CN104729397A - 一种ptfe微孔薄膜厚度测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种PTFE微孔薄膜厚度测试方法，测试方法包括如下步骤：A、将PTFE薄膜平整无褶皱地重叠缠绕在厚度测试固定板上，缠绕n(n≥5)圈；B、将磁性金属基体置于水平台面上，叠加上缠好被测PTFE薄膜的厚度测试固定板，在膜与磁性金属基体重合的上方再放置已知厚度的薄片；C、用连接涂层测厚仪的F1测头测试缠绕的PTFE膜加已知厚度的薄片的总厚度；D、计算PTFE膜厚度。采用本发明的测试方法，在测试过程中简单快速，测试精度高，同时由于测试仪器精简易携，只要能找到水平的地方即可测试。

Description

一种PTFE微孔薄膜厚度测试方法

技术领域

 本发明是关于一种测试方法，特别是指一种除尘滤料用聚四氟乙烯（PTFE）微孔薄膜厚度测试方法。 

背景技术

我国环保部公布了最新《火电厂大气污染物排放标准GB13223-2011》。标准中规定截止到2014年7月1日，无论新旧燃煤电厂其烟尘排放浓度均需小于30㎎/m3，重点地区排放要求小于20㎎/m3。覆膜滤料独有的“表面过滤”机理在应对排放要求小于20㎎/m3工况中无疑具有明显的优势。而PTFE微孔薄膜作为覆膜滤料生产原料，其孔隙率，孔径，厚度，透气量等性能指标对生产合格的覆膜滤料具有不可忽视的作用，越来越多的覆膜滤料生产商开始关注到PTFE薄膜厚度对产品的影响，值得注意的是目前在除尘滤料检测行业尚无对PTFE薄膜厚度的测试方法。 

而目前针对微孔膜厚度的测试方法分三大类：机械法（机械探针法-台阶仪，磨角染色测微法，磨角电探针法），电学法（线面电阻法，交流电桥法），光学法（干涉法，X光法，偏光法），该些方法主要问题： 

只能应用于硬度较高的薄膜，探头尖端直径较小易将薄膜划伤，损害；测试过程复杂，测试仪器昂贵，维护费用高，给企业带来较大的经济负担，测试条件复杂，测试周期长.，操作复杂，对测试人员要求很高。

发明内容

本发明的目的在于针对当前PTFE微孔薄膜厚度检测方法的不足，提供一种PTFE微孔薄膜厚度测试更为简单经济的方法。 

为实现上述目的，本发明的解决方案是： 

一种PTFE微孔薄膜厚度测试方法，是配合涂层测厚仪实施，该涂层测厚仪包括主机，与主机连接的F1测试头，一已知厚度的薄片及一磁性金属基体，其具体步骤为：

步骤1、实验前样品准备：将PTFE微孔薄膜平整无褶皱地缠绕在一厚度测试固定板上，缠绕n圈，n≥5，置于水平桌面上等待测试；

步骤2、测试前将磁性金属基体固定于水平桌面上，涂层厚度测试仪先进行校准，清零；

步骤3、在磁性金属基体上叠加缠好PTFE微孔薄膜的厚度测试固定板，在PTFE微孔薄膜与磁性金属基体重合的上方再放置已知厚度为D2的薄片；

步骤4、用连接涂层测厚仪主机的F1测头接触磁性金属基体，缠绕的PTFE微孔薄膜与已知厚度的薄片重合的地方，主机显示屏上出现的读数即为缠绕的PTFE微孔薄膜与校准片的厚度之和D1；

步骤5、计算PTFE微孔薄膜厚度d，由于缠绕n圈，遂被测试的PTFE微孔薄膜为2n层，故有： 。

所述厚度测试固定板为一具有圆形中空区域的方形板，在磁性金属基体上叠加厚度测试固定板时，需确保磁性金属基体在厚度测试固定板的中空区域内，已知厚度的薄片叠加时则需放在PTFE微孔薄膜与磁性金属基体重合区域。 

该已知厚度的薄片作用为避免测试过程中力量全部集中在F1探头的点上，产生较大的冲击压强，使薄膜产生不可忽略的变形误差，垫上已知厚度的薄片后增大受力面积，大大降低测试过程中膜的变形，使测试结果在接受的误差范围内。 

