专利名称：镀锡板孔隙率的检测方法
技术领域：
本发明涉及电镀锡板的表面缺陷检测技术，更具体地说，涉及一种镀锡板孔隙率的检测方法。
背景技术：
电镀锡板是指两面镀有纯锡的冷轧低碳薄钢板或钢带。其是一种将钢的强度和成型性同锡的耐蚀性、锡焊性、美观性结合于一身的金属材料。由于锡无毒、延展性好、耐蚀性好等特点，电镀锡板在食品工业、装运设备、电子器件等行业上得到了广泛应用。请参阅图I所示，经软熔处理的镀锡板结构大致可分为三层钢基体、锡铁合金层 以及镀锡层。最为理想的镀锡层是致密且无孔的，而实际上镀锡层总是存在着针孔状的孔隙缺陷。孔隙缺陷一般分为两类，一类为达到钢基体的孔隙、另一类是达到锡铁合金层的孔隙。当镀锡板在使用过程中，锡层在有机酸和无氧条件下，存在“电位反转”现象，锡相对于铁来说是阳极性镀层，因此锡层被腐蚀，铁则被保护。因此，当镀锡层的孔隙量和面积达到一定值时，镀锡层便会迅速溶解。而且在制罐过程中，当镀锡层上存在孔隙，会加速钢基板的腐蚀而产生点锈，大大降低了镀锡板的耐蚀性。另外，随着金属锡价格的上升以及从节约金属资源的角度出发，镀锡板的镀锡层逐渐向薄型化发展，然而镀锡层薄型化发展的结果也增加了其发生点锈的可能，成品罐的使用寿命也因此受到了严重的影响。目前，传统的镀锡板孔隙率的检测方法主要是通过分光光度法，通过分析镀锡板的铁溶出浓度值，来反映其孔隙率。由于该检测方法需要将样品带到实验室里进行，而且因铁离子含量过高，必须对腐蚀液进行稀释，会导致检测结构有误差；另外，检测时间也比较长，一般需要两小时左右，具有一定的滞后性，不能用以及时指导生产工艺的调整。
发明内容
针对现有技术中存在的上述缺点，本发明的目的是提供一种镀锡板孔隙率的检测方法，该检测方法操作简单，能够提高检查结果的准确性。为实现上述目的，本发明采用如下技术方案该镀锡板孔隙率的检测方法的具体步骤如下A.配置腐蚀溶液；B.将滤纸浸泡在腐蚀液溶液中；C.将浸泡后的滤纸贴在被检测的镀锡板表面上；D.采用白度颜色测定仪测量滤纸的红色漫反射因数；E.根据步骤D中的红色漫反射因数计算出用以表征镀锡板孔隙率的铁溶出浓度值。在步骤A中，所述的腐蚀溶液包含I 5ml的邻菲哕啉溶液、I 5ml的L-抗坏血酸溶液、I 5ml的氯化氨溶液和I 5ml的蒸馏水。在步骤C中，所述的滤纸贴在被检测的镀锡板表面上2 10分钟。
所述的步骤E的具体步骤如下E I.配置数杯腐蚀溶液，并分别加入不同量的Fe2+离子；E2.在每杯腐蚀溶液内分别浸泡一滤纸；E3.采用白度颜色测定仪分别测量各滤纸的红色漫反射因数Rx ；E4.根据步骤E3中的红色漫反射因数绘制出Rx-Fe2+曲线图并进行曲线拟合，得到Rx-Fe2+标准关系式；E5.将步骤D中的红色漫反射因数代入Rx-Fe2+标准关系式，计算出被测镀锡板的铁溶出值。所述的Rx-Fe2+标准关系式为Rx = 61. 24732-0. 22663X，式中Rx为红色漫反射因数，X为铁溶出浓度值。在上述技术方案中，本发明的镀锡板孔隙率的检测方法为先配置腐蚀溶液，然后将滤纸浸泡在腐蚀液溶液中，再将滤纸贴在镀锡板表面上，并采用白度颜色测定仪测量滤纸的红色漫反射因数，最后计算出用以表征镀锡板孔隙率的铁溶出浓度值。本发明的检测方法能够在生产现场进行，并具有检测速度快，准确性高的优点，有利于指导现场生产工艺的调整。
图I是本发明的镀锡板孔隙率的检测方法的流程图；图2是本发明的不同铁离子浓度下的红色漫反射因数拟合曲线图。
具体实施例方式下面结合附图和实施例进一步说明本发明的技术方案。请参阅图I所示，本发明的镀锡板孔隙率的检测方法的具体步骤如下首先，配置一杯腐蚀溶液，该腐蚀溶液包含I 5ml的邻菲哕啉溶液、I 5ml的L-抗坏血酸溶液、I 5ml的氯化氨溶液和I 5ml的蒸馏水；然后，将一定面积(一般采用4cmX4cm尺寸即可)的滤纸(可采用杭州特种纸业有限公司生产的新星牌定性滤纸)浸泡在腐蚀液溶液中，并使滤纸充分吸收腐蚀液溶液；再将浸泡后的滤纸贴在被检测的镀锡板表面上2 10分钟，使腐蚀液溶液与镀锡板表面充分接触；然后再采用白度颜色测定仪(型号YQ-Z-48A，杭州轻通博科自动化技术有限公司)对该滤纸测量颜色来确定其红色漫反射因数Rx ；最后，根据上述红色漫反射因数Rx计算出用以表征镀锡板孔隙率的铁溶出浓度值。