[发明专利]电工钢表面绝缘涂层涂布量的测量方法

说明书

技术领域

本发明属于涂层厚度测量技术领域，具体涉及一种电工钢表面绝缘涂层涂布量的测量方法。

背景技术

测量电工钢表面涂层厚度的唯一方法是通过安装在干燥炉出口处带钢上下表面的传感器测量。一般情况下，传感器是应用近红外光谱技术制作的，如专利申请《硅钢绝缘涂层厚度近红外光谱检测方法》（申请号：200910227832.6）即是利用红外光谱技术制作的传感器进行测量的；也有应用脉冲法的，如专利申请《金属表面涂层质量的检测方法》（申请号：95110206.0）是利用声脉冲分析金属表面涂层频谱的。

目前，采用X射线测量涂层质量的主要是针对锡、锌等合金镀层板，如专利《X射线涂层厚度仪》（专利号：02143722.X），但这种合金镀层跟电工钢常用的半有机涂层在本质上是完全不同的。利用X射线测量电工钢表面涂层涂布量的专利有《在线检测带钢表面无铬涂层厚度的方法》（专利号201010561145），该方法需要额外通过添加射线强度不同的两种元素进行厚度修正得到测量厚度，方法比较繁琐。另外，市场上一般的X射线测量仪，基本采用直径为50mm的圆片试样，只能在钢板不同部位取代表样离线控制，这种方式的代表性不强，不能准确地反映整个板宽涂布量的变化波动，而本发明是可以在板宽方向上随意取点测量的，测量面积更大，若沿板宽方向上任意取若干点扫描测量，即可将整个板宽方向上涂层厚度的波动直观地表示出来。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种电工钢表面绝缘涂层涂布量的测量方法，该方法可以简单、有效地测量含有特征元素的电工钢表面绝缘涂层的涂布量。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

1）选取特征元素

特征元素的选取必须满足以下两个条件：一是该元素在电工钢基板中不存在或含量微乎其微，即可以忽略；二是该元素有显著、稳定的X射线特征谱线，不易受其它元素谱线的干扰；

2）制备标准样品

21）电工钢基板的清洗

电工钢基板大小不限，可以根据实际需要自主设定，优选为150×150mm，基板表面要求清洁无油污，且平整，因此需要对电工钢基板上、下表面进行预处理，预处理方法为：用清洗液清洗电工钢基板表面，所述清洗液由10～20%的硝酸溶液与用于涂覆电工钢基板以形成电工钢表面绝缘涂层的涂液混合而成，清洗时间小于等于20秒，防止过度腐蚀造成电工钢基板表面坑洼不平；清洗完成后，立即用弱碱溶液冲洗后晾干，称重并测量电工钢基板的表面积（即上表面或者下表面的面积），记重量为M0，表面积为S；所述弱碱溶液为碳酸氢盐溶液、氨水溶液中的一种；

22）涂覆和固化涂液

将涂液涂覆于电工钢基板的上、下表面；然后对涂液进行固化，固化条件是：将涂覆有涂液的电工钢基板置于连续退火炉中进行烧结，然后在氮气或氩气保护气氛中分三段梯度灼烧，灼烧机制是依次为（780～820）℃×（25～35）s，（450～550）℃×（55～65）s，（180～220）℃×（55～65）s；经三段梯度灼烧后，电工钢基板表面涂液固化为绝缘涂层，对涂覆固化后的电工钢基板进行称重，记重量为M1；

3）建立分析曲线方程

利用X射线测量仪对电工钢基板的上表面或下表面涂层的8～14个不同部位进行测试，若该8～14个部位测量得到的特征元素的X射线强度结果的标准偏差在3%以内，该涂覆固化后的电工钢基板即可作为标准样品；

该标准样品的涂布量W1可通过公式（1）计算得到：

W1=(M1-M0)/S     （1）

该标准样品的特征元素的X射线强度I1为上述8～14个部位分别测量得到的特征元素的X射线强度的平均值；

分别测量5～15个不同标准样品的涂布量及其特征元素的X射线强度的平均值；并线性拟合得分析曲线方程（2）：

W=aI+b     （2）

其中，W为电工钢表面绝缘涂层的涂布量，I为特征元素的X射线测量强度，a、b为校正系数；

4）实际样品的电工钢表面绝缘涂层涂布量的测量