材料表面处理分析与性能的检测
涡流检测的实施步骤是什么
涡流检测的实施步骤是什么导言涡流检测(Eddy Current Testing,ECT)是一种非破坏性检测技术,常用于金属材料的表面缺陷和材料性能评估。
本文将介绍涡流检测的实施步骤,涵盖了从准备工作到结果分析的全过程。
步骤一:检测准备在进行涡流检测之前,需要进行一系列的准备工作,以确保检测的准确性和效率。
1.确定检测目标:明确要检测的金属材料和受检区域。
根据材料类型和受检部位的不同,选择合适的涡流探头和检测参数。
2.表面处理:必要时,对受检表面进行清洁、脱脂等处理,以消除杂质的干扰,并确保涡流信号的清晰度。
3.探头选择:根据被测材料的类型、形状和尺寸,选择适合的涡流探头。
选用合适的频率和探头尺寸能够最大程度地提高检测的灵敏度。
4.仪器选择:根据具体需求选择合适的涡流检测仪器。
多功能仪器通常集成了各种功能,如数据采集、信号分析等。
步骤二:检测操作完成检测准备后,开始进行实际的检测操作。
涡流检测的操作流程一般包括以下几个步骤:1.探头校准:将涡流探头放于校准块上进行校准,以确保探头对缺陷的检测能力和灵敏度达到要求。
2.检测参数设置:根据受检材料和目标缺陷的特点,设置合适的检测参数,包括频率、增益、滤波器等。
这些参数的设置直接影响到检测结果的准确性。
3.探头放置:将涡流探头按照设定的布置方式放置在受检材料表面或与之接触的介质上。
通常情况下,探头与被测表面垂直保持一定距离,并保持平稳移动。
4.数据采集:使用涡流检测仪器进行数据采集,记录下检测过程中的信号变化。
对于大型结构,还需进行全面的扫描和数据采集,以获取更全面的信息。
步骤三:数据分析与结果评估完成检测操作后,需要对采集到的数据进行分析和评估,以确定是否存在缺陷或其他表面异常。
1.信号分析:对采集到的涡流信号进行分析,如幅度、相位、波形等。
通过对信号的分析,可以识别出可能存在的缺陷。
2.缺陷评估:根据涡流信号的特征和已知的缺陷标准,对检测结果进行评估。
表面处理通用检验标准
目次○、总则................................................................................................................................. 1一、电镀镍检验标准............................................................................................................. 11.1 试样要求.................................................................................................................. 11.2 外观.......................................................................................................................... 11.3 镀层厚度.................................................................................................................. 21.4 结合强度.................................................................................................................. 21.5 耐蚀性...................................................................................................................... 2二、电镀锌检验标准............................................................................................................. 32.1 试样要求.................................................................................................................. 32.2 外观.......................................................................................................................... 32.3 镀层厚度.................................................................................................................. 42.4 结合强度.................................................................................................................. 42.5 耐蚀性...................................................................................................................... 42.6 白色钝化膜的存在性试验...................................................................................... 4三、装饰镀铬检验标准......................................................................................................... 53.1试样要求................................................................................................................... 53.2 外观.......................................................................................................................... 53.3 镀层厚度.................................................................................................................. 53.4 结合强度.................................................................................................................. 63.5 耐蚀性...................................................................................................................... 6四、喷漆检验标准................................................................................................................. 