ISO 2177:2003
(Main)Metallic coatings — Measurement of coating thickness — Coulometric method by anodic dissolution
Metallic coatings — Measurement of coating thickness — Coulometric method by anodic dissolution
ISO 2177:2002 describes a coulometric method by anodic dissolution for measuring the thickness of metallic coatings. It is only applicable to conductive coatings. Typical combinations of coatings and substrates that can be tested by this method are given. Other combinations may be tested with electrolytes in current use, or new electrolytes may be developed for them but, in both cases, it is necessary to verify the suitability of the complete system. ISO 2177:2002 is also applicable to multi-layer systems, e.g Cu-Ni-Cr. It may be used to measure the thickness of coatings applied by various means, if due account is taken of special features such as the presence of an alloy layer. In some cases, the presence and thickness of diffusion layers can also be measured. It can also be used to measure the thickness of coatings on cylindrical specimens and wires.
Revêtements métalliques — Mesurage de l'épaisseur — Méthode coulométrique par dissolution anodique
L'ISO 2177:2002 décrit une méthode coulométrique de mesurage, par dissolution anodique, de l'épaisseur des revêtements métalliques. Elle n'est applicable qu'aux dépôts conducteurs. Elle donne des combinaisons types de dépôts et de métaux de base qui peuvent être mesurés selon cette méthode. D'autres combinaisons peuvent être essayées avec des électrolytes d'usage courant, ou avec de nouveaux électrolytes mis au point à cet effet mais il est, dans les deux cas, nécessaire de vérifier l'aptitude à l'emploi du système complet. L'ISO 2177:2002 est également applicable aux systèmes multicouches, par exemple Cu-Ni-Cr. Elle peut aussi être utilisée pour mesurer l'épaisseur de revêtements appliqués par divers moyens, s'il est tenu compte des particularités telles que la présence d'une couche d'alliage. Dans certains cas, il est également possible de déceler la présence et de mesurer l'épaisseur de couches de diffusion. Elle peut enfin être utilisée pour mesurer l'épaisseur des revêtements déposés sur des échantillons cylindriques et des fils.
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 2177
Third edition
2003-03-15
Metallic coatings — Measurement of
coating thickness — Coulometric method
by anodic dissolution
Revêtements métalliques — Mesurage de l'épaisseur — Méthode
coulométrique par dissolution anodique
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©
ISO 2003
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ii © ISO 2003 — All rights reserved
Contents Page
Foreword. iv
1 Scope. 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions. 1
4 Principle . 2
5 Instrumentation . 2
6 Electrolyte. 2
7 Factors affecting the measuring accuracy. 3
7.1 Coating thickness . 3
7.2 Current variation . 3
7.3 Area variation . 3
7.4 Agitation (if required). 4
7.5 Alloy layer between coating and substrate. 4
7.6 Purity of coatings. 4
7.7 Condition of test surface. 4
7.8 Density of coating material . 4
7.9 Cleanliness of the cell . 4
7.10 Cleanliness of electrical connections. 4
7.11 Calibration standards (if used) . 4
7.12 Non-uniform dissolution . 5
8 Procedure. 5
8.1 General. 5
8.2 Preparation of test surface. 5
8.3 Cell application. 5
8.4 Electrolysis . 5
8.5 Undercoats. 5
8.6 Examination after test. 6
8.7 Coatings on cylindrical specimens. 6
9 Expression of results. 6
10 Measurement uncertainty. 7
11 Test report. 7
Annex A (informative) Typical electrolytes. 8
Annex B (informative) Types of instrument. 13
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies
(ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO
technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been
established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and
non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the
International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards
adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an
International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent
rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
ISO 2177 was prepared by Technical Committee ISO/TC 107, Metallic and other inorganic coatings,
Subcommittee SC 2, Test methods.
