專利名稱：一種金屬薄膜鍍層結合質量檢測方法
技術領域：
本發(fā)明涉及金屬鍍膜技術，特別地涉及一種金屬薄膜鍍層結合質量檢測方法。
背景技術：
現(xiàn)今電子產品使用的金屬以及塑膠外殼，為增加其美觀、耐腐蝕性以及耐磨性，一般都要經過表面處理，電鍍和化學鍍以及PVD，CVD等薄膜技術在消費電子產品外殼上已經得到了廣泛應用，其中薄膜鍍層的結合質量對產品表面的可靠性至關重要。以往的鍍層結合質量的研判方法，主要以劃痕法、百格法為主，這些方法受測試條件以及人員操作的限制，如劃痕的深淺、均勻，百格膠帶粘接效果等情況，測試重復性較差， 對測試環(huán)境如溫度、濕度有極為嚴格的要求，并且屬于破壞性測試。德國工程師手冊VDI3198中描述的洛氏壓痕法，VDI 3198公開的測試方法是采用洛氏硬度計對樣品加載形成球形壓痕，壓頭穿過鍍層壓入底材表面，使鍍層和底材發(fā)生機械變形，當鍍層和底材間存在殘余應力、分層、微裂紋等缺陷時，如圖1所示，是薄膜鍍層失效原理圖，鍍層會出現(xiàn)不同程度脫落和開裂現(xiàn)象，與參考圖譜對比即可定性比較鍍層的結合質量，此方法對載荷可實現(xiàn)精確控制，重復性好，操作簡便。現(xiàn)有的洛氏壓痕測試鍍層結合質量法是通過洛氏壓頭在樣品表面形成壓痕，有以下缺點使用洛氏壓頭的儀器一洛氏硬度計的載荷較大，市面上通用的洛氏硬度計使用的最小載荷為15kgf，一般都會形成較大的壓痕對樣品整體外觀有明顯影響，屬于破壞性測試；另外，壓入樣品的深度較深，為保證樣品加載過程中不發(fā)生彎曲變形影響測試結果，根據壓痕法要求，測試時對基材厚度有要求，要求壓痕深度要小于樣品厚度的1/10，所以洛氏壓痕法適合大樣品但不適合測Irnm以下的薄材或小尺寸樣品、形狀復雜的產品等；如要改變這些缺陷則要使用專門的加載系統(tǒng)，減小加載載荷，需使用專門的儀器設備，這就大大提高實現(xiàn)該測試方法的成本，經濟實用性低。

發(fā)明內容
本發(fā)明解決的技術問題在于提供了一種金屬薄膜鍍層結合質量的檢測方法，以實現(xiàn)薄材或小尺寸樣品金屬薄膜鍍層結合質量的檢測問題。為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種金屬薄膜鍍層結合質量的檢測方法，包括，使用維氏硬度計對待測試樣品進行壓痕加載；將觀察到的壓痕點的鍍層形貌與參考圖譜進行比對，評定鍍層結合質量級別。進一步地，在使用維氏硬度計對待測試樣品進行壓痕加載之前，還包括，進行待測試樣品潔凈處理后，將待測試樣品進行支撐固定；上述的方法，其中，在進行壓痕加載時，根據鍍層厚度選擇不同的載荷，設置的負荷應達到壓痕深度能穿透鍍層且壓痕深度小于樣品總厚度的1/10。
上述的方法，其中，所述壓痕為正四棱錐壓痕。上述的方法，其中，在該測試樣品上至少加載5個壓痕，每個壓痕的間距要大于5 個壓痕的對角線長度，每個壓痕距離樣品邊緣的距離要大于5個壓痕的對角線長度。上述的方法，其中，使用光學顯微鏡觀察壓痕，將觀察到的壓痕點的鍍層形貌與參考圖譜進行比對。上述的方法，其中，若各個壓痕位置的鍍層結合質量均在4級以上，樣品判為合格；否則，判定為不合格。采用本發(fā)明的技術方案，對尺寸的限制小，能適合薄材和小尺寸樣品鍍層結合質量的研判，也能進行大尺寸樣品的測試；進一步地，使用維氏壓頭對樣品進行加載，可使用維氏硬度計測試，能實現(xiàn)近似無損測試，不影響產品整體外觀；進一步地，使用維氏硬度計進行壓痕測試，可以精確控制加載載荷的大小、加載速度、載荷保持時間，受測試條件的影響小，測試的重復好；最后，該方案可直接用標準的微顯微硬度維氏硬度計實現(xiàn)測試，操作簡便快捷，不需要使用專門儀器，經濟實用，通用性好。


此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，構成本發(fā)明的一部分，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構成對本發(fā)明的不當限定。在附圖中圖1是薄膜鍍層失效原理圖；圖2是鍍層結合質量測試原理圖；圖3是本發(fā)明實施例流程圖；圖4是鍍層結合質量評級參考圖譜。
具體實施例方式為了使本發(fā)明所要解決的技術問題、技術方案及有益效果更加清楚、明白，以下結合附圖和實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。本發(fā)明實施例提供了一種金屬薄膜鍍層結合質量的檢測方法，如圖2所示，是鍍層結合質量測試原理圖。使用維氏硬度計將維氏壓頭用預設定載荷壓入鍍層表面，壓頭穿過鍍層壓入底材表面，使鍍層和底材發(fā)生機械變形，當鍍層和底材間存在殘余應力、分層、 微裂紋等缺陷時，鍍層會出現(xiàn)不同程度的開裂和脫落現(xiàn)象，缺陷越嚴重，開裂和脫落的現(xiàn)象越明顯，再通過將壓痕周圍鍍層形貌與通過參考圖譜法對比，即可定性比較鍍層的結合質量。如圖3所示，是本發(fā)明實施例流程圖，該實施例提供了一種金屬薄膜鍍層結合質量檢測方法，具體包括，步驟S301，進行待測試樣品潔凈處理；具體地，將樣品表面用酒精清理干凈，表面不能有灰塵、油污。步驟S302，將待測試樣品進行支撐固定；