74.1 试片要求.................................................................................................................. 74.2 颜色.......................................................................................................................... 74.3 光泽.......................................................................................................................... 74.4 外观.......................................................................................................................... 74.5 漆层厚度.................................................................................................................. 84.6 附着力...................................................................................................................... 84.7 抗冲击性.................................................................................................................. 84.8 耐溶剂(无水乙醇)性.......................................................................................... 8五、粉末喷涂检验标准......................................................................................................... 95.1 试片要求.................................................................................................................. 95.2 颜色.......................................................................................................................... 95.3 光泽.......................................................................................................................... 95.4 外观.......................................................................................................................... 95.5 涂层厚度.................................................................................................................. 95.6 附着力.................................................................................................................. 105.7 抗冲击性.............................................................................................................. 105.8 耐溶剂(无水乙醇)性...................................................................................... 10六、铝合金化学氧化检验标准......................................................................................... 116.1 试片要求.............................................................................................................. 116.2 外观...................................................................................................................... 116.3 耐蚀性.................................................................................................................. 11七、铝合金喷砂光亮阳极化检验标准............................................................................. 127.1 试片要求.............................................................................................................. 127.2 外观...................................................................................................................... 127.3 氧化膜厚度.......................................................................................................... 127.4 耐蚀性.................................................................................................................. 127.5 封闭质量.............................................................................................................. 12八、喷砂及拉丝检验标准................................................................................................. 138.1 拉丝件.................................................................................................................. 138.2 喷砂件.................................................................................................................. 13表面处理通用检验标准○、总则0.1 零部件表面处理前应去除毛刺、飞边、划痕、氧化层等缺陷,锐边棱角倒钝。
日企精装修材料检验方法
日企精装修材料检验方法为确保施工材料的质量和符合相关标准,日企在精装修项目中对材料进行严格的检验。
以下是一些常见的材料检验方法,旨在保证材料的质量和性能满足项目要求。
1.地板材料检验方法:-检查地板材料的外观质量,包括表面平整度、颜色、光泽度等。
检验人员可以使用目视检查或规定的测量工具进行检验。
-检测地板材料的硬度和耐磨性能,如通过使用指定的硬度测试仪器在材料表面进行测试。
-检查地板材料的吸水性能,如通过浸泡材料样品在一定时间后测量其重量变化来进行测试。
2.墙面材料检验方法:-检查墙面材料的平整度和垂直度,如通过使用水平仪或垂直仪器进行测量。
-检验涂料材料的颜色和光泽度,可以使用色彩测试工具和光泽度测量仪进行测试。
-检测墙面材料的粘结力和抗裂性能,如通过使用指定的剪切装置或拉伸设备进行测试。
3.天花板材料检验方法:-检查天花板材料的平整度和表面处理质量,如使用平直尺进行检测。
-检验天花板材料的防火性能,如通过使用指定的燃烧实验设备进行测试。
-检测天花板材料的声学性能,如通过使用声音测试设备进行材料吸音和隔音性能的测试。
4.门窗材料检验方法:-检查门窗材料的尺寸和外观质量,如使用测量工具和目视检查进行检验。
-检测门窗材料的隔热性能,如通过使用热导率测试仪器来测量材料的热传导性能。
-检验门窗材料的防水性能,如通过使用水压测试设备对材料进行防水性能的测试。
5.水电材料检验方法:-检查水管材料的质量和密封性能,如通过使用水压试验设备对水管进行测试。
-检验电缆材料的绝缘性能,如通过使用绝缘测试仪器来测量电缆的绝缘电阻。
-检测控制面板和开关材料的可靠性和耐久性,如通过使用指定的开关测试设备进行测试。
以上是一些常见的日企精装修材料检验方法,当然,具体的检验方法会根据不同的材料和项目而有所差异。
在检验过程中,日企通常会参考国家和行业相关的标准,确保检验的准确性和可靠性。
同时,通过与供应商的合作和沟通,日企也会对材料的质量进行把关,以确保施工材料的可靠性和持久性,提高项目的质量和竞争力。
化学镀处理中的镀层性能分析与评估
化学镀处理中的镀层性能分析与评估化学镀处理是一种应用广泛的表面处理技术,通常用来增强金属制品的抗腐蚀能力、耐磨性和美观度。
在化学镀过程中,通过在金属表面化学反应生成一层薄膜,来保护和改善金属表面的性能。
然而,镀层的质量直接决定了其使用寿命和性能,因此必须对化学镀作用中的镀层性能进行分析和评估。
首先,镀层的厚度是最基本的评估性能,它能够影响镀层的强度和防护效果。
精确定量镀层厚度对于化学镀处理非常关键。
同时,镀层的厚度和均匀性也需要进行考虑。
一个均匀的镀层可以保证其在导电、屏蔽和电(磁)性能上的一致性。
除此之外,化学成分也会对镀层的性能产生影响。
化学成分包括基底金属、氧化还原剂种类和工艺温度等。
在镀层的选材中,需要考虑基底金属的特性和应用环境,选择正确的氧化还原剂和温度,在保证化学反应的前提下尽量避免产生不必要的缺陷。
另外,过度使用还原剂和酸性添加剂可能会使得镀层中包含过多的杂质,从而降低其质量。
表面形态的评估也是非常关键的一部分。
不同形态的表面会影响固体的润湿性、表面能和其它性能特征。
通常采用显微镜来观察表面形态,同时利用原子力显微镜来观察镀层的三维形态和表面粗糙度。
表面结构也对镀层性能产生影响。
一些结构参数如晶界及其取向、孪晶、多孔性等对镀层的性能至关重要。
例如,在镍基与镀柿盐酸铜溶液反应时,镍表面会析出虫状晶,晶粒间隙虽小,但其密度较小,表面质量较差。
相对来讲结晶细腻、块状的镀层密度则较高,抗腐蚀性和耐磨性较好。
因此,选择适当的电呈、离子功率密度和添加助剂等对结晶方式也会有直接影响。
最后,可靠性和耐久性的评估是化学镀处理中最重要的一环。
通常在电化学和机械性能测试中,评估镀层的电导率、耐腐蚀性、硬度和耐磨性等性能。
例如,在电镀锌铁的防腐性能评估中,采用现代的电化学方法能较为准确地反映其在不同环境下的耐蚀性能。
针对耐磨性,采用摩擦、划痕和磨损等测试手段。
综上所述,化学镀处理中的镀层性能分析与评估需要从各个角度来综合考虑。
原材料检验规范
原材料检验规范
1.材料标识:
每批次的原材料必须有明确的标识,包括材料牌号、生产日期、供应商信息等,以便追溯和管理。
2.外观检查:
检验人员对原材料进行外观检查,包括表面是否有明显划痕、裂纹、凹痕等缺陷,同时检查原材料的形状、尺寸是否符合要求。
3.化学成分分析:
采用光谱分析仪对原材料进行化学成分分析,检测元素含量是否符合标准要求。
关注的主要元素包括碳(C)、硅(Si)、锰(Mn)、磷(P)、硫(S)等。
4.金相组织检查:
取样后进行宏观和显微观金相分析,观察和评估原材料的晶粒结构、晶界清晰度、相分布等情况,判断其是否符合要求。
5.机械性能测试:
进行拉伸试验和弯曲试验,测试原材料的屈服强度、延伸率、韧性等机械性能指标,并与标准要求进行比较和评估。
6.表面处理检查:
若原材料经过表面处理,如镀锌、氧化等,需检查处理层的厚度、附着力、耐腐蚀性等性能是否符合要求。
7.包装和存储:
原材料在运输和储存过程中需要符合相应的包装要求,并采取合适的储存方式,以确保原材料的质量不受损。
8.记录和报告:
对每批次的原材料检验结果进行详细记录,并及时报告给相关部门,以便进行下一步的制造工序和质量控制。
以上仅为一份冷轧板原材料检验规范的示例,具体的检验要求可以根据实际情况进行调整和补充。
重要的是要确保原材料的质量符合要求,以保证最终产品的质量稳定和可靠性。
粉末涂料检测报告(一)
粉末涂料检测报告(一)引言概述:粉末涂料作为一种常用的表面处理材料,在工业生产中应用广泛。
为了确保粉末涂料的质量和性能达到标准要求,需要进行相应的检测和验证。
本文将从以下五个大点出发,对粉末涂料的检测报告进行详细阐述。
正文内容:1. 成分分析- 对粉末涂料的成分进行分析,包括树脂、填料、颜料等主要成分的含量和种类。
- 检测树脂的固含量、粘度和流动性,以及填料和颜料的颗粒大小和分布情况。
- 确定粉末涂料中有害成分的含量,如重金属和有机溶剂。
2. 表面质量测试- 定量评估粉末涂料的表面平整度,通过测量粉末涂料膜的厚度、粗糙度和附着力等指标。
- 利用高倍显微镜观察粉末涂料膜的表面形貌和气孔情况,用于判断涂料表面的光洁度和均匀性。