This third edition cancels and replaces the second edition (ISO 2177:1985), which has been technically
revised.
iv © ISO 2003 — All rights reserved
INTERNATIONAL STANDARD ISO 2177:2003(E)
Metallic coatings — Measurement of coating thickness —
Coulometric method by anodic dissolution
1 Scope
This International Standard describes a coulometric method, by anodic dissolution, for measuring the
thickness of metallic coatings. It is only applicable to conductive coatings.
Typical combinations of coatings and substrates that can be tested by this method are given in Table 1. Other
combinations may be tested with electrolytes in current use (see Annex A), or new electrolytes may be
developed for them but, in both cases, it is necessary to verify the suitability of the complete system.
This International Standard is also applicable to multi-layer systems, e.g Cu-Ni-Cr (see also 8.5).
It may be used to measure the thickness of coatings applied by various means, if due account is taken of
special features such as the presence of an alloy layer. In some cases, the presence and thickness of
diffusion layers can also be measured. It can also be used to measure the thickness of coatings on cylindrical
specimens and wires (see 8.7).
2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For dated
references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced
document (including any amendments) applies.
ISO 2064:1996, Metallic and other inorganic coatings — Definitions and conventions concerning the
measurement of thickness
ISO 2080, Surface treatment, metallic and other inorganic coatings — Vocabulary
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 2064 and ISO 2080 as well as the
following apply.
3.1
measuring area
area of the significant surface over which a single measurement is made
NOTE The measuring area for this method is the area enclosed by the sealing ring of the cell.
4 Principle
A well-defined area of the coating is subjected to anodic dissolution using a suitable electrolyte. The virtually
complete dissolution of the coating is detected by a change in cell voltage. The coating thickness is calculated
from the quantity of electricity used, in coulombs, which in turn may be calculated from:
a) the time interval between the start and the end of the test, if it is conducted at constant current density;
b) the integrated quantity of electricity used in dissolving the coatings.
5 Instrumentation
5.1 Suitable instruments can be constructed from readily available components but proprietary instruments
are usually used (see Annex B).
5.2 Proprietary direct-reading instruments are available for use with electrolytes recommended by the
manufacturer. Other instruments record the quantity of electricity, in coulombs, used in dissolving the coating
from the measuring area (see 3.1), usually in arbitrary units, from which the thickness is calculated using
factors or tables.
With direct reading instruments, the calculation of thickness from current density is made electronically.
5.3 The performance of the instrument shall be checked using specimens of known coating thickness. If the
instrument readings agree to within ± 5 % of the known thicknesses of the specimens, the instrument may be
used without further adjustment; otherwise, the cause of the discrepancy shall be removed. However,
proprietary instruments shall always be calibrated in accordance with the manufacturer's instructions.
Suitable specimens of known coating thickness shall consist of the same type of coating and substrate as the
specimen to be measured, and they shall have an accuracy of 5 % or better. In measuring alloy coatings, the
use of correct specimens is of particular importance.
6 Electrolyte
The electrolyte shall have a known, adequate shelf-life and shall be such that:
a) there is no reaction with the coating metal in the absence of an impressed flow of current;
b) the coating dissolves anodically at an efficiency as close to 100 % as possible;
c) a detectable change in electrode potential occurs as the coating is penetrated and an increasing area of
substrate is exposed;
d) the test area exposed in the test cell is completely wetted.
The electrolyte shall be chosen with reference to the coating and substrate materials, the current density and
electrolyte circulation within the test cell.
NOTE Typical electrolytes that have been found satisfactory for use with one type of test apparatus for testing
various electrodeposited coatings on specific substrates are described in Annex A.
For proprietary instruments, the electrolytes shall normally be chosen on the recommendations of the
manufacturer.
