表面形貌

摘要： 背景:人工合成的磷酸钙陶瓷材料与天然骨组织无机成分相似,通过表面形貌和化学组成进行功能化设计可赋予其优异的骨传导和骨诱导性能,研发具有骨诱导性能的磷酸钙陶瓷材料是目前的研究热点。目的:通过材料形貌调控和功能化设计赋予亚微米拓扑结构磷酸三钙陶瓷骨诱导性能,检测其理化性能及骨诱导性能。方法:采用高温烧结法制备亚微米拓扑结构的磷酸三钙陶瓷,以市场可供商品化的骨修复材料Bio-Oss骨粉为对照组,表征两种材料的表面形貌、蛋白吸附能力及体外矿化性能。将第3代人牙周膜干细胞与两种材料浸提液共培养,采用CCK-8法检测细胞增殖,茜素红染色检测细胞矿化性能;将第3代人牙周膜干细胞分别接种至两种材料表面,采用碱性磷酸酶染色检测早期成骨,qR T-PCR检测成骨相关因子的表达。结果与结论:(1)扫描电镜下可见两种材料均具有颗粒状纹理的微孔表面,Bio-Oss颗粒明显小于磷酸三钙陶瓷,两种材料的总孔隙度、大孔隙度和微孔隙度相似,磷酸三钙陶瓷主要为亚微米级孔隙,晶粒粒径100 nm-1.0μm,Bio-Oss骨粉主要为纳米级孔隙;体外矿化实验显示,磷酸三钙陶瓷表面诱导骨磷灰石沉积的能力强于Bio-Oss骨粉;与Bio-Oss骨粉相比,磷酸三钙陶瓷可从胎牛血清、牛血清白蛋白溶液中吸附更多的蛋白质(P0.05);(3)磷酸三钙陶瓷组培养4,7 d的碱性磷酸酶活性高于Bio-Oss组(P<0.05),培养21 d的矿化结节数量多于Bio-Oss组;培养7,14 d的碱性磷酸酶、骨钙素、骨桥蛋白及Runx-2的mRNA表达均高于Bio-Oss组(P<0.05);(4)结果表明,新型磷酸钙陶瓷具有优越的体外骨诱导性能。

摘要： 针对脉冲激光抛光Ti6Al4V过程中参数众多问题,用改进的单因素实验方案简化实验过程,探究激光功率密度、频率和材料初始表面形貌对抛光过程产生的影响,通过表面形貌观察,探究抛光过程中在不同参数下材料表面产生的微观现象及原因;通过能谱分析,探究不同参数下材料表面的氧化程度;通过粗糙度检测,得出不同参数和初始形貌下,粗糙度降低的程度。以上实验结果表明:在合理的激光参数设置下以及使用合理的材料初始表面形貌进行激光抛光,虽然使得钛元素含量下降,但是都可以有效提升钛合金表面质量,使粗糙度降低93%左右。

摘要： 为研究Q420qD钢材应力腐蚀特征,对应力水平为0.3倍屈服应力和无应力工况下共60个试件在相同腐蚀环境中进行通电加速腐蚀试验,建立了有应力和无应力腐蚀试件的腐蚀速率模型并进行对比。对部分腐蚀试件表面进行三维形貌扫描,研究了有应力和无应力试件的形貌发展规律、蚀坑深度分布规律以及蚀坑形态与径深比规律。利用差分盒维数计算腐蚀表面分形维数,对比了有应力和无应力试件分形维数随质量损失率和腐蚀时间的变化规律。结果表明:当试件应力为0.3倍屈服应力时,有应力和无应力试件腐蚀速率均表现为先快后慢,在目标腐蚀率小于18%时,有应力和无应力试件腐蚀速率近似为常数,且有应力试件的腐蚀速率近似为无应力试件的1.15倍;有应力试件腐蚀形貌发展快于无应力试件,且最终腐蚀形态都以均匀腐蚀为主;有应力和无应力试件表面分形维数变化规律相似,均在腐蚀初期迅速增大,之后出现减小—增大—减小的周期性上下波动现象;有应力试件分形维数在腐蚀初期发展速率高于无应力试件,且有应力试件的分形维数普遍大于无应力试件;蚀坑形态以球冠状为主,有应力和无应力试件单个蚀坑深度分布均能较好地服从正态分布规律;蚀坑径深比变化范围稳定于2~6,平均值在4附近波动。

