[发明专利]一种辉光放电光谱仪测定铝材表面氧化膜质量的方法

说明书

本发明提出了一种辉光放电光谱仪测定铝材表面氧化膜质量的方法，通过设定辉光放电光谱仪的工作条件，对铝材表面氧化膜进行由表及里的辉光放电光谱检测，获得由表层氧化膜到铝基材的元素分布图，由于氧化膜结构的差异导致其成分分布和表面不同，所以可以根据氧化膜中元素分布的特点，判断氧化膜质量是否合格。氧化膜内元素Al、O、S由表及里的分布发生激增或者骤降，则氧化膜质量不合格；氧化膜内元素Al、O、S由表及里的分布变化稳定，则氧化膜质量合格。

技术领域

本发明属于金属表面处理技术领域，具体涉及一种辉光放电光谱仪测定铝材表面氧化膜质量的方法。

背景技术

阳极氧化处理技术可以使铝合金表面形成一层氧化膜，这层氧化膜具有防护性、装饰性以及绝缘性等功能特性，扩大了铝材的应用范围，同时延长了铝材的使用寿命，而氧化膜的质量由多方面因素决定，如表面粗糙度、氧化膜厚度、颜色均匀性、光泽度等。因此，测定铝材表面氧化膜质量的方法多种多样，关于粗糙度可以使用粗糙度仪测量表面具有的较小间距和微小峰谷的不平度；针对氧化膜厚度，工业上通常采用涡流测厚仪，可以快速准确测量氧化膜厚度；针对表面颜色均匀性，工业上通常采用色差仪辨别两种颜色的差别，但是对异色缺陷不能识别，主要是依靠肉眼识别，凭经验判断是否合格，这种肉眼判定异色缺陷的方法阻碍了阳极氧化铝材在高端产品上的应用。

发明内容

针对现有测定方法的不足，本发明提供一种辉光放电光谱仪测定铝材表面氧化膜质量的方法，该方法操作简便、快速，着色处理不影响测量结果，数据准确性高。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种辉光放电光谱仪测定铝材表面氧化膜质量的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

(1)设定辉光放电光谱仪的工作条件；

(2)将铝材表面氧化膜进行由表及里的辉光放电光谱检测，获得所述氧化膜中各元素原始的强度-时间分布曲线；

(3)解析步骤(2)中所述原始的强度-时间分布曲线，根据各元素不同含量的标准样品的溅射速率确定各元素的校正系数，最后拟合出所述氧化膜中各元素的含量-深度分布曲线；

(4)根据步骤(3)中的所述含量-深度分布曲线，判断所述氧化膜质量是否合格；所述氧化膜中的元素Al、O、S含量由表及里的分布发生激增或者骤降，则所述氧化膜质量不合格；所述氧化膜中的元素Al、O、S含量由表及里的分布平稳，则所述氧化膜质量合格。

根据上述的方法，其特征在于，所述氧化膜中质量百分含量≤1％的元素Mg、Fe、Si、Zn、Zr、Ti、Cu、Cr、H与元素Al、O、S作用相同，可以用于判断所述氧化膜质量是否合格，所述氧化膜中的元素Mg、Fe、Si、Zn、Zr、Ti、Cu、Cr、H含量由表及里的分布发生激增或者骤降，则所述氧化膜质量不合格；所述氧化膜中的元素Mg、Fe、Si、Zn、Zr、Ti、Cu、Cr、H含量由表及里的分布平稳，则所述氧化膜质量合格。

本发明的辉光放电光谱仪测定铝材表面氧化膜质量的方法可准确判定铝材表面氧化膜质量是否合格，且操作简便、快速、安全，着色处理不影响测量结果。

附图说明

图1为本发明实施例1氧化膜中Al、O、S元素的含量-深度分布曲线；

图2为本发明实施例1氧化膜中Mg、H、Cu、Ti元素的含量-深度分布曲线；

图3为本发明实施例2氧化膜中Al、O、S元素的含量-深度分布曲线；

图4为本发明实施例3氧化膜中Al、O、S元素的含量-深度分布曲线；

图5为本发明实施例4氧化膜中Al、O、S元素的含量-深度分布曲线；

图6为本发明对比例1氧化膜中Al、O、S元素的含量-深度分布曲线；