2 © ISO 2003 — All rights reserved
Table 1 — Typical combinations of coatings and substrates that can be tested
by the coulometric method
Coating Substrate (underlying material)
Ni-Co-Fe Non-
a
Cu and Cu alloys Ni Ag Steel Zn
Al
alloys metals
Cd × × × — — × — ×
Cr × × × — — × — ×
Cu Only on brass and
— —
× × × × ×
copper-beryllium
Au × × × × × × — —
Pb × × × × × × ×
Ni × × — × — × — ×
b
Ni, autocatalytic × × × × — × — ×
Ag × × × — — × — ×
Sn — — —
× × × × ×
Sn-Ni alloys — — — — —
× × ×
c
× × × × — × — ×
Sn-Pb alloys
Zn — — —
× × × × ×
a
The detection of the change in the cell voltage may be difficult with some aluminium alloys.
b
The coulometric method can only be used if the phosphorus or boron contents of these coatings are within certain limits.
c
The method is sensitive to alloy composition.
NOTE See Clause 5 for instrumentation.
7 Factors affecting the measuring accuracy
7.1 Coating thickness
Generally, the accuracy is lower than optimum for coating thicknesses greater than 50 µm and less than
0,2 µm, unless special equipment is used.
With coatings thicker than 50 µm, there may be an appreciable amount of bevelling or undercutting as the
anodic dissolution proceeds. The amount of bevelling is largely dependent on the method employed for
stirring the electrolyte. Undercutting may be eliminated, or reduced, by increasin
...
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 2177
Third edition
2003-03-15
Metallic coatings — Measurement of
coating thickness — Coulometric method
by anodic dissolution
Revêtements métalliques — Mesurage de l'épaisseur — Méthode
coulométrique par dissolution anodique
Reference number
©
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Web www.iso.org
Published in Switzerland
ii © ISO 2003 — All rights reserved
Contents Page
Foreword. iv
1 Scope. 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions. 1
4 Principle . 2
5 Instrumentation . 2
6 Electrolyte. 2
7 Factors affecting the measuring accuracy. 3
7.1 Coating thickness . 3
7.2 Current variation . 3
7.3 Area variation . 3
7.4 Agitation (if required). 4
7.5 Alloy layer between coating and substrate. 4
7.6 Purity of coatings. 4
7.7 Condition of test surface. 4
7.8 Density of coating material . 4
7.9 Cleanliness of the cell . 4
7.10 Cleanliness of electrical connections. 4
7.11 Calibration standards (if used) . 4
7.12 Non-uniform dissolution . 5
8 Procedure. 5
8.1 General. 5
8.2 Preparation of test surface. 5
8.3 Cell application. 5
8.4 Electrolysis . 5
8.5 Undercoats. 5
8.6 Examination after test. 6
8.7 Coatings on cylindrical specimens. 6
9 Expression of results. 6
10 Measurement uncertainty. 7
11 Test report. 7
Annex A (informative) Typical electrolytes. 8
Annex B (informative) Types of instrument. 13
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies
(ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO
technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been
established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and
non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the
International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards
adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an
International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent
rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
ISO 2177 was prepared by Technical Committee ISO/TC 107, Metallic and other inorganic coatings,
Subcommittee SC 2, Test methods.
This third edition cancels and replaces the second edition (ISO 2177:1985), which has been technically
revised.
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 2177:2003(E)
Metallic coatings — Measurement of coating thickness —
Coulometric method by anodic dissolution
1 Scope
This International Standard describes a coulometric method, by anodic dissolution, for measuring the
thickness of metallic coatings. It is only applicable to conductive coatings.
Typical combinations of coatings and substrates that can be tested by this method are given in Table 1. Other
combinations may be tested with electrolytes in current use (see Annex A), or new electrolytes may be
developed for them but, in both cases, it is necessary to verify the suitability of the complete system.
This International Standard is also applicable to multi-layer systems, e.g Cu-Ni-Cr (see also 8.5).
It may be used to measure the thickness of coatings applied by various means, if due account is taken of
special features such as the presence of an alloy layer. In some cases, the presence and thickness of
diffusion layers can also be measured. It can also be used to measure the thickness of coatings on cylindrical
specimens and wires (see 8.7).
2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For dated
references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced
document (including any amendments) applies.
ISO 2064:1996, Metallic and other inorganic coatings — Definitions and conventions concerning the
measurement of thickness
ISO 2080, Surface treatment, metallic and other inorganic coatings — Vocabulary
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 2064 and ISO 2080 as well as the
following apply.
