金屬表面清潔度的要求

經(jīng)過除油處理后的金屬件表面不但要平整光亮，而且要除油徹底干凈，不留任何油跡。表面的顏色應(yīng)該是均勻一致，潤濕性好。而且不允許再有其他可能沾污金屬件表面的物品接觸到除油后的表面。否則會產(chǎn)生污染要再進行清洗。在進入成膜或電鍍槽之前，金屬件可能還要迸行弱浸蝕處理，以便活化金屬件表面，提高表面處理質(zhì)量。

金屬件表面清潔度的好壞也是表面預(yù)處理質(zhì)量檢驗的重要指標。表面清潔度的檢驗方法，既可采用國家制定的柃驗方法，也可借鑒國外的檢驗方法和標準。

金屬表面清潔度的檢測現(xiàn)狀

目前在行業(yè)內(nèi)生產(chǎn)現(xiàn)場，金屬表面清洗質(zhì)量檢測大部分采用目測和擦拭等方法，國外個別企業(yè)采用激光測試法。在實驗室采取的檢測方法有紫外分光光度法、激光測試法、燃燒法、稱重法等。

1、目視和擦拭法

目視，故名思議即為人眼觀察。擦拭法則是用一定量的擦鏡紙或脫脂棉擦拭一定面積的金屬表面，擦鏡紙或脫脂棉增加的重量為金屬表面清潔度的污染大小。

此方法快捷方便，適合現(xiàn)場設(shè)備調(diào)試和對殘留物嚴重的金屬表面進行快速測試，但判斷極其粗放，不能準確真實地反映金屬表面污染物的嚴重程度。無論目視還是擦拭，不同的檢驗人員的判定結(jié)果差距極大，甚至完全相反。

2、激光測試法

據(jù)有關(guān)文獻介紹，用激光在線檢測金屬表面油膜的厚度，根據(jù)油膜厚度計算出單位面積油污的含量。此方法能快速檢測金屬表面的油污大小，準確度高。缺點：成本高，而且只能對油污進行檢測，對其他固體污染物無法檢測。

3、紫外分光光度法

石油及其制品在紫外光區(qū)有特征吸收，帶有苯環(huán)的芳香族化合物主要吸收波長為250～260nm，帶有共軛雙肩的化合物主要吸收波長為215～230nm。因此，利用油品的吸光度來測定油污的含量大小。用一定量脫芳烴(30～60℃餾程)的石油醚清洗金屬表面，測定石油醚溶液的吸光度，在工作曲線上查出油的量，然后計算出單位面積含油量即可。

此方法只能測出微量油污的含量，對污染嚴重的金屬面其實驗結(jié)果有較大誤差。試驗表明，用此方法對清洗后帶材能夠較準確的反映帶材表面的油污染物程度。

4、燃燒法

根據(jù)德國Foster公司介紹，通過加熱燃燒產(chǎn)生的炭含量，由計算機計算出有機物(油污)的含量。金屬表面的固體顆粒作為燃燒后的灰分，用ICP來分析里面的銅(Cu)、鐵(Fe)、硅(Si)的含量。

該方法能較科學(xué)的檢測出金屬表面的污染物總含量，技術(shù)含量較高、設(shè)備儀器投資很大。據(jù)該公司介紹整個歐洲只有他們公司和另外一家公司擁有該套試驗儀器。此種方法能全面分析金屬表面污染物的種類，使企業(yè)有針對性地對金屬表面進行工藝處理，從而保證了產(chǎn)品質(zhì)量。

5、稱重法

稱重法是近兩年來根據(jù)金屬生產(chǎn)工藝流程、工藝介質(zhì)種類、污染物種類及其來源，以及對帶材腐蝕影響的諸多因素，通過長期大量的試驗積累，確立的一種檢測金屬表面油類、顆粒污染物總和的檢測方法，實現(xiàn)了清洗后金屬表面污染物總量的量化檢測和工序質(zhì)量監(jiān)控。