摘要： 不同热氧环境(70,130,190°C)对碳纤维复合材料的性能有着重要的影响。分析了不同热氧环境下T800碳纤维/环氧树脂复合材料的失重特性,并对比了老化前后的表面形貌、红外光谱、动态力学性能和层间剪切性能。结果表明:在热氧老化初始阶段,质损率急速上升,老化温度越高质量损失越快;试样表面形貌随热氧温度的升高其破坏程度逐渐加剧,在190°C老化后,纤维表面树脂脱落严重,纤维与纤维之间出现裂缝空隙,无树脂填充,在此老化温度下,试样发生了不可逆化学变化;试样的玻璃化转变温度会随老化温度的升高而变大,但内耗呈现先降低后增大再降低的趋势,在70,130,190°C热氧老化后试样剪切强度分别提高6.0%,13.7%和2.1%。相关实验结果和实验现象可为后续研究新型国产T800碳纤维/环氧复合材料提供数据参考。

摘要： 针对GH4169高温合金的难加工性、砂轮磨损严重导致的加工表面质量差、效率低等问题,引入超声辅助磨削加工技术,分析了主轴转速、进给速度、磨削深度、超声振幅对磨削力、砂轮磨损及表面形貌的影响。结果表明:超声辅助磨削能有效降低磨削力并有助于延长砂轮使用寿命;获得了超声对材料去除方式、砂轮磨损行为的影响机制,对指导GH4169高温合金工艺优化、以实现高质高效加工具有重要意义。

摘要： 目的探讨不同3D打印精度制作的生物材料表面形貌对表皮葡萄球菌生物膜形成的影响。方法以医用3D打印原材料光敏树脂MED610为材料,使用光固化成型技术分别按照16µm、30µm、100µm层厚制作样本。测量样本表面粗糙轮廓的算术平均偏差Ra、轮廓的最大高度Rz,静态角接触法检测样本疏水性。与表皮葡萄球菌标准株RP62A于振荡器上共培养,分别在2 h、6 h、12 h、24 h、30 h时取出材料表面,激光共聚焦显微镜测量单位视野细菌群落数量,扫描电镜观察材料表面生物膜形成情况。结果16µm层厚制作生物材料表面Ra、Rz值较30µm层厚与60µm制作样本较小,不同层厚制作材料表面疏水性无明显差异(P>0.05)。与表皮葡萄球菌共培养2 h、6 h时,16µm组材料表面少量表皮葡萄球菌分散在材料表面,无细菌聚集现象出现,单位视野细菌群落数量明显低于30µm组与100µm组(P0.05)。结论在3D打印中以不同层厚制作出的材料表面粗糙度影响大,但对材料疏水性无明显影响。层厚越薄制作出的材料在感染早期不利于表皮葡萄球菌黏附。

摘要： 利用具有高度扩散性和传质的超临界CO_(2)流体辅助双脉冲电沉积技术制备Ni–r GO(还原氧化石墨烯)复合镀层。先通过正交试验确定较优的双脉冲电参数组合,再通过单因素试验研究了正反向脉冲平均电流密度和正、反向脉冲占空比对Ni–rGO复合镀层表面形貌、显微硬度和表面粗糙度的影响。当正向脉冲电流密度和占空比分别为7 A/dm^(2)和0.35,反向脉冲电流密度和占空比分别为1.2 A/dm^(2)和0.25时,所得的Ni–r GO复合镀层表面平整、致密,显微硬度达到895 HV。

