随着彩涂行业的发展，生产厂和涂料供应商根据不同的用途和需要，开发出许多特殊彩涂产品及生产工艺，主要有：印花，热贴膜，热压花，冷贴膜，冷压花及涂蜡保护等。
彩涂板涂层厚度测定方法研究
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彩涂板涂层厚度测定方法研究
0 引言
彩涂板作为一种广泛应用于建筑、家电、交通运输等行业的复合材料，既有金属的机械强度和易成型等优点，又有**涂层的装饰性和耐腐蚀性的优点。彩涂板的涂层厚度将直接影响其加工和使用性能。涂层过薄，加工时较易划伤涂层进而影响彩涂板的装饰性和耐腐蚀性。对于过薄的涂层，即使能确保其加工时不被破坏，在使用时，其耐老化性和耐腐蚀性能也会大大降低［1］。但是，过厚的涂层又会造成彩涂板生产成本的增加，而且这也是产品质量过剩所造成的浪费。因此，对于彩涂板生产企业来说，准确测定和严格控制彩涂板的涂层厚度十分重要。本文对目前国际、国内已经和正在使用的测定涂层厚度的试验方法进行了调查研究，针对不同类型的彩涂板提出了较合适的涂层厚度测定方法。
1 GB/T 13448—2006 方法
1.1 4 种涂层厚度检测方法的比较
在GB/T 13448—2006《彩色涂层钢板及钢带试验方法》［2］中介绍了4 种彩涂板涂层厚度试验方法：磁性测厚仪法、千分尺法、金相显微镜法和钻孔破坏式显微观察法，其中金相显微镜法规定为仲裁方法。无论采用何种方法测定彩涂板的涂层厚度，彩涂板的基板和涂层都会直接影响测定结果。根据宝钢多年的试验经验，这4 种方法的适用范围、检测精度和优缺点方面等的比较如表1 所示。
国标中涂层厚度检测方法的比较
目前，我国彩涂板生产企业多采用千分尺法测定涂层厚度，而欧美企业则较多采用钻孔破坏式显微观察法。造成这种差异的主要原因除国内人力成本低于欧美外，各种检测方法本身的局限性也是主要原因。
1.2 基板的影响
彩涂板基板一般包括冷轧钢板、电镀锌钢板、热镀锌钢板和热镀铝锌钢板。冷轧基板由于没有镀层，且生产工艺决定基板本身厚度和表面粗糙度的均匀性较好，因此无论采用哪种检测方法，其涂层厚度的测定结果都比其他基板的检测误差小。有镀层基板的厚度和表面粗糙度的波动决定了采用国标中磁性测厚仪法和千分尺法在进行单点厚度测定时，测定结果会受到较大影响。因为磁性测厚仪法先要测定涂镀层总厚度，然后测定镀层厚度；而千分尺法先要测定彩涂板总厚度，再测定基板厚度，这两种方法的两次分别测定厚度的操作无法确保测定位置在同一点上，因此都会受到基板和镀层波动的影响，造成测定结果的波动，且厚度测定结果的波动与基板的波动成正比。金相显微镜法和DJH 法虽然能确保测定位置不变，但是由于基板的波动会造成检测界面很难划分清楚，从而也会影响单点测定结果的准确性。国标规定每个试样以3 个点的平均值作为较终测定结果，但是由于单点测定结果本身的波动，因此采用平均值的方式也无法消除测定误差。按照宝钢的实
际检测经验，涂层厚度测定结果的离散性与基板波动的大小成正比。
1.3 涂层性能的影响
彩涂板涂层表面的粗糙度同样也会影响国标中4种检测方法的准确性，而涂层本身的弹性会影响磁性测厚仪法和千分尺法的测定准确性。这两种方法都使用检测探头，探头对涂层或基板压下的程度会影响到每次测量所得的厚度，从而影响测定结果。随着彩涂板产品品种的不断丰富，涂层表面不再是单一的光滑表面效果，出现表面有不同纹理效果的产品，这类产品用磁性测厚仪法和千分尺法根本无法测定涂层厚度。因为其纹理的深度较少能达到5~10 μm，磁性测厚仪法和千分尺法测定时把纹理的深度都计为涂层厚度，产生很大的系统误差。金相显微镜法和DJH法可以用来测定这类产品，但是由于纹理的不规则波动，使判定测量界面受人为因素影响很大，测定结果波动也较大。
1.4 测量面积的影响
检测面积越大，其检测结果的代表性就越好，检测精度也会随之提高。磁性测厚仪的检测探头直径一般为1.5 mm，千分尺的检测探头直径为6.3 mm，金相显微镜法的测量长度一般不会**过1 mm，而DJH 法的测量直径一般也在1 mm 左右。因此在相同条件下，这4 种检测方法中千分尺法测定结果波动较小。
1.5 测定精度及其优缺点分析
