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石墨检测方法引言石墨是一种具有特殊结构和性质的碳材料，广泛应用于锂电池、润滑剂、导热材料等领域。
在不同的应用领域中，对石墨材料的结构和纯度要求不同，因此石墨材料的检测方法也需要相应的开发和改进。
本文将从宏观到微观，从外部到内部，深入探讨石墨检测的方法。
宏观检测方法1. 外观检查首先，我们可以通过外观检查来初步判断石墨材料的质量。
合格的石墨材料应该具有均匀的颜色、光滑的表面和清晰的边缘。
如果发现石墨材料表面有明显的颜色差异、不平整或有明显的瑕疵，那么需要进一步检验其质量。
2. 密度检测石墨材料的密度也可以作为判断其质量的指标之一。
合格的石墨材料应该具有相对稳定的密度范围。
我们可以使用密度测定仪器，通过测量石墨材料的质量和体积来计算其密度。
较低的密度可能意味着石墨材料中存在空隙或杂质，从而降低了其质量。
微观检测方法1. X射线衍射（XRD）X射线衍射技术是一种常用的石墨材料结构分析方法。
通过照射石墨样品，然后测量和分析其衍射图样，可以确定其晶体结构和结晶度。
不同的晶体结构和结晶度反映了石墨材料的不同性质和质量。
2. 扫描电子显微镜（SEM）扫描电子显微镜技术可以提供关于石墨材料表面形貌和微观结构的高分辨率图像。
通过观察石墨材料的表面形貌和微观结构，可以判断其纯度、晶体形态和杂质含量等信息。
SEM技术还可以通过能谱分析来确定石墨材料中的元素组成。
内部结构检测方法1. X射线吸收光谱（XAS）在石墨材料中，碳原子的电子能级结构和态密度决定了其电子传导性能。
X射线吸收光谱技术可以提供关于石墨材料中碳原子态密度的信息。
通过测量和分析石墨材料在不同能量下的吸收光谱，可以了解石墨材料中碳原子的化学键态及其对材料性质的影响。
2. 核磁共振（NMR）核磁共振技术可以提供关于石墨材料中碳核自旋状态的信息。
通过测量和分析石墨材料的核磁共振谱图，可以确定石墨材料的晶体结构、晶粒尺寸和杂质含量等信息。
核磁共振技术在石墨材料的结构和性能研究中具有重要的应用价值。
颗粒球形度的表征、分级及其应用李 叶1殷喜平1*杨正红2（1. 中国石化催化剂有限公司 北京 100029；2. 仪思奇（北京）科技发展有限公司 北京 100096）摘 要 粉体颗粒的两个重要特性就是粒度和形貌，而颗粒形貌最重要的特征是球形度。
虽然球形度如此重要，但其概念却异常混乱，定义多达10种以上。
国家标准中的球形度名称及定义也各不相同，造成了使用上的混乱和困扰。
本文旨在以ISO 9276-6为基础，对涉及球形度的所有粒形参数进行了梳理，力求给出更加科学的命名、定义及分级，并明确其参数表征特点，使术语更加规范。
本文明确了宏观（磨圆度/紧实度）、介观（类球度/圆润度）和微观（钝度/粗糙度）三个不同层级的球形度表征参数，提出需要针对颗粒特性、产品和工艺性能的特定应用，选择最适当的球形度表征层级和颗粒形状参数。
关键词 图像法；颗粒形状；球形度；卫星化粉体；圆润度；钝度 中图分类号 TB44 文献标志码 ACharacterization,classification and application of particle sphericityLi Ye 1; Yin Xiping 1; Yang Zhenghong 2( 1. SINOPEC Catalyst Co., LTD., Beijing 100029, China; 2. Insearch Technology Development Beijing Ltd, Beijing 100096, China)Abstract Size and shape are two important characteristics of powder particles, and the most important characterization of particle shape is sphericity. Despite of so important, the concept of sphericity is very confused which has more than 10 definitions ，even the names and definitions of sphericity in the national standards are also different, which caused in confusion and trouble in application. Based on ISO 9276-6, this paper aims to sort out all particle parameters related to sphericity, try to give more scientific term in Chinese, definition and classification, and clarify the characteristics of parameters for more standardized terms. Three different levels of sphericity characterization parameters are