通常采用渦流測厚儀，可以快速準(zhǔn)確測量氧化膜厚度；針對表面顏色均勻性，工業(yè)上通常采用色差儀辨別兩種顏色的差別，但是對異色缺陷不能識別，主要是依靠肉眼識別，憑經(jīng)驗判斷是否合格，這種肉眼判定異色缺陷的方法阻礙了陽極氧化鋁材在高端產(chǎn)品上的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有測定方法的不足，本發(fā)明提供一種輝光放電光譜儀測定鋁材表面氧化膜質(zhì)量的方法，該方法操作簡便、快速，著色處理不影響測量結(jié)果，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性高。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種輝光放電光譜儀測定鋁材表面氧化膜質(zhì)量的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

(1)設(shè)定輝光放電光譜儀的工作條件；

(2)將鋁材表面氧化膜進行由表及里的輝光放電光譜檢測，獲得所述氧化膜中各元素原始的強度-時間分布曲線；

(3)解析步驟(2)中所述原始的強度-時間分布曲線，根據(jù)各元素不同含量的標(biāo)準(zhǔn)樣品的濺射速率確定各元素的校正系數(shù)，最后擬合出所述氧化膜中各元素的含量-深度分布曲線；

(4)根據(jù)步驟(3)中的所述含量-深度分布曲線，判斷所述氧化膜質(zhì)量是否合格；所述氧化膜中的元素Al、O、S含量由表及里的分布發(fā)生激增或者驟降，則所述氧化膜質(zhì)量不合格；所述氧化膜中的元素Al、O、S含量由表及里的分布平穩(wěn)，則所述氧化膜質(zhì)量合格。

根據(jù)上述的方法，其特征在于，所述氧化膜中質(zhì)量百分含量≤1％的元素Mg、Fe、Si、Zn、Zr、Ti、Cu、Cr、H與元素Al、O、S作用相同，可以用于判斷所述氧化膜質(zhì)量是否合格，所述氧化膜中的元素Mg、Fe、Si、Zn、Zr、Ti、Cu、Cr、H含量由表及里的分布發(fā)生激增或者驟降，則所述氧化膜質(zhì)量不合格；所述氧化膜中的元素Mg、Fe、Si、Zn、Zr、Ti、Cu、Cr、H含量由表及里的分布平穩(wěn)，則所述氧化膜質(zhì)量合格。

本發(fā)明的輝光放電光譜儀測定鋁材表面氧化膜質(zhì)量的方法可準(zhǔn)確判定鋁材表面氧化膜質(zhì)量是否合格，且操作簡便、快速、安全，著色處理不影響測量結(jié)果。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例1氧化膜中Al、O、S元素的含量-深度分布曲線；

圖2為本發(fā)明實施例1氧化膜中Mg、H、Cu、Ti元素的含量-深度分布曲線；

圖3為本發(fā)明實施例2氧化膜中Al、O、S元素的含量-深度分布曲線；

圖4為本發(fā)明實施例3氧化膜中Al、O、S元素的含量-深度分布曲線；

圖5為本發(fā)明實施例4氧化膜中Al、O、S元素的含量-深度分布曲線；

圖6為本發(fā)明對比例1氧化膜中Al、O、S元素的含量-深度分布曲線；