通过对这4 种方法的测定结果和操作经验的长期积累，我们以90 g 热镀锌基板的测定结果为例，分析4 种方法的测定精度和优缺点，如表2 所示。
国标中测定方法的精度及其优缺点
有鉴于上述原因，国内较多采用检测精度较高且速度较快的千分尺法作为彩涂板涂层厚度的检测方法。而国外由于基板波动较小，DJH 法的测定波动也就较小，因此较多采用受人为因素影响小的DJH 法。
2 国际、国内其他方法
国际和国内对涂层厚度的其他测量方法主要包括楔切法、厚度差测量法、称重法、X 射线荧光法、β 射线反射法、磁性测量法及涡流测量法等。彩涂板国标中的磁性测厚仪属磁性测量法，千分尺法属厚度差测量法，钻孔破坏式显微观察法属于楔切法，金相显微镜法为仲裁试验方法。称重法操作十分繁琐，不适用于快节奏的工厂试验室；X 射线荧光法和β 射线反射法是通过对涂层中某一特征元素含量的测定来计算涂层厚度，对于彩涂板这种涂料配方不固定的样品不适用。在对涡流测量法进行了调研和试验操作后，发现目前测定彩涂板涂层厚度较准确也较简便的是一种将磁性测量法和涡流测量法结合在一起的设备，通过组合探头同时测定涂镀层总厚度和镀层厚度，计算得到涂层厚度。这种测定方法由于测定的是同一点的涂镀层总厚度和镀层厚度，从而避免了磁性测厚仪法所受到的镀层波动的影响，测定结果的精度得到明显提高。对于基板波动越小的试样，其检测精度越高，例如，冷轧板和电镀锌基板的彩涂板，其涂层厚度检测精度可达0.5 μm。
3 结语
（1） 对于国内彩涂板目前的基板波动现状来说，千分尺法为较佳方法，具有设备*、操作简单、检测精度较高的优点。其缺点为：对试验人员的操作技能要求较高；对于涂层表面有纹理效果的产品不能检测；检测结果只能精确至整数位。
（2） 对于表面有纹理效果的彩涂板，DJH 法为较佳方法，具有操作方便、快速、可以分别测定界面清晰的各个涂层的优点。其缺点为：设备采购和运行成本较高；检测结果受检测人员主观影响较大；测定结果受基板波动影响较大；不能用于检测冷轧基板的彩涂板。
（3） 磁性- 涡流相位法测定涂镀层厚度方法也是一种很好的方法，具有设备成本合理、操作简单、快速、单点测定精度高（可精确至0.5 μm）的优点。其缺点是受基板表面的平整性和均匀性影响较大。
安装或加工质量：它主要体现在加工时涂层是否损坏，是否在低温下涂层脆性时加工，安装时拖动钢板导致损伤，安装时结构焊接铁屑掉落在涂层上，施工完毕不对屋面板进行清扫等，这样都会引起材料的腐蚀。
彩钢板的基本知识
4、涂层钢板
(1)彩钢板涂层
根据建筑物周围环境不同可选用不同的涂层类型。主要分为四种类型:聚酯(PE)
硅改性聚指(SMAP)、高耐候聚(HDP)、聚偏氟乙稀(PDF)
聚酯:也就是我们通常讲的PE(普通)涂层。主要特点是附着力良好、颜色丰富、在成型性和室外耐久性方面范围较宽、耐化学药品性中等、成本低。(涂层使用寿命5-7)硅改性聚酯:也叫SMP涂层,主要的特点是涂膜的硬度、耐磨性和耐热性良好,以及良好的外部耐久性和抗粉化性、光泽保持性、柔初性一般、成本中等。(涂层使用寿命10-高耐候聚酯:也叫HDP涂层,主要的特点是颜色的保持性和抗紫外线性能优良、室外耐久性和抗粉化性优良、漆膜附着力好、颜色丰富、优异的性价比。(涂层使用寿命15年)
聚偏乙烯:也叫PVDF涂层,主要的特点是颜色的保持性和抗紫外线性能优异,室外耐久性和抗粉化性优异、良好的成型性、抗胀性、但颜色有限、成本高。(涂层使用寿命10-15年）
每吨出的平方数=1000÷7.85÷0.35=364平方/吨
HDP彩涂板，HDP彩钢卷，HDP高耐候彩涂卷，高耐久性彩钢板，镀铝锌HDP彩钢板，闽台烨辉HDP彩涂钢板，马钢高耐候彩钢板，联合HDP彩钢板，
上海志辰实业有限公司 张振兴
宝钢HDP耐候性彩色涂层钢板。什么是宝钢耐候性彩钢板：耐候性HDP彩钢板是指彩板的烤漆涂层对于恶劣的气候条件，例如昼夜温差大、大风、日照时间长等气候条件具有比普通涂层更好的适应效果和使用时间，主要是通过在烤漆成分里添加耐候因子增加油漆的稳定性和抗腐蚀能力，宝钢耐候性彩钢板由宝钢股份出具15年质保，质保内容规定了15年内彩板的色差变化范围、粉化率，并保证不会产生起皮和脱落的现象，案例证明，宝钢的耐候性彩钢板在恶劣的条件下具有很好的使用表现，并且可以达到15年的质保内容。