- 进行耐划伤和耐磨损实验,以评估粉末涂料的耐久性和维持表面美观程度的能力。
3. 色彩性能测试- 检测粉末涂料的色差、色泽和外观一致性,确保不同批次或不同供应商的涂料能够保持一致的色彩效果。
- 使用色度计和光谱仪对粉末涂料的光反射率、亮度和色度均匀性进行测量。
- 进行耐候性测试,模拟室外环境对粉末涂料色彩稳定性的影响。
4. 功能性能测试- 检测粉末涂料的硬度、韧性和抗冲击性能,以评估其在不同工况下的使用可靠性。
- 进行耐腐蚀测试,模拟不同腐蚀介质对粉末涂料的侵蚀程度,例如盐雾测试和酸碱浸泡实验。
- 进行温湿循环实验,测试粉末涂料在温度变化和湿度变化条件下的保护性能和耐久性。
5. 环境和健康安全性测试- 检测粉末涂料中的挥发性有机化合物(VOC)含量,确保其符合环保标准和人体健康要求。
- 进行火焰试验,评估粉末涂料的阻燃性能和火灾安全性。
- 对粉末涂料进行毒性和变异性测试,以了解其对生物系统和环境的潜在影响。
总结:通过对粉末涂料的成分分析、表面质量测试、色彩性能测试、功能性能测试以及环境和健康安全性测试,可以全面评估粉末涂料的质量和性能。
这些检测报告对于确保粉末涂料在各种应用领域中的可靠性和安全性具有重要意义。
常用表面处理方式及检验标准
电铸
电铸就是把预先按所需形状制成的原模作为阴极, 用电铸材料作为阳极,一同放入与阳极材料相同的金 属盐溶液中,通以直流电。在电解作用下,原模表面 逐渐沉积出金属电铸层,达到所需的厚度后从溶液中 取出,将电铸层与原模分离,便获得与原模形状相对 应的金属复制件。 电铸的主要用途是精确复制微细、复杂和某些难 于用其他方法加工的特殊形状模具及工件等,例如制 作纸币和邮票的印刷版、唱片压模、铅字字模、玩具 滚塑模、模型模具、金属艺术品复制件等。
挂镀即利用挂具吊挂制件进行的电镀,工件装 夹在挂具上,适宜大零件,每一批能镀的产品数量 少,镀层厚度10μ m以上的工艺。 优点 :挂镀适用于一般尺寸的制品, 挂镀时, 产品独立固定,过程中没有产品间的碰撞,产品表 面不会划伤。 缺点 :小的零件或不规则零件无法进行吊挂。
自动挂镀线
挂具
滚镀过程是这样的:将小零件装进滚筒内,零 件靠自身的重力作用将滚筒内的阴极导电装置紧紧 压住,然后,滚筒以一定的速度按一定的方向旋转, 零件在滚筒内受到旋转作用后不停地翻滚、跌落。 同时,金属离子受到电场作用后在零件表面还原为 金属镀层,滚筒外新鲜溶液连续不断地通过滚筒壁 板上无数的小孔补充到滚筒内,而滚筒内的旧液及 电镀过程中产生的氢气也通过这些小孔排出筒外。
2.电镀
2.1 电镀原理 2.2 电镀方式 2.3 电镀的检验标准
2.1 电镀原理
电镀是利用电解作用使金属或其它材料制件的 表面附着一层金属膜的工艺从而起到防止腐蚀,提 高耐磨性、导电性、反光性及增进美观等作用。 具体操作:电镀时,镀层金属或其他不溶性材 料做阳极,待镀的工件做阴极,镀层金属的阳离子 在待镀工件表面被还原形成镀层,含镀层金属阳离 子的溶液做电镀液,以保持镀层金属阳离子的浓度 不变。
表面处理检验规范
文件编号5工艺代号0000作者第 1 页共19 页表面处理检验规范1适用范围本规范适用于电镀、氧化、化学处理、喷塑、喷漆、喷砂、拉丝等金属表面处理的检验。
2术语和定义2.1 A级表面:在使用过程中总能被客户看见的部分(如:面壳的正面和顶面,后壳的顶面,手柄,透镜,按键及键盘正面,探头整个表面等)。
2.2 B级表面:在使用过程中常常被客户看见的部分(如:面壳的左右侧面,底壳或后壳的左右侧面及背面等)。
这些表面允许有轻微不良,但是不致引起挑剔客户不购买产品。
2.3 C级表面:在使用过程中很少被客户注意到的表面部分(如:面壳的底面,底壳或后壳的底面,内部零件表面)。
此表面的外观缺陷应合理而且不至于给客户觉得该产品质量不佳。
2.4 金属表面:包括电镀、氧化、钝化等表现为金属质感的表面,非喷涂表面。
2.5 基材花斑:电抛光、电镀或氧化前因基体材料腐蚀、或者材料中的杂质、材料微孔等原因所造成的、与周围材质表面不同光泽或粗糙度的斑块状花纹外观。
2.6 抛光区:对基材上的腐蚀、划伤、焊接区、铆接区等部位进行机械打磨抛光后表现出的局部高光泽、光亮区域。
2.7 浅划痕:镀(膜/塑/漆)层表面划伤,但未伤及底层(即底层未暴露);对其它无镀(膜/塑/漆)层表面则为:目测不明显、手指甲触摸无凹凸感、未伤及材料本体的伤痕。
数控冲床加工中机床台面对板材的摩擦产生的轻微痕迹属于此类划痕。
2.8 深划痕:镀(膜/塑/漆)层表面划伤,且已伤至底层(即底层已暴露出来);对其它无镀(膜/塑/漆)层表面则为:目测明显、手指甲触摸有凹凸感、伤及材料本体的伤痕。
2.9 凹坑:由于基体材料缺陷,或在加工过程中操作不当等原因而在材料表面留下的小坑状痕迹。
2.10 凹凸痕:因基材受撞击或校形不良等而呈现出的明显变形、凹凸不平的现象,手摸时有不平感觉。
2.11 烧伤:拉丝、电抛光、电镀处理时因操作不当、造成零件表面过热而留下的烧蚀痕迹。
2.12 水印:电镀、氧化或电抛光后因清洗水未及时干燥或干燥不彻底所形成的斑纹、印迹。
表面处理检测项目与方法
表面处理检测项目与方法一、表面处理的定义1. 表面处理:改变材料表面之物理,机械及化学性质之加工技术统称为表面处理或称为表面加工。
表面处理的对象非常广泛,从传统工业到现在的高科技工业,从以前的金属表面到现在的塑料,非金属的表面.它使材料更耐腐蚀,更耐磨耗,更耐热,它使材料之寿命延长,此外改善材料表面之特性,光泽美观等提高产品之附加价值。
2.表面处理的种类:镀(电镀、浸渍镀)、涂装、热浸镀以及乾氏镀法(PVD物理气相沉积法)3. 表面处理电镀层性能的测定项目:镀层厚度、孔隙率、机械物理性能和耐腐蚀性能等二、当前表面处理检测室的测试项目1膜厚测试11热淬火测试2CASS12胶带剥离测试3AASS13锯痕测试4NSS14锉刀测试5SO2测试15抗磨损测试6电位差测试16水浸测试7微孔数测试17铅笔硬度测试8冷热循环测试18抗化学性测试9气候交变测试19落砂测试10光泽度测试20光泽度测试……1.膜厚测试方法执行标准库仑法ASTM B504 X-射线荧光法ASTM B568金相显微镜法(仲裁方法)ASTM B4871.1 库仑法:属于电化学方法,又叫电量法或阳极溶解法。
它是用电解液对镀层进行阳极溶解,然后计算所消耗的电量,以此来计算镀层的厚度。
这种方法是测厚基础方法,准确度高、方便,并不受基体的限制,适合于单层和多层金属镀层厚度的测量,属于有损测厚方法。
1.2X-射线荧光法:X射线测厚法是用射线激发物质产生状态变化而发出可测信息的测试方法。
其工作原理是当被测物质经X射线或粒子射线照射后,由于吸收多余的能量而变成不稳定的状态。
从不稳定状态要回到稳定状态,吸收了能量的物质必须将多余的能量释放出来,是以荧光或光的形态释放出来,从而提供了可供测量的信息。
根据这一原理制作出了荧光X射线镀层厚度测量仪或成分分析仪。
这类仪器就是测量这种被释放出来的荧光的能量及强度,来对试样进行定性分析和定量分析。
由于这种测试是非破坏性的,并且可以在很微小的面积上测量镀层厚度,因此是现在流行的高性能测厚仪器。
金属材料表面处理技术的使用方法与注意事项
金属材料表面处理技术的使用方法与注意事项在现代工业生产中,金属材料的表面处理技术起着至关重要的作用。
通过适当的表面处理,可以提高金属材料的耐腐蚀性、机械性能和装饰效果,延长使用寿命,并满足特定的功能和外观要求。
本文将介绍金属材料表面处理技术的使用方法和注意事项。
一、常见的金属材料表面处理技术1. 喷涂工艺:喷涂是一种常见且简便的金属材料表面处理方法。
在这种工艺中,通过喷涂设备将涂料均匀地喷涂在金属物体表面,形成保护膜。