摘要： 利用扫描电子显微镜等分析设备从不同方面分析轮胎胎圈钢丝与胶料脱层问题。结果表明,胎圈钢丝与胶料脱层原因可能是钢丝表面损伤或者钢丝表面镀层不均匀,通过加强质量管控,做好钢丝镀层质量及成分的监控以及钢丝镀层损伤和均匀性的监控,可以有效解决胎圈钢丝与胶料脱层问题。

摘要： 零件的表面形貌是机械加工质量的重要组成部分,为了实现对精密铣削表面形貌的准确预测,在铣削工艺过程中提出了一种基于切削振动小波包分析和频谱分析的表面形貌仿真方法。首先以球头铣刀为研究对象,建立工件坐标系下切削刃随时间变化的运动轨迹模型,然后把实测振动信号通过小波包分析和频谱分析处理后得到的振动方程带入其中,最后利用Matlab完成对工件表面形貌的仿真预测。通过仿真与试验结果的对比,验证了基于振动信号小波包分析和频谱分析的表面形貌仿真预测模型的准确性,为实际的加工生产提供参考。

摘要： 为提高磁力研磨法光整异形波导管内凹槽底面的研磨效率和研磨效果,解决其难光整问题,采用正交试验法研究钢珠直径、加工间隙、磁极盘转速3个主要工艺参数对表面粗糙度降低率ΔR_(a)的影响,并采用极差分析和方差分析法对工艺参数进行分析和优化。试验确定的最佳工艺参数组合是钢珠直径为1.0 mm,加工间隙为1 mm,磁极盘转速为800 r/min。采用最佳工艺参数对试样进行研磨抛光,加工30 min后试样表面的大量突起被去除,表面粗糙度值Ra从初始的11.059μm降至1.513μm,粗糙度降低率ΔR_(a)达到最大值86.3%,试样的表面质量得到有效改善。

摘要： 借助三维形貌扫描仪得到腐蚀钢板表面形貌,并利用Geomagic Studio软件进行三维逆向重建,研究真实锈蚀表面下的冷弯薄壁C型钢的单调拉伸力学性能.研究表明:腐蚀钢板表面粗糙不平,应力分布不均匀,且应力最大的位置分布在腐蚀最深的区域;同时应力集中引起蚀坑周围过早形成微裂纹并逐渐发展,导致钢材强度和延性下降.基于腐蚀形貌的钢材力学性能数值分析方法可以准确预测锈蚀钢材力学性能退化及破坏模式.

摘要： 结合钢材腐蚀相关文献,从钢材腐蚀机理、腐蚀程度与表面形貌表征方法和腐蚀对钢材力学性能影响等方面,总结了锈蚀钢材的研究现状,然后分析了冷弯薄壁型钢稳定承载力计算方法研究现状.最后从材料和结构两个方面,对冷弯薄壁型钢腐蚀研究进行了展望.

摘要： 本文以氯化钴、对苯二甲酸(bdc)和N,N'-二(4-吡啶基)-1,4,5,8-萘二酰亚胺(dpNDI)为原料,利用光照法在锡掺杂玻璃光波导衬底表面生长一层[Co2(bdc)2-(dpNDI)]n薄膜,一步研制出[Co2(bdc)2-(dpNDI)]n薄膜/锡掺杂玻璃光波导敏感元件.用高倍扫描电镜(SEM)、紫外-可见分光光度计、薄膜测厚仪和自组装光波导传感系统等对其结构、表面形貌、光学性质和气体吸附等特性进行研究.研究结果表明,经过30min光照可得致密花瓣式结构的薄膜.光照时间过长,“花瓣”往下落,破坏结构,而在紫外-可见吸收光谱中显出较小的吸光度.室温下,相同浓度的苯、甲苯、二甲苯、甲胺等挥发性有机气体中,[Co2(bdc)2-(dpNDI)]n薄膜光波导对乙二胺气体显出良好的选择性吸附响应,其对乙二胺气体的检测范围为1x10-9-1x10-3(V/V0).