采用上述方案后，本发明利用涂层测厚仪的测试原理：即当涂层测厚仪F1测头与PTFE微孔薄膜接触时，F1测头和磁性金属基体构成一闭合磁路，由于非磁性PTFE微孔薄膜的存在，使磁路磁阻变化，通过测量其变化可导出PTFE薄膜的厚度；配合供缠绕PTFE微孔薄膜的厚度测试固定板，测试过程中通过叠加已知厚度的薄片，减小测试误差，结合本发明的方法可以快捷方便的测试出PTFE薄膜厚度，在测试过程中简单快速，测试精度高，同时由于测试仪器精简易携，只要能找到水平的地方即可测试。 

附图说明

 图1为本发明PTFE厚度测试示意图； 

 图2为本发明厚度测试固定板示意图。

 1 F1 测试头        2已知厚度的薄片      3 PTFE微孔薄膜 

 4厚度测试固定板   5磁性金属基体        6水平桌面

 7测厚仪主机。

具体实施方式

下面结合附图说明本发明的具体实施方式。 

配合图1、2所示，本发明揭示了一种PTFE微孔薄膜厚度测试方法，是配合涂层测厚仪实施，该涂层测厚仪包括主机7，与主机7连接的F1测试头1，一已知厚度的薄片2及一磁性金属基体5。测试原理：当涂层测厚仪F1测头1与PTFE微孔薄膜3接触时，F1测头1和磁性金属基体5构成一闭合磁路，由于非磁性PTFE微孔薄膜3的存在，使磁路磁阻变化，通过测量其变化可导出PTFE薄膜的厚度。 

本发明PTFE微孔薄膜厚度测试方法，其具体步骤为： 

步骤1、实验前样品准备：将PTFE微孔薄膜3平整无褶皱地缠绕在一厚度测试固定板4上，缠绕n(n≥5)圈，置于水平桌面6上等待测试；

步骤2、测试前将磁性金属基体5固定于水平桌面6上，涂层厚度测试仪先进行校准，清零；

步骤3、在磁性金属基体5上叠加缠好PTFE微孔薄膜3的厚度测试固定板4，在PTFE微孔薄膜3与磁性金属基体5重合的上方再放置已知厚度为D2的薄片2；

步骤4、用连接涂层测厚仪主机7的F1测头1接触磁性金属基体5，缠绕的PTFE微孔薄膜3与已知厚度的薄片2重合的地方，主机7显示屏上出现的读数即为缠绕的PTFE微孔薄膜3与已知厚度薄片2的厚度之和D1；

步骤5、计算PTFE微孔薄膜3厚度d，由于缠绕n圈，遂被测试的PTFE微孔薄膜3为2n层，故有：。

其测量范围为0-1250um，最低分辨力为0.1um，示值误差为±[(1～3)%d+1]，遂由公式可得其精度为±[(1～3)%d+1]/n，即随着缠绕的圈数越多其精度越高，当圈数为5时，误差为±0.23um。 

如图2所示，所述厚度测试固定板4为一具有圆形中空区域41的方形板。在磁性金属基体5上叠加厚度测试固定板4时，需确保磁性金属基体5在厚度测试固定板4的中空区域41内，已知厚度薄片2叠加时则需放在PTFE微孔薄膜3与磁性金属基体5重合区域。用F1测头1测试缠绕的PTFE微孔薄膜3与已知厚度薄片2的总厚度D1时，F1测头1需垂直水平面，测试中已知厚度薄片2的作用为校准与测试过程中保护PTFE微孔薄膜3，避免F1测头1对PTFE微孔薄膜3的破坏，确保实验精度。在整个测试过程中不可改变磁性金属基体5的位置，若要测试其他区域的厚度时，可通过改变PTFE微孔薄膜3的测试位置即通过移动厚度测试固定板4实现。 

另由于本测试过程中可沿PTFE微孔薄膜3的横向或纵向缠绕，最终测试的结果体现为横纵向厚度分布的平均值。 

具体实施案例1 

缠绕5圈，已知厚度薄片厚度为50um；

样品1，根据上述方法测试得如下数据93.6um，123.9um，110.5um，100.9um，127.0um；计算得对应的PTFE微孔薄膜厚度为4.39um，7.39um，6.05um，5.09um，7.70um，平均值为6.1um，即该点膜厚度为6.1um。