3.1
measuring area
area of the significant surface over which a single measurement is made
NOTE The measuring area for this method is the area enclosed by the sealing ring of the cell.
4 Principle
A well-defined area of the coating is subjected to anodic dissolution using a suitable electrolyte. The virtually
complete dissolution of the coating is detected by a change in cell voltage. The coating thickness is calculated
from the quantity of electricity used, in coulombs, which in turn may be calculated from:
a) the time interval between the start and the end of the test, if it is conducted at constant current density;
b) the integrated quantity of electricity used in dissolving the coatings.
5 Instrumentation
5.1 Suitable instruments can be constructed from readily available components but proprietary instruments
are usually used (see Annex B).
5.2 Proprietary direct-reading instruments are available for use with electrolytes recommended by the
manufacturer. Other instruments record the quantity of electricity, in coulombs, used in dissolving the coating
from the measuring area (see 3.1), usually in arbitrary units, from which the thickness is calculated using
factors or tables.
With direct reading instruments, the calculation of thickness from current density is made electronically.
5.3 The performance of the instrument shall be checked using specimens of known coating thickness. If the
instrument readings agree to within ± 5 % of the known thicknesses of the specimens, the instrument may be
used without further adjustment; otherwise, the cause of the discrepancy shall be removed. However,
proprietary instruments shall always be calibrated in accordance with the manufacturer's instructions.
Suitable specimens of known coating thickness shall consist of the same type of coating and substrate as the
specimen to be measured, and they shall have an accuracy of 5 % or better. In measuring alloy coatings, the
use of correct specimens is of particular importance.
6 Electrolyte
The electrolyte shall have a known, adequate shelf-life and shall be such that:
a) there is no reaction with the coating metal in the absence of an impressed flow of current;
b) the coating dissolves anodically at an efficiency as close to 100 % as possible;
c) a detectable change in electrode potential occurs as the coating is penetrated and an increasing area of
substrate is exposed;
d) the test area exposed in the test cell is completely wetted.
The electrolyte shall be chosen with reference to the coating and substrate materials, the current density and
electrolyte circulation within the test cell.
NOTE Typical electrolytes that have been found satisfactory for use with one type of test apparatus for testing
various electrodeposited coatings on specific substrates are described in Annex A.
For proprietary instruments, the electrolytes shall normally be chosen on the recommendations of the
manufacturer.
2 © ISO 2003 — All rights reserved
Table 1 — Typical combinations of coatings and substrates that can be tested
by the coulometric method
Coating Substrate (underlying material)
Ni-Co-Fe Non-
a
Cu and Cu alloys Ni Ag Steel Zn
Al
alloys metals
Cd × × × — — × — ×
Cr × × × — — × — ×
Cu Only on brass and
— —
× × × × ×
copper-beryllium
Au × × × × × × — —
Pb × × × × × × ×
Ni × × — × — × — ×
b
Ni, autocatalytic × × × × — × — ×
Ag × × × — — × — ×
Sn — — —
× × × × ×
Sn-Ni alloys — — — — —
× × ×
c
× × × × — × — ×
Sn-Pb alloys
Zn — — —
× × × × ×
a
The detection of the change in the cell voltage may be difficult with some aluminium alloys.
b
The coulometric method can only be used if the phosphorus or boron contents of these coatings are within certain limits.
c
The method is sensitive to alloy composition.
NOTE See Clause 5 for instrumentation.
7 Factors affecting the measuring accuracy
7.1 Coating thickness
Generally, the accuracy is lower than optimum for coating thicknesses greater than 50 µm and less than
0,2 µm, unless special equipment is used.