其中，铁溶出浓度值的计算具体步骤如下先同样配置数杯腐蚀溶液，本实施例配置了五杯该腐蚀溶液，并分别在腐蚀溶液中加入5mg/L、10mg/L、20mg/L、30mg/L和40mg/L的Fe2+离子；然后在每杯腐蚀溶液内分别浸泡一 4cmX4cm的定性滤纸；当滤纸变色后，将滤纸分别放入白度颜色测定仪的托盘上进行测量各滤纸的红色漫反射因数Rx，分别为60. 04，59. 3，56. 51，54. 16，52. 43 ;请参阅图2所示，再根据以上测得的五个红色漫反射因数Rx值绘制出Rx-Fe2+曲线图并进行曲线拟合，最终可得到Rx-Fe2+标准关系式Rx = 61. 24732-0. 22663X，式中Rx为红色漫反射因数，X为Fe2浓度值(即铁溶出浓度值);最后将在镀锡板上测得的红色漫反射因数Rx代入Rx-Fe2+标准关系式中，最终可计算出被测用以表征该镀锡板孔隙率的铁溶出值X。本发明的检测方法的原理是利用镀锡板表面孔隙处遇腐蚀溶液会溶出铁离子的特点，使溶出的铁离子与络合剂络合显色，并结合白度颜色测定仪来测定该镀锡板的孔隙率。具体来说是，利用镀锡板表面孔隙的存在致使腐蚀溶液渗入到钢基体上，在Fe与Sn组成的微电池中使Fe优先腐蚀，作为腐蚀产物(即溶出物)的Fe2+离子又通过腐蚀溶液中的络合显色剂在滤纸上呈现出红色，而不同浓度的Fe2+离子会呈现不同程度的红色，因此通过白度颜色测定仪来检测出表示不同红色程度的红色漫反射因数Rx，即可以定性的分析镀锡板表面的孔隙率。 当然，在实际生产过程中，可对大量合格的镀锡板进行Rx测试，最终确定Rx的有效合格数据区间，这样，当被检测的镀锡板的Rx值落入该区间内，即表明该镀锡板为合格，若未落入该区间内，则可对工艺进行快速调整。综上所述，本发明的检测方法通过测量含不同铁离子溶液滤纸的红色漫反射因数Rx值并进行曲线拟合,直线线性率超过99%，并且在整个检测过程中无需对腐蚀溶液进行稀释，避免了检测误差。另外，该检测方法还具有操作简单、方便快捷，只需2 10分钟即可得到结果，成本较低，非常适合现场的快速检测，从而有利于快速、实时、精确得到镀锡板的孔隙率变化。本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。
权利要求
1.一种镀锡板孔隙率的检测方法，其特征在于， 该方法的具体步骤如下 A.配置腐蚀溶液； B.将滤纸浸泡在腐蚀液溶液中； C.将浸泡后的滤纸贴在被检测的镀锡板表面上； D.采用白度颜色测定仪测量滤纸的红色漫反射因数； E.根据步骤D中的红色漫反射因数计算出用以表征镀锡板孔隙率的铁溶出浓度值。
2.如权利要求I所述的镀锡板孔隙率的检测方法，其特征在于， 在步骤A中，所述的腐蚀溶液包含I 5ml的邻菲哕啉溶液、I 5ml的L-抗坏血酸溶液、I 5ml的氯化氨溶液和I 5ml的蒸懼水。
3.如权利要求I所述的镀锡板孔隙率的检测方法，其特征在于， 在步骤C中，所述的滤纸贴在被检测的镀锡板表面上2 10分钟。
4.如权利要求I所述的镀锡板孔隙率的检测方法，其特征在于 所述的步骤E的具体步骤如下 El.配置数杯腐蚀溶液，并分别加入不同量的Fe2+离子； E2.在每杯腐蚀溶液内分别浸泡一滤纸； E3.采用白度颜色测定仪分别测量各滤纸的红色漫反射因数Rx ； E4.根据步骤E3中的红色漫反射因数绘制出Rx-Fe2+曲线图并进行曲线拟合，得到Rx-Fe2+标准关系式； E5.将步骤D中的红色漫反射因数代入Rx-Fe2+标准关系式，计算出被测镀锡板的铁溶出值。
5.如权利要求4所述的镀锡板孔隙率的检测方法，其特征在于 所述的Rx-Fe2+标准关系式为Rx = 61. 24732-0. 22663X，式中Rx为红色漫反射因数，X为铁溶出浓度值。
全文摘要
本发明公开了一种镀锡板孔隙率的检测方法，该方法为先配置腐蚀溶液，然后将滤纸浸泡在腐蚀液溶液中，再将滤纸贴在镀锡板表面上，并采用白度颜色测定仪测量滤纸的红色漫反射因数，最后计算出用以表征镀锡板孔隙率的铁溶出浓度值。本发明的检测方法能够在生产现场进行，并具有检测速度快，准确性高的优点，有利于指导现场生产工艺的调整。
文档编号G01N15/08GK102636423SQ20111003712
公开日2012年8月15日 申请日期2011年2月12日 优先权日2011年2月12日
发明者周雪荣, 李兵虎, 李宁, 李平, 郑振, 黎德育 申请人:哈尔滨工业大学, 宝山钢铁股份有限公司