鋁陽極氧化膜的厚度測定方法
(1)顯微截面測量法
顯微截面測厚法是一種有損測量方法，該方法使用金相顯微鏡直接觀測待測試樣的橫截面，可以直接反映某測量位置鋁陽極氧化膜的局部膜厚。雖然顯微截面測量方法比較直觀，并不需要諸如氧化膜密度或折射指數(shù)等信息，又通過計算得到膜厚的數(shù)值，但是測量位置(即顯微截面及測量位置)的范圍有限，因此應該注意選擇有代表性的位置，才能獲得厚度與膜厚均勻性的準確信息。顯微截面測厚法的測量精度影響因素很多，例如樣品的表面粗糙度、橫截面的垂直度、顯微鏡的測量精度、放大倍數(shù)的選擇、氧化膜變形等都會引起測量數(shù)據(jù)的偏差。在正常測量條件下，當膜厚大于25μm時，測量誤差可以小于5%。顯微截面測厚法的具體操作，可參見表1中序號1“顯微截面測量法”的各國標準中的有關條文規(guī)定。
顯微截面測量法是一種經(jīng)典的金相實驗技術，操作比較耗時而且需要有操作技巧，操作者只有具備熟練的金相技術才可以得到準確的結果。操作技術應該注意的是:①切割橫截面要仔細，避免飛邊或變形;②試樣的橫截面與試樣表面完全垂直，垂直度的偏差直接引起厚度測量的誤差。例如垂直度偏差10°，則厚度誤差達到2%;③橫截面試樣鑲樣時，樣品與鑲樣樹脂材料之間不得留有空隙;④金相顯微鏡的測微鏡經(jīng)常標定，放大倍數(shù)可根據(jù)視場直徑為膜厚的1.5~3倍來考慮，原則上放大倍數(shù)愈大則測量誤差愈小。但是常用的顯微鏡放大倍數(shù)是1000倍，此時屏幕上的1mm正好相當于1μm膜厚,換算比較方便而且非常直觀。
顯微截面法是陽極氧化膜厚度在5μm以上時厚度測定的仲裁方法，該樣品可以作為標定其他厚度測定方法的基準片。
(2)質(zhì)量損失法
質(zhì)量損失法(也稱重量法或失重法)是通過脫膜前后的質(zhì)量變化(即失重值)計算陽極氧化膜的厚度，此方法適用于絕大部分變形或鑄造鋁合金，但是銅含量大于6%的鋁合金不宜使用。在確定鋁陽極氧化膜的密度后，按照下列公式可以計算得到測量面積A的平均膜厚。
(3)渦流測厚法
渦流測厚法是工廠常用的、非常方便的在線非破壞性的無損快速測量方法，特別適用于生產(chǎn)現(xiàn)場、銷售現(xiàn)場和施工現(xiàn)場的快速無損膜厚監(jiān)測。渦流測厚儀器本身的品質(zhì)是保證測量度和重復性的關鍵因素，購置之前應該充分了解儀器的性能和精度，使用之前應該熟讀儀器所附的說明書。渦流測厚儀適用于在非磁性金屬上的非導電膜(絕緣膜)的厚度測量，因此作為鋁合金陽極氧化膜厚度的快速測量非常合適和方便，但是一般不能用于很薄的鋁合金化學轉(zhuǎn)化膜的厚度測量。渦流測厚法的原理是:置于氧化膜上的測量探頭中安裝高頻交流線圈產(chǎn)生的高頻電磁場，使絕緣膜下非磁性金屬導體產(chǎn)生一個渦流值，這個渦流值的大小是與膜的厚度定量相關的。基于這個事實，在選擇的高頻下，膜厚δ與電容值C成反比的函數(shù)關系:
??????C=Aε/(4πδ)
式中，δ為陽極氧化膜厚度，μm;A為氧化膜的表面積，cm2;ε為氧化膜的介電常數(shù)。
當渦流測厚儀的探頭置于鋁陽極氧化膜的表面時，一.般可以在儀器面板上直接讀出探頭與金屬鋁基體之間的距離，這個距離就是非導電性的絕緣陽極氧化膜厚度的數(shù)值。儀器讀數(shù)的準確性直接與零點校準(采用沒有氧化膜的同–鋁合金進行校準)和標準膜厚標定(采用標準厚度片標定)有明顯關系，因此渦流測厚儀在每次測量之前進行零點校準和膜厚標定，這是一項不可缺少的測量步驟。渦流測厚儀不能測量非常薄的氧化膜，而只適用于測定厚度為5μm以上的陽極氧化膜。在測量中還注意試樣測量面的平面度和平整度，以保證測量的可靠性。目前渦流測厚儀已經(jīng)使用了接近半個世紀，現(xiàn)代渦流測厚儀在防止零點漂移和提高測量精度方面已經(jīng)有了很大的改進和提高，因此選擇高精度渦流測厚儀是維持高精度檢測的前提。
渦流測厚儀測量陽極氧化膜的厚度，應該注意各種因素對于測量精度的影響。這些影響因素有膜的厚度、基體金屬的厚度、表面粗糙度、試樣曲率、試樣變形度、測試位置和施加探頭的壓力、表面附著污染物、環(huán)境溫度等。為此在測量操作時，應該將探頭平穩(wěn)、垂直地置于清潔干燥的待測試樣表面，探頭施加的壓力盡可能保持恒定。試樣的被測量的位置應該在平面上，盡可能符合測試目的和要求，試樣如有一定曲率需要使用專用于有曲率平面的探頭。另外試樣不得變形，膜的厚度應該在儀器的測量范圍內(nèi)。操作時一-般應該進行多次測量而取其平均值。
特別需要再次指出的是，為了保證測量精度，每次厚度測量前，都要對沒有陽極氧化膜的鋁合金基體進行零點校準，然后使用標準膜厚檢測片進行多點膜厚標定。