該方法是通過現(xiàn)場試樣用石油醚情況，根據(jù)清洗前后的質(zhì)量變化，計算出金屬表面單位面積殘留油物的質(zhì)量，來判斷表面的清潔度。此外還開展對脫脂劑清洗效果的評定，通過測試脫脂劑處理前后金屬表面殘留油污的總量，計算出表面洗凈率，從而判定脫脂劑對金屬表面的清洗效果。

表面清潔度測試——稱重法測量銅材表面清潔度

一、方法提要

1、對清洗工序前后的銅及銅合金板帶箔材用石油醚清洗，通過測試清洗前后板帶箔材表面殘留油污的總量，計算出表面洗凈率，判定板帶箔材的清洗效果。

2、對清洗工序后銅及銅合金板帶箔材用石油醚清洗，根據(jù)實驗室清洗前后的質(zhì)量變化，計算出板帶箔材單位面積殘留油污的質(zhì)量，判定板帶箔材表面清潔度。

二、試驗儀器及材料

洗滌試劑為石油醚(30～120℃)，分析天平(感量0.1mg)，干燥器(Φ240mm～Φ280mm)，燒杯(500ml)，脫脂棉，洗耳球，電熱恒溫干燥箱。

三、試樣提取

從生產(chǎn)現(xiàn)場清洗線或酸洗線上對清洗前后同一卷帶材進行試樣提取。試樣尺寸不小于500mm×500mm，厚度不大于0.8mm。不應(yīng)有劃傷、皺折、卷邊等缺陷，在送樣過程中，注意不應(yīng)有二次污染。

四、試驗步驟

1、表面清潔度試驗

(1)取潔凈、已在105～110℃干燥箱中恒重的燒杯，在分析天平上稱重，精確至0.0001g。用m1表示。

(2)對試樣選取不同部位，用鑷子夾住所取部位，避免手指接觸，截取尺寸50mm×100mm。立即放置于已恒重的燒杯并稱重，精確至0.0001g。用m2表示。

(3)獨立地進行三次測定，取其平均值。

(4)在稱好試片的燒杯中加入石油醚適量，小心晃動數(shù)次，然后翻動試片，使試片兩面的油污全部溶解、脫落，然后用潔凈鑷子夾拿試片，用干凈的脫脂棉蘸取少量石油醚擦拭試片，直到用新的脫脂棉擦拭時不留下污斑為止，用洗耳球吹干試片表面，放在105～110℃干燥箱中干燥(不少于10～15min)，然后放在干燥器中冷卻至室溫稱量，精確至0.0001g。重復(fù)干燥恒重，兩次連續(xù)稱量之差不超過0.0004g為止。質(zhì)量用m3表示。試片清洗前后稱重時溫度應(yīng)保持一致。

(5)表面清潔度結(jié)果計算

按下式計算：

T=0.5×106ρd(m2-m3)/(m3-m1)

式中：T-表面清潔度，單位為毫克每平方米(mg/m2);

m1-燒杯質(zhì)量，單位為克(g);

m2-試樣加燒杯質(zhì)量，單位為克(g);

m3-去除油污后試樣加燒杯質(zhì)量，單位為克(g);

ρ-試樣的密度，單位為克每立方厘米(g/cm3)

d-試樣的厚度，單位為毫米(mm)。

2、洗凈率試驗

(1)取清洗劑清洗前后銅板帶箔材試樣，分析步驟同表面清潔度試驗。

(2)表面洗凈率結(jié)果計算

按下式計算：

h=100(T2-T1)/T1

式中：h-洗凈率，單位為百分率(%);

T1-清洗劑清洗前試片表面清潔度;

T2-清洗劑清洗后試片表面清潔度。

五、表面清潔度結(jié)果判定

一級：表面清潔度 30mg/m2

二級：表面清潔度30～60 mg/m2

三級：表面清潔度60～100 mg/m2

四級：表面清潔度≥100mg/m2