CN110926399A - 一种金属细丝超薄金属镀层厚度测试方法 - Google Patents

一种金属细丝超薄金属镀层厚度测试方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种金属细丝超薄金属镀层厚度的测量方法，实现了直径小于20μm的金属细丝，金属镀层厚度小于0.2μm时镀层厚度的测量。首先取一定长度的样品，称量出总质量，采用化学检测的方法，将其完全溶解，利用电感耦合等离子体光谱仪测试出镀层金属的质量，样品总质量与镀层金属质量的差即为金属细丝的质量。然后根据金属细丝的质量，通过计算得到金属细丝的半径。最后利用扫描电子显微镜测试包含镀层的样品的直径，计算得出包含镀层样品的半径，该半径即为金属细丝的半径与镀层厚度的和，再减去金属细丝的半径即得金属镀层厚度。本发明的测试方法提高了超薄镀层厚度测试的准确度，具有很高的可操作性、重复性和再现性。

Description

一种金属细丝超薄金属镀层厚度测试方法
技术领域
本发明涉及一种金属细丝超薄金属镀层厚度测试方法，特别涉及金属细丝直径非常小，一般小于20μm，金属镀层厚度非常薄，一般小于0.2μm的镀层厚度的测试。
背景技术
覆盖金属镀层的超细金属细丝经常作为航天器天线系统关键材料，需要表征出其镀层厚度。目前现有的截面金相法、X射线光谱法、扫描电镜法都不适合测试镀层厚度＜0.2μm的样品。
发明内容
本发明的目的在于提供一种金属细丝超薄金属镀层厚度测试方法。该方法实现了直径小于20μm的金属细丝，金属镀层厚度小于0.2μm时镀层厚度的测量。首先取一定长度的样品，称量出总质量，采用化学检测的方法，将其完全溶解，利用电感耦合等离子体光谱仪测试出镀层金属的质量，样品总质量与镀层金属质量的差即为金属细丝的质量。然后根据金属细丝的质量，通过计算得到金属细丝的半径。最后利用扫描电子显微镜测试包含镀层的样品的直径，计算得出包含镀层样品的半径，该半径即为金属细丝的半径与镀层厚度的和，再减去金属细丝的半径即得金属镀层厚度。
本发明采取的技术方案是：一种金属细丝超薄金属镀层厚度测试方法，其特征在于，所述测试方法步骤如下：
步骤S1、取一定长度的样品，精确测量长度值L，称量样品出总质量M。
步骤S2、采用化学检测的方法，将其完全溶解，利用电感耦合等离子体光谱仪测试出镀层金属的质量mout。
步骤S3、样品总质量减去镀层金属质量的差即为金属细丝的质量min，计算公式如下：
min＝M-mout.....................................(1)
式中，min—金属细丝的质量，单位：g；
M—样品总质量，单位：g；
mout—金属镀层的质量，单位：g。
步骤S4、根据金属细丝的质量，计算得到金属细丝的半径r；计算公式如下：
Figure BDA0002311142890000011
式中，r—金属细丝的半径，单位：μm；
L—样品的长度，单位：μm；
ρin—金属细丝的密度，单位：g/μm3。
步骤S5、利用扫描电子显微镜测试包含镀层的样品的直径D。
步骤S6、通过以下公式计算得到包含镀层样品的半径R：
R＝D/2.....................................(3)
式中，D—包含镀层的样品的直径，单位：μm；
R—包含镀层的样品的半径，单位：μm。
步骤S7、包含镀层样品的半径R减去金属细丝的半径r，得到金属镀层厚度d。
本发明所述在步骤S2中，使用王水溶解样品，即在稀硝酸和盐酸的混合酸介质中溶解，独立地进行两次测定，取其平均值。
本发明所述在步骤S5中，利用扫描电子显微镜测试包含镀层的样品的直径，测试十个位置，取其平均值。
本发明所产生的有益效果是：本发明是针对覆有超薄镀层的金属细丝的镀层厚度的测试方法，目前现有的金相法、荧光法等都无法应用，导致这类产品质量得不到验证。经过本发明检测方法的建立，提高了超薄镀层厚度测试的准确度，具有很高的可操作性、重复性和再现性。
附图说明
图1为本发明中扫描电子显微镜测试包含镀层的样品的直径图；
图2为本发明中样品结构示意图。
具体实施方式
以下结合图1、图2对本发明作进一步说明。
本发明适合于一种金属细丝超薄金属镀层厚度测试方法，金属细丝的直径一般小于20μm；金属镀层厚度一般小于0.2μm；金属镀层一般为金、铂等贵金属，在步骤S2中，应使用王水溶解样品，即在稀硝酸和盐酸的混合酸介质中溶解，独立地进行两次测定，取其平均值；利用扫描电子显微镜测试包含镀层的样品的直径，测试十个位置，取其平均值。
一种金属细丝超薄金属镀层厚度测试方法步骤如下：
步骤S1、取一定长度的样品，精确测量长度值L，称量样品出总质量M。
步骤S2、采用化学检测的方法，将其完全溶解，利用电感耦合等离子体光谱仪测试出镀层金属的质量mout。
步骤S3、样品总质量减去镀层金属质量的差即为金属细丝的质量min，计算公式如下：
min＝M-mout.....................................(1)
式中，min—金属细丝的质量，单位：g；
M—样品总质量，单位：g；
mout—金属镀层的质量，单位：g。
步骤S4、根据金属细丝的质量，计算得到金属细丝的半径r；计算公式如下：
Figure BDA0002311142890000031
式中，r—金属细丝的半径，单位：μm；
L—样品的长度，单位：μm；
ρin—金属细丝的密度，单位：g/μm3。
步骤S5、利用扫描电子显微镜测试包含镀层的样品的直径D。
步骤S6、通过以下公式计算得到包含镀层样品的半径R：
R＝D/2.....................................(3)
式中，D—包含镀层的样品的直径，单位：μm；
R—包含镀层的样品的半径，单位：μm。
步骤S7、包含镀层样品的半径R减去金属细丝的半径r，得到金属镀层厚度d。
覆金钼丝金层厚度测试举例：
S1、取试样长L＝1969cm，称量总质量为M＝0.0488g。
S2、用王水将其溶解，利用电感耦合等离子体光谱仪测试镀金层质量为mout＝0.0038g。
S3、总质量减去镀金层质量，得到内层钼丝质量为min＝0.0450g。
S4、根据钼的密度为10.2g/cm3，即ρin＝10.2g/cm3，钼丝质量min＝0.0450g，L＝1969cm，通过公式计算得出：
Figure BDA0002311142890000032
S5、利用扫描电镜测试包含镀层厚度的总质量D为17.16μm。
S6、镀金层半径R＝D/2＝8.58μm。
S7、镀金层厚度d＝R-r＝0.13μm。