具體地，將樣品平穩(wěn)放置在測試臺上，保證測試面水平，樣品需要得到可靠地支撐固定，保證測試區(qū)域背面不能懸空，測試過程中樣品不能發(fā)生變形、偏移。
步驟S303，使用維氏硬度計對待測試樣品進行壓痕加載；
具體地，根據鍍層厚度選擇不同的載荷，設置的負荷應達到要求壓痕深度能穿透鍍層且壓痕深度小于樣品厚度1/10，加載時間設置為10 15s，加載過程中不能有振動或位移；
在對待測試樣品進行壓痕加載時要壓出正四棱錐壓痕；
優(yōu)選地，在該測試樣品上至少加載5個壓痕，每個壓痕的間距要大于5個壓痕對角線長度，壓痕距離樣品邊緣的距離要大于五個壓痕對角線長度。
步驟S304，將觀察到的壓痕點的鍍層形貌與參考圖譜進行比對，評定鍍層結合質量級別。
具體地，使用光學顯微鏡觀察壓痕，將觀察到的壓痕點的鍍層形貌與參考圖譜進行比對，評定鍍層結合質量級別；若各個壓痕位置的鍍層結合質量均在4級以上，樣品判為合格，有一壓痕點鍍層為5級或6級則判為不合格，如圖4所示，是鍍層結合質量評級參考圖譜。
采用上述維氏壓痕法，目前市面通用的維氏硬度計其載荷范圍可以從IOgf 30kgf測試，最小載荷能控制到10gf，對尺寸的限制小，能適合薄材和小尺寸樣品鍍層結合質量的研判，也能進行大尺寸樣品的測試；第二，使用維氏壓頭對樣品進行加載，可使用維氏硬度計測試，能實現(xiàn)近似無損測試，不影響產品整體外觀；第三，使用維氏硬度計進行壓痕測試，可以精確控制加載載荷的大小、加載速度、載荷保持時間，受測試條件的影響小，測試的重復好；最后，該方案可直接用標準的微顯微硬度維氏硬度計實現(xiàn)測試，操作簡便快捷，不需要使用專門儀器，經濟實用，通用性好。
上述說明示出并描述了本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例，但如前所述，應當理解本發(fā)明并非局限于本文所披露的形式，不應看作是對其他實施例的排除，而可用于各種其他組合、 修改和環(huán)境，并能夠在本文所述發(fā)明構想范圍內，通過上述教導或相關領域的技術或知識進行改動。而本領域人員所進行的改動和變化不脫離本發(fā)明的精神和范圍，則都應在本發(fā)明所附權利要求的保護范圍內。
權利要求
1.一種金屬薄膜鍍層結合質量的檢測方法，其特征在于，包括，使用維氏硬度計對待測試樣品進行壓痕加載；將觀察到的壓痕點的鍍層形貌與參考圖譜進行比對，評定鍍層結合質量級別。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在使用維氏硬度計對待測試樣品進行壓痕加載之前，還包括，進行待測試樣品潔凈處理后，將待測試樣品進行支撐固定。
3.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，在進行壓痕加載時，根據鍍層厚度選擇不同的載荷，設置的負荷應達到壓痕深度能穿透鍍層且壓痕深度小于樣品總厚度的 1/10。
4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述壓痕為正四棱錐壓痕。
5.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，在該測試樣品上至少加載5個壓痕，每個壓痕的間距要大于5個壓痕的對角線長度，每個壓痕距離樣品邊緣的距離要大于5個壓痕的對角線長度。
6.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，使用光學顯微鏡觀察壓痕，將觀察到的壓痕點的鍍層形貌與參考圖譜進行比對。
7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，若各個壓痕位置的鍍層結合質量均在4級以上，樣品判為合格；否則，判定為不合格。
全文摘要
本發(fā)明涉及金屬鍍膜技術，提供了一種金屬薄膜鍍層結合質量的檢測方法，包括，使用維氏硬度計對待測試樣品進行壓痕加載；將觀察到的壓痕點的鍍層形貌與參考圖譜進行比對，評定鍍層結合質量級別。采用本發(fā)明的技術方案，對尺寸的限制小，能適合薄材和小尺寸樣品鍍層結合質量的研判，也能進行大尺寸樣品的測試；使用維氏壓頭對樣品進行加載，可使用維氏硬度計測試，能實現(xiàn)近似無損測試，不影響產品整體外觀；使用維氏硬度計進行壓痕測試，可以精確控制加載載荷的大小、加載速度、載荷保持時間，受測試條件的影響小，測試的重復好；最后，該方案可直接用標準的微顯微硬度維氏硬度計實現(xiàn)測試，操作簡便快捷，不需要使用專門儀器，經濟實用，通用性好。
文檔編號G01N3/42GK102507355SQ20111037871
公開日2012年6月20日 申請日期2011年11月24日 優(yōu)先權日2011年11月24日
發(fā)明者宋好強, 李二勇, 鄭鎮(zhèn)嶸 申請人:中興通訊股份有限公司