With coatings thicker than 50 µm, there may be an appreciable amount of bevelling or undercutting as the
anodic dissolution proceeds. The amount of bevelling is largely dependent on the method employed for
stirring the electrolyte. Undercutting may be eliminated, or reduced, by increasin
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 2177
Troisième édition
2003-03-15
Revêtements métalliques — Mesurage de
l'épaisseur — Méthode coulométrique par
dissolution anodique
Metallic coatings — Measurement of coating thickness — Coulometric
method by anodic dissolution
Numéro de référence
©
ISO 2003
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Publié en Suisse
ii © ISO 2003 — Tous droits réservés
Sommaire Page
Avant-propos. iv
1 Domaine d'application. 1
2 Références normatives. 1
3 Termes et définitions . 1
4 Principe . 2
5 Appareillage. 2
6 Électrolyte. 3
7 Facteurs influant sur la précision du mesurage. 3
7.1 Épaisseur de revêtement. 3
7.2 Variation du courant . 3
7.3 Variation de la superficie. 3
7.4 Agitation (le cas échéant). 4
7.5 Couche d’alliage entre le revêtement et le métal de base . 4
7.6 Pureté du revêtement . 4
7.7 État de la surface d’essai . 4
7.8 Masse volumique du matériau de revêtement . 4
7.9 Propreté de la cellule . 4
7.10 Propreté des raccordements électriques . 4
7.11 Étalons (le cas échéant) . 4
7.12 Dissolution non uniforme. 5
8 Mode opératoire . 5
8.1 Généralités. 5
8.2 Préparation de la surface d’essai. 5
8.3 Pose de la cellule . 5
8.4 Électrolyse . 5
8.5 Sous-couches. 5
8.6 Examen après essai. 6
8.7 Revêtements d’échantillons cylindriques . 6
9 Expression des résultats. 6
10 Incertitude de mesure. 7
11 Rapport d'essai . 7
Annexe A (informative) Électrolytes types. 8
Annexe B (informative) Types d'appareils . 14
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de
normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée
aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du
comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec
la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,
Partie 2.
La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes
internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur
publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités membres
votants.
L'attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne
pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
L'ISO 2177 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 107, Revêtements métalliques et autres
revêtements inorganiques, sous-comité SC 2, Méthodes d'essai.
Cette troisième édition annule et remplace la deuxième édition (ISO 2177:1985), qui a fait l'objet d'une
révision technique.
iv © ISO 2003 — Tous droits réservés
NORME INTERNATIONALE ISO 2177:2003(F)
Revêtements métalliques — Mesurage de l'épaisseur —
Méthode coulométrique par dissolution anodique
1 Domaine d'application
La présente Norme internationale décrit une méthode coulométrique de mesurage, par dissolution anodique,
de l'épaisseur des revêtements métalliques. Elle n'est applicable qu'aux dépôts conducteurs.
Le Tableau 1 donne des combinaisons types de dépôts et de métaux de base qui peuvent être mesurés selon
cette méthode. D'autres combinaisons peuvent être essayées avec des électrolytes d'usage courant (voir
Annexe A), ou avec de nouveaux électrolytes mis au point à cet effet, mais il est nécessaire, dans les deux
cas, de vérifier l'aptitude à l'emploi du système complet.
La présente Norme internationale est également applicable aux systèmes multicouches, par exemple
Cu-Ni-Cr (voir aussi 8.5).
Elle peut aussi être utilisée pour mesurer l'épaisseur de revêtements appliqués par divers moyens, s'il est
tenu compte des particularités telles que la présence d'une couche d'alliage. Dans certains cas, il est
également possible de déceler la présence et de mesurer l'épaisseur de couches de diffusion. Elle peut enfin
être utilisée pour mesurer l'épaisseur des revêtements déposés sur des échantillons cylindriques et des fils
(voir 8.7).
2 Références normatives
Les documents de référence suivants sont indispensables pour l'application du présent document. Pour les
références datées, seule l'édition citée s'applique. Pour les références non datées, la dernière édition du
document de référence s'applique (y compris les éventuels amendements).
ISO 2064:1996, Revêtements métalliques et autres revêtements inorganiques — Définitions et principes
concernant le mesurage de l'épaisseur
ISO 2080, Traitements de surface, revêtements métalliques et autres revêtements inorganiques —
Vocabulaire
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans l’ISO 2064 et dans l’ISO 2080,
ainsi que les suivants, s'appliquent.
