一句話結論
討論「哪個原理更好」是沒有意義的 —— 每個原理都只在特定條件下成立。選擇順序永遠是:基材 → 塗層 → 精度要求 → 是否允許破壞。
兩條分界線
| 分界 | 無損 | 破壞性 |
|---|---|---|
| 磁性法 | ✅ | — |
| 渦流法 | ✅ | — |
| 超音波法 | ✅ | — |
| X 射線熒光法 | ✅ | — |
| 光熱法 | ✅ | — |
| 庫侖法 | — | ✅ 電解剝離 |
| 千分尺法 | — | ✅ 需留樣或破壞 |
| 磁性拉脫法 | ✅(但精度低) | — |
便攜無損三主體
磁性法(magnetic induction)
適用鋼、鐵基材上的非磁性塗層。工業應用最廣,量程可從 0-1250μm 延伸至 15mm。對應 ISO 2178:2016 與 ASTM D7091-22。
渦流法(eddy current)
適用鋁、銅、黃銅、奧氏體不鏽鋼等非磁性導電基材上的非導電塗層。工作頻率 >1 MHz,對應 ISO 2360:2017。
超音波法(ultrasonic pulse-echo)
有兩種用法:一是測基材壁厚(金屬,毫米級,ASTM E797),二是測塗層厚度(非金屬基材或需穿透塗層,微米級,ASTM D6132 / ISO 19397)。
破壞性方法的價值
庫侖法與千分尺法雖需破壞樣品,但在特定場合不可替代:
- 庫侖法:透過電解逐層剝離並記錄電量,可精確分析多層體系的每一層厚度與成分,常用於來料檢驗與失效分析;
- 千分尺法:簡單可靠、不依賴電子儀器,常用於實驗室仲裁量測與儀器比對;
- 共同優點:不受基材電磁性質與粗糙度的影響,可作為其他方法的驗證基準。
X 射線熒光法(XRF)
XRF 能無損量測極薄的鍍層(如電子行業的鍍金、鍍鎳層),並可同時給出合金成分。設備成本高、體積大,通常用於實驗室或線上檢測,不屬便攜現場設備的常規選項。
怎麼選
| 你的條件 | 推薦原理 |
|---|---|
| 鋼/鐵上的油漆、鍍鋅、粉末 | 磁性法 |
| 鋁、銅、不鏽鋼上的油漆或氧化膜 | 渦流法 |
| 塑膠、木材、混凝土、玻璃上的塗層 | 超音波法(塗層) |
| 管線、容器、船體壁厚 | 超音波法(基材) |
| 帶漆工件測基材壁厚 | 超音波穿透塗層模式 |
| 需要分析多層體系的每一層 | 庫侖法或分層超聲 |
| 鍍層極薄(亞微米級)或需成分分析 | X 射線熒光法 |
常見誤解
- ❌ 「有一種儀器能測所有情況」 —— 沒有。原理決定了基材條件,條件不滿足即不可用。
- ❌ 「破壞性方法不如無損方法」 —— 破壞性方法常作為基準用於驗證無損方法的可靠性。
- ❌ 「超音波什麼都能測」 —— 超音波在金屬薄壁、高散射材料(如鑄鐵)與超薄塗層上都有明確限制。