Để xác định độ dày màng sơn chống cháy chuẩn và đúng quy định phòng cháy. Việc xác định độ dày màng chống cháy phải để khô. Thời gian để khô tùy từng nhiệt độ thời tiết, độ thông gió, độ ẩm không khí thì trung bình thời gian khô hoàn toàn lớp sơn từ 20 đến 24 giờ. Nếu xác định độ dày màng sơn chưa khô, hay khô chưa hoàn toàn sẽ để lại sai số trong công tác kiểm tra cuối cùng, không đảm bảo chất lượng công trình. Màng sơn ướt khi khô sẽ bị co ngót, hao hụt lên tới 30%. Vậy nếu công trình yêu cầu tiến độ, việc xác định màng sơn ướt để lại sai số, để giải quyết vấn đề này mang lại hiệu quả trong công việc ta sẽ xác định độ dày màng sơn chống cháy như thế nào? Bài viết sẽ làm rõ tất cả các vấn đề trên.

Phương pháp cơ học xác định độ dày màng sơn chống cháy

 Nguyên tắc của phương pháp cơ học để xác định độ dày màng sơn chống cháy

• Để xác định độ dày màng sơn chống cháy với các dụng cụ đo cơ học dựa trên nguyên tắc trắc vi kế hoặc dụng cụ đo kiểu đồng hồ, được sử dụng để đo độ dày màng là chênh lệch giữa tổng độ dày (nền + màng) và độ dày nền.

Có hai cách xác định độ dày màng sơn chống cháy

• Các phép đo được thực hiện trước và sau khi loại bỏ lớp phủ (phá hủy)

Tổng độ dày trước hết được đo tại khu vực đo xác định và sau đó độ dày nền được đo sau khi lớp phủ đã được loại bỏ ở khu vực đo.

• Các phép đo được thực hiện trước và sau khi tạo lớp phủ (không phá hủy)

Đo độ dày nền trước và sau đó đo tổng độ dày tại cùng khu vực đo sau khi phủ sơn.

Độ dày màng được tính từ chênh lệch giữa hai số đo.

Dụng cụ đo chiều sâu hoặc máy đo biên dạng cho phép độ dày màng được xác định trực tiếp chênh lệch về độ cao giữa bề mặt lớp màng và bề mặt nền lộ ra.

• Phạm vi áp dụng của phương pháp cơ học xác định độ dày màng sơn chống cháy

Nguyên tắc cơ học chủ yếu thích hợp với tất cả các tổ hợp nền-màng. Khi sử dụng dụng cụ đo cơ học, nền và lớp phủ phải đủ cứng để ngăn ngừa số đo bị sai lệch do đầu đo tạo ra vệt lõm.

Trắc vi kế hoặc dụng cụ đo kiểu đồng hồ cũng thích hợp đối với việc đo độ dày màng của mẫu thử hình trụ có mặt cắt ngang tròn (ví dụ dây, ống).

Máy đo biên dạng được công nhận là phương pháp trọng tài trong trường hợp có tranh cãi.

•  Tổng quát

Trong phương án “tạo lớp phủ”. Sử dụng khuôn có các lỗ được dán nhãn để đảm bảo rằng việc xác định độ dày nền và tổng độ dày được thực hiện chính xác tại các điểm giống nhau.

CHÚ THÍCH 1: Phương án “tạo lớp phủ” tốt nhất nên được sử dụng trong trường hợp nền nhựa do trong hầu hết các trường hợp không thể làm lộ nền ra mà không gây sự hư hại.

Trong phương án “loại bỏ lớp phủ”, khu vực đo phải được khoanh tròn và dán nhãn. Lớp phủ phải được loại bỏ cẩn thận và hoàn toàn trong khu vực đo mà không gây hư hại nền về mặt cơ học hoặc hóa học. Nền có thể được che một phần bằng cách sử dụng băng dính trước khi sơn từng lớp để thực hiện các bước như đã xác định.

Trong trường hợp dụng cụ đo chiều sâu và máy đo biên dạng, lớp phủ không được loại bỏ trong khu vực đo phải còn nguyên không hư hại.

