01

檢測背景

塑料閥體憑借質量輕、耐腐蝕、成本低等優勢，在化工、機械、電子等領域廣泛應用，但其表面硬度低、耐磨性差，需通過電鍍、化學鍍等工藝制備金屬鍍層（常用鍍鎳、鍍鋅）提升性能。鍍層厚度是核心質量指標，過薄無法形成有效防護，導致閥體早期失效、泄漏；過厚浪費貴金屬，增加成本且易產生應力開裂，因此必須開展厚度檢測。

02

顯微鏡法優勢

工業常用鍍層厚度檢測方法中，磁性法、渦流法受塑料非導電、非磁性特性限制，X射線法設備成本高，庫倫法適用性有限。顯微鏡法可直觀觀察鍍層截面形貌及界面結合情況，檢測精度高、成本合理，不受塑料基材限制，是塑料閥體鍍層檢測的首選方法，符合GB/T 6462-2005標準要求。

圖2 超景深顯微鏡

03

服務案例

本次服務樣品為一件不明材質、表面呈銀白色的工業閥體樣塊。為確保測試結果的準確性和可追溯性，我們嚴格遵循GB/T 6462-2005《金屬和氧化物覆蓋層 厚度測量 顯微鏡法》，將整個流程劃分為以下幾個關鍵步驟。

（1）機械切割： 使用精密切割機，配合金剛石或碳化硅鋸片，在充分水冷的條件下，從指定區域小心地切取小塊試樣。切割時必須控制進刀速度，避免因摩擦過熱導致塑料熔化或鍍層崩裂。

（2）樣品鑲嵌：由于塑料基體較軟，且鍍層極薄（預計在幾微米到幾十微米之間），直接手持研磨無法保證截面垂直于鍍層表面，也無法保護鍍層邊緣不被磨圓。因此，必須進行鑲嵌。

將切取的試樣按檢測面向下的原則，平放在圓柱形模具底部。然后，將調配好的冷鑲嵌樹脂（如環氧樹脂與固化劑的混合物）緩慢注入模具，直至完全淹沒試樣。靜置約8-12小時，待其完全固化。冷鑲嵌樹脂固化過程放熱少、無壓力，能完美保護試樣的原始狀態。

（3）研磨和拋光：研磨和拋光的目的是去掉變形材質和磨痕，使橫斷面平整并垂直于覆蓋層表面。這是制備符合要求的橫斷面的關鍵工序，操作時一定要嚴加注意。通常研磨采用手動研磨拋光機，先用砂紙從粗到細研磨已鑲好的樣品，注意研磨過程中要加水冷卻，以防止過熱，直到磨至檢測位置。

（4）浸蝕：選擇合適的浸蝕液浸蝕試樣，掌握握合適的浸蝕時間。將試樣磨面浸入腐蝕劑中或用鑷子住棉花球沾取浸蝕液，在試樣拋光面上擦拭，一般試樣拋光面發暗時就可停止。如浸蝕不足，可重復浸蝕；如一旦浸蝕過度，試樣需要重新拋光，甚至還需在砂紙上進行磨光后再浸蝕。浸蝕完畢后，先用冷水沖洗試樣，再用無水酒精清洗，吹干后待用。

（5）顯微觀察：沿垂直于鍍層與基體界面的方向，在多個視場內隨機選取測量點，進行厚度測量。

圖2 鍍層厚度圖

04

結構與界面研究平臺

作為國高材分析測試中心的核心技術支撐，結構與界面研究平臺專注于從原子級到宏觀尺度的材料特征解析，致力于探究材料形貌、微觀結構、化學成分與宏觀性能之間的內在關系。平臺依托偏光顯微鏡（PLM）、透射電子顯微鏡（TEM）、原子力顯微鏡（AFM）及工業CT等多臺套精密設備，以“揭示材料本質，賦能技術創新”為使命，為高分子材料、復合材料、金屬材料及無機非金屬材料等領域的研究開發、質量控制與失效分析，提供全方位、多尺度的表征解決方案。

咨詢電話：020-66221668

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