摘要： 以粉煤灰和钢渣为主要原材料研制纤维增强固废基地聚合物,研究了其在双因素耦合条件下(干湿循环+硫酸盐侵蚀)的力学性能、质量损失率、表面形貌变化及内部损伤情况.结果表明:由于试样内部反应持续发生,其抗压强度及抗折强度逐渐上升并趋于稳定;试样的质量损失率变化不稳定,主要是由于水分蒸发以及硫酸钠在试样与溶液中的扩散所致;试样表面出现了白色沉淀物是硫酸钠,主要存留在试样表面孔隙中,并随着水分蒸发而析出.试样稳定且致密的内部结构,加上纤维桥联基体的作用,使得试样具有优异的抗干湿循环及抗硫酸盐侵蚀性能.

摘要： 本文对磁控溅射薄膜晶体制造中铜金属成膜过程中成膜条件对金属薄膜的结构及薄膜表面造成不同程度影响进行了实验探究.主要对金属成膜过程中不同的成膜温度、压力、功率对金属薄膜的结构及薄膜表面形貌影响进行实验确认及探讨这些因素的作用机理,为TFT-LCD生产提供最佳的成膜工艺窗口.

摘要： 钙钛矿LED在照明和显示方面的发展都具有重要意义.目前对显示的需求开始由高分辨率、高转换效率向高色纯度转变.有机-无机杂化钙钛矿材料由于其半峰宽窄、色纯度高、非辐射复合速率低、能带可调、可溶液加工、成本低等优点成为新兴的发光材料,也使其在工业应用中的可能性更大.但是,仍然存在许多挑战,比如:效率低、有毒性和不稳定性等.本文主要对钙钛矿LED的基础性能进行研究,通过改善钙钛矿薄膜表面形貌和界面提高器件的性能.

摘要： 以聚乙丙交酯(PGLA)编织线为研究对象,探讨不同等离子处理功率和时间对处理后的PGLA编织线的表面形貌、拉伸性能、亲水性及柔软性的影响规律.试验结果表明,随着低温等离子体处理功率和时间增加,对PGLA编织线性能的影响增大.经低温等离子体处理后,编织线的表面出现沟槽等明显的刻蚀痕迹,导致线体质量下降;刻蚀作用及结晶度的下降使编织线的拉伸性能有所损失;编织线表面粗糙度及亲水基团的增加,使其亲水性增强;编织线表面交联度的增大及黏着物的增加使其柔软性变差,硬度提高.

摘要： 本文在化学镀过程中引入超声波信号,研究不同超声波频率在化学镀制备镍钨合金过程中对合金样品沉积速率、表面形貌、粗糙度以及耐腐蚀性能的影响.研究发现,超声波对镀液的空化作用可以显著提高化学镀的沉积速率,细化合金表面颗粒,减小粗糙度,有效提高合金的耐腐蚀性能.然而,超声波频率过大,会产生剧烈的空化效应和震荡效应,降低还原剂的稳定性,使得薄膜表面团聚开裂,粗糙度增大,耐腐蚀性能下降.

摘要： 本文以镁锂合金为基体,采用浸锌化学镀镍法在镁锂合金表面获得了Ni-P合金镀层.采用扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)并结合电化学测试等方法分析了镁锂合金化学镀层的表面形貌、结合力、耐蚀性等性能.结果表明,Ni-P合金镀层均匀细致,与镁锂合金基体结合较好,可以通过250°C热震试验、划格试验.

摘要： 研制Dy2O3-ZrO2-CaF2-聚苯酯粉末材料作为燃气轮机高压涡轮可磨耗封严涂层材料.采用化学共沉淀法合成Dy2O3-ZrO2封严涂层基相材料,应用等离子喷涂工艺在镍基高温合金基体上沉积Dy2O3-ZrO2-CaF2-聚苯酯涂层,涂层经500°C热处理8小时去除聚苯酯形成孔隙,获得Dy2O3-ZrO2-CaF2可磨耗封严涂层.通过高温摩擦系数测试及磨损形貌扫描电子显微镜观察分析涂层摩擦磨损性能.结果表明,Dy2O3-ZrO2-CaF2涂层具有高孔隙率、较低的宏观硬度、较低的摩擦系数和优良的可磨耗性能.

