[发明专利]曲面样品基底涂层厚度的测量方法及样品装卡工具

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于球磨法的曲面样品基底涂层厚度测量方法及曲面样品装卡工具，应用于钻头，表壳等曲面样品上涂层厚度的测量，被测涂层厚度从0.1μm至100μm。

背景技术

目前市场上有球磨法测涂层厚度的设备，如瑞士CSM公司Calotest-涂层(镀层)膜厚测试仪，只能进行平面样品涂层厚度的测试，没有考虑曲面样品涂层厚度测试，如图1所示。该装置包括底座，其通过螺钉与样品支架导向板、样品安装板、电机支架，轴承支架等连接。样品安装板可直接用于安装平面样品，但不适合安装曲面样品对其进行球磨试验。

把平面样品固定在样品安装板上，磨削球放置哑铃轴的窄颈之上，与样品表面接触。磨削球表面涂有研磨膏，当哑铃轴旋转时，带动磨削球旋转，一定时间后，磨削球靠自身重力在样品表面磨出圆形的坑，在显微镜下，区分并读出基体，涂层表面的直径，通过事先做好的表格可以方便地查询到涂层厚度的值。

如果在现有装置的样品安装板上安装曲面样品对其进行球磨试验，并采用以上平面样品涂层计算方法来测量曲面基底涂层厚度，则所得误差将是很大的，不能准确的反应曲面样品涂层真实的厚度

发明内容

本发明的目的是利用现有球磨法测平面样品涂层厚度的设备，提供一种曲面样品基底涂层厚度的测量方法及样品装卡工具。

为达到以上目的，本发明是采取如下技术方案予以实现的：

一种曲面样品基底涂层厚度的测量方法，包括下述步骤：

第一步，将一个专用曲面样品装卡工具的底板连接在平面样品涂层厚度测量装置的样品安装板上，底板上设有带样品装卡块的左右旋转机构，曲面样品安装在样品装卡块的直槽中；

第二步，调节样品安装板的位置及前后倾角，并调节曲面样品装卡工具旋转机构的左右倾角，使磨削球能够接触到曲面样品被测曲面的一点；

第三步，启动电机，采用与平面样品同样的方法对曲面样品被测曲面点进行磨削，得第一个磨痕；

第四步，重复第二步，第三步的方法，使磨削球能够接触到曲面样品被测曲面与第一点曲率半径相同的另一点；磨削后得第二个磨痕；

第五步，磨削后得到的两个不同磨痕，在显微镜下为两个椭圆磨痕，在膜/基结合处和涂层表面的长轴分别是2r₁₁，2r₂₁ and 2r₁₂，2r₂₂，则涂层厚度t用下面的公式计算：

t=(E+B)2+r222-E2+r122---(1)]]>

式(1)中：