喷涂可以提供耐腐蚀、耐磨损和装饰性能。
常用的喷涂方法包括电泳涂装、喷粉涂装和喷涂。
2. 镀层工艺:镀层是在金属表面上电化学沉积一层金属薄膜的方法。
通过这种工艺可以改善金属的耐腐蚀性能、机械性能和外观效果。
常见的金属镀层方法包括镀铬、镀镍、镀锌等。
3. 氧化工艺:氧化是指金属表面与氧气反应生成氧化物层的过程。
氧化可以增加金属材料的耐腐蚀性能和装饰效果。
常见的氧化方法包括阳极氧化和化学氧化。
4. 热处理工艺:热处理是通过控制金属材料的加热和冷却过程,使其获得特定的力学性能和组织结构。
热处理可以改善金属材料的强度、韧性和耐磨性。
常见的热处理方法包括退火、正火和淬火。
二、金属材料表面处理技术的使用方法1. 选择合适的表面处理技术:在进行金属材料表面处理之前,需要根据金属材料的特性、使用环境和要求,选择合适的表面处理技术。
不同的表面处理技术适用于不同的金属材料和应用场景,例如,喷涂适用于大面积物体,而镀层适用于需要改善耐腐蚀性能的材料。
2. 准备工作:在进行金属材料表面处理之前,需要做好准备工作。
首先,要对金属材料进行清洗,去除表面的油污、杂质和氧化物。
然后,进行必要的预处理,如蚀刻、激活和除锈等,以提高表面处理效果。
3. 控制处理参数:在进行金属材料表面处理时,需要控制好处理参数,如处理时间、温度、涂料涂布量等。
不同的处理参数会对金属材料的性能产生不同的影响。
因此,在实际操作中需要根据具体情况进行优化和调整。
原材料外观质量检测手册
原材料外观质量检测手册1. 引言原材料是制造产品的基础,不良的原材料质量往往会导致产品质量下降或生产成本增加,因此对原材料质量进行检测是非常必要的。
本手册旨在介绍原材料外观检测的常见方法和标准,以帮助检验人员准确判断原材料的质量。
2. 检测方法2.1 目视检测法目视检测法是最简便的原材料外观检测方法之一,通常用于检测表面缺陷、颜色、形状等。
这种检测法无需任何专业仪器或设备,只需用肉眼观察即可。
具体的检测步骤如下:1.将原材料进行清洗,以确保表面干净。
2.用裸眼进行观察,检查是否存在异物、裂缝、变形等缺陷。
3.对于涂层等特殊要求的原材料,需要在适当的光线下观察。
2.2 微观检测法微观检测法是一种专业的检测方法,通常需要使用专业仪器和设备,如显微镜、放大镜等。
这种检测法通常用于检测密度、颗粒度、晶体结构等细微的特征。
具体的检测步骤如下:1.将样品放置到专用载片上。
2.使用专业的显微镜或放大镜,观察原材料样品。
3.如果需要进行精细的检测,可以使用专业的特殊显微镜,如电子显微镜、透射电子显微镜等。
2.3 其他检测法除了目视检测法和微观检测法外,还有一些其他的检测方法,如荧光检测法、紫外线检测法等,这些方法通常适用于特定的原材料类型或特殊需求。
3. 检测标准进行原材料检测时,需要根据不同的原材料类型和用途,制定不同的检测标准。
以下是一些常见的原材料检测标准的介绍。
3.1 不锈钢检测标准不锈钢通常被用作厨房用具、医疗器械、建筑材料等,因此其质量非常重要。
以下是一些常见的不锈钢外观质量检测标准:•外观:表面应干净、平整、光亮,不应存在裂缝、毛刺等缺陷。
•尺寸:外观尺寸应符合设计要求。
•化学成分和力学性能:应满足国家标准或行业标准要求。
3.2 硅橡胶检测标准硅橡胶通常被用作密封件、电子元件等,在使用前需要进行外观检测,以下是常见的硅橡胶外观质量检测标准:•外观:表面应光滑、无气泡、无水波、无残留、无烧痕、无杂质、无肉眼可见的异味等不良表面情况。
常用表面处理方式及检验标准
喷砂处理后,工件表面污物被清除掉,工件表面被微量破坏,表 面积大幅增加,从而增加了工件与涂/镀层的结合强度。
喷砂料 吸入式喷砂原理图
喷砂
石英砂分为普通石英砂,精制石英砂。 硬度大,除锈效果好,理化指标如下:SiO2≥88—99.8%, Fe2O3≤0.06—0.005%,耐火度1750---1800℃,外观颗粒均 匀,常用粒度为1-3MM和0.1-0.3MM,纯白色。粒度范围大多 在5—220目,可按用户要求粒度生产。
喷砂功用: 喷砂主要用以表面除锈,也可以通过调换不 同粒度的磨料,达到不同程度的粗糙度,大大提 高工件与涂料、镀料的结合力; 也用以清理铸锻件、热处理后工件表面的一 切污物使工件露出均匀一致的金属本色,使工件 外表更美观,达到美化装饰的作用; 也可用以清理工件表面的微小毛刺,并且能 在工件表面交界处打出很小的圆角。
常用目数和尺寸对照表
目数 5 10 16 20 25 30 35 40 45 50 60 80 100 120
粒度um 3900 2000 1190 840 710 590 500 420 350 297 250 178 150 124
目数 140 170 200 230 270 325 400 460 540 650 800 900 1100 1300
作用 以防基体金属过热,起 隔热作用
用于屏蔽电磁波无线电 频率的干扰 防腐,无污染
例证 高温炉感应圈,热处理 夹具
计算机终端装置,感光 电子设备 海底,埋地管道
表面处理的选择
表面处理方式 适合材质 条件 能与电解液发生氧化还 原反应形成钝性氧化物
铬酸盐钝化
钢铜锌镉铝镁钛
喷(抛)丸 电镀
各种类型的金属材料 各种导电材料
材料表面处理对力学性能的影响研究
材料表面处理对力学性能的影响研究引言:材料工程领域的一项重要研究是材料表面处理对力学性能的影响。
材料表面的处理可以改变材料的表面性质,从而改善其力学性能。
本文将探讨不同的表面处理技术对材料力学性能的影响,并对其研究方法和发展前景进行讨论。
一、化学表面处理化学表面处理是通过在材料表面应用化学处理剂来改变其物理和化学性质的方法。
这种处理技术被广泛应用于金属和塑料材料的表面改性上。
例如,通过使用酸洗剂可以去除金属表面的氧化物、油脂和杂质,从而提高材料的表面质量。
此外,还可以通过表面喷涂化学改性剂来增加材料的抗腐蚀性能和耐磨性。
化学表面处理不仅可以改善材料的外观,还可以提高其力学性能,如强度、硬度和韧性。
二、物理表面处理物理表面处理是利用物理方法对材料表面进行处理,以改变其表面性质。
其中最常见的方法是通过喷砂或者钢珠轰击来改善金属表面的光洁度和粗糙度。
这种处理技术可以增加材料与涂层之间的附着力,从而提高涂层的耐久性。
此外,物理表面处理还可以通过提供微观或纳米级的结构来增加表面的摩擦系数和抗滑移性能。
例如,通过激光表面处理可以在金属表面形成微观结构,从而提高材料的抗滑移功能。
三、热处理热处理是一种通过加热和冷却来改变材料结构和性能的技术。
在表面处理中,热处理可以通过控制温度和冷却速度来改变材料的晶体结构和组织形态,进而影响材料的力学性能。
例如,通过淬火处理可以使金属材料表面形成马氏体结构,从而提高材料的强度和硬度。
此外,热处理还可以通过退火处理来提高材料的韧性和延展性。
四、现有研究方法研究材料表面处理对力学性能的影响需要综合运用多种实验和数值模拟方法。
实验方面,常用的方法包括力学性能测试、显微镜观察和物理性能测试等。
数值模拟方面,常用的方法有有限元分析和分子动力学模拟等。
这些方法可以帮助研究者深入了解不同表面处理技术对材料力学性能的影响机理,并指导实际应用中的优化设计。
五、研究展望随着材料科学和表面处理技术的不断发展,对表面处理对材料力学性能影响的研究也日益深入。
金属材料表面处理技术的研究与开发
金属材料表面处理技术的研究与开发金属材料表面处理技术是现代工业生产中至关重要的环节,它不仅能够增强金属材料的表面性能,提高材料使用寿命,还能够改变材料的外观,满足消费者不同的需求。
近年来,随着新型金属材料的不断涌现和市场需求的增加,金属材料表面处理技术的研究与开发也越来越引人关注。
