金属和氧化物覆盖层厚度的测量方法有多种,以下是一些常用的方法:
金相法:采用金相显微镜检测横断面,直接以标尺辅助测量金属覆盖层、氧化膜层的局部厚度。这种方法一般适用于厚度大于1μm的覆盖层,以保证测量结果在误差范围之内。厚度越大,误差越小。
扫描电子显微镜(SEM)测膜厚度:SEM测试范围宽,适用于测量厚度在0.01μm到1mm之间的金属或非金属膜层。样品前处理与金相测厚相同,配有能谱附件(EDS)的SEM设备可以确定每一层膜层的成分。
X射线荧光法(XRF):适用于测量厚度大于0.01μm的金属膜层,可以测量多层。测量前需知道样品的镀膜工艺信息(如基材材料、膜层材料及顺序)。这种方法可以实现无损检测。
X射线光电子能谱仪(XPS):适用于测量纳米级厚度的膜层。
台阶测厚方法:使用台阶仪进行测量,该方法对厚度的测量范围较宽,从0.1μm到10μm均能检测。
磁性法:磁性测厚仪通过测量磁铁和基体金属之间由于存在覆盖层而引起的磁引力的变化,或者是测量穿过覆盖层与基体金属的磁通路的磁阻,来测量覆盖层厚度。这种方法适合测量磁性金属上的非磁性镀层。
库仑法:适合测量单层和多层金属覆盖层厚度,包括多层如Cu/Ni/Cr以及合金覆盖层和合金化扩散层的厚度。不仅可以测量平面试样的覆盖层厚度,还可以测量圆柱形和线材的覆盖层厚度。
还有覆层测厚仪等设备,它采用磁性法和涡流法的原理,测量速度快、精度高、稳定性好,且为无损测量,适用于工业和科研中的广泛应用。