3.1
aire de mesurage
aire de la surface significative sur laquelle un mesurage individuel est effectué
NOTE L'aire de mesurage, au sens de la présente méthode, est la surface inscrite dans le joint étanche de la cellule.
4 Principe
Soumettre le revêtement d'une aire bien définie à une dissolution anodique à l'aide d'un électrolyte approprié.
La dissolution virtuellement totale du revêtement est détectée par la variation de la tension de la cellule
d'électrolyse. L'épaisseur de revêtement est calculée à partir de la quantité d'électricité utilisée, en coulombs,
qui peut elle-même être calculée à partir
a) de l'intervalle de temps séparant le début de la fin de l'essai, si celui-ci est effectué à densité de courant
constante;
b) de la quantité intégrée d’électricité consommée pour dissoudre le revêtement.
5 Appareillage
5.1 Des appareils appropriés peuvent être construits à partir de pièces faciles à obtenir, mais on utilise
généralement des appareils de marque complets (voir Annexe B).
5.2 Les appareils de marque à lecture directe sont utilisables avec des électrolytes recommandés par le
constructeur. D'autres appareils enregistrent la quantité d'électricité, en coulombs, utilisée pour dissoudre le
revêtement sur l'aire de mesurage (voir 3.1), généralement en unités arbitraires, éléments à partir desquels
l'épaisseur est calculée à l'aide de facteurs ou de tables de conversion.
Les appareils à lecture directe calculent électroniquement l'épaisseur à partir de la densité de courant.
Tableau 1 — Combinaisons types de revêtements et de métaux de base pouvant être mesurées
par la méthode coulométrique
Substrat (matériau sous-jacent)
Revêtement
Cu et alliages Alliages Non
a
Ni Ag Acier Zn
Al
de Cu Ni-Co-Fe métallique
Cd — — —
× × × × ×
Cr × × × — — × — ×
Cu Uniquement sur
× laiton et cuivre- × — — × × ×
béryllium
Au × × × × × × — —
Pb
× × × × × × ×
Ni × × — × — × — ×
Ni
× × × × — × — ×
b
autocatalytique
Ag × × × — — × — ×
Sn — — —
× × × × ×
Alliages Sn-Ni — × — — — × — ×
c
— —
Alliages Sn-Pb × × × × × ×
Zn — — —
× × × × ×
a
La détection de la variation de la tension dans la cellule peut être difficile avec certains alliages d’aluminium.
b
La méthode coulométrique ne peut être appliquée que si la teneur en phosphore ou en bore de ces revêtements se situe dans
certaines limites.
c
La méthode est sensible à la composition des alliages.
NOTE Voir Article 5 pour l’appareillage.
2 © ISO 2003 — Tous droits réservés
5.3 Les caractéristiques de l'appareil doivent être vérifiées sur des échantillons d'épaisseur de revêtement
connue. Si la valeur indiquée par l'appareil correspond, à ± 5 % près, à l'épaisseur connue de ces échantillons,
l'appareil peut être utilisé sans réglage ultérieur; sinon, la cause de l'écart doit être éliminée. Toutefois, les
appareils de marque doivent toujours être étalonnés conformément aux instructions du constructeur.
Les échantillons appropriés d'épaisseur de revêtement connue doivent avoir le même type de revêtement et
de métal de base que l'échantillon à mesurer, et ils doivent avoir une précision de 5 % ou mieux. L'emploi
d'échantillons corrects est particulièrement important pour mesurer les revêtements d'alliages.