一、金属材料表面处理的概念及意义金属材料表面处理,即利用化学、物理、机械等手段对金属材料表面进行改变,以提高其耐腐蚀性、耐磨性、耐热性、装饰性等性能的一种技术方法。
对于金属材料来说,表面是最容易受到环境和外界因素影响的部分,因此如何改善金属材料表面性能,提高其抵御外界环境因素的能力,变得愈加重要。
根据不同的处理方式,金属材料的表面处理可以分为化学处理、电化学处理、物理处理和表面涂层处理等多种方法。
不同的加工方式适用于不同的材料和不同的工艺要求。
金属表面处理技术的研究与开发,不仅能够提高金属材料的表面性能,同时也有助于提高材料利用率和加工质量,从而降低生产成本,提高产品质量和市场竞争力。
在汽车、电子、航空航天、建筑、医疗设备以及电力能源等领域,金属材料表面处理技术已经得到广泛应用。
二、金属材料表面处理技术的发展历程1.化学处理技术化学处理技术是最早出现的金属材料表面处理技术之一。
它通过在金属表面引入一层化学反应产生的化合物或者氧化物等组分,使得金属表面发生变化,从而达到预期的性能要求。
化学处理技术主要包括酸洗、碱洗、酸化、磷化和电镀等方法,其中电镀技术是最常用的表面加工方法之一。
此外,化学处理技术还可以通过喷砂、振动摆动、抛光等机械化工艺来改善金属材料表面质量。
2.物理处理技术物理处理技术是基于物理作用对金属材料表面进行处理的一种方法。
如磨削、抛光、激光去除等物理加工方式,主要利用了物理热量、磨料、气体、液体以及其他物理因素来达到目的。
物理加工方式能够使金属表面得到高质量的处理效果,因此已经成为金属表面处理中最常见的一种方式。
塑料材料的耐候性能测试与分析
塑料材料的耐候性能测试与分析在现代工业生产和生活中,塑料材料广泛应用于各个领域,但随着环境的变化和使用条件的不同,塑料材料的耐候性能也成为了一个重要的考量指标。
本文将探讨塑料材料的耐候性能测试方法及其分析。
一、耐候性能测试方法1. 加速老化测试加速老化测试是通过模拟现实环境下的气候条件,以加快材料老化的速度,从而获得较短时间内的耐候性能数据。
常用的加速老化测试方法包括紫外线照射、热氧老化和湿热老化等。
紫外线照射实验:将塑料样品暴露在紫外线照射设备下,模拟太阳光照射,观察材料的变化情况。
热氧老化实验:在高温高压的条件下,将氧气与材料接触,使材料在高温和氧气的共同作用下发生老化反应。
湿热老化实验:将材料放置在高温高湿度的环境中,观察材料在湿热条件下的变化情况。
2. 自然暴露测试自然暴露测试是将塑料样品暴露在自然环境下,长时间观察其在不同气候条件下的性能变化。
这种测试方法更接近实际使用环境,但需要较长时间。
二、耐候性能分析1. 外观变化分析外观变化是考察材料耐候性能的一个重要指标,常用的评估方法有颜色变化、发黄、开裂和表面粗糙度等。
通过对测试后样品的外观变化进行定性和定量分析,可以了解材料的耐候性能。
2. 力学性能分析除了外观变化,材料的力学性能也是评估耐候性能的重要指标之一。
在测试前后对材料的拉伸强度、冲击强度等力学性能进行测试,分析其变化情况,可以了解材料的耐候性能。
3. 化学性能分析化学性能也是评估塑料材料耐候性能的关键指标。
通过测试材料在耐候条件下的化学变化,如氧化、退色、分解等,可以了解材料的化学稳定性,从而评估其耐候性能。
三、耐候性能改进策略1. 材料改进选择具有良好耐候性能的塑料原料,或者添加耐候性添加剂来改善材料的耐候性能。
2. 表面处理通过使用特殊的表面处理剂或涂层来保护塑料材料的表面,降低其在暴露环境中的损伤。
3. 结构设计优化在产品设计阶段,结合耐候性能要求,合理设计产品结构,减少材料的暴露程度,提高其在恶劣环境下的耐候性能。
工程塑料的表面处理与性能提升
工程塑料的表面处理与性能提升工程塑料作为一种具有广泛应用的高性能材料,其表面处理对于提升其性能至关重要。
本文将探讨工程塑料表面处理的方法以及其对材料性能的提升作用。
工程塑料表面处理的方法多种多样,常见的包括化学处理、物理处理和机械处理等。
化学处理是一种通过表面活性剂、溶剂或化学反应等方式改变工程塑料表面性质的方法。
例如,表面活性剂可以降低工程塑料表面的表面张力,提高其表面润湿性,从而改善润滑性能和降低摩擦系数。
物理处理则是通过研磨、切割或打磨等方法对工程塑料表面进行加工,使其表面粗糙度增加,提高其亲合力和粘接强度。
机械处理是一种通过高速旋转、挤压或拉伸等方式对工程塑料进行变形以改变其表面形貌和结构的方法。
化学处理在工程塑料表面处理中扮演着重要的角色。
例如,在聚四氟乙烯(PTFE)表面处理中,常用的方法是在其表面涂覆一层活性炭或二氧化硅等物质,以增加其表面能,从而提高其抗沾污性和降低摩擦系数。
此外,氮化硅和氮化碳等化学薄膜的涂覆也可以改善工程塑料表面的硬度和耐磨性。
另外,针对某些工程塑料具有吸湿性的特点,可以通过化学处理的方式进行抗潮湿处理,以减少湿度对材料性能的影响。
物理处理也是一种常见的工程塑料表面处理方法。
研磨和打磨是常用的物理处理方法之一,通过磨料颗粒的切割和冲击作用,可以使工程塑料表面粗糙度增加,提高其表面能和润湿性。
除此之外,也可以通过切削或打磨工程塑料的表面,以减少材料的缺陷和平滑表面,从而提高其粘接力和耐磨性。
机械处理在工程塑料表面处理中也有一定的应用。
例如,在聚酰亚胺(PI)等高性能工程塑料处理中,常采用高速旋转的方式将材料塑性变形,以减少其内部应力和改善其表面形貌。
同时,也可以通过挤压或拉伸等方式对材料进行加工,以调整其结晶形态和加固效应,提高其抗拉强度和耐候性。
工程塑料表面处理的目的是为了提高其性能,特别是在特殊工况下的使用性能。
例如,在食品加工领域对材料的洁净性和耐磨性要求较高,因此对工程塑料表面进行特殊处理,以减少细菌附着和摩擦磨损。
机械材料的表面处理与性能改进
机械材料的表面处理与性能改进一、引言机械材料的性能改进一直是工程领域的重要课题。
而表面处理作为其中重要的一环,对于材料的性能改善起着至关重要的作用。
本文将重点探讨机械材料的表面处理方法以及通过表面处理来改善材料性能的原理与效果。
二、表面处理方法1. 硬化处理硬化处理是通过改变材料的晶格结构,增加其硬度和耐磨性。
其中淬火和氮化是常用的硬化处理方法。
淬火是将材料加热至临界温度后迅速冷却,使得晶格结构发生变化并形成马氏体,从而提高材料的硬度。
氮化是将材料暴露在氮气环境中,使表面发生化学反应生成氮化层,从而增强材料的耐磨性和硬度。
2. 镀层处理镀层处理是通过在材料表面形成一层覆盖物,以增加其耐腐蚀性、抗磨性和耐热性能。
电镀、热喷涂和化学气相沉积是常见的镀层处理方法。
电镀是利用电解质中的金属离子沉积在材料表面形成金属镀层。
热喷涂是将高温、高速度喷涂材料颗粒于材料表面形成涂层。
化学气相沉积是通过化学反应在材料表面生成一层化合物薄膜。
3. 表面改性处理表面改性处理是通过改变材料表面的化学、物理性质,以达到提高材料性能的目的。
氮化、阳极氧化和渗碳是常见的表面改性处理方法。
氮化是将材料表面暴露在氮气环境中反应生成氮化物,从而提高材料的硬度和耐磨性。
阳极氧化是利用材料在电解液中的反应在表面生成氧化层,以增加耐腐蚀性和硬度。
渗碳是将材料表面暴露在含碳化合物的高温环境中,使碳原子渗入表面形成碳化层,从而提高材料的硬度和耐磨性。
三、表面处理对材料性能的改善1. 提高材料的硬度和耐磨性通过硬化处理、镀层处理和表面改性处理,可以得到具有更高硬度和耐磨性的材料。
硬度的提高使材料更加抗压、抗切削,耐磨性的提高使材料更加耐久。
2. 增强材料的耐腐蚀性镀层处理和表面改性处理可以在材料表面形成一层保护层,有效提高材料的耐腐蚀性能。
这种保护层能防止外界物质对材料的腐蚀和侵蚀,使材料具有更长的使用寿命。
3. 改善材料的热传导性能通过表面处理,可以调节材料的热传导性能,使之更适合特定的工作环境。
