热红外低比辐射率高漫反射比表面的分形表征

采用 DFBIR模型分析了热红外低比辐射率高漫反射比粗糙表面的宏观分维特性 ,利用 SEM表面形貌图和图像处理系统 S60 0计算了宏观分维数 .为了描述本粗糙表面的微观分形特征 ,采用 W-M函数作为其数学模型 ,设计了随机分形算法 ,对粗糙表面 STM微观形貌进行了分形分析并计算了微观分维数 .研究结果表明 ,热红外低比辐射率高漫反射比粗糙表面不仅是分形表面 ,而且是多尺度分形表面 ,分维数 D与比辐射率ε及漫反射比 DR 均成正相关关系 ,红外特性相同但基体不同的粗糙表面有不同的分维数     

CaO MgO Fe_2O_3 Al_2O_3 SiO_2玻璃分相与计算机模拟

采用分形理论和不稳分解模型结合Ｍｏｎｔｅ Ｃａｒｌｏ方法对ＣａＯ ＭｇＯ Ｆｅ２Ｏ３ Ａｌ２Ｏ３ ＳｉＯ２系玻璃的分相进行了计算机模拟,应用分维数作定性描述,探讨了玻璃分相的机理·ＣＭＦＡＳ系玻璃在７１０℃保温２ｈ后产生分相,分相形貌具有分形特征·用图像分析仪测得其分维数为１－７５·模拟所得分相微观形貌的分维数为１－８７,与实验结果相近,分相微观形貌也相似,分相属于不稳分解机理·     

热红外低比辐射、高漫反射比表面

在金属和非金属基体上，制备出了热红外低比辐射率以及镜反射率和漫反射率都很低的高漫反射比表面。对黄铜基体，Ｔ＝３７３Ｋ，≥８μｍ的法向积分比辐射率ｎ＝０．１３，Ｔ＝４１３Ｋ，＝８－２５μｍ的积分镜反射率Ｒｍ＝０．１５．积分漫反射率ＲＤ＝０．１６；对Ｋ９玻璃基体Ｔ＝３７３Ｋ，≥８μｍ的ｎ＝０．１５，Ｔ＝４１３Ｋ，＝８～２５μｍ的Ｒｍ＝０．２１，ＲＤ＝０．１４．对于以Ｋ９玻璃为基体的同种表面材料镜面，在相同条件下测得ｎ＝０．１２，Ｒｍ＝０．９３．ＲＤ＝０．１２。     

CaOMgOFe_2O_3Al_2O_3SiO_2玻璃分相与计算机模拟

采用分形理论和不稳分解模型结合ＭｏｎｔｅＣａｒｌｏ 方法对ＣａＯＭｇＯＦｅ２Ｏ３Ａｌ２Ｏ３ＳｉＯ２ 系玻璃的分相进行了计算机模拟,应用分维数作定性描述,探讨了玻璃分相的机理·ＣＭＦＡＳ系玻璃在７１０ ℃保温２ ｈ 后产生分相,分相形貌具有分形特征·用图像分析仪测得其分维数为１－７５·模拟所得分相微观形貌的分维数为１－８７,与实验结果相近,分相微观形貌也相似,分相属于不稳分解机理·     

热红外低比辐射,高温反射比表面

在金属和非金属基体上，制备出了热红外低比辐射率以及射率和漫反射率都很低的高温反射比表面。对黄铜基体，Ｔ＝３７３Ｋ，λ≥８μｍ的法向积分比辐射率ε ｎ＝０．１３，Ｔ＝４１３Ｋ，λ＝８－２５μｍ的积分镜反射率Ｒｍ＝０．１５，积分漫反射率ＲＤ＝０．１６；对Ｋ９玻璃基体，Ｔ＝３７３Ｋ，λ≥８μｍ的εｎ＝０．１５，Ｔ＝４１３Ｋ，λ＝８－２５μｍ的Ｒｍ＝０．２１，ＲＤ＝０．１４，对于以Ｋ９玻璃为基体的同种表面     

