金属涂层适用于由合金，金属和塑料制成的各种物品。这些用于装饰目的，或增强其表面的化学和物理性质（磨损和耐热性，腐蚀，硬度，导电性，可焊性，粘附或润滑性）。
底层涂层会导致产品严重失效，涂层会显著增加制造成本。控制涂层厚度或涂层重量对于金属加工、制造、航空航天和汽车工业至关重要。
在现有的测量金属涂层重量的技术中，x射线荧光(XRF)光谱分析有很多好处:它是特定的元素和无损的，并且它能给出非常准确的结果。1
然而，对于一些元素，XRF无法测量纯有机涂层或太厚的金属层。多年来，这是通过将样品带进分析仪室或靠近分析仪室进行分析来解决的，这样它就可以通过台式XRF进行分析。
图片来源:Thermo Fisher Scientific -元素分析仪和相分析仪
在没有切割样品的情况下，测量沉重或大型零件的涂层厚度是不切实际的，而手持式XRF可以用来克服这一限制。最轻，最小和最强大的管式手持XRF分析仪，Thermo Scientific™Niton™XL5 Plus，测量涂层重量或金属涂层厚度精确在几秒内。
无损分析直接在生产线上进行过程控制或在成品现场进行。操作人员能够直接分析重型和大型零件，提高效率，提高生产率。
尼顿XL5 Plus手持式XRF分析仪。图片来源:Thermo Fisher Scientific -元素分析仪和相分析仪
仪器特点和分析技术设置
Niton XL5 Plus是一款先进的手持能量色散XRF分析仪，具有:
- ProGuard探测器保护，停止窗户穿刺
- 一种专用的小型化5W (5-50 kv/5-500µA)银阳极x射线管
- 分析大面积8毫米的标准点尺寸，并补偿微观异质性
- 具有石墨烯窗口的大型硅漂移检测器，用于增强轻元素检测
- 一个可选的3毫米小光斑准直器，以分析小尺寸的样品
- 一个微型摄像机来显示和记录分析区域
- 微距相机，以取得样本图像，以加强记录保存
通过利用基于专有的基础参数（FP）算法，Niton XL5 Plus分析仪是万能的，处理无限数量的情况，而不必使用参考标准校准分析仪。1，2
Niton XL5 Plus分析仪可以测量一个基材上最多四层的涂层厚度或涂层重量。基底可定义为合金、金属、木材或塑料，层可定义为合金、纯元素或化合物(通过伪元素)。
对于涂层分析，使用Niton XL5 Plus分析仪开发的分析技术直观、简单。用户根据AISI/ASTM、DIN或GB标准，选择层的数量，并通过使用元素或可用的合金库列表输入层和基材的组成，如图1所示。
图1所示。用户定义概要文件的摘录(分析方法)。图片来源:Thermo Fisher Scientific -元素分析仪和相分析仪
在这种分析技术存储在剖面中之后，仪器就可以使用了。Niton XL5 Plus分析器使操作人员能够根据需要配置、存储和调用任意数量的配置文件。
零XL5加涂层模式应用的能力和实例
表1显示了Niton XL5 Plus涂层模式的性能，涂层材料在不同的应用和行业中用于许多目的。欧洲杯足球竞彩
表格1。Niton XL5 Plus分析仪镀层模式测量性能实例及应用。来源:Thermo Fisher Scientific -元素分析仪和相分析仪
| 测量能力 |
涂层的例子 |
用途或改良财产 |
行业应用 |
| 在纯金属*或非金属基材上的单元素层 |
AG / CU.