表面处理工程师岗位职责范文(3篇)
表面处理工程师岗位职责范文表面处理工程师是负责材料和金属表面处理的专业岗位。
他们的主要职责是设计、开发和实施各种表面处理工艺,以保护产品的表面质量,并提高其性能和可靠性。
以下是一个表面处理工程师的职责范本。
1. 分析材料和金属表面的特性和要求,以确定适合的表面处理工艺。
根据具体需求,选择合适的方法,如酸洗、电镀、电动喷涂、喷砂、化学氧化等。
2. 制定表面处理工艺流程,并确保其符合标准要求和质量控制标准。
根据产品的不同要求,决定表面处理的方法、参数和工艺参数。
3. 开发和改进表面处理工艺,以提高产品的质量和加工效率。
通过使用先进的材料和设备,寻求新的表面处理方法和技术,以满足市场需求。
4. 对表面处理设备进行维护和维修,保证其正常运行。
定期检查设备的工作状况,进行维护和维修工作。
确保设备的可靠性和运行效率。
5. 解决表面处理工艺中的问题和故障。
分析和调查表面处理过程中出现的问题,并提供解决方案。
与其他团队成员合作,解决工艺问题。
6. 对表面处理工艺进行质量控制和检测。
制定并执行质量控制计划,以确保产品达到质量标准。
进行表面缺陷检测和评估,确保产品的表面质量。
7. 与供应商和客户合作,确保产品的表面处理达到需求和标准。
与内部和外部的供应商合作,协调并确保所需的材料和设备按时交付。
与客户沟通,解决和回应他们的需求和问题。
8. 培训和指导其他员工,提高团队的技能和知识。
培训其他员工使用表面处理设备和工艺,以提高他们的技能和知识。
分享最新的技术和方法,以帮助团队成员不断提高。
9. 管理项目进展和预算。
制定和管理表面处理项目的进度,并确保在预定时间内完成工作。
控制和管理项目的预算,确保资源的有效利用。
10. 遵守公司的安全准则和政策。
遵循和执行公司的安全政策和工作程序,确保工作环境安全,防止事故和伤害的发生。
这些是表面处理工程师的一般职责范本。
根据不同的行业和公司,具体的职责可能有所不同。
然而,作为一名表面处理工程师,关注产品的表面质量和性能,以及开发和改进表面处理工艺,是他们的核心职责。
波纹金属软管通用检验规范及检验方法
波纹金属软管通用检验规范及检验方法波纹金属软管是一种用于传输液体或气体的管道设备,其特点是具有可弯曲和可伸缩的特性,在工业领域具有广泛的应用。
为了确保波纹金属软管的质量和可靠性,需要进行检验和测试。
下面是波纹金属软管通用检验规范及检验方法的详细介绍。
一、外观检验外观检验是波纹金属软管首要的检验环节,主要通过目视观察和测量对软管外观质量进行评估。
外观检验的内容包括:1.管径和长度的测量:使用适当的测量工具对软管的管径和长度进行测量,并与产品规格进行比对。
2.表面缺陷的检查:检查软管表面是否有破损、划痕、裂纹等缺陷,并记录下来。
3.外观标志和标牌的检查:检查软管上的标识、标牌等是否清晰、完整,并与产品的相关信息进行比对。
4.尺寸偏差的测量:检测软管的几何尺寸是否满足规定的偏差要求。
二、材料检验材料检验是对波纹金属软管所使用的材料进行的检验,主要包括以下内容:1.材料组成的检查:使用相应的测试方法和设备,对软管材料的成分进行检测,确保其符合规定的化学成分要求。
2.材料强度的测试:对软管材料的拉伸强度、抗压强度等进行测试,确保材料的强度满足使用要求。
3.材料表面处理的检查:检查软管的材料表面处理方法和质量,包括电镀、喷涂等处理工艺。
三、功能性能测试功能性能测试是对波纹金属软管的使用功能进行的检验,主要包括以下内容:1.密封性能测试:将软管连接到相应的设备上,进行压力测试,检测软管的密封性能和耐压能力。
2.软管的可弯曲性测试:使用相应的测试设备,对软管的可弯曲性进行测试,确保其在弯曲过程中不会出现破损或裂纹。
3.耐磨性测试:使用磨损试验机对软管进行磨损测试,检测软管的耐磨性能。
4.耐高温性能测试:将软管置于高温环境中,测试其耐高温性能,确保在高温条件下不会出现软管变形或松脆。
四、包装和运输检验包装和运输检验是对波纹金属软管包装和运输过程中的质量进行的检验,主要包括以下内容:1.包装标志的检查:检查软管包装上的标志是否清晰、完整,是否符合运输要求。
化学材料的表面处理措施分析
化学材料的表面处理措施分析化学材料表面处理是一种常用的制备方法,它的目的是通过表面的化学反应或物理变化来改善材料的性能和功能。
该方法可以改变材料的表面物性、化学性质以及形态结构,从而为功能材料的制备提供可行的解决方案。
本文将对常见的化学材料表面处理措施进行分析。
1. 溶液处理溶液处理是通过溶液中的某些化学物质对材料表面进行化学反应或吸附作用,改变材料表面物理、化学性质的一种方法。
常用的溶液处理措施有酸洗、碱洗、电解抛光、电化学处理等。
酸洗处理:通过使用酸性溶液对金属表面进行处理,可以去除金属表面氧化层和污垢,从而改善金属表面的质量和耐腐蚀性。
酸洗处理的酸种和浓度、温度、时间等参数会影响酸洗效果,需要根据具体情况进行调整。
碱洗处理:通过使用碱性溶液对金属表面进行处理,可以去除金属表面的油脂和有机物,并且可以增加表面的粗糙度和增强材料对涂层的附着力。
电解抛光:通过电化学方法将材料表面物质转化为阳离子和阴离子,并通过极板而抛光。
电解抛光可以去除材料表面的氧化层和其他污垢,同时提高表面亮度和光滑度。
电化学处理:通过在溶液中施加电场,可以在金属表面上形成一层不同于材料本身的氧化物或化合物薄膜,从而改善材料的性能。
2. 化学气相沉积化学气相沉积是在材料表面上沉积化学物质,以改变其表面物性和化学性质的一种方法。
该方法可以通过改变沉积的化学物质、温度、压力、时间等条件来控制材料表面的化学组成和形态结构。
化学气相沉积法包括化学气相沉积(CVD)和气相沉积(PECVD)等,其中,化学气相沉积适用于高温条件下制备材料,使得化学物质在表面上发生化学反应并形成化合物或硅化物。
而气相沉积法则适用于室温或低温条件下制备材料,使得化学物质在表面上以一定压力下被沉积。
3. 等离子体处理等离子体处理是运用高频交变电场在材料表面上产生等离子体的一种表面处理方法。
该方法可以通过等离子体撞击和离子轰击的作用,使材料表面得到清洁和改性,从而改善表面性质和材料的应用性能。
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材料表面处理在线
X射线衍射分析的应用
物相定性分析 物相定量分析 点阵常数测定 应力测定 晶体取向测定
材料表面处理在线
TEM的结构 电子光学系统 照明系统、样品室、 成像系统、观察记录系统 电源与控制系统
真空系统
材料表面处理在线
TEM试样制备
影响因素
− 真空的影响
− 电子损伤的影响 − 电子束透射能力的影响
制备方法
− 直接透射法、复型法、切片法、离子刻蚀减薄法
TEM的应用
− 相分布 − 表面形貌
实验条件:非常广泛
− 气氛:大气、真空、溶液、惰性气体、反应性气体 − 温度:绝对零度到摄氏数材料表面处理在线STM
STM的应用:
− 表面结构观测:原子级空间分辨率,表面物理和化学过程,生 物体系 − 纳米结构加工:操纵原子和分子,制备纳米尺度的超微结构
材料表面处理在线
STM工作原理
针尖和样品的距离 在1nm左右或更小
纳米结构加工:操纵原子和分子,制备纳米尺度的超微结构和 信息存储。
力学性能研究:硬度、弹性、塑性等 表面微区摩擦性质研究
材料表面处理在线
AFM工作原理
恒力模式:保持作用力(即微悬臂的形变) 不变,记录针尖上下运动轨迹,即获得表面 形貌。使用最广泛。
恒高模式:保持高度不变,直接测量微悬臂 的形变量。限制:对样品表面要求很高。
材料表面处理在线
AFM-实验方法
• 样品制备:比较简单。保持高清洁度,表面无污染。
