一、庫侖法測(cè)厚發(fā)展
庫侖測(cè)厚儀是從上世紀(jì)70年代中期開始,從日本引進(jìn)并在兩年內(nèi)消化,1978年終于研制出庫侖測(cè)厚儀,但由于當(dāng)時(shí)的歷史背景只能用分離電子元器件制作,庫侖法儀器主要技術(shù)指標(biāo)都能達(dá)到要求、是我國第一個(gè)完全用自己的知識(shí)產(chǎn)權(quán)、自己制造該儀器。
隨著國際電子產(chǎn)品和電子元器件的不但更新及電鍍技術(shù)不斷提高、電子元器件以走向了集成電路化,國外的庫侖測(cè)厚儀以從測(cè)量單金屬鍍種發(fā)展成、智能型能測(cè)量多層鎳、合金鍍層等高技術(shù)要求的庫侖測(cè)厚儀,分離元件制作的庫侖測(cè)厚儀達(dá)不到這個(gè)要求。在原有的基礎(chǔ)上,自主研制智能型電解測(cè)厚儀、經(jīng)過兩年多努力、終于研制出智能電解測(cè)厚儀,并通過部級(jí)技術(shù)鑒定(原機(jī)械工業(yè)部),經(jīng)國家經(jīng)委批準(zhǔn)為國家級(jí)新產(chǎn)品。根據(jù)中華人民共和國計(jì)量和計(jì)量法實(shí)施細(xì)則的有關(guān)規(guī)定,于90年代初經(jīng)湖北省計(jì)量局(現(xiàn)在的技術(shù)監(jiān)督局)對(duì)智能電解測(cè)厚儀進(jìn)行計(jì)量器具新產(chǎn)品實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明機(jī)符合定型計(jì)量器具的技術(shù)指標(biāo)、獲得計(jì)量器具檢驗(yàn)合格證書和生產(chǎn)許可證。
隨著時(shí)代的發(fā)展,電腦不斷的普及,也隨全國各地的使用廠家提出新的鍍種要求,如:電鍍銦、鋯、鈦、化學(xué)鍍鑷等,研制的新型計(jì)算機(jī)測(cè)厚系統(tǒng),是當(dāng)時(shí)世上唯一能與通用電腦配接使用的測(cè)厚儀。它的問世解決了單金屬鍍種、合金鍍種、多層鎳、線材、等許多技術(shù)難點(diǎn),可以由電腦操縱測(cè)量的全過程,儀器可靠性大為提高??梢宰詣?dòng)記錄測(cè)量過程中電解電位等全部數(shù)據(jù),并以曲線圖形顯示在PC機(jī)的屏幕上。所有數(shù)據(jù)可以保存在計(jì)算機(jī)的硬盤上作為檔案資料。通過測(cè)量曲線分析、可以知道是否有合金層。
二、庫侖法測(cè)厚原理
庫侖法測(cè)厚是對(duì)被測(cè)部分的金屬鍍層進(jìn)行局部陽極溶解通過陽極溶解鍍層達(dá)到材料基體時(shí)的電位變化來進(jìn)行鍍層厚度的測(cè)量(您是否了解鍍層測(cè)厚原理)。
庫侖法測(cè)厚將被測(cè)金屬鍍層作為陽極,并置于電解液中進(jìn)行電解,所溶解的金屬量與通過的電流和溶解時(shí)間的乘積成比例,既與消耗的電量成比例。
在庫侖法測(cè)厚中、通常選用電解液的電流效率η接近于100%。
三、庫侖法計(jì)算方程
在η=100%的情況下、若陽極溶解鍍層的面積保持一定,則被測(cè)量鍍層厚度可按下式計(jì)算,
d=XQ
式中:Q-溶解被測(cè)鍍層厚度d所消耗的電量,Q=It(c)
X-給定金屬鍍層、電解液和電解池情況下的常數(shù)。
X在電流效率η=100%的情況下、根據(jù)陽極溶解面積、電化摩爾質(zhì)量和鍍層金屬密度進(jìn)行計(jì)算,也可按已知厚度的鍍層進(jìn)行測(cè)量來確定。通常按這種方式制作的測(cè)厚儀稱作電量計(jì)式電解測(cè)厚儀。
如果陽極溶解被測(cè)鍍層面積和電流都保持一定值,則被測(cè)量鍍層厚度可按下式計(jì)算:
d=Vt
式中:t–陽極溶解被測(cè)鍍層厚度D所經(jīng)過的時(shí)間
V-給定金屬鍍層、電解液、電解池和電流情況下的陽極溶解速度。
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