Trong trường hợp máy đo biên dạng, phần biên giữa nền và bề mặt lớp màng phải được xác định đủ.

Đối với nền cứng (ví dụ kính) lớp phủ có thể được loại bỏ cơ học, nhưng với nền có độ cứng kém hơn (ví dụ thép) lớp phủ phải được loại bỏ theo phương thức hóa học sử dụng dung môi hoặc thuốc tẩy sơn.

CHÚ THÍCH 2: Trong trường hợp các vật liệu có độ cứng kém hơn như thép, lớp màng có thể được cắt xuyên bằng khoan lõi có đường kính 10 mm và đĩa lớp phủ được hình thành như vậy được loại bỏ bằng dung môi hoặc thuốc tẩy sơn.

Tất cả các bề mặt (lớp phủ, nền, mặt trái mẫu thử) được tiếp xúc hoặc được đo phải làm sạch và không có cặn lớp màng.

Để xác định độ dày màng sơn chống cháy sẽ xuất hiện độ chênh lệch về độ dày 

 Mô tả dụng cụ

 Trắc vi kế

Trắc vi kế phải có khả năng đo chính xác đến 5 mm. Nó phải gắn với bánh hãm để hạn chế lực gây ra bởi trục quay trên bề mặt thử.

Kiểu 1 – Cố định với giá

Đầu trắc vi kế có bề mặt đo phẳng được kẹp chặt với giá cứng bằng tấm đệm phẳng sao cho độ cao của nó có thể điều chỉnh được. Bề mặt đo phải song song thẳng với đỉnh tấm đệm.

Kiểu 2 – Dụng cụ cầm tay

Thuật ngữ thường sử dụng đối với loại dụng cụ này là một trắc vi kế ngoài, mặc dù nó cũng được biết đến là thước cặp micro dành cho sử dụng đo ngoài (xem ISO 3611). Trắc vi kế phải phù hợp với các yêu cầu của ISO 3611. Bề mặt đo của trục quay và đe phải phẳng và song song với nhau.

Dụng cụ đo kiểu đồng hồ xác định độ dày màng sơn chống cháy

Dụng cụ đo kiểu đồng hồ cơ học phù hợp với các yêu cầu của ISO 463 và dụng cụ đo kiểu đồng hồ điện tử chủ yếu có thể đo với độ chính xác đến 5 mm (dụng cụ đo kiểu đồng hồ cơ học) hoặc 1 mm (dụng cụ đo kiểu đồng hồ điện tử), hoặc tốt hơn. Dụng cụ đo phải được lắp với thiết bị nâng đầu đo. Hình dạng của đầu đo phải được lựa chọn phù hợp với độ cứng vật liệu phủ mà nó phải đo độ dày (hình cầu đối với các vật liệu cứng, phẳng đối với các vật liệu mềm).

• Cố định với giá

Dụng cụ đo kiểu đồng hồ được gắn vào giá như được biểu thị trong Hình 6. Nếu đầu bút phẳng được sử dụng, bề mặt đo phải song song thẳng với mặt trên của tầm đế.

Dụng cụ đo kiểu đồng hồ cố định với giá

• Dụng cụ cầm tay

Dụng cụ đo kiểu này gắn với một tay cầm. Thiết bị nâng pit-tông phải được định hình sao cho dụng cụ đo độ dày có thể được thao tác bằng một tay. Đầu đe có khả năng hoán đổi phải được định vị ngược với đầu đo chuyển động. Hình dạng của đầu đo phải được lựa chọn phù hợp với độ cứng vật liệu được thử (hình cầu đối với các vật liệu cứng, phẳng đối với các vật liệu mềm).

Nếu cả đầu đo và đe có thiết kế phẳng, các bề mặt phẳng phải song song với nhau.

• Cách tiến hành

Chuẩn bị mẫu thử như được xác định đối với các phương án “loại bỏ lớp phủ” và “tạo lớp phủ”.

Thao tác tất cả các dụng cụ sao cho mặt được phủ của mẫu thử hoặc mặt sẽ được phủ đối diện trục quay hoặc bộ phận tiếp xúc (dụng cụ đo kiểu đồng hồ) trong phương án “loại bỏ lớp phủ” và “tạo lớp phủ”.

