氧化膜厚度测量其实很简单,但复杂在如何保证测量的准确性和一致性。先说最重要的,常用的方法有两种:机械法和非机械法。
机械法,比如使用干涉仪,去年我们跑的那个项目,大概3000量级的产品,用干涉仪可以非常精确地测量氧化膜的厚度,误差在纳米级别。另外一点,非机械法中,比如电化学法,它通过测量电流与氧化膜厚度的关系来计算厚度,这种方法操作起来更简便,但精度相对较低。
我一开始也以为机械法太复杂,后来发现不对,其实非机械法在操作过程中容易受到环境因素的影响,导致测量结果不稳定。等等,还有个事,不管是哪种方法,控制好测量环境,比如温度和湿度,对保证测量结果至关重要。
最后提醒一个容易踩的坑,就是忽视氧化膜厚度对材料性能的影响。氧化膜厚度不均匀或者过薄都会影响材料的防护性能,所以测量时要仔细校准仪器,确保数据的准确性。我觉得值得试试结合多种方法,比如先用机械法校准,再用非机械法进行快速检测,这样既能保证精度,又能提高效率。
厚度计测量,误差±0.5微米,项目:航空航天零件,2021年。
2020年夏天,我在实验室里用显微镜观察一块铝合金样品。那天阳光正好,透过窗户洒在样品上,形成斑驳的光影。我仔细调整显微镜的焦距,突然发现,样品表面的氧化膜竟然在阳光下闪着微妙的光泽。
等等,我忽然想到,上次培训时,老师提到过氧化膜厚度对材料的耐腐蚀性能有很大影响。我赶紧查了查资料,发现测量氧化膜厚度通常有电化学法和光学显微镜法。我选择了光学显微镜法,因为实验室正好有这个设备。
我数了数显微镜下的刻度,发现氧化膜大约有0.2微米厚。这个数字让我好奇,这么微小的厚度,竟然能对材料的性能产生这么大的影响。我想,生活中是不是也有许多类似的例子,看似微不足道的小事,实际上却蕴含着大大的道理。比如,一个微笑,也许就能让人的一天都充满阳光。