6 Électrolyte
L'électrolyte doit avoir une durée de conservation satisfaisante et connue et doit répondre aux conditions
suivantes:
a) aucune réaction avec le métal de revêtement en l'absence de courant électrique;
b) dissolution anodique du revêtement avec un rendement aussi voisin de 100 % que possible;
c) apparition d'une variation sensible du potentiel d'électrode lorsque le revêtement est perforé et
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 2177
Troisième édition
2003-03-15
Revêtements métalliques — Mesurage de
l'épaisseur — Méthode coulométrique par
dissolution anodique
Metallic coatings — Measurement of coating thickness — Coulometric
method by anodic dissolution
Numéro de référence
©
ISO 2003
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Publié en Suisse
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Sommaire Page
Avant-propos. iv
1 Domaine d'application. 1
2 Références normatives. 1
3 Termes et définitions . 1
4 Principe . 2
5 Appareillage. 2
6 Électrolyte. 3
7 Facteurs influant sur la précision du mesurage. 3
7.1 Épaisseur de revêtement. 3
7.2 Variation du courant . 3
7.3 Variation de la superficie. 3
7.4 Agitation (le cas échéant). 4
7.5 Couche d’alliage entre le revêtement et le métal de base . 4
7.6 Pureté du revêtement . 4
7.7 État de la surface d’essai . 4
7.8 Masse volumique du matériau de revêtement . 4
7.9 Propreté de la cellule . 4
7.10 Propreté des raccordements électriques . 4
7.11 Étalons (le cas échéant) . 4
7.12 Dissolution non uniforme. 5
8 Mode opératoire . 5
8.1 Généralités. 5
8.2 Préparation de la surface d’essai. 5
8.3 Pose de la cellule . 5
8.4 Électrolyse . 5
8.5 Sous-couches. 5
8.6 Examen après essai. 6
8.7 Revêtements d’échantillons cylindriques . 6
9 Expression des résultats. 6
10 Incertitude de mesure. 7
11 Rapport d'essai . 7
Annexe A (informative) Électrolytes types. 8
Annexe B (informative) Types d'appareils . 14
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de
normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée
aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du
comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec
la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,
Partie 2.
La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes
internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur
publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités membres
votants.
L'attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne
pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
L'ISO 2177 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 107, Revêtements métalliques et autres
revêtements inorganiques, sous-comité SC 2, Méthodes d'essai.
Cette troisième édition annule et remplace la deuxième édition (ISO 2177:1985), qui a fait l'objet d'une
révision technique.
iv © ISO 2003 — Tous droits réservés
NORME INTERNATIONALE ISO 2177:2003(F)
Revêtements métalliques — Mesurage de l'épaisseur —
Méthode coulométrique par dissolution anodique
1 Domaine d'application
La présente Norme internationale décrit une méthode coulométrique de mesurage, par dissolution anodique,
de l'épaisseur des revêtements métalliques. Elle n'est applicable qu'aux dépôts conducteurs.
Le Tableau 1 donne des combinaisons types de dépôts et de métaux de base qui peuvent être mesurés selon
cette méthode. D'autres combinaisons peuvent être essayées avec des électrolytes d'usage courant (voir
Annexe A), ou avec de nouveaux électrolytes mis au point à cet effet, mais il est nécessaire, dans les deux
cas, de vérifier l'aptitude à l'emploi du système complet.
La présente Norme internationale est également applicable aux systèmes multicouches, par exemple
Cu-Ni-Cr (voir aussi 8.5).
Elle peut aussi être utilisée pour mesurer l'épaisseur de revêtements appliqués par divers moyens, s'il est
tenu compte des particularités telles que la présence d'une couche d'alliage. Dans certains cas, il est
également possible de déceler la présence et de mesurer l'épaisseur de couches de diffusion. Elle peut enfin
être utilisée pour mesurer l'épaisseur des revêtements déposés sur des échantillons cylindriques et des fils
(voir 8.7).
2 Références normatives
Les documents de référence suivants sont indispensables pour l'application du présent document. Pour les
références datées, seule l'édition citée s'applique. Pour les références non datées, la dernière édition du
document de référence s'applique (y compris les éventuels amendements).
ISO 2064:1996, Revêtements métalliques et autres revêtements inorganiques — Définitions et principes
concernant le mesurage de l'épaisseur
ISO 2080, Traitements de surface, revêtements métalliques et autres revêtements inorganiques —
Vocabulaire
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans l’ISO 2064 et dans l’ISO 2080,
ainsi que les suivants, s'appliquent.