机械加工表面分形特性的研究

随着测量分辨率的提高,工程粗糙表面会有无穷细致的结构产生,所以,任何传统的对粗糙表面定量的描述,都随测量尺度的改变而变化,未能触及到表面形貌的本质性质．文中将分形几何学用于表面微观形貌的研究,明确给出了有关分形参数的物理意义,并基于Ｗ－Ｍ函数建立了分形参数与传统表面精度指标间的关系,为粗糙表面进一步的分形研究打下了基础．     

分形在砂状氧化铝强度研究中的应用

应用分形理论研究了砂状氧化铝表面形貌和强度的关系. 采用扫描电镜分析了一系列种分、碳分氧化铝颗粒的形貌特征, 进行了分维数的计算和磨损指数的测定. 研究结果表明, 碳分氧化铝的磨损指数随分维数增大而增大;种分氧化铝磨损指数和分维数之间的关系必须结合形貌结构进行分析, 形貌结构类型相同的种分氧化铝的磨损指数随分维数增大而增大.     

分形多孔介质渗透率与孔隙度理论关系模型

基于多孔介质微观孔隙结构的分形特征、毛管模型和Poiseuille方程建立了计算分形多孔介质宏观物性参数渗透率与孔隙度的理论模型,给出了二者之间新的理论关系式.分形多孔介质宏观物性参数及其关系式是多孔介质微观孔隙结构分维数、分形系数和微观结构参数的函数,不包含任何经验或实验常数.定量分析了多孔介质微观孔隙结构分维数、分形系数和微观结构参数对分形多孔介质宏观物性参数及其关联式的影响.理论计算结果与实验结果存在较好的一致性,表明理论模型是有效的.     

多孔硅及其分形特性研究

利用阳极氧化技术制备了多种多孔硅（ＰＳ）样品，测出其结构参数，并摄得相应的ＳＥＭ微观形貌图片．针对多孔硅的结构特点，确立相应的离散分形布朗随机增量（ＤＦＢＩＲ）场模型，应用图像处理方法，求出不同ＰＳ微观图像的分形参数．发现了ＰＳ结构参数和分形参数的内在联系与规律性，为ＰＳ的定量化研究提出了新的方法     

基于分形特征的表面微观形貌模拟和分析

用Ｗ－Ｍ模型模拟了分形表面并用所设计的分形算法对其进行分形分析，分析结果与理论值相符，最后，用该分形算法对ＳＴＭ检测的超精密表面微观形貌进行分析．     

三维表面微观形貌建模与微通道流动特性仿真

针对金属表面功能结构的多尺度数字化设计问题,基于机械加工表面微观形貌中存在的自仿射分形特性,探索了将Weierstrass-Mandelbrot分形与三维参数曲面相合成的数学方法.该方法能够将表面功能结构的微观粗糙形貌与宏观模型相集成,从而有效支持表面功能结构的多尺度形貌建模.以犁削成形的V型毛细微通道的微流体特性为仿...     

岩石表面微观纹理的激光测量方法及分形

开发了一种采用激光三角测量技术的微观测量系统，对花岗岩和玄武岩等岩石表面微观纹理进行测量，分析了测量系统各种误差的干扰因素．利用Matlab平台，采用盒子计数法对各种表面曲线进行分析，得出表面微观纹理的分形维数．研究结果表明，玄武岩、花岗岩和卵石的表面微观纹理粗糙程度由复杂到简单．并提出了路面石料选材的分形维数指标，可...     

不同退火温度下ZnO薄膜表面形貌的演变及粗化机制

采用磁控溅射方法在Si(001)制备ZnO薄膜,利用原子力显微镜对不同退火温度的ZnO薄膜表面形貌进行表征.结果表明:薄膜的微观形貌、表面粗糙度和分形维数取决于退火温度的变化.在退火温度从室温上升到1000℃过程中,薄膜表面粗糙度逐渐降低,700℃降至最小,而后又迅速粗糙.探讨了不同退火温度下薄膜表面的粗糙机理.     