具体实施案例2 

缠绕5圈，已知厚度薄片厚度为100um；

样品2，测试得如下数据135.4um，146.8um，123.2um，137.6um，148.1um，计算得厚度3.54um，4.68um，2.32um，3.76um，4.81um，平均值为3.8um。

具体实施案例3 

缠绕10圈，已知厚度薄片厚度为50um。

样品3，测试得如下数据143.0um，132.6um，168.0um，129.2um，132.6um，计算得厚度4.65um，4.13um，5.90um，3.96um，4.13um，平均值为4.6um。 

具体实施案例4 

缠绕10圈，已知厚度薄片厚度为100um

样品4，测试得如下数据171.2um，124.0um，141.4um，129.0um，140.6um，计算得厚度3.56um，1.20um，2.07um，1.45um，2.03um，平均值为2.1um。

    综上所述，本发明具有如下特点： 

1、巧秒借用涂层测厚仪用于测试PTFE微孔薄膜厚度，特别是测量时利用校准片避免测头对PTFE微孔薄膜损伤，结果使测试条件容易达到，且测试方法简单，仪器易携；

2、利用自制的厚度测试固定板，可实现对PTFE微孔薄膜的平整无褶皱的缠绕，测量较多层数的PTFE微孔薄膜厚度的总和，最后通过求平均值，提高测试精度。涂层测厚仪测量,示值误差为±[(1～3)%d+1]，遂由公式可得其精度为±[(1～3)%d+1]/n，即随着缠绕的圈数越多其精度越高。

3、已知厚度薄片的作用：其来源可直接采用涂层测厚仪本身自带的校准片，在测试过程中倘若未叠加薄片直接用测试头接触被测PTFE微孔薄膜时，由于PTFE微孔薄膜自身材质较柔软，且测试点的面积极小，容易产生较大的冲击压强，使其发生加大变形甚至破坏PTFE微孔薄膜，导致不可忽略的误差。叠加上已知厚度的薄片之后，相当于测试点的接触面积增大，减小施加压强，大大降低测试过程中PTFE微孔薄膜的变形，此时变形导致的测试误差为在可接受的误差范围之内。 

以下为有无叠加已知厚度薄片的测试结果，已知某厂家提供的PTFE微孔薄膜其厚度在5um左右，测试结果显示当测试层数大于等于10层（5圈）时，结果较接近，且相对偏差小于10%。 

因此，通过采用涂层测厚仪，利用本发明方法配合供缠绕PTFE微孔薄膜的厚度测试固定板，可以快捷方便的测试出PTFE薄膜厚度，在测试过程中简单快速，测试精度高，同时由于测试仪器精简易携，只要能找到水平的地方即可测试。 

Claims (2)

1.一种PTFE微孔薄膜厚度测试方法，是配合涂层测厚仪实施，该涂层测厚仪包括主机，与主机连接的F1测试头，一已知厚度薄片及一磁性金属基体，其具体步骤为：

步骤1、实验前样品准备：将PTFE微孔薄膜平整无褶皱地缠绕在一厚度测试固定板上，缠绕n圈，n≥5，置于水平桌面上等待测试；

步骤2、测试前将磁性金属基体固定于水平桌面上，涂层厚度测试仪先进行校准，清零；

步骤3、在磁性金属基体上叠加缠好PTFE微孔薄膜的厚度测试固定板，在PTFE微孔薄膜与磁性金属基体重合的上方再放置已知厚度为D2的薄片；

步骤4、用连接涂层测厚仪主机的F1测头接触磁性金属基体，缠绕的PTFE微孔薄膜与已知厚度薄片重合的地方，主机显示屏上出现的读数即为缠绕的PTFE微孔薄膜与已知厚度薄片的厚度之和D1；

步骤5、计算PTFE微孔薄膜厚度d，由于缠绕n圈，遂被测试的PTFE微孔薄膜为2n层，故有：                                                。

2.如权利要求1所述的一种PTFE微孔薄膜厚度测试方法，其特征在于：所述厚度测试固定板为一具有圆形中空区域的方形板，在磁性金属基体上叠加厚度测试固定板时，需确保磁性金属基体在厚度测试固定板的中空区域内，已知厚度薄片叠加时则需放在PTFE微孔薄膜与磁性金属基体重合区域。