3.1
aire de mesurage
aire de la surface significative sur laquelle un mesurage individuel est effectué
NOTE L'aire de mesurage, au sens de la présente méthode, est la surface inscrite dans le joint étanche de la cellule.
4 Principe
Soumettre le revêtement d'une aire bien définie à une dissolution anodique à l'aide d'un électrolyte approprié.
La dissolution virtuellement totale du revêtement est détectée par la variation de la tension de la cellule
d'électrolyse. L'épaisseur de revêtement est calculée à partir de la quantité d'électricité utilisée, en coulombs,
qui peut elle-même être calculée à partir
a) de l'intervalle de temps séparant le début de la fin de l'essai, si celui-ci est effectué à densité de courant
constante;
b) de la quantité intégrée d’électricité consommée pour dissoudre le revêtement.
5 Appareillage
5.1 Des appareils appropriés peuvent être construits à partir de pièces faciles à obtenir, mais on utilise
généralement des appareils de marque complets (voir Annexe B).
5.2 Les appareils de marque à lecture directe sont utilisables avec des électrolytes recommandés par le
constructeur. D'autres appareils enregistrent la quantité d'électricité, en coulombs, utilisée pour dissoudre le
revêtement sur l'aire de mesurage (voir 3.1), généralement en unités arbitraires, éléments à partir desquels
l'épaisseur est calculée à l'aide de facteurs ou de tables de conversion.
Les appareils à lecture directe calculent électroniquement l'épaisseur à partir de la densité de courant.
Tableau 1 — Combinaisons types de revêtements et de métaux de base pouvant être mesurées
par la méthode coulométrique
Substrat (matériau sous-jacent)
Revêtement
Cu et alliages Alliages Non
a
Ni Ag Acier Zn
Al
de Cu Ni-Co-Fe métallique
Cd — — —
× × × × ×
Cr × × × — — × — ×
Cu Uniquement sur
× laiton et cuivre- × — — × × ×
béryllium
Au × × × × × × — —
Pb
× × × × × × ×
Ni × × — × — × — ×
Ni
× × × × — × — ×
b
autocatalytique
Ag × × × — — × — ×
Sn — — —
× × × × ×
Alliages Sn-Ni — × — — — × — ×
c
— —
Alliages Sn-Pb × × × × × ×
Zn — — —
× × × × ×
a
La détection de la variation de la tension dans la cellule peut être difficile avec certains alliages d’aluminium.
b
La méthode coulométrique ne peut être appliquée que si la teneur en phosphore ou en bore de ces revêtements se situe dans
certaines limites.
c
La méthode est sensible à la composition des alliages.
NOTE Voir Article 5 pour l’appareillage.
2 © ISO 2003 — Tous droits réservés
5.3 Les caractéristiques de l'appareil doivent être vérifiées sur des échantillons d'épaisseur de revêtement
connue. Si la valeur indiquée par l'appareil correspond, à ± 5 % près, à l'épaisseur connue de ces échantillons,
l'appareil peut être utilisé sans réglage ultérieur; sinon, la cause de l'écart doit être éliminée. Toutefois, les
appareils de marque doivent toujours être étalonnés conformément aux instructions du constructeur.
Les échantillons appropriés d'épaisseur de revêtement connue doivent avoir le même type de revêtement et
de métal de base que l'échantillon à mesurer, et ils doivent avoir une précision de 5 % ou mieux. L'emploi
d'échantillons corrects est particulièrement important pour mesurer les revêtements d'alliages.
6 Électrolyte
L'électrolyte doit avoir une durée de conservation satisfaisante et connue et doit répondre aux conditions
suivantes:
a) aucune réaction avec le métal de revêtement en l'absence de courant électrique;
b) dissolution anodique du revêtement avec un rendement aussi voisin de 100 % que possible;
c) apparition d'une variation sensible du potentiel d'électrode lorsque le revêtement est perforé et
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.