Khi sử dụng dụng cụ được gắn với giá đặt mẫu thử trên tấm đế.

Khi sử dụng loại dụng cụ cầm tay giữ mẫu thử áp vào đầu đo cố định.

CHÚ THÍCH: Cán dụng cụ được xác định, kiểu 2 trong từng trường hợp, có thể được kẹp vào giá để thao tác dễ dàng hơn.

Lặp lại quy trình đối với phép đo thứ hai sau khi loại bỏ lớp màng (“loại bỏ lớp phủ”) hoặc tạo lớp màng (“tạo lớp phủ”).

Thực hiện từng phép đo sao cho:

– Khi sử dụng micromet như được mô tả , trục quay chuyển động ngược bề mặt được thử cho đến khi bánh hãm được kích hoạt;

– Khi sử dụng dụng cụ đo kiểu đồng hồ như được mô tả, bề mặt thử được tiếp xúc cẩn trọng bởi đầu bộ phận tiếp xúc tải có lò xo.

Độ dày màng là sự chênh lệch giữa số đo nhận được đối với tổng độ dày và số đo nhận được đối với độ dày nền.

Dụng cụ đo chiều sâu

• Dụng cụ và các chuẩn đối xứng

1 Kiểu 1 – Dụng cụ đo chiều sâu kiểu trắc vi kế 

Trắc vi kế loại này chủ yếu có khả năng đo chính xác đến 5 mm hoặc tốt hơn. Trắc vi kế phải được lắp bánh hãm để giới hạn lực do bộ phận tiếp xúc trên nền. Nó có đế hoặc bệ phẳng được đặt trên bề mặt lớp phủ và có tác dụng như mặt phẳng đối chứng.

Dụng cụ đo chiều sâu kiểu đồng hồ 

Dụng cụ đo kiểu đồng hồ cơ học phù hợp với các yêu cầu của ISO 463 và dụng cụ đo kiểu đồng hồ điện tử chủ yếu có thể đo với độ chính xác đến 5 mm (dụng cụ đo kiểu đồng hồ cơ học) hoặc 1 mm (dụng cụ đo kiểu đồng hồ điện tử), hoặc tốt hơn. Dụng cụ đo có thể có đế hoặc bệ phẳng mà được đặt trên bề mặt lớp phủ và có tác dụng như mặt phẳng đối chứng.

3 Chuẩn đối chứng đối với định vị điểm “0” dụng cụ đo

Đĩa chuẩn phẳng được yêu cầu để định vị điểm “0” của dụng cụ đo. Đĩa chuẩn phải bao gồm một đĩa kính phẳng mà dung sai độ phẳng của đĩa không được quá 1 mm(xem ISO 1101).

• Cách tiến hành

Loại bỏ lớp phủ từ khu vực đo. Đưa dụng cụ về 0 bằng cách kiểm tra điểm “0” bằng đĩa chuẩn và sau đó:

1. a) Khi sử dụng dụng cụ đo chiều sâu trắc vi kế, đặt bệ trên bề mặt lớp phủ sao cho trục quay ở bên trên khu vực lộ ra và vặn trục quay xuống cho đến khi đầu chạm nền và bánh hãm khởi động;
2. b) Khi sử dụng dụng cụ đo chiều sâu kiểu đồng hồ, đặt bộ phận tiếp xúc trên nền lộ ra và bệ (hoặc chân/chốt tiếp xúc) trên lớp phủ (nếu dụng cụ đo thuộc loại có chân/chốt tiếp xúc, cần thận trọng nhằm đảm bảo chúng vuông góc với bề mặt mẫu thử).

Độ dày màng có thể được biểu thị ngay lập tức là số đo chiều sâu (hiệu chính, khi cần thiết, đối với bất kỳ lỗi điểm “0” nào có).