摘要： 本发明提供阳极氧化铝膜表面纳米阵列的形貌及在纳米限域空间里控制其形貌生长的方法、应用，所述阳极氧化铝膜表面纳米阵列的形貌是由氧化铝膜和氧化铝膜表面的纳米阵列组成，所述纳米阵列是ZIF‑8纳米孔阵列，所述纳米孔阵列结构分布均匀；孔的深度为60±5μm，深宽比为(4.7±3)×103。本发明提供的阳极氧化铝膜表面纳米阵列在生物物理，生物化学，离子检测，研究分子间相互作用，催化，分离，储能等领域的应用。本发明提供阳极氧化铝膜表面纳米阵列的形貌及在纳米限域空间里控制其形貌生长的方法、应用，合成方法简单，成本低，形貌易于观察与检测。得到的纳米材料结构稳定，理化性质稳定，并可循环利用。

摘要： 本文提供了用于在表面上形成和优化固化特征的方法，该方法包括控制该固化特征施加在其上的表面。此外，还描述了用于形成和处理膜上形貌特征的系统，以及特定系统站的机械特征。更具体地，本文提供了形成和优化施加在膜表面上的形貌特征的方法，该方法通过控制膜表面和控制施加在膜(基底)上的压力的方向和大小，以及先部分固化形貌特征，然后完全固化形貌特征以形成在其上形成有形貌间隔特征的膜。

摘要： 用于微球表面形貌检测的瞬时移相干涉测量仪及采用该测量仪实现微球表面形貌的测量方法，涉及光学检测空间物体三维形貌领域。本发明解决了现有同类技术检测效率低、横向分辨能力差、孤立缺陷点容易遗漏、参考面制造困难且精度低等问题。参考光经单模光纤传递给光纤准直器，准直后形成入射参考光束；测量光束经透射后形成与入射参考光束垂直的入射测量光束，入射参考光束和入射测量光束入射第三偏振分光棱镜后合束，依次经第四、第五偏振分光棱镜分成四束平行光束，四束平行光束经波片阵列分别加入不同的移相量后在面阵CCD上形成四个光斑。本测量方法是通过对四个光斑进行图像处理获得被测微球的球面形貌。本发明适用于微球表面形貌的快速检测。

摘要： 本发明公开了一种同时测量导体表面电势和表面形貌的方法，包括：将待测导体固定安装在多自由度移动台上；在传感探针上加载交流调制电压Vs，利用传感探针与待测导体间的静电力矩使得静电力传感探针位置发生变化；将传感探针与待测导体的静电力矩转化为电压信号，对电压信号进行处理，得到静电力矩的基频分量和倍频分量代入电势和形貌计算公式，计算得到待测导体表面当前区域的电势和形貌差异引起的起伏调整待测导体的位置，从而实现对待测导体表面不同区域的电势和形貌进行测量。本发明能满足对不同待测导体表面电势及表面形貌同时测量的需求，具有测量方式简单、测量效率高的特点。

摘要： 本发明涉及一种光学元件表面形貌及亚表面缺陷信息的检测方法及其装置。其利用波长信息测量距离，由光源射出一束宽光谱的复色光（呈白色），通过色散镜头发生光谱色散，形成不同波长的单色光，每一个波长的焦点都对应一个距离值；测量光射到物体表面被反射回来，只有满足共焦条件的单色光，可以通过小孔被光谱仪感测到，通过计算被感测的焦点的波长，换算获得距离值。利用两个光谱仪分别接收待测元件的表面以及内部缺陷的光波信息，从而同时得到光学元件的表面信息和内部缺陷的位置以及深度信息等。