determined, involving macroshape (psephicity （irregularity ）/ compactness), mesoshape (sphericity / roundness) and microshape (bluntness / roughness) descriptors. It is proposed that the most appropriate level of sphericity characterization and particle shape descriptors should be selected based on the specific application of particle characteristics, products and process performance.Keywords Imaging method ；Particle shape; Sphericity; Satellite powder; Roundness; Bluntness近10年以来，以颗粒粒径和颗粒含量两个参数为基础进行的二维粒度分析正在向以颗粒粒径、颗粒形状和颗粒含量三个参数为基础的三维分析快速发展。
微拉曼光谱技术及其在微结构残余应力检测中的应用邱宇;雷振坤;亢一澜;胡明;徐晗;牛红攀【期刊名称】《机械强度》【年(卷),期】2004(26)4【摘要】多孔硅薄膜硅基底结构是微机电系统 (micro electro mechanicalsystem ,MEMS)中的一个基本组元 ,其厚度为微米量级。
由于薄膜与基底材料之间存在着晶格错配 ,在薄膜基底间的界面上会出现残余应力 ,严重时会导致裂纹出现而发生断裂。
微拉曼光谱法 (micro Ramanspectroscopy ,MRS)是近些年来在化学、物理、材料和力学等学科领域迅速发展的光学测量方法。
文中对这一方法进行介绍 ,并且用来测量化学腐蚀多孔硅薄膜结构的残余应力 ,发现随着孔隙率的增加 ,多孔硅表面的拉伸应力逐渐增大。
特别对某一样品出现裂纹区的拉曼测量表明 ,在裂纹区的残余应力急剧上升 ,达到了 0 .92GPa。
使用金相显微镜观察不同孔隙率的多孔硅薄膜表面的微观形貌 ,这种不同程度的微观孔穴结构与残余应力的分布存在着紧密的联系。
【总页数】4页(P389-392)【关键词】残余应力;拉曼光谱法;孔隙率;裂纹;多孔硅【作者】邱宇;雷振坤;亢一澜;胡明;徐晗;牛红攀【作者单位】天津大学机械学院力学系;天津大学电信学院电子科学与技术系【正文语种】中文【中图分类】O348.1;O438【相关文献】1.拉曼光谱和红外光谱分析沉积气压对微晶硅薄膜微结构的影响 [J], 陈城钊2.微尺度实验力学研究中微拉曼光谱技术的应用分析 [J], 吕晓军3.拉曼光谱与近红外光谱技术在生物油品调和比快速检测建模中的应用 [J], 范颖;王志鹏;田郁郁;郭知明4.原位低温拉曼光谱技术在人工合成CaCl2-H2O和MgCl2-H2O体系流体包裹体分析中的应用Ⅰ:低温拉曼光谱研究 [J], 丁俊英;倪培;Jean DUBESSY;张婷5.微拉曼光谱法检测非制冷红外焦平面阵列残余应力 [J], 岑皓;王克用因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
光热相位光学相干层析成像技术理论说明1. 引言1.1 概述光热相位光学相干层析成像技术，简称光热OCT（Optical Coherence Tomography），是一种利用光的干涉原理进行高分辨率显微成像的无损检测技术。
它结合了传统的光学相干层析成像（OCT）和光热效应，可以提供细胞级别的组织结构及功能信息。
这项技术具有非侵入性、高分辨率、实时性等优点，因此在医学、生物科学和材料科学等领域得到广泛应用。
1.2 文章结构本文将首先介绍光热相位光学相干层析成像技术的基本原理，在此基础上探讨其技术发展历程，并分析其在不同领域中的应用前景。
其次，我们将详细介绍实验方法和数据分析过程，包括实验设备和材料、数据采集与处理方法以及计算机模拟与仿真技术的应用。
最后，通过对研究结果进行总结，我们将进一步讨论该技术的创新点以及存在的不足之处，并展望未来针对这些问题的研究方向。
1.3 目的本文的目的是全面阐述光热相位光学相干层析成像技术及其应用领域，在理论上提供相关知识和深入了解该技术在各领域中所取得的突破和发展。
通过对实验方法和数据分析的介绍，读者能够了解这项技术的操作流程并掌握从原始数据到成像结果之间的处理过程。
最后，我们希望通过对该技术创新点与不足之处以及未来研究方向的探讨，为进一步推动该领域的发展提供有价值的参考。
以上就是引言部分内容，接下来将进入正文部分。
2. 正文光热相位光学相干层析成像技术是一种基于光学相干层析成像（OCI）和光热效应的新型成像技术，具有非接触、无辐射、高分辨率等特点，并且适用于多种材料的表面和内部结构成像。
本节将从该技术的原理、发展历程以及应用领域与前景三个方面进行详细阐述。
2.1 基本原理光热相位光学相干层析成像技术是通过照射样品表面的激光束，利用光热效应产生的温度变化来探测样品内部结构信息。
在激光照射下，样品吸收能量并发生温升，导致局部折射率发生变化，从而改变了透射或反射的相位信息。