Quét biên dạng bề mặt

• Mô tả dụng cụ

Dụng cụ này bao gồm một kim ngang kết nối với thiết bị ghi và khuếch đại phù hợp. Đối với mục đích của phép đo độ dày màng, dụng cụ được sử dụng để đo biên dạng của vai được hình thành giữa nền và lớp phủ bằng cách loại bỏ phần lớp phủ. Dụng cụ đo biên dạng hoặc độ nhám có kim chuyển động tự do mà theo đó bán kính của đầu kim được lựa chọn phù hợp với độ nhám của nền và bề mặt lớp màng, là thích hợp nhất.

CHÚ THÍCH: Các phép đo có thể được thực hiện dựa trên nguyên lý quang học hoặc âm học (nghĩa là không có bất kỳ tiếp xúc nào với mẫu thử).

• Cách tiến hành

Chuẩn bị mẫu thử như được xác định. Quét và ghi lại biên dạng bề mặt trong khu vực đo sử dụng máy vẽ đồ thị và màn hình thích hợp.

Các yếu tố sau có thể tác động bất lợi đối với các số đo:

– Các bề mặt chưa được làm sạch hết;

– Các rung động trong hệ thống đo;

– Sử dụng đầu kim không phù hợp.

Vẽ các đường tham chiếu qua độ cao trung bình của đường quét được ghi lại đối với bề mặt lớp màng (đường phía trên) và qua đường quét được ghi lại đối với nền (đường phía dưới). Đo độ dày màng là khoảng cách giữa các đường chuẩn tại điểm giữa của vai.

Phương pháp khối lượng xác định độ dày màng sơn chống cháy

• Nguyên tắc

Độ dày màng khô, t_d, tính bằng micro mét, được tính từ sự chênh lệch giữa khối lượng của mẫu thử không được phủ và khối lượng của mẫu thử được phủ sử dụng công thức sau:

Trong đó:

m_o         là khối lượng mẫu thử không phủ, tính bằng gam;

m         là khối lượng mẫu thử đã được phủ, tính bằng gam;

A          là diện tích bề mặt được phủ, tính bằng mét vuông;

r_o         là khối lượng riêng của vật liệu phủ khô, tính bằng gam trên mililít

CHÚ THÍCH: Khối lượng riêng lớp màng khô của vật liệu phủ có thể được xác định theo ISO 3233.

• Phạm vi áp dụng

Phương pháp khối lượng được áp dụng phổ biến.

• Tổng quát

Sử dụng phương pháp khối lượng thu được giá trị trung bình của độ dày màng khô trên toàn bộ diện tích bề mặt phủ. Đặc biệt với việc áp dụng phun, mặt trái của mẫu thử được che để ngăn ngừa các sai số phép đo do phủ một phần lên mặt trái (phun đè lên).

 Chênh lệch về khối lượng

• Thiết bị, dụng cụ

Dụng cụ yêu cầu là cân có khả năng cân đến 500 g có độ chính xác đến 1 mg.

• Cách tiến hành

Cân mẫu thử sạch khi chưa được phủ, sau khi phủ, làm khô và cân lại. Tính độ dày màng khô sử dụng công thức (2).

Phương pháp quang học

•  Nguyên tắc

Trong phương pháp mặt cắt ngang mẫu thử được mài/cắt dọc theo mặt phẳng vuông góc với lớp phủ sao cho độ dày màng có thể được đo trực tiếp bằng cách sử dụng kính hiển vi .

CHÚ DẪN

Với phương pháp cắt nêm mặt cắt với kích cỡ xác định được thực hiện trong lớp phủ sử dụng dụng cụ cắt theo góc xác định đối với bề mặt. Độ dày màng, t, được tính bằng cách sử dụng công thức sau:

t = b× tana                                 (3)

Trong đó

b là nửa chiều rộng hình chiếu của mặt cắt (từ cạnh đến nền), được xác định bằng cách sử dụng kính hiển vi;

a là góc cắt.

Cắt nêm đối xứng có thể được thực hiện trong lớp phủ sử dụng lưỡi dao đặc biệt, khoan hình nón sử dụng máy khoan đặc biệt và cắt nghiêng  sử dụng dụng cụ khía rãnh.