• 纳米粉体样品:单层或亚单层分散并固定在基片上。
• 生物样品:固定在基片上;为保持生物活性,大多 在溶液环境中测定。 • 纳米薄膜样品:可直接测定。
材料表面处理在线
AFM应用-形貌测定
材料表面处理在线
(3)X射线衍射(XRD)
材料表面处理在线
(2)表面分析技术的应用 − ①表面形貌分析(表面宏观形貌+显微组织形貌)
光学显微镜、扫描电子显微镜、透射电子显微镜等
X射线光电子能谱、俄歇电子能谱、低能离子衍射普仪 X射线衍射、电子衍射、中子衍射等
− ②表面成分分析(元素组成+元素化学态+沿表面横纵向分布)
− ③表面结构分析(原子排列+晶胞特点外来原子特点等)
材料表面处理在线
(1)电子显微镜
手段:光学显微镜、电子显微镜(SEM、TEM) 目的:涂层微观组织结构 过程:取样→镶嵌→磨制→抛光→腐蚀→金相试样→观察(OM、 SEM或TEM)
材料表面处理在线
金相显微镜与数码相机,图相处理器相连,可直接获取理想的金相照片, 根据组织中各相的灰度可进行定量金相分析。获取各相的相对含量。其 分辨率可1 —0.2μm 。
恒高模式:高度不 变,记录隧道电流, 通过电流大小反应 高度变化。限制: 对样品表面要求很 高。
恒电流模式:遂道 电流不变,记录针 尖的上下运动轨迹。
材料表面处理在线
STM系统结构
1、特点:近场成 像 2、精度控制: 极其 严格。
高度:0.01挨
水平:0.1 埃
3、压电陶瓷器件: 1mV-1000V电压产 生0.1nm到数um的 位移。
电子光学系统
信号的收集和图像显示系统
真空系统
材料表面处理在线
SEM试样的制备
一般固体材料的试样制备都比较简单 对于导电材料,只有几何尺寸和重量的要求,具体大小因扫描 电镜的型号不同而有所差异 对于导电性差的材料或绝缘材料,通常要蒸镀一层薄的导电材 料,如金、银、碳等
材料表面处理在线
SEM的应用
二次电子形貌衬度应用—断口形貌分析
材料表面处理在线
纳米Al2O3-13%TiO2造粒前 30,000X
纳米Al2O3-13%TiO2造粒前 50,000X
材料表面处理在线
g)FeNiB
FeNiB 涂层截面 200X
NiCr/Cr3C2 涂层截面 200X
材料表面处理在线
1、 沿晶断口
2 、 韧窝断口
材料表面处理在线
解理断口
纤维增强复合材料断口
– 1987年,获得高序热解石墨(HOPG) – 1987年,获得高序氮化硼(HOPBN)表面的高分辨原子图像。
• 实验条件:非常广泛
– 气氛:大气、真空、溶液、惰性气体用
表面结构观测:原子级空间分辨率,表面物理和化学过程,生 物体系。
图A:样品流向针尖, Si=Si二聚原子的最高 占据轨道(键)成像, 反映了 轨道的空间分 布。
图B : 针尖流向样品。 Si=Si二聚原子的最低 未占据轨道()成像。
材料表面处理在线
STM(十一)-图像解释
针尖电子态的影响 − 样品电子态和针尖电子态的卷积决定了隧道电流。 因此,STM图像由样品表面和针尖两者的局域电子 态决定。 STM成像的倒易原理: − 针尖和样品之间是微观对称的,两者之间的电子发 生相互作用,并进行交换。 − 或者用针尖态来探测样品态,或者用样品态来探测 针尖态
材料表面处理在线
②扫描电子显微镜SEM
SEM成像原理:
− 利用扫描电子束从样品表面激发 出各种物理信号来调制成象的。
− 物理信号:二次电子、背散射电
子、俄歇电子、特征X射线等 − SEM的特点
分辨本领高、放大倍率可连续
变化、景深长、视野大、成像 富有立体感、试样制备简单
材料表面处理在线
扫描电镜的构造
超高密度:面密度 约1012bits/cm2
问题:存取速度太 慢。
材料表面处理在线
②原子力显微镜(AFM)
• STM的局限性:利用隧道电流研究表面电子结构和形貌。必须 保证有足够的隧道电流。因此,无法用来观测绝缘体或者有厚 表面氧化层的样品。 • AFM(Atomin Force Microscope) • 发明者: Dr. Quate, Dr. Gerber, Standford Univ. 1986年
A) NiCrMo 250×
B) FeNiB 250×
材料表面处理在线
①透射电子显微镜TEM
TEM工作原理:
− 在一个高真空系统中,由电子枪发射电子束,穿过被研究
的样品,经电子透镜聚焦放大,在荧光屏上显示出高度放 大的物像,还可作摄片记录的一类最常见的电子显微镜。
成像原理:
− 成像原理与光学显微镜相同,透视通过透镜聚焦成像。 但也有区别:照明光源不同;聚焦透镜不同;透射电镜可 形成电子衍射图像;图像显示方式不同
材料表面处理在线
(1)表面分析技术的内容 − 对材料表面进行原子数量级的信息探测的一种实验技术 − 原理 利用电子束、离子束、光子束或中性粒子束作为激发源作 用于被分析试样,再以被试样所反射、散射、或辐射释放 出来的电子、离子、光子作为信号源,然后用各种检测器 (探头)并配合一系列精密的电子仪器来收集、处理和分 析这些信号源,就可以获得有关试样表面特征的信息 − 表面分析仪器分类 显微镜 通过放大成像以观察表面形貌为主要用途的仪器 分子谱仪 通过表面不同的发射谱以分析表面成分、结构为主要用 途的仪器
材料表面处理在线
AFM-系统结构
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AFM微悬臂
不带针尖的 SiO2微悬臂
问题:易造 成多点接触
材料表面处理在线
AFM微悬臂
材料表面处理在线
AFM操作模式图解
接触模式:最常规操作,稳定、分辨率高。不适用与生物大分子、低弹性模 量物质。 非接触模式:静电力或范德华力(长程作用力),分辨率低,应用较少。 轻敲模式:微悬臂在共振频率附近做受迫振动,间断地敲击并接触样品,对 样品的破坏最小,适用于大分子和生物样品。
材料表面处理在线
STM实验方法
样品制备:比较简单,适用于各种导电样品,或者 将有机、生物、颗粒状物质固定在导电基底上。 金属样品:避免环境中的污染物质,超高真空STM 。
半金属:石墨、过渡金属二硫化物、三硫化物。取 新鲜表面既可。
半导体:同金属物质,超高真空STM。 绝缘体:先沉积金膜
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3、控制热漂移
材料表面处理在线
STM实验方法
原子级的超高空间分辨能力:实现关键是STM针尖的 几何形状。 STM针尖状况:存在一定的不确定性,针尖偶然出现 原子或原子簇的突起,获得可重复的图像仍是目前 的首要问题。 常用针尖材料:Pt-Ir(铂铱)针尖,W针尖 针尖原子的电子态:d电子态比s电子态分辨率高
材料表面处理在线
第14章 表面分析与性能检测 材料表面处理分析与性能的检测
教材: 《材料表面工程技术》李慕勤 化学工业出版社
材料表面处理在线
14.1表面分析技术
14.1.1表面分析技术概述 − (1)表面分析技术的内容 − (2)表面分析技术的应用 ①表面形貌分析 ②表面成分分析 ③表面结构分析
材料表面处理在线
表面分析的重要性 − 固体的表面状态,对于材料的性能,有着极其重要的影响。例 如,材料的氧化和腐蚀、强韧性和断裂行为、半导体的外延生 长等等,都与表面层或几个原子层以内原子尺度上的化学成分 和结构有着密切的关系。因此,要求从微观的、甚至是原子和 分子的尺度去认识表面现象。 表面分析的难点 − 由于被分析的深度和侧向范围是如此浅薄和细微,被检测信号 来自极小的采样体积,信息强度十分微弱,重复性差,对分析 系统的灵敏度要求也很高。 − 直到六十年代前后,随着超高真空和电子技术的突破,才使表 面分析技术迅速发展起来。
材料表面处理在线
XRD物相定性分析的过程
获得衍射花样
计算面间距d 值和测定相对强度Ⅰ/Ⅰ1