0 引言
彩涂板作為一種廣泛應(yīng)用于建筑,、家電,、交通運(yùn)輸?shù)刃袠I(yè)的復(fù)合材料，既有金屬的機(jī)械強(qiáng)度和易成型等優(yōu)點(diǎn),，又有有機(jī)涂層的裝飾性和耐腐蝕性的優(yōu)點(diǎn),。彩涂板的涂層厚度將直接影響其加工和使用性能。涂層過薄,，加工時(shí)極易劃傷涂層進(jìn)而影響彩涂板的裝飾性和耐腐蝕性,。對(duì)于過薄的涂層，即使能確保其加工時(shí)不被破壞,，在使用時(shí),，其耐老化性和耐腐蝕性能也會(huì)大大降低［1］。但是,，過厚的涂層又會(huì)造成彩涂板生產(chǎn)成本的增加,，而且這也是產(chǎn)品質(zhì)量過剩所造成的浪費(fèi)。因此,，對(duì)于彩涂板生產(chǎn)企業(yè)來說,，準(zhǔn)確測(cè)定和嚴(yán)格控制彩涂板的涂層厚度十分重要。本文對(duì)目前國際,、國內(nèi)已經(jīng)和正在使用的測(cè)定涂層厚度的試驗(yàn)方法進(jìn)行了調(diào)查研究,，針對(duì)不同類型的彩涂板提出了最合適的涂層厚度測(cè)定方法。

1 GB/T 13448—2006 方法
1.1 4 種涂層厚度檢測(cè)方法的比較
在GB/T 13448—2006《彩色涂層鋼板及鋼帶試驗(yàn)方法》［2］中介紹了4 種彩涂板涂層厚度試驗(yàn)方法：磁性測(cè)厚儀法,、千分尺法,、金相顯微鏡法和鉆孔破壞式顯微觀察法，其中金相顯微鏡法規(guī)定為仲裁方法,。無論采用何種方法測(cè)定彩涂板的涂層厚度,，彩涂板的基板和涂層都會(huì)直接影響測(cè)定結(jié)果,。根據(jù)寶鋼多年的試驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)，這4 種方法的適用范圍,、檢測(cè)精度和優(yōu)缺點(diǎn)方面等的比較如表1 所示,。

目前，我國彩涂板生產(chǎn)企業(yè)多采用千分尺法測(cè)定涂層厚度,，而歐美企業(yè)則較多采用鉆孔破壞式顯微觀察法,。造成這種差異的主要原因除國內(nèi)人力成本低于歐美外，各種檢測(cè)方法本身的局限性也是主要原因,。
1.2 基板的影響
彩涂板基板一般包括冷軋鋼板,、電鍍鋅鋼板、熱鍍鋅鋼板和熱鍍鋁鋅鋼板,。冷軋基板由于沒有鍍層,，且生產(chǎn)工藝決定基板本身厚度和表面粗糙度的均勻性較好，因此無論采用哪種檢測(cè)方法,，其涂層厚度的測(cè)定結(jié)果都比其他基板的檢測(cè)誤差小,。有鍍層基板的厚度和表面粗糙度的波動(dòng)決定了采用國標(biāo)中磁性測(cè)厚儀法和千分尺法在進(jìn)行單點(diǎn)厚度測(cè)定時(shí)，測(cè)定結(jié)果會(huì)受到較大影響,。因?yàn)榇判詼y(cè)厚儀法先要測(cè)定涂鍍層總厚度,，然后測(cè)定鍍層厚度；而千分尺法先要測(cè)定彩涂板總厚度,，再測(cè)定基板厚度,，這兩種方法的兩次分別測(cè)定厚度的操作無法確保測(cè)定位置在同一點(diǎn)上，因此都會(huì)受到基板和鍍層波動(dòng)的影響,，造成測(cè)定結(jié)果的波動(dòng),，且厚度測(cè)定結(jié)果的波動(dòng)與基板的波動(dòng)成正比。金相顯微鏡法和DJH 法雖然能確保測(cè)定位置不變,，但是由于基板的波動(dòng)會(huì)造成檢測(cè)界面很難劃分清楚,，從而也會(huì)影響單點(diǎn)測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確性。國標(biāo)規(guī)定每個(gè)試樣以3 個(gè)點(diǎn)的平均值作為最終測(cè)定結(jié)果,，但是由于單點(diǎn)測(cè)定結(jié)果本身的波動(dòng),，因此采用平均值的方式也無法消除測(cè)定誤差。按照寶鋼的實(shí)
際檢測(cè)經(jīng)驗(yàn),，涂層厚度測(cè)定結(jié)果的離散性與基板波動(dòng)的大小成正比,。
1.3 涂層性能的影響
彩涂板涂層表面的粗糙度同樣也會(huì)影響國標(biāo)中4種檢測(cè)方法的準(zhǔn)確性，而涂層本身的彈性會(huì)影響磁性測(cè)厚儀法和千分尺法的測(cè)定準(zhǔn)確性,。這兩種方法都使用檢測(cè)探頭,，探頭對(duì)涂層或基板壓下的程度會(huì)影響到每次測(cè)量所得的厚度，從而影響測(cè)定結(jié)果,。隨著彩涂板產(chǎn)品品種的不斷豐富,，涂層表面不再是單一的光滑表面效果,，出現(xiàn)表面有不同紋理效果的產(chǎn)品，這類產(chǎn)品用磁性測(cè)厚儀法和千分尺法根本無法測(cè)定涂層厚度,。因?yàn)槠浼y理的深度最少能達(dá)到5~10 μm,，磁性測(cè)厚儀法和千分尺法測(cè)定時(shí)把紋理的深度都計(jì)為涂層厚度，產(chǎn)生很大的系統(tǒng)誤差,。金相顯微鏡法和DJH法可以用來測(cè)定這類產(chǎn)品,，但是由于紋理的不規(guī)則波動(dòng)，使判定測(cè)量界面受人為因素影響很大,，測(cè)定結(jié)果波動(dòng)也較大,。
1.4 測(cè)量面積的影響
檢測(cè)面積越大，其檢測(cè)結(jié)果的代表性就越好,，檢測(cè)精度也會(huì)隨之提高,。磁性測(cè)厚儀的檢測(cè)探頭直徑一般為1.5 mm，千分尺的檢測(cè)探頭直徑為6.3 mm,，金相顯微鏡法的測(cè)量長度一般不會(huì)超過1 mm,，而DJH 法的測(cè)量直徑一般也在1 mm 左右。因此在相同條件下,，這4 種檢測(cè)方法中千分尺法測(cè)定結(jié)果波動(dòng)最小,。
1.5 測(cè)定精度及其優(yōu)缺點(diǎn)分析
通過對(duì)這4 種方法的測(cè)定結(jié)果和操作經(jīng)驗(yàn)的長期積累,，我們以90 g 熱鍍鋅基板的測(cè)定結(jié)果為例,，分析4 種方法的測(cè)定精度和優(yōu)缺點(diǎn)，如表2 所示,。