•  Phạm vi áp dụng

Nguyên tắc quang học về cơ bản phù hợp với tất cả các tổ hợp nền – màng. Độ dày của các lớp riêng rẽ trong lớp phủ nhiều lớp cũng có thể đo được, miễn là từng lớp đủ để phân biệt với nhau.

Nếu phương pháp cắt ngang hoặc nêm được sử dụng, nền sẽ phải có các đặc tính cần thiết để có thể cắt từng đoạn, khoan hoặc cắt.

Trong trường hợp có tranh cãi, phương pháp cắt ngang được công nhận là phương pháp trọng tài.

• Tổng quát

Mẫu thử phải phẳng đối với phương pháp cắt nêm.

Nếu vật liệu phủ có tính đàn hồi, cắt ngang/nêm có thể bị biến dạng dần đến phép đo cho các kết quả không đúng. Tác động này có thể được giảm bớt bằng cách làm nguội mẫu thử trước khi thực hiện cắt.

Trong trường hợp lớp phủ giòn và/hoặc bám dính kém, sự tách lớp của lớp màng có thể gây khó khăn cho việc xác định mặt phân cách thực sự giữa lớp phủ và nền. Vì vậy, có thể có sai số trong các số đo.

Phương pháp Cắt ngang

*** Kiểu 1 – Bằng chứng phương pháp mài

•  Dụng cụ và vật liệu
• Máy đánh bóng và mài

Các dụng cụ được sử dụng để chuẩn bị mẫu trong nghiên cứu cấu trúc kim loại là thích hợp.

• Vật liệu bao bọc

Sử dụng nhựa đóng rắn ở nhiệt độ thấp không có tác động có hại đối với lớp phủ sơn và cho phép bao bọc không có khoảng hở.

• Vật liệu đánh bóng và mài

Sử dụng giấy ráp không thấm nước, ví dụ giấy ráp có độ hạt 280, 400 và 600, hoặc các loại bột nhão kim cương hoặc bột nhão tương tự.

• Kính hiển vi để đo

Kính hiển vi được yêu cầu là kính có hệ thống chiếu sáng thích hợp cho sự tương phản hình ảnh tối ưu. Sự phóng đại phải được chọn sao cho phạm vi nhìn tương ứng với 1,5 đến 3 lần độ dày màng. Thiết bị đo quang điện tử hoặc kính mắt phải cho phép phép đo được thực hiện đến độ chính xác ít nhất là 1 mm.

• Cách tiến hành

Bọc mẫu thử hoặc mẫu đại diện của mẫu thử trong nhựa (5.4.4.1.1.2). Đánh bóng ẩm mẫu thử hoặc mẫu sử dụng máy mài và máy đánh bóng (5.4.4.1.1.1) dọc theo mặt phẳng vuông góc với bề mặt lớp phủ. Lặp lại quy trình này với vật liệu mài mịn hơn. Đo độ dày của lớp lộ ra bằng cách sử dụng kính hiển vi.

*** Kiểu 2 – Bằng phương pháp cắt

•  Thiết bị, dụng cụ
•  Dụng cụ cắt

Dụng cụ được yêu cầu là máy cắt tiêu bản hiển vi theo cơ chế cắt quay hoặc cắt ngang, có lưỡi cắt bằng carbide với hình dạng thích hợp và giá đỡ để kẹp giữ mẫu thử.

•  Kính hiển vi để đo

Kính hiển vi được yêu cầu là kính có hệ thống chiếu sáng thích hợp cho sự tương phản hình ảnh tối ưu. Sự phóng đại phải được chọn sao cho phạm vi nhìn tương ứng với 1,5 đến 3 lần độ dày màng. Thiết bị đo quang điện tử hoặc thị kính phải cho phép các phép đo được thực hiện đến độ chính xác ít nhất là 1 mm.

• Cách tiến hành

Kẹp mẫu thử hoặc mẫu đại diện được lấy từ mẫu thử trong giá đỡ mẫu thử thiết bị cắt lát mỏng và cắt dọc theo mặt phẳng vuông góc với bề mặt lớp phủ. Đo độ dày của các lớp lộ ra bằng cách sử dụng kính hiển vi.