表面增强拉曼散射技术表面增强拉曼散射技术表面增强拉曼散射技术(SENS)是一种量子化学研究中广泛使用的技术，它可以有效地检测到物质表面的结构、组成及其化学反应。
其优越性在于，它可以在非破坏性的条件下，对物质的微观结构和宏观特性进行分析，而且其灵敏度比其他化学检测技术都高出许多。
1. 原理及特点SENS技术主要是通过表面增强效应将物质表面的拉曼信号增强，在表面缺陷、形貌、组成和外加电场等作用下，产生强烈的增强效应。
其原理是物质吸收激光后，分子振动使其产生散射，通过拉曼散射进行探测。
而在表面增强效应下，可以使散射产生的强度增强三到六个数量级，从而使样品的信号强度和检测灵敏度大大提高，达到纳米尺度级别的检测。
2. 应用领域SENS技术在化学、生物医学、材料科学等领域均得到广泛的应用。
在化学领域中，SENS技术具有高灵敏度、高分辨率等优点，可以用来检测分子的结构、动力学信息和红外和紫外光谱之外的信息。
在生物医学领域，SENS技术可以应用于细胞、纳米粒子、蛋白质等生物分子的探测，对于癌症筛查、病原体检测和生物分子的鉴定等都有很好的应用前景。
在材料科学领域，SENS技术可以通过纳米刻蚀、介电层制备等方法来实现，可以检测大面积样品和高品质量样品。
3. 场景展望虽然SENS技术在学术和产业界都得到了广泛的应用，但随着技术的发展和市场需求的提升，研究者对其应用领域的拓宽和技术的不断改进与完善已成为了当前的一个重要趋势。
在化学领域，研究人员可以考虑开发新的金属纳米颗粒和有机分子路线，提高技术的检测灵敏度和准确性。
在生物医学领域，可以探索应用SENS技术进行新冠病毒检测，利用紫外激光对样品进行胁迫，提高样品检测的稳定性和可靠性。
在材料科学领域，可以探索应用SENS技术开发高精度的失谐谐振器、高效的介电聚合反应路线等，提高样品加工的效率和质量。
总之，SENS技术的优越性和多样化应用前景，使得它成为了当前化学、生物医学、材料科学等领域研究的重点之一。
轮廓仪测高精表面粗糙度的测量误差及其量值的研究表面粗糙度是指加工表面具有的较小间距和微小峰谷的不平度。
其两波峰或两波谷之间的距离很小，它属于微观几何形状误差。
表面粗糙度越小，则表面越光滑。
同时，表面粗糙度与机械零件的配合性质、耐磨性、疲劳强度、接触刚度、振动和噪声等有密切关系，对机械产品的使用寿命和可靠性有重要影响。
为此，提高测量高精表面粗糙度的精度和准确度显得越来越重要了。
本文论述了电动轮廊仪测高精表面粗糙度的测盆误差，并对其总测量误差作了有代表性的合成计算。
标签：轮廊仪；表面粗糙度；测量；误差前言检测工件的表面粗糙度是保证产品质量的重要措施。
但是目前的仪器还不能给出表面粗糙度的定量结果，而且三维表面的表面粗糙度还没有专业标准，实际应用中的表面粗糙度测量只指表面上一个法向截面的一段轮廓的表面粗糙度参数测量，所以这类表面粗糙度测量仪器通称为轮廓仪。
高精表面粗糙度测量的主要方法有轮廓法、非轮廓定性法和非轮廓定量。
用干涉仪进行非轮廓定量法测量时，由于受仪器鉴别率和对线精度等影响，测量误差也不小。
电功触针式仪器进行轮廓法测量的误差也很大，但效率高，测值较稳定。
本文就这些问题作了探讨。
1 影响轮廓仪测量精度的因素1.1触针针尖半径及触针角度为使触针的运动能准确反映被测表面的实际轮廓曲线，触针应具有最小的尖端半径和适当的角度，但尖端半径过小不仅难于加工，而且极易磨损和划伤被测表面。
目前可能加工出的针尖半径为1μm到2μm之间。
由于触针尖端是一个小球，则针尖半径愈大，其运动轨迹与实际轮廓曲线的差异也就愈大。
因此，测量结果将被严重偏差[1]。
1.2测量力为使触针运动轨迹符合实际的轮廓曲线，还必须保证触针与被测表面连续接触。
为避免划伤被测表面在保证可行接触的前提下，选择尽量小的测力，并使触针伸出不同长度时测力的变化也要小。
所谓静态测量力是指触针沿其轴线方向作用于被测表面上的力，不考虑触针沿被测表面移动时所产生的动态力。
金相检测上岗考试题及答案一、单项选择题（每题 2 分，共 20 分）1. 金相检测中，下列哪种显微镜是用于观察金属表面微观结构的？A. 光学显微镜B. 电子显微镜C. 扫描隧道显微镜D. 原子力显微镜答案：B2. 金相试样制备过程中，下列哪个步骤是用于去除表面氧化层的？A. 磨光B. 抛光C. 腐蚀D. 清洗答案：C3. 在金相检测中，下列哪种腐蚀液适用于铁基合金？A. 硝酸B. 盐酸C. 氢氟酸D. 硫酸答案：A4. 金相检测中，下列哪种显微组织是铁素体？A. 奥氏体B. 珠光体C. 马氏体D. 贝氏体答案：A5. 金相检测中，下列哪种硬度测试方法适用于微观硬度测试？A. 布氏硬度测试B. 洛氏硬度测试C. 维氏硬度测试D. 肖氏硬度测试答案：C6. 金相检测中，下列哪种显微镜是用于观察金属内部缺陷的？A. 光学显微镜B. 电子显微镜C. 扫描隧道显微镜D. 原子力显微镜答案：B7. 在金相检测中，下列哪种显微组织是碳化物？A. 奥氏体B. 珠光体C. 马氏体D. 贝氏体答案：B8. 金相检测中，下列哪种硬度测试方法适用于大尺寸试样？A. 布氏硬度测试B. 洛氏硬度测试C. 维氏硬度测试D. 肖氏硬度测试答案：A9. 在金相检测中，下列哪种显微组织是过冷奥氏体转变形成的？A. 奥氏体B. 珠光体C. 马氏体D. 贝氏体答案：C10. 金相检测中，下列哪种显微镜是用于观察金属表面形貌的？A. 光学显微镜B. 电子显微镜C. 扫描隧道显微镜D. 