Zn / [钢]
Cd /(钢)
CU /塑料] |
导电性
耐蚀性
耐蚀性
金属喷涂底漆 |
电气化产品
各种金属加工
航空航天、军事
各种金属加工 |
多重单质层
一种纯金属*或非金属衬底 |
Au / Ni / Cu/ [Zn]
Cr/ Ni / Cu /[塑料]
Ti / Zn /[钢]
Zr / Zn /[钢] |
装饰性的
装饰性的
耐蚀性
耐蚀性 |
配件和服装
制造、设备
制造，汽车
制造，汽车 |
| 单一单元素层覆盖在合金上 |
Cr /[不锈钢]
Rh /[白金]
Rh /(黄铜)
Ti /[铝合金]
Zr /[铝合金]
Cr (VI) /[合金**] |
磨损和耐腐蚀
装饰性的
装饰性的
耐腐蚀，油漆底漆
耐腐蚀，油漆底漆
耐腐蚀，油漆底漆 |
各种金属加工
珠宝
配件
制造、汽车
制造、汽车
各种金属加工 |
| 多层合金 |
Cr /镍(铜) |
装饰性的 |
|
| 用作纯金属涂层的合金 |
夹/(钢)
夹/ (Al)
ZnNi /(钢) |
磨损和耐腐蚀
磨损和耐腐蚀
耐蚀性 |
一般制造
一般制造
汽车、航空航天 |
| 合金的涂层 |
夹/(柯伐) |
磨损和耐腐蚀 |
玻璃密封 |
| 使用示踪元素复合图层 |
P2O5/ [钢]
锡/ [工具钢] |
腐蚀,油漆底漆
硬度、耐磨性 |
制造、汽车
切割工具 |
*在电镀产品的许多情况下，低合金钢可以近似为纯铁、铝、钢、铜、锌合金
使用Niton XL5 Plus分析仪可以分析任何金属涂层组合;示例列表并非详尽无遗。只要涂层层和基材的成分不相同，且涂层层的厚度不超过临界值，称为无限厚度，就可以进行分析。1,2,3
当来自基板或层的信号通过中间层或层本身完全吸收时，达到无限厚度。图2中可以看出三个真实示例的分析结果。
图2。使用Niton XL5 Plus涂层模式获得“开箱即用”的测量示例。a)银对铜。实验室值Ag: 13 μm。b)镀锌钢表面镀锆。Zr的实验室值:38 mg/m2．锌期望值:约80 g/m2．c)科伐上的化学镀镍(NiP)TM合金(科伐是CRS Holdings, Inc.的商标)认证厚度:20 μm。图片来源:Thermo Fisher Scientific -元素分析仪和相分析仪
所有三个结果都是在没有任何基于涂层参考样品的经验调整和直接从盒子。第一个例子是对电气化产品中使用的铜制成的样品进行分析。为了提高在高频下的导电性，产品被镀上银。
这是一种简单的单元素涂层系统，覆盖在纯金属上。图2a展示了使用Niton XL5 Plus分析仪的12.88µm和实验室测得的13µm的分析结果，具有很高的准确性。
第二个例子是对热镀锌钢上的锆转化涂层的分析，该涂层用于汽车工业等。这是一个两层的涂层系统，由一层相当厚的锌，以防止生锈，第二层锆防止锌的“白色生锈”;含锆层通过防止氢氧化锌的形成来确保更好的涂料层附着力。
锆的层数不超过几个原子层的当量，所以它非常薄。锆的实测值(40.24 mg/m2)非常接近实验室值(38毫克/立方米)2)，而锌的实测值也接近期望值。
科瓦合金上的化学镀镍是第三个例子。当需要可靠的玻璃-金属密封时，可伐合金被用于工业。这种合金由大约17%的钴、29%的镍、一些低于1%的其他元素和平衡的铁组成。
化学镀镍是一种镍磷合金(NIP)，它被化学地应用在基材上，以提高表面的耐蚀性和耐磨性。由于它是一种合金包裹在另一种合金上作为基体，而且两种合金都含有高浓度的镍，这种类型的样品比较难以分析。
在这个例子中，分析结果(18.58µm)也非常接近认证值(20.0µm)。的Niton XL5 Plus分析仪在涂层模式是非常多用途的，并提供准确的，“开箱即用”的结果，无需任何调整，为最简单的最复杂的涂层样品。
如果需要，可以在类型标准化过程中利用参考样品(标准品或内部特征参考材料)进一步提高测量的精度。欧洲杯足球竞彩
结论
为了确保客户的涂料规格得到遵守，质量控制在线，在线，或在最终产品检验过程中是至关重要的。Niton XL5 Plus分析仪帮助操作员:
- 通过减少生产错误来降低生产成本，例如:
- 涂料太厚会增加成本，因为使用的产品比需要的多
- 涂层太薄会导致高保修成本、耐腐蚀性差和/或产品失效
- 无损分析是指不需要损坏或切割高价值的产品
- 通过简单的报告生成工具生成证书和质量报告
- 测量金属等级和成分，以确保收到的货物与采购订单相符
- 从门口向产品的货物检测生产审计轨迹
- 符合国际方法ISO 3497和ASTM B568，实现内心的平静
- 通过多种测量和自动平均来确保产品中的一致涂层以提高质量
- 提供快速周转，即时结果，无需样品准备(相对于统计抽样，然后进行实验室分析，这是耗时的)
Niton XL5 Plus分析仪和涂层模式从传统的金属识别和成分测量过程中向前迈出了重要的一步。
参考资料及进一步阅读
- 涂层、涂料和薄膜沉积，第4章便携式x射线荧光光谱原位分析能力，Philip Potts和Margaret West编辑，RSC出版2008年
- ASTM B568-98（2009）通过X射线光谱法测量涂层厚度的标准试验方法。
- 涂层厚度的测量- x射线光谱法。
图片来源:Thermo Fisher Scientific -元素分析仪和相分析仪
确认
生产的材料最初由鲍尔从赛莫费欧洲杯足球竞彩雪科学。
此信息已被采购，从Thermo Fisher Scientific - 元素分析仪和相位分析仪提供的材料提供和调整。欧洲杯足球竞彩
欲了解更多信息，请访问Thermo Fisher Scientific -元素分析仪和相分析仪。