*** Phương pháp Cắt nêm

• Thiết bị, dụng cụ
• Tổng quát

Dụng cụ cắt và kính hiển vi đo được yêu cầu đối với phương pháp cắt nêm. Những dụng cụ này có thể được tích hợp trong một dụng cụ.

• Dụng cụ cắt

Dụng cụ cắt là một dụng cụ đặc biệt có dao cắt thay thế được để thực hiện các vết cắt chính xác tại góc xác định.

Dụng cụ cắt (dao cắt, mũi khoan sơn đặc biệt hoặc máy mài) phải:

– Được làm từ vật liệu carbide;

– Có các biên của lưỡi được rà chính xác;

– Có hình dáng thích hợp nhằm đảm bảo cắt nêm chuẩn xác.

Góc cắt tiêu chuẩn là trong phạm vi a = 5,7^o (tan a = 0,1) đến a = 45^o (tan a = 1).

• Kính hiển vi đo

Kính hiển vi được yêu cầu là kính có độ phóng đại xấp xỉ gấp 50 lần và có thiết bị chiếu sáng. Thị kính phải cho phép phép đo thực hiện đến 20 mm.

• Cách tiến hành

Đánh dấu mẫu thử, ví dụ bằng nút dạ có màu tương phản tại khu vực đo. Cắt hoặc khoan qua điểm đánh dấu . Cắt hoặc khoan phải xuyên vào nền. Đánh dấu để định vị vết cắt hoặc khoan bằng kính hiển vi, đo nửa độ rộng của hình chiếu, b, và tính độ dày màng sử dụng công thức (3).

CHÚ THÍCH: Công thức (3) không thể được sử dụng với các bề mặt cong. Công thức tính sửa đổi có thể được sử dụng đối với khoan hình nón trong bề mặt cong.

Phương pháp từ tính

• Tổng quát

Các dụng cụ đo độ dày màng khô loại từ tính, điều bắt buộc là chúng phải được kiểm tra trước khi lấy số đo. Việc kiểm tra theo các chỉ dẫn của nhà sản xuất phải được thực hiện trong khoảng độ dày dự tính đối với lớp phủ.

• Nguyên tắc

Độ dày màng được xác định dựa trên sự tương tác giữa từ trường và nền kim loại. Độ dày màng được xác định bởi lực cần thiết để loại bỏ bụi từ trường từ lớp phủ (phương pháp 7A, xem 5.5.5), hoặc từ các thay đổi trong trường từ tính.

• Phạm vi áp dụng

Các phương pháp từ tính thích hợp với các lớp phủ trên nền kim loại.

Đối với phương pháp 7A, 7B và 7C, nền phải là sắt từ và đối với phương pháp 7D, nền không phải sắt từ.

Các đặc tính của lớp phủ phải sao cho số đo được đưa ra là hợp lệ khi dụng cụ chạm vào bề mặt phủ.

• Tổng quát

Từ trường được sinh ra bởi dụng cụ có thể bị ảnh hưởng bởi những yếu tố sau:

– Hình dạng của nền (kích cỡ, độ cong và độ dày);

– Các đặc tính của vật liệu nền (ví dụ: độ dẫn từ, tính dẫn nhiệt và các đặc tính xuất phát từ xử lý sơ bộ);

– Độ nhám của nền;

– Các trường từ tính khác (hiện tượng từ tính dư của nền và các trường từ tính ngoài).

Phương pháp Dụng cụ đo đẩy từ tính

• Mô tả dụng cụ

Dụng cụ này bao gồm một nam châm để xác định độ dày màng dựa trên lực hút giữa nam châm và nền.

Hình 13 – Dụng cụ đo đẩy từ tính

• Cách tiến hành

Đặt dụng cụ có nam châm tựa vào lớp phủ. Nâng nam châm xa khỏi lớp phủ theo hướng vuông góc với bề mặt lớp phủ. Độ dày màng được suy ra từ lực cần thiết để loại bỏ lực từ trường khỏi mẫu thử.