原子力显微镜答案：D二、多项选择题（每题 2 分，共 20 分）1. 金相检测中，下列哪些因素会影响显微硬度测试结果？A. 载荷大小B. 载荷时间C. 试样表面粗糙度D. 试样厚度答案：ABCD2. 在金相检测中，下列哪些步骤属于金相试样制备过程？A. 切割B. 磨光C. 抛光D. 腐蚀答案：ABCD3. 金相检测中，下列哪些显微组织属于钢的热处理组织？A. 奥氏体B. 珠光体C. 马氏体D. 贝氏体答案：BCD4. 在金相检测中，下列哪些因素会影响显微组织观察结果？A. 显微镜倍数B. 腐蚀液种类C. 试样制备质量D. 观察者经验答案：ABCD5. 金相检测中，下列哪些硬度测试方法适用于金属硬度测试？A. 布氏硬度测试B. 洛氏硬度测试C. 维氏硬度测试D. 肖氏硬度测试答案：ABC6. 在金相检测中，下列哪些显微组织属于钢的退火组织？A. 奥氏体B. 珠光体C. 马氏体D. 贝氏体答案：B7. 金相检测中，下列哪些因素会影响显微组织观察结果？A. 显微镜光源B. 腐蚀液浓度C. 试样表面清洁度D. 试样温度答案：ABC8. 在金相检测中，下列哪些步骤属于金相试样制备过程？A. 切割B. 磨光C. 清洗D. 干燥答案：ABCD9. 金相检测中，下列哪些显微组织属于钢的淬火组织？A. 奥氏体B. 珠光体C. 马氏体D. 贝氏体答案：C10. 在金相检测中，下列哪些硬度测试方法适用于非金属硬度测试？A. 布氏硬度测试B. 洛氏硬度测试C. 维氏硬度测试D. 肖氏硬度测试答案：D三、判断题（每题 2 分，共 20 分）1. 金相检测中，电子显微镜可以用于观察金属内部缺陷。
纳米技术科技名词定义中文名称：纳米技术英文名称：nanotechnology定义：能操作细小到0.1～100nm物件的一类新发展的高技术。
生物芯片和生物传感器等都可归于纳米技术范畴。
所属学科：生物化学与分子生物学（一级学科）；方法与技术（二级学科）本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布百科名片纳米技术（nanotechnology）是用单个原子、分子制造物质的科学技术。
纳米科学技术是以许多现代先进科学技术为基础的科学技术，它是现代科学（混沌物理、量子力学、介观物理、分子生物学）和现代技术（计算机技术、微电子和扫描隧道显微镜技术、核分析技术）结合的产物，纳米科学技术又将引发一系列新的科学技术，例如纳电子学、纳米材科学、纳机械学等。
目录简介概念分类技术介绍发展历史技术内容研究应用测量技术衰层物理力学性能的检测加工技术粒子制备物理方法化学方法材料合成纳米生物学遗传物质DNA的研究脑功能的研究仿生学的研究组装技术简介概念分类技术介绍发展历史技术内容研究应用测量技术衰层物理力学性能的检测加工技术粒子制备物理方法化学方法材料合成纳米生物学遗传物质DNA的研究脑功能的研究仿生学的研究组装技术展开编辑本段简介纳米技术(nanotechnology），也称毫微技术，是研究结构尺寸在0.1至100纳米范围内材料的性质和应用。
1981年扫描隧道显微镜发明后，诞生了一门以0.1到100纳米长度为研究分子世利用纳米技术将氙原子排成IBM界，它的最终目标是直接以原子或分子来构造具有特定功能的产品。
因此，纳米技术其实就是一种用单个原子、分子射程物质的技术。
纳米技术是一门交叉性很强的综合学科，研究的内容涉及现代科技的广阔领域。
纳米科学与技术主要包括：纳米体系物理学、纳米化学、纳米材料学、纳米生物学、纳米电子学、纳米加工学、纳米力学等。
这七个相对独立又相互渗透的学科和纳米材料、纳米器件、纳米尺度的检测与表征这三个研究领域。
纳米材料的制备和研究是整个纳米科技的基础。
表面三维微观形貌检测技术及其发展蒋剑峰 博士研究生蒋剑峰 何永辉 赵万生 摘要 从表面特征衡量的角度阐述三维参数评定的客观性及合理性,强调三维微观形貌测量的重要性。
介绍当前表面三维微观形貌检测的多种测量方法及其特点,并阐述该测量技术的发展及趋势,提出表面形貌检测应从简单过程检测的角色扩展到完成工艺优化角色的思想。
关键词 表面特征衡量 三维微观形貌测量 参数评定 工艺优化中国图书资料分类法分类号 T G 84收稿日期:1998—09—21 修回日期:1999—11—01 表面三维形貌检测是获取零件表面形态特征的一种重要手段,也是记录、比较和复制物体形态特征的基础,它在机器视觉、自动加工、工业检测、产品质量控制、生物和医学等领域具有重要意义和广阔的应用前景[1]。
1 表面特征的衡量在生产实际中,加工手段及加工工艺的优劣是通过检测加工工件表面质量的特征参数来衡量的。
这些特征参数通过基于轮廓的测试仪器得到单条轮廓线,从而评价形貌特征的变化。
表面特征一般分为粗糙度、波度、形状误差和尺寸误差4个主要方面。
一般粗糙度的表面波长为2Λm ～800Λm ,幅度为0105Λm ～5Λm ;波度的表面波长为250Λm ～8mm ,幅度为1Λm ～20Λm 。
但它们只是二维参数,像上漆性、容油性、耐磨损性这样复杂的表面性能显然无法完全通过得到1条简单的二维轮廓线来直观形象地表征,因为在实际应用中,工程表面使用的是其某一个区域,而并不是1条轮廓线。
而且具有完全相等的二维表面粗糙度值的表面,其三维形貌可能千变万化。
于是人们开始提出用三维特征参数来评判零件表面性能。
遗憾的是,许多三维特征参数并未真实地反映表面三维特征。