宝钢彩钢板烤漆分类：一般的建筑用彩涂烤漆分类可以分为四种，从普通聚酯PE开始，依次是硅改性聚酯SMP、高耐候性聚酯HDP和聚偏氟乙烯PVDF，质量和价格依次递增。其他特殊用途的彩钢板，可针对具体使用环境进行烤漆涂层的调制，比如适用于家电和电子厂的抗静电彩涂、适用于灰尘和风沙较大地区的自清洁彩涂等；
上海志辰实业有限公司 宝钢HDP耐候性彩色涂层钢板的抗腐蚀原理：
彩板从外向里的结构分别是涂层-镀层-钢板，安装使用过后先从涂层开始损坏，损坏过程是膜厚变薄、涂层出现粉化-涂层开始脱落； 镀层在涂层出现损坏后和空气开始接触产生氧化，氧化物质会对钢板进行二次保护，当镀层失去作用之后，钢板就会产生快速腐蚀，直至损坏。
一方面宝钢耐候性彩钢板通过提高表面烤漆涂层的质量，即添加耐候分子增加整体的抗腐蚀能力和提高使用时间；另一方面宝钢彩钢板采用的是高膜厚≥20μm，高镀层的技术指标，对产品质量进行严格管控，同时采用高品质的涂料，大大的增加了彩板的使用年限。
宝钢耐候性HDP彩钢板订货须知：
上海志辰实业有限公司 作为用户在订购宝钢彩板材料时均需要告知供货商详细的材料参数，好是有相应图纸，避免应供货不当造成的后期不必要的损失和麻烦。一般材料参数包括以下几点:
规格：产品规格是首要的必须告知，彩板规格单位一般用毫米（mm）表示，格式为厚度宽度C。C表示材料形状为卷状，彩板的交货方式很少为板状交货，都是以卷包装直接交付给客户使用；
颜色：彩涂卷的颜色使是在防腐蚀油漆里添加颜料而形成，原则上各种颜色均可以通过颜料成分配比的调整而制作出来，用户在订做彩卷时要告知供货商具体颜色，可用色号代码（各种色系均可）、具体样板或者其他可准确参考的标的进行表示，对于用户自己都不确定的颜色，供货商可根据实际情况提供颜色样板供用户选择；
油漆：漆层是直接和大气接触的，道防腐蚀防线。漆层的质量好坏会直接影响到彩板的美观年限和使用年限。目前常用的漆层种类有四种，分为普通聚酯PE、硅改性聚酯SMP、高耐候HDP和氟碳PVDF。其他诸如自洁、抗静电等涂层也可以订制。用户订货时需告知供货商需要哪种漆层的彩涂板；
锌层：锌层介于漆层和冷轧板之间，是对于冷轧钢板的后一层也是直接的一层防护，在漆层有破损或者失去作用时对钢板进行保护。锌层分为纯锌层和镀铝锌层两种，两者在防腐蚀效果上各有优劣，用户可根据实际使用情况进行选择。用户在订货时需要告知供货商锌层含量的要求，宝钢彩板的锌层要求是镀锌120克和镀铝锌100克。
宝钢彩钢板结构用途牌号解析：
TDC51D ： 一般建筑用，屈服强度为普通强度，生产过程中对强度无控制；
TS250GD：结构用钢材，一般专指镀铝锌基板，中间值表示钢板的低屈服值，实际强度≥250MPa；
TS280GD：结构用钢材，一般专指热镀锌基板，实际屈服强度值≥280MPa，无梁拱常用；
TS300GD：结构用钢材，一般专指镀铝锌基板，实际屈服强度值≥300MPa；
TS350GD：高强度钢材，用于大跨度或者高承载性能的建筑，实际屈服强度值≥350MPa,400MPa左右；
TS550GD：高强度钢材，使用概率较低，实际屈服强度值≥550MPa,600MPa左右。
宝钢高强度彩钢板的价格区分：
TDC51D牌号价格，应用范围也广；
上海志辰实业有限公司 镀铝锌基板：250、300屈服的价格要高出普通牌号约240元/吨；350和550屈服强度价格要高出普通牌号约300元/吨；
上海志辰实业有限公司 热镀锌基板：280MPa屈服强度的价格要高出普通牌号约240元./吨，350和550屈服强度的价格要高出普通牌号约350元/吨。
不同地区彩涂钢板的选择主要考虑的是当地的风雪载荷以及腐蚀环境。风雪载荷主要是考虑建筑物的安全系数，这尽管和彩涂钢板的力学性能有关，但更多的和压型钢板的板形、厚度以及板与板之间的连接有关。而定量描述一个地区的腐蚀环境相对困难，影响彩涂钢板的腐蚀因素有很多。如:温度、湿度、昼夜温差、日照时间和日照强度、降雨量和降雨的酸度、风向和风速、腐蚀性沉降物等。
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