Phương pháp Dụng cụ đo dòng từ tính

• Mô tả dụng cụ

Dụng cụ này bao gồm một nam châm để xác định độ dày màng từ sự thay đổi, được gây ra bởi nền, trong từ trường của nam châm. Trường từ tính được đo bằng đầu dò Hall.

• Cách tiến hành

Đặt dụng cụ trên lớp phủ sao cho nó vuông góc với lớp phủ. Đọc độ dày trực tiếp từ mặt số hoặc tính độ dày theo chỉ dẫn của nhà sản xuất.

Phương pháp Dụng cụ đo cảm ứng từ tính

• Mô tả dụng cụ

Dụng cụ này bao gồm một nam châm điện để xác định độ dày màng dựa trên sự thay đổi được sản sinh trong từ trường khi nó tiếp cận nền sắt từ. Trường điện từ xoay chiều tần số thấp (LF, ví dụ 60 Hz đến 400 Hz) được tạo ra bởi nam châm điện.

• Cách tiến hành

Đặt dụng cụ trên lớp phủ sao cho nó vuông góc với lớp phủ. Tính độ dày màng từ sự thay đổi trong dòng từ tính.

Phương pháp Dụng cụ đo dòng xoáy

• Mô tả dụng cụ

Dụng cụ này bao gồm một nam châm điện để xác định độ dày màng từ sự thay đổi trong trường từ tính được gây ra bởi các dòng xoáy trong nền dẫn điện. Trường điện từ xoay chiều tần số cao (HF, ví dụ 0,1 MHz đến 30 MHz) được tạo ra trong nam châm điện (xem ISO 2360).

• Cách tiến hành

Đặt dụng cụ trên lớp phủ sao cho nó vuông góc với lớp phủ.

Phương pháp phóng xạ

• Nguyên tắc

Độ dày màng được suy từ sự tương tác giữa bức xạ ion hóa và lớp phủ. Đồng vị phóng xạ được sử dụng làm nguồn bức xạ.

• Phạm vi áp dụng

Nguyên tắc phóng xạ phù hợp với bất kỳ tổ hợp nền – màng nào, miễn là chênh lệch giữa số nguyên tử của vật liệu phủ và của nền ít nhất là 5 (xem ISO 3543).

• Tổng quát

Phép đo độ dày màng có thể bị ảnh hưởng bởi:

– Hình của nền (kích cỡ, độ cong);

– Tạp chất tại bề mặt lớp phủ;

– Sự thay đổi về khối lượng riêng lớp phủ.

Phương pháp tán xạ ngược beta

• Mô tả dụng cụ

Dụng cụ tán xạ ngược beta (xem Hình 17) bao gồm

– Nguồn bức xạ (đồng vị phóng xạ) phát ra chủ yếu các hạt beta có năng lượng thích hợp với độ dày màng được đo;

– Đầu dò hoặc hệ thống đo có nhiều biên độ mở và bao gồm một máy dò beta để đếm số hạt beta tán xạ ngược (ví dụ máy đếm Geiger);

– Hệ thống hiển thị và xử lý dữ liệu.

• Kiểm tra xác nhận

Kiểm tra xác nhận và, nếu cần thiết, điều chỉnh dụng cụ bằng các tiêu chuẩn có lớp phủ và nền có cùng thành phần càng giống mẫu thử được kiểm tra càng tốt.

• Cách tiến hành

Thao tác dụng cụ theo chỉ dẫn của nhà sản xuất.

Phương pháp quang nhiệt

• Nguyên tắc

Độ dày màng được xác định từ sự chênh lệch giữa thời gian sóng nhiệt được bức xạ đến lớp phủ và thời gian sóng phát xạ trở lại (hoặc nhiệt hoặc sóng siêu âm) dò được.

Tất cả các phương pháp quang nhiệt, bao gồm tất cả các loại kích thích hoặc phương pháp dò, sử dụng cùng nguyên tắc: đưa năng lượng xung hoặc năng lượng tuần hoàn dưới dạng nhiệt vào mẫu thử và sau đó là sự tăng nhiệt độ cục bộ.