因为如果1个表面有大范围的多种特征类型的话,用目前的三维特征参数评判,则各个特征的贡献会被平均,特征的平均就意味着它在评判时并不是非常有价值的。
在某些方面,零件性能并不是与所有的特征参数相互作用,不同的特征与不同的性能相互影响,这就需要根据性能赋予表面以特征,这样的评判表面特征才更有价值。
在期望更有价值的评判方法的同时,三维微观形貌检测显得尤其重要,因为检测的精确程度决定着特征参数评判的可靠程度。
2 表面三维微观形貌检测技术表面三维形貌检测是一个广义范畴,其方法非常丰富,但很难用宏观测量与微观测量对其进行准确划分。
随着测量技术的发展和提高,宏观与微观之间的界限也日益模糊,某些技术完全可以实现从纳米级到毫米级的大范围测量。
这里所说的微观形貌检测是指在表面粗糙度及波度范围内的形貌检测。
表面三维微观形貌检测方法按是否与被测表面接触分为接触式和非接触式两类[2,3]。
2.1 接触式三维形貌检测技术接触式表面形貌检测技术发展较早,技术也比较单一,仪器有触针式轮廓仪,且长期以来局限于二维检测。
随着产品表面质量要求的提高和精密超精密加工技术的发展,有了对三维形貌检测的需要,国内外在该方向上作了大量研究,通过在传统的二维触针式轮廓仪基础上增加一维移动,从而实现了三维测量。
国内目前还没有这类成熟的产品,国际上最为著名的是英国R ank T aylo r Hob son 公司,他们推出过一系列比较成熟的产品,并在生产实际中获得了广泛的应用。
其代表性的产品是T aylo r Scan 3D scanner 型具有高速扫描头的表面三维轮廓仪。
另外美国ZYGO 公司也推出了D ek tak series V 型接触式表面轮廓仪。
接触式测量方法测量精度较高、量程大、测量结果稳定可靠、重复性好,此外它还可以作为其他形貌测量技术的比对方法,但是也有其难以克服的・8141・中国机械工程第10卷第12期1999年12月缺点:①由于测头与测件相接触造成的测头变形和磨损,使仪器在使用一段时间后测量精度下降;②测头为了保证耐磨性和刚性而不能做得非常细小尖锐,如果测头头部曲率半径大于被测表面上微观凹坑的半径必然造成该处测量数据的偏差;③为使测头不至于很快磨损,测头的硬度一般都很高,因此不适于精密零件及软质表面的测量。
2.2 非接触式三维形貌检测技术非接触式的三维形貌检测技术有采用微波技术、超声技术及电场技术的尝试,但绝大部分是采用光学测量技术,其最显著的特点是将传统光学计量技术与信息光学和信息处理技术相结合,目前主要有相移干涉法、激光全息法、光学散斑法、光扫描法、激光光触针法[3]。
这些方法的共同特点是通过将表面微观轮廓的高度信息转换为光、声、电等易于判别的信号,从而达到测量的目的。
目前光学测量法主要包括光学散斑法、激光三角法、离焦检测法、光探针干涉法、干涉显微法、快速表面测量法、飞行时间法、扫描隧道显微镜、原子力显微镜等几种。
2.2.1 快速表面测量法(见图1)图1 H S M 测量系统示意图德国M icro sp ace 有限公司开发出高速表面测量法[4](H S M )。
该方法是将表面微观几何形状的高度信息转变为电信号进行判读。
当轴向平行光束通过偏振器时发生偏振,然后透过玻璃载体、定位膜层和液晶(见图2)。
当偏振光通过液晶时按一定方式偏转,由于各处场强不同,造成各处光偏振面发生不同的偏转。
光在介电反射镜处发生反射,并以反相顺序透过各层到偏振器上,由于偏振光发生了偏转,一部分偏振光就会被偏振器滤掉,这样对应于表面不同微观高度处原级变换器输出的光强就会不同。
从原级变换器输出的包含与表面微观高图2 原级变换器示意图度相关的光信号经光学系统后,被图像传感器采集并形成数字图像存入计算机,利用已存储的校准数据,使采集的灰度数据信息转变为各点的微观高度信息。
该方法最主要优点是测量速度快,抗干扰性能好。
遗憾的是还没有成熟的产品。
2.2.2 白光相移干涉法美国W YKO 公司经过多年开发,采用白光相移干涉技术,实现了对微观高度大范围(011nm 到数毫米)的高精度测量,并且形成了W YKO N T 2000、W YKO SP 3000、W YKO SP 3200和W YKO R ST 500等成熟的产品,在三维微观形貌检测仪器领域已经具有较大的影响和较高的声誉。
另外美国ZYGO 公司也推出了基于类似方法的N ew view 5000表面三维轮廓仪。
白光相移干涉法利用白光干涉的特性。
采用白光光源发生干涉时两列相干光波之间的允许光程差极小,基本上要在等光程条件下才能观察到白光干涉条纹。
而且白光干涉条纹只有为数不多的几条,中央一条为零级条纹,它是光程差为零时的位置。
显然零级条纹很容易与其他级条纹相区别,因此可以利用白光的零级条纹来指示零光程差的位置(见图3)。
图3 白光干涉条纹光强曲线图测量原理见图4,光由分束器反射后,经被测表面反射和经参考镜反射的2束光在一定条件下将发生干涉。
通过计算机控制压电驱动装置微进给,从而带动参考镜的进给,参考镜位置的变化使・9141・表面三维微观形貌检测技术及其发展——蒋剑峰 何永辉 赵万生图4 白光相移干涉法测量原理图得被测表面上不同高度的点逐渐进入最佳干涉区。
每步进给时通过图像传感器采集干涉图样并存入计算机。
当在足够范围扫描后,整个被测表面全部通过最佳干涉区,并采集了足够的干涉图样。
