重量与克重测量

内容概览

涡流涂层重量测量

导电涂层的重量通常通过非接触式涡流薄膜传感器进行测量。该技术在导电涂层中感应出涡流，涡流产生的电磁场 (EMF) 由 EMF 检测器或直接由涡流传感器测量。获得的信号与材料量相关，而材料量又与涂层重量相关。该方法是“切割法”的替代方案，因为它具有无损性，且无需制备试样即可得出导电材料的重量结果。其优点包括：

非接触模式与接触模式
适用于工业生产的高速测量
高重复性和高精度
传感器与基材的距离最高可达 45 mm
便携式测试选项
无磨损

基于重量的薄膜和材料描述术语

根据沉积工艺和基材的不同，不同行业使用不同的术语来描述单位面积重量。这些术语包括：

克重（同义词：面密度、单位面积重量）：常用于造纸、纤维或织物行业，克重是指单位面积的质量。
定量或纤维面密度（也称为 FAW）：常用于技术纺织品行业，用于描述机织和非机织材料上碳纤维或玻璃纤维材料的含量。
涂布量（同义词：涂层重量、沉积重量）：在湿法和湿化学沉积工艺中，涂层重量是指在给定表面积内涂覆在基材上的涂层量。

重量单位

尽管克重的术语各不相同，它们都描述了单位面积内添加材料的重量。这种描述方式历史悠久，因为衡器已经存在了数千年。它是一个以 [质量] [长度]⁻² 表示的物理量。最常用的单位包括 g/m²（克/平方米）、kg/m²（千克/平方米）、oz/ft²（盎司/平方英尺）或 oz/yd²（盎司/平方码）。

重量测量技术

破坏性的“切割法”应用于多个行业。该方法从目标材料的一个或多个位置切下例如 100 mm² 大小的样品。在某些情况下，如果只需确定材料特定部分的重量，则通过化学工艺或洗涤工艺进行分离，并对重量进行相应的测量前和测量后对比。

无损方法通过绝对厚度测量（例如激光三角测量、共聚焦显微镜或近红外吸收）利用厚度与重量的相关性。另一种技术包括基于 β 射线透射的设备，这类设备需要大量的资本支出 (CAPEX) 且需要一定程度的安全措施。最合适的解决方案取决于材料特性（电学、光学和 X 射线吸收）。技术的选择将在我们的厚度测量章节中进行讨论。

沉积工艺与测量位置

根据应用及其要求，涂层可通过真空、大气等离子体和湿法工艺进行涂覆。特别是湿法工艺，如狭缝挤压式涂布、刮刀涂布、浆料涂布或旋涂，需要监测面密度或涂层重量，以最终实现电学、离子或机械性能。工艺以卷对卷 (R2R) 或片对片 (S2S) 方式运行。基材包括纸张、机织和非机织物、薄膜、聚合物或塑料、玻璃和金属片。面密度的测量在关键制造步骤之后或之间进行。工艺可能包括涂层、干燥或压延。