摘要： 表面形貌测量教学仪及采用该教学仪测量表面形貌的方法，涉及表面形貌测量技术。它为了解决现有测量物体形貌的工具精度低、以及功能单一，无法满足教学过程中的多种实验的问题。该教学仪的可滑动探针呈竖直方向，平面反射镜固定在可滑动探针的顶部、且与可滑动探针垂直；激光器发出的激光经平面反射镜反射后进入四象限探测器的探测面。在可滑动探针下方放置待测样品，并使可滑动探针与待测样品接触；匀速移动待测样品，使可滑动探针与待测样品产生相对滑动，完成扫描，根据扫描结果获得待测样品的表面形貌。本发明结构简单、成本低，且测量结果精确度高，可用于开展光电子器件等光学专业课程的基础及深入内容的课堂教学演示。

摘要： 用于微球表面形貌检测的瞬时移相干涉测量仪及采用该测量仪实现微球表面形貌的测量方法，涉及光学检测空间物体三维形貌领域。本发明解决了现有同类技术检测效率低、横向分辨能力差、孤立缺陷点容易遗漏、参考面制造困难且精度低等问题。参考光经单模光纤传递给光纤准直器，准直后形成入射参考光束；测量光束经透射后形成与入射参考光束垂直的入射测量光束，入射参考光束和入射测量光束入射第三偏振分光棱镜后合束，依次经第四、第五偏振分光棱镜分成四束平行光束，四束平行光束经波片阵列分别加入不同的移相量后在面阵CCD上形成四个光斑。本测量方法是通过对四个光斑进行图像处理获得被测微球的球面形貌。本发明适用于微球表面形貌的快速检测。

摘要： 本发明公开了一种同时测量导体表面电势和表面形貌的方法，包括：将待测导体固定安装在多自由度移动台上；在传感探针上加载交流调制电压Vs，利用传感探针与待测导体间的静电力矩使得静电力传感探针位置发生变化；将传感探针与待测导体的静电力矩转化为电压信号，对电压信号进行处理，得到静电力矩的基频分量和倍频分量代入电势和形貌计算公式，计算得到待测导体表面当前区域的电势和形貌差异引起的起伏调整待测导体的位置，从而实现对待测导体表面不同区域的电势和形貌进行测量。本发明能满足对不同待测导体表面电势及表面形貌同时测量的需求，具有测量方式简单、测量效率高的特点。

摘要： 本申请提供一种表面形貌测量装置及方法、物体表面高度计算方法，应用于光学精密测量技术领域，包括：光纤F‑P干涉测头和三维位移台；光纤F‑P干涉测头由光纤头阵列和微透镜阵列组成，三维位移台上固定待测物体；光束传输到光纤F‑P干涉测头上，通过光纤头阵列和微透镜阵列后，从微透镜阵列的出射面发射，并准直照射到待测物体的表面；三维位移台带动待测物体做三维运动以对待测物体进行表面形貌测量。通过采用光纤头阵列和微透镜阵列与三维位移台结合的扫描测量方案，解决光纤F‑P干涉测头测量范围小、测量速度慢的问题，提高光纤F‑P干涉表面形貌检测产品的测量范围及测量速度、降低其成本。

摘要： 本发明涉及一种光学元件表面形貌及亚表面缺陷信息的检测方法及其装置。其利用波长信息测量距离，由光源射出一束宽光谱的复色光（呈白色），通过色散镜头发生光谱色散，形成不同波长的单色光，每一个波长的焦点都对应一个距离值；测量光射到物体表面被反射回来，只有满足共焦条件的单色光，可以通过小孔被光谱仪感测到，通过计算被感测的焦点的波长，换算获得距离值。利用两个光谱仪分别接收待测元件的表面以及内部缺陷的光波信息，从而同时得到光学元件的表面信息和内部缺陷的位置以及深度信息等。