通过相移算法从干涉图样中取出最佳干涉点所在位置后,就可以得到各点的相对高度,从而描绘出表面三维形貌[5]。
该方法的优点在于可测量范围大,可以实现从纳米级到毫米级的测量,并且能够实现不连续表面,尤其是阶梯面的测量。
但是由于测量中采用了干涉法,所以在测量精度提高的同时,造成系统对外界环境的要求也比较苛刻,微小的干扰信号就会对测量结果造成较大的影响,而且干涉条纹的调节也比较麻烦,因而不适合现场测量,这样就限制了其应用。
3 表面三维微观形貌检测的发展趋势表面三维微观形貌检测的两类方法各有其优缺点及所适用的范围,哪一类方法都不可能被另一种方法所替代,但不管是哪一类方法,都朝着高精度、智能化、方便快捷及面向生产实际的方向发展。
表面三维微观形貌检测的发展还体现在观念上的变化。
传统观念认为表面特征参数是用来评判加工质量好坏和加工手段及工艺优劣的标准,事实上测量的作用并不限于此。
由于这些参数值依赖于所使用的特殊的加工工艺,所以任何加工工艺的变化都会在表面形貌测量中通过表面微观形貌参数体现出来。
这样一旦建立一种生产工艺并生产出性能良好的零件,就被认为基于监测表面形貌的方法能够帮助控制加工工艺。
因此,只有加工方法在良好地控制之下,零件的性能才能被很好地保证。
根据产品需求和竞争的需要,加工业必须不断地生产出符合要求的表面,并且同时提高效率,降低成本,这样就不断地要求我们去理解表面微观形貌的性能,而不仅仅是去检测它们的变化,根据其性能(比如其表面必须能抗磨损、容纳润滑液、提供一定程度的密封等)去指导加工工艺,将表面微观形貌检测从简单过程检测的角色扩展到完成加工工艺优化的角色。
参考文献1 苏显渝.物理,1996,25(10):614～6202 袁长良.表面粗糙度及其测量.北京:机械工业出版社,1989:43～44,113～1563 梁嵘,李达成.光学技术,1998(总134):66～684 大舟.光机电信息,1995,12(10):9～125 Caber J .A pp lied Op tics ,1993(32):3438～3441(编辑 王汉熙)蒋剑峰 男,1972年生。
哈尔滨工业大学(哈尔滨市 150001)特种加工及机电控制研究所博士研究生。
研究方向为光学精密测量、特种加工(电火花加工、激光加工)、现代制造技术、图像处理。
发表论文13篇。
何永辉 赵万生 哈尔滨市 150001 哈尔滨工业大学机械工程科学前沿和优先领域研讨会于1999年12月1～3日在华南理工大学举行。
国家自然科学基金委员会工程与材料科学部常务副主任金祖亮致开幕辞。
华南理工大学党委书记刘树道致欢迎辞。
来自国内高校与研究院所的60位代表,就“十五”机械工程学科发展的重大问题进行了踊跃的发言讨论。
与会代表颇具代表性,真可谓“群贤毕至、少长咸集”。
潘际銮、温诗铸、谢友柏、钟掘(女)、柳百成、徐滨士、黄尚廉、王立鼎、熊有伦、高镇同、阮雪榆11位院士,以及师汉民、严隽琪(女)、李敏贤、郭东明、秦树人、胡海岩、宋天虎7位教授作了大会报告。
邓家礻是等27位教授作了分组报告。
内容涉及机械工程科学前沿和优先领域,代表了我国机械工程学术界当今的主导思想与学术见解。
绝大部分论文已由华南理工大学印成论文集(非正式出版物),其中一些论文将由《中国机械工程》杂志于2000年第1期刊出。
会议着重讨论了“有所为,有所不为”方针的落实,各位学者在充分“言己”的同时,注重了“言他”,立足国内,放眼世界,充分论述了“十五”应优先有所为的领域。
与会代表思想活跃,达到了预期目的。
(华民)・0241・中国机械工程第10卷第12期1999年12月m echanis m s po ssess the features to realize long strokemovem ent w ith h igh reso luti on .M any novel inchw o r m m echanis m s and system s such as inchw o r m mo to rs and XY m icro stages have been developed based on inchw o r m ,i m pulsive and stick -sli p mo ti on .How ever ,mo st of them have no enough rigidity and output th rust fo rce .T he current and further research and developm ent trend to so lve these p roblem s and to i m p rove the perfo r m ance of inchw o r m m echanis m s ,so as to p romo te them into the p ractical app licati ons .Key words :inchw o r m m echanis m p iezoelectric electro strictive actuato r clamp ing m echanis m m i 2cro feed and po siti oningConfor mation s i n the D evelop m en t of I ndustr i al D esign of Ch i na ——Product D esign ,M erchandise D esign and E -cology D esign Xu X ihua (Zhejiang U niversity ,H angzhou ,Ch ina ) p 141321417Abstract :here are th ree typ ical confo r m ati ons in the D evelopm ent of Ch inese Industrial D esign w h ich are P roduct D esign ,M erchandise D esign and Eco logy D esign fo r the Industrial P roduct .Today ,it is in the transiti on phase from the P roduct D esign to the M erchandise D e 2sign ,and finally w ill com e to the Eco logy D esign phase .T hey are seasoned w ith the different econom ic system s ,and social culture background .So they show the ow n de 2velopm ent character of the Ch inese Industrial D esign .W hat should be paid mo re attenti on to is that the Ch inese enterp rise ’s survivo rsh i p and developm ent lies on the In 2dustrial D esign of the enterp rise ,w h ich is p roved by the h isto ry and reality .T he enterp rise should no t igno re the exit and acti on of the Industrial D esign tomo rrow as w ell as today .Key W ords :industrial design p roduct m er 2chandise eco logySurface 3D M icro Topography M easure m en t Technology and Its D evolop m en t J iang J ianfeng (H arbin U niversi 2ty of Science &T echno logy ,H aerbin ,Ch ina ) H e Yonghui Zhao W ansheng p 141821420Abstract :T h is paper p resents the objectivity and ra 2ti onality of th ree -di m ensi onal param eter assess m ent from the po int of surface feature judgem ent ,and ulteri o r 2ly emphasizes the i m po rtance of 3D m icro topography m easurem ent .A fter w ards ,several m easuring m ethods and their characteristics of p resent surface 3D m icro to 2pography m easurem ent technique are introduces .T h rough exp ressing the developm ent and trend of th is technique ,th is paper p resents the idea that the surface topography m easurem ent should extend the p rocess de 2tecting to the p rocess op ti m izati on .Key words :A ssess m ent of surface feature 3D pa 2ram eter assess m ent 3D m icro topography m easure 2m ent P rocess op ti m izati onResearch on W ear Resist ance and Corrosion Resist ance of N i -P -PTFE -Si C M ultico m posite Coati ng for M ould Surface Yu Tongm in (D alian U niversity of T ech 2no logy ,D alian ,L iaoning p rovince ,Ch ina ) L iuGuichang L u Q uansheng p 142121424Abstract :In th is paper