有鑒于上述原因,，國內(nèi)較多采用檢測(cè)精度較高且速度較快的千分尺法作為彩涂板涂層厚度的檢測(cè)方法。而國外由于基板波動(dòng)較小,，DJH 法的測(cè)定波動(dòng)也就較小,，因此較多采用受人為因素影響小的DJH 法。
2 國際,、國內(nèi)其他方法
國際和國內(nèi)對(duì)涂層厚度的其他測(cè)量方法主要包括楔切法,、厚度差測(cè)量法、稱重法,、X 射線熒光法,、β 射線反射法、磁性測(cè)量法及渦流測(cè)量法等,。彩涂板國標(biāo)中的磁性測(cè)厚儀屬磁性測(cè)量法,，千分尺法屬厚度差測(cè)量法，鉆孔破壞式顯微觀察法屬于楔切法,，金相顯微鏡法為仲裁試驗(yàn)方法,。稱重法操作十分繁瑣,，不適用于快節(jié)奏的工廠試驗(yàn)室；X 射線熒光法和β 射線反射法是通過對(duì)涂層中某一特征元素含量的測(cè)定來計(jì)算涂層厚度,，對(duì)于彩涂板這種涂料配方不固定的樣品不適用,。在對(duì)渦流測(cè)量法進(jìn)行了調(diào)研和試驗(yàn)操作后，發(fā)現(xiàn)目前測(cè)定彩涂板涂層厚度最準(zhǔn)確也最簡(jiǎn)便的是一種將磁性測(cè)量法和渦流測(cè)量法結(jié)合在一起的設(shè)備,，通過組合探頭同時(shí)測(cè)定涂鍍層總厚度和鍍層厚度,，計(jì)算得到涂層厚度。這種測(cè)定方法由于測(cè)定的是同一點(diǎn)的涂鍍層總厚度和鍍層厚度,，從而避免了磁性測(cè)厚儀法所受到的鍍層波動(dòng)的影響,，測(cè)定結(jié)果的精度得到明顯提高。對(duì)于基板波動(dòng)越小的試樣,，其檢測(cè)精度越高,，例如，冷軋板和電鍍鋅基板的彩涂板,，其涂層厚度檢測(cè)精度可達(dá)0.5 μm,。
3 結(jié)語
（1） 對(duì)于國內(nèi)彩涂板目前的基板波動(dòng)現(xiàn)狀來說，千分尺法為最佳方法,，具有設(shè)備便宜,、操作簡(jiǎn)單、檢測(cè)精度較高的優(yōu)點(diǎn),。其缺點(diǎn)為：對(duì)試驗(yàn)人員的操作技能要求較高,；對(duì)于涂層表面有紋理效果的產(chǎn)品不能檢測(cè)；檢測(cè)結(jié)果只能精確至整數(shù)位,。
（2） 對(duì)于表面有紋理效果的彩涂板,，DJH 法為最佳方法，具有操作方便,、快速,、可以分別測(cè)定界面清晰的各個(gè)涂層的優(yōu)點(diǎn)。其缺點(diǎn)為：設(shè)備采購和運(yùn)行成本較高,；檢測(cè)結(jié)果受檢測(cè)人員主觀影響較大,；測(cè)定結(jié)果受基板波動(dòng)影響較大；不能用于檢測(cè)冷軋基板的彩涂板,。
（3） 磁性- 渦流相位法測(cè)定涂鍍層厚度方法也是一種很好的方法,，具有設(shè)備成本合理、操作簡(jiǎn)單,、快速,、單點(diǎn)測(cè)定精度高（可精確至0.5 μm）的優(yōu)點(diǎn)。其缺點(diǎn)是受基板表面的平整性和均勻性影響較大。