Chênh lệch về thời gian đo được so sánh với các giá trị đạt được bằng dụng cụ đối với lớp màng có độ dày được biết dưới các điều kiện cố định (năng lượng kích thích, độ dài xung, tần số kích thích, v.v…).

• Phạm vi áp dụng

Nguyên tắc quang nhiệt chủ yếu thích hợp với tất cả các tổ hợp nền – màng. Nó cũng có thể được sử dụng để xác định độ dày của các lớp riêng biệt trong lớp phủ nhiều tầng, miễn là những lớp này có đủ để phân biệt với nhau về mặt tính dẫn nhiệt và các đặc tính phản xạ của chúng.

Độ dày nền tối thiểu được yêu cầu là hàm của hệ thống đo được sử dụng và kết hợp nền – màng.

• Tổng quát

Phân loại phương pháp là phá hủy hoặc không phá hủy phụ thuộc vào mục đích của lớp phủ. Năng lượng nhiệt được hấp thụ bởi lớp phủ có thể có tác động đối với lớp phủ do tác động nhiệt cục bộ được sinh ra.

Phương pháp  Xác định sử dụng các đặc tính nhiệt

• Dụng cụ và các chuẩn đối chứng
• Hệ thống đo

Có nhiều phương pháp sản sinh sóng nhiệt trong vật liệu phủ và phát hiện các tác động nhiệt được sản sinh tại địa điểm đốt nóng trong mẫu thử (xem EN 15042-2). Các nguồn bức xạ nhiệt (ví dụ các nguồn laze, điốt phát quang, các nguồn sáng nóng sáng) chủ yếu được sử dụng làm hệ thống kích thích đối với các lớp phủ sơn.

Các phương pháp phát hiện sau được sử dụng:

– Phát hiện bức xạ nhiệt tái phát thải (phép đo phóng xạ quang nhiệt);

– Phát hiện sự thay đổi trong chỉ số khúc xạ (trong không khí đốt nóng phía trên khu vực đo);

– Phát hiện hỏa điện (đo dòng nhiệt).

• Các chuẩn đối chứng

Các mẫu đối chứng có các đặc tính hấp thụ và phạm vi độ dày màng khác nhau là cần thiết đối với các mục đích kiểm tra xác nhận.

• Kiểm tra xác nhận

Kiểm tra xác nhận và, khi cần thiết, điều chỉnh hệ thống đo bằng mẫu đối chứng đối với từng kết hợp nền – lớp màng (đặc biệt đối với từng vật liệu phủ).

• Cách tiến hành

Vận hành dụng cụ theo các chỉ dẫn của nhà sản xuất. Đọc độ dày trực tiếp trên màn hình hiển thị hoặc tính độ dày theo các chỉ dẫn của nhà sản xuất.

Phương pháp âm thanh

• Nguyên tắc

Trong phương pháp âm thanh, độ dày màng được xác định từ thời gian lan truyền của xung siêu âm qua lớp phủ.

• Phạm vi áp dụng

Nguyên tắc âm thanh phù hợp với bất kỳ tổ hợp nền – lớp màng nào.

Vận tốc âm thanh phải đồng nhất trong các lớp riêng rẽ và phải khác rõ rệt với vận tốc âm thanh trong lớp liền kề và trong nền.

CHÚ THÍCH: Tính không đồng nhất trong lớp phủ (ví dụ sự có mặt của các vảy nhôm và trong nền (ví dụ thớ gỗ) có thể ảnh hưởng đến kết quả.

• Tổng quát

Trường âm thanh có thể bị ảnh hưởng bởi hình dạng của nền (kích cỡ, độ cong và độ nhám).

Phương pháp  Dụng cụ đo độ dày siêu âm

• Mô tả dụng cụ

Dụng cụ này có một bộ phận truyền siêu âm và bộ phận nhận để xác định độ dày màng từ thời gian truyền âm thanh (xem Hình 19).

• Cách tiến hành

Áp dụng chất tiếp âm vào lớp phủ mà độ dày của nó sẽ được đo. Đặt dụng cụ có mặt phẳng bề mặt dò trên lớp phủ. Thao tác dụng cụ và xác định các kết quả theo chỉ dẫn của nhà sản xuất.