the m echanis m of E lectro less Compo site p rocess is analysed ,and it is believed that the depo siti on p rocess of PT FE and Si C particles is that they are firstly abso rbed and then em bedded in the compo site coating .T he affecting law of m ain p rocessing param eter of N i -P -PT FE -Si C m ulticompo siti on on the co -de 2po site is studied .T he results show that the content and granularity of PT FE and Si C particles ,and the types of surfactant are the m ain facto rs that affect on the compo s 2ite depo siti on .Bath fo r m ati on and p rocessing conditi ons of good compo site coating p roperties are given ,that is ,the content of PT FE and Si C particles is 10mL L and 5g L respectively .T he w ear and co rro si on resistance of N i -P -PT FE -Si C compo site coating is analysed and test 2ed .T he p reli m inary results show that the w ear and co r 2ro si on resistance of N i -P -PT FE -Si C compo site coat 2ing is superi o r to that of N i -P 、N i -P -PT FE and N i -P -PT FE -Si C compo site coating .Key words :M ould surface Compo site coating of electro less N i -P -PT FE -Si C W ear resistance and co rro si on resistanceStud on Resist ance to W ear and Corrosion of Laser Claddi ng Layer on the Nuclear Valve Parts Fu Geyan (M idsouthen Institute of T echno logy ,H engyang ,Ch ina )Sh i Sh ihong L iu Y ilun p 142421427Abstract :T he effect of coating ,w h ich is fo r m ed w ith laser cladding and p las m a spurt w elding on base m etal of 1C r 18N i 9T i stainless steel nuclear valve parts ,on p roperties of resistance to w ear and co rro si on has be studied .A 5K W laser w ith CO 2flow transverse is used fo r cladding Co -base alloy pow der rep laced on the base m etal .Comparing w ith the p las m a spurt w elding layers ,the laser cladding layers have low er defect rate and dilu 2ti on rate effected by base m etal.A nd ,they have h igher finished p roduct rate ,hardness and strength ,fine m icro 2crystal grain size ,etc .T he experi m ental results show that the laser cladding layers have superi o r p roperties of resistance to w ear and co rro si on .Key words :nuclear valve parts laser cladding p las m a spurt w elding p roperties of resistance tow ear and co rro si on・6・M A I N TO P I CS , ABSTRA CT S & KEY WORD S 。
