彩涂板涂層厚度測定方法研究

彩涂板作為一種廣泛應用于建筑、家電、交通運輸等行業的復合材料，既有金屬的機械強度和易成型等優點，又有有機涂層的裝飾性和耐腐蝕性的優點。
彩涂板的涂層厚度將直接影響其加工和使用性能。涂層過薄，加工時極易劃傷涂層進而影響彩涂板的裝飾性和耐腐蝕性。對于過薄的涂層，即使能確保
其加工時不被破壞，在使用時，其耐老化性和耐腐蝕性能也會大大降低。但是，過厚的涂層又會造成彩涂板生產成本的增加，而且這也是產品質
量過剩所造成的浪費。因此，對于彩涂板生產企業來說，準確測定和嚴格控制彩涂板的涂層厚度十分重要。本文對目前國際、國內已經和正在使用的
測定涂層厚度的試驗方法進行了調查研究，針對不同類型的彩涂板提出了合適的涂層厚度測定方法。

1 GB/T 13448—2006 方法
1.1 4 種涂層厚度檢測方法的比較
在GB/T 13448—2006《彩色涂層鋼板及鋼帶試驗方法》［2］中介紹了4 種彩涂板涂層厚度試驗方法：磁性測厚儀法、千分尺法、金相顯微鏡法和鉆孔破壞式顯微觀察法，其中金相顯微鏡法規定為仲裁方法。無論采用何種方法測定彩涂板的涂層厚度，彩涂板的基板和涂層都會直接影響測定結果。根據寶鋼多年的試驗經驗，這4 種方法的適用范圍、檢測精度和優缺點方面等的比較如表1 所示。
目前，我國彩涂板生產企業多采用千分尺法測定涂層厚度，而歐美企業則較多采用鉆孔破壞式顯微觀察法。造成這種差異的主要原因除國內人力成本低于歐美外，各種檢測方法本身的局限性也是主要原因。
1.2 基板的影響
彩涂板基板一般包括冷軋鋼板、電鍍鋅鋼板、熱鍍鋅鋼板和熱鍍鋁鋅鋼板。冷軋基板由于沒有鍍層，且生產工藝決定基板本身厚度和表面粗糙度的均勻性較好，因此無論采用哪種檢測方法，其涂層厚度的測定結果都比其他基板的檢測誤差小。有鍍層基板的厚度和表面粗糙度的波動決定了采用國標中磁性測厚儀法和千分尺法在進行單點厚度測定時，測定結果會受到較大影響。因為磁性測厚儀法先要測定涂鍍層總厚度，然后測定鍍層厚度；而千分尺法先要測定彩涂板總厚度，再測定基板厚度，這兩種方法的兩次分別測定厚度的操作無法確保測定位置在同一點上，因此都會受到基板和鍍層波動的影響，造成測定結果的波動，且厚度測定結果的波動與基板的波動成正比。金相顯微鏡法和DJH 法雖然能確保測定位置不變，但是由于基板的波動會造成檢測界面很難劃分清楚，從而也會影響單點測定結果的準確性。國標規定每個試樣以3 個點的平均值作為終測定結果，但是由于單點測定結果本身的波動，因此采用平均值的方式也無法消除測定誤差。按照寶鋼的實
際檢測經驗，涂層厚度測定結果的離散性與基板波動的大小成正比。
1.3 涂層性能的影響
彩涂板涂層表面的粗糙度同樣也會影響國標中4種檢測方法的準確性，而涂層本身的彈性會影響磁性測厚儀法和千分尺法的測定準確性。這兩種方法都使用檢測探頭，探頭對涂層或基板壓下的程度會影響到每次測量所得的厚度，從而影響測定結果。隨著彩涂板產品品種的不斷豐富，涂層表面不再是單一的光滑表面效果，出現表面有不同紋理效果的產品，這類產品用磁性測厚儀法和千分尺法根本無法測定涂層厚度。因為其紋理的深度少能達到5~10 μm，磁性測厚儀法和千分尺法測定時把紋理的深度都計為涂層厚度，產生很大的系統誤差。金相顯微鏡法和DJH法可以用來測定這類產品，但是由于紋理的不規則波動，使判定測量界面受人為因素影響很大，測定結果波動也較大。
1.4 測量面積的影響
檢測面積越大，其檢測結果的代表性就越好，檢測精度也會隨之提高。磁性測厚儀的檢測探頭直徑一般為1.5 mm，千分尺的檢測探頭直徑為6.3 mm，金相顯微鏡法的測量長度一般不會超過1 mm，而DJH 法的測量直徑一般也在1 mm 左右。因此在相同條件下，這4 種檢測方法中千分尺法測定結果波動小。
1.5 測定精度及其優缺點分析
通過對這4 種方法的測定結果和操作經驗的長期積累，我們以90 g 熱鍍鋅基板的測定結果為例，分析4 種方法的測定精度和優缺點

彩涂鋼板的基板有：冷軋板、熱鍍鋅板、電鍍鋅板、合金化板、鍍鋅鋁板、電鍍鋅合金板、鍍錫板、鍍鉻板、鋁板等

中國彩涂板的現狀及彩涂板性能介紹



目前中國彩色涂層鋼板起步比較晚，80年代國內只有少數企業在進行彩色涂層鋼板的建設和生產。

大約在90年代中期隨著國內經濟的發展，對彩色涂層鋼板的需求劇增，大量民營及外商獨

資資本進入彩涂鋼板的行業，從1996年開始的近十年，中國彩色涂層鋼板的產能從不足50萬

噸猛增到2000萬噸，產能超過歐美近四十年的總和。這些產能主要是針對建筑行業，

但是，建筑行業的需求遠遠落后于產能的增速。

我國彩色涂層鋼板起步比較晚，80年代國內只有少數企業在進行彩色涂層鋼板的建設和生產。

大約在90年代中期隨著國內經濟的發展，對彩色涂層鋼板的需求劇增，大量民營及外商獨資

資本進入彩涂鋼板的行業，從1996年開始的近十年，中國彩色涂層鋼板的產能從不足50萬噸

猛增到2000萬噸，產能超過歐美近四十年的總和。這些產能主要是針對建筑行業，但是，建

筑行業的需求遠遠落后于產能的增速。



1、了解彩涂產品的手段不足

彩色涂層鋼板與很多建材一樣，一般人（業主）憑自己掌握的知識和肉眼來判斷材料的質量及使用

壽命是不現實的，即使是專業人員不借助專門的裝備也很難辨別優劣。在目前的技術條件下，要快

速判斷彩涂鋼板的使用壽命是不可能的，即使使用先進的抗紫外線照射，也要1000小時才能夠分

辨得出，這就給大量劣質彩涂鋼板有可剩之機，因為在工程竣工前，再劣質的材料也能堅持1-2年的時間。

2、供需矛盾突出

國內彩涂鋼板的年表觀消費量不足500萬噸，而目前彩色涂層鋼板的生產能力（產能）超過2000萬噸。

整體彩涂機組的開工率只有20%，而且，國內彩涂生產線集中在山東、江蘇、河北、天津、上海、

浙江等沿海地區，這些區域的市場競爭更為殘酷

3、缺少行業規范

盡管有彩色涂層鋼板國家標準，但這部標準僅僅是推薦性的，不具備強制性。

而對應的建筑用壓型鋼板的設計規范還是不完備，依靠行業自律在目前階段基本就是一句空話。

彩涂板兼有有機聚合物與鋼板兩者的優點，既有有機聚合物的良好著色性、成型性、耐蝕性、裝飾性、又有鋼板的高強度和易加工性