Claims (3)

1.一种金属细丝超薄金属镀层厚度测试方法，其特征在于，所述测试方法步骤如下：
步骤S1、取一定长度的样品，精确测量长度值L，称量样品出总质量M；
步骤S2、采用化学检测的方法，将其完全溶解，利用电感耦合等离子体光谱仪测试出镀层金属的质量mout；
步骤S3、样品总质量减去镀层金属质量的差即为金属细丝的质量min，计算公式如下：
min＝M-mout...................................(1)
式中，min—金属细丝的质量，单位：g；
M—样品总质量，单位：g；
mout—金属镀层的质量，单位：g；
步骤S4、根据金属细丝的质量，计算得到金属细丝的半径r；计算公式如下：
Figure FDA0002311142880000011
式中，r—金属细丝的半径，单位：μm；
L—样品的长度，单位：μm；
ρin—金属细丝的密度，单位：g/μm3；
步骤S5、利用扫描电子显微镜测试包含镀层的样品的直径D；
步骤S6、通过以下公式计算得到包含镀层样品的半径R：
R＝D/2.......................................(3)
式中，D—包含镀层的样品的直径，单位：μm；
R—包含镀层的样品的半径，单位：μm；
步骤S7、包含镀层样品的半径R减去金属细丝的半径r，得到金属镀层厚度d。
2.根据权利要求1所述的一种金属细丝超薄金属镀层厚度测试方法，其特征在于，在步骤S2中，使用王水溶解样品，即在稀硝酸和盐酸的混合酸介质中溶解，独立地进行两次测定，取其平均值。
3.根据权利要求1所述的一种金属细丝超薄金属镀层厚度测试方法，其特征在于，在步骤S5中，利用扫描电子显微镜测试包含镀层的样品的直径，测试十个位置，取其平均值。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112683182A (zh) * 2020-12-30 2021-04-20 国高材高分子材料产业创新中心有限公司 一种金属线镀层厚度的测试方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1331160A (en) * 1970-10-29 1973-09-26 Landis & Gyr Ag Determination of the thickness of a coating
US4421983A (en) * 1981-03-13 1983-12-20 Champion International Corporation Method for measuring film thickness on wood panels using an IR analyzer
CN101349546A (zh) * 2008-09-11 2009-01-21 首钢总公司 一种检测热浸镀锌板铁铝中间层厚度的方法
US20090298193A1 (en) * 2008-04-30 2009-12-03 University Of Pittsburgh- -Of The Commonwealth System Of Higher Education Atomic emission spectroscopy on a chip
CN202522203U (zh) * 2012-02-16 2012-11-07 云南通变电磁线有限公司 圆线涂层厚度监控系统
CN108692664A (zh) * 2017-04-10 2018-10-23 青岛谱尼测试有限公司 一种镀层厚度的测试方法
CN109269451A (zh) * 2018-11-20 2019-01-25 北京智芯微电子科技有限公司 金属镀层厚度的测量方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1331160A (en) * 1970-10-29 1973-09-26 Landis & Gyr Ag Determination of the thickness of a coating
US4421983A (en) * 1981-03-13 1983-12-20 Champion International Corporation Method for measuring film thickness on wood panels using an IR analyzer
US20090298193A1 (en) * 2008-04-30 2009-12-03 University Of Pittsburgh- -Of The Commonwealth System Of Higher Education Atomic emission spectroscopy on a chip
CN101349546A (zh) * 2008-09-11 2009-01-21 首钢总公司 一种检测热浸镀锌板铁铝中间层厚度的方法
CN202522203U (zh) * 2012-02-16 2012-11-07 云南通变电磁线有限公司 圆线涂层厚度监控系统
CN108692664A (zh) * 2017-04-10 2018-10-23 青岛谱尼测试有限公司 一种镀层厚度的测试方法
CN109269451A (zh) * 2018-11-20 2019-01-25 北京智芯微电子科技有限公司 金属镀层厚度的测量方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
MAKHONINA, E. V. 等: "A new coating for improving the electrochemical performance of cathode materials", 《INTERNATIONAL JOURNAL OF HYDROGEN ENERGY》 *
胡建江: "不锈钢细丝表面电镀镍", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技Ⅰ辑》 *
薛方忠 等: "电感耦合等离子体原子发射光谱法测定FPC用压延铜箔镀层中Ni、Co含量", 《有色金属加工》 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112683182A (zh) * 2020-12-30 2021-04-20 国高材高分子材料产业创新中心有限公司 一种金属线镀层厚度的测试方法

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