基于分形理论和随机抽样的机加工表面粗糙度轮廓曲线几何形貌共性表征

不同表面粗糙度下的轮廓曲线几何形貌共性特征,是建立机加工金属密封面微观泄漏模型,计算气体泄漏率定量评估密封性能的基础前提.首先,通过Monte Carlo随机正态分布抽样公式结合密封表面粗糙度加工参数,模拟得到服从正态分布和预设表面粗糙度值的粗糙表面轮廓曲线.然后,依据不同样本容量和表面粗糙度下平均峰角、平均峰高和三角峰数目/样本容量等轮廓曲线形貌特征统计数据,分析得到模拟曲线几何共性特征.最后,采用分形理论中剖面位形法,通过数据拟合得到粗糙表面轮廓曲线几何形貌特征值(平均峰角和平均峰高)与分形参数(分形维数和分形标度)间的函数关系.结果表明:机加工表面粗糙度与分形维数一一对应,使得用分形参数定量描述粗糙表面轮廓曲线成为可能.     

润滑条件下船闸材料的耐磨性研究

采用销盘试验机在水润滑和锂基脂＋３％ＭｏＳ２润滑条件下对１７种方法处理的材料进行了对比试验。结果发现，被测试材料的磨损机理在水润滑条件下为犁沟、剥落和塑性涂抹３种，在锂基脂＋３％ＭｏＳ２润滑条件下主要是犁沟磨损。另外通过对耐磨性与硬度和磨损表面分形特征的关系进行分析，对磨损表面的分形维数和分形粗糙度参数进行计算，发现在水润滑条件下，当磨损机理为犁沟或者塑性涂抹时，材料的硬度与耐磨性有对应关系；而在剥落磨损时，耐磨性与材料的硬度无对应关系。耐磨性越好的材料，磨损表面的分维数值较大；耐磨性差的材料，磨损表面没有分形特征。     

桉木浆纤维多孔结构的分形分析

采用低温氮吸附法测量了桉木浆纤维的内部孔隙结构。结果表明,桉木浆纤维表面密布孔洞,孔隙分布以中孔为主,有一定量的大孔,微孔数量有限。原子力显微镜（AFM）观察也证实这一点。在低温氮吸附实验的基础上,把分形理论用于分析桉木浆纤维的孔结构,发现桉木浆纤维具有分形特征,其分形维数为2.82,分维数接近3,说明植物纤维表面较为粗糙,是密布孔洞。桉木浆纤维分形维数与其保水值等宏观性质有密切的关系。     

基于AFM的纸张表面微观形貌分析及表征

利用原子力显微镜(AFM)获取纸张表面微观形貌数据,使用海伦公式对分形维数的算法进行优化,研究了纸张表面的分形特性及用分形维数表征纸张表面微观形貌的可行性.以不同范围和不同计算角度下的均方根粗糙度的标准差的平均值为研究纸张表面高度分布均匀性的参数,探讨了光泽涂布和真空镀铝对纸张表面微观形貌的影响.结果表明:采用未优化的算法所计算的纸张表面分形维数超出了理论值,而用优化后的算法所得的分形维数在理论值范围内;纸张表面具有分形特性,经算法优化后得出的分形维数可作为评价纸张表面微观形貌的参数,其值越大表示微观形貌越复杂;纸张表面高度分布均匀性参数越小,表示高度分布越均匀;当涂布量为3g/m2时,光泽涂布对纸张表面分形维数无影响,而表面高度分布均匀性参数从4.05nm降低至2.11nm;真空镀铝后,纸张表面分形维数从2.58减小至2.21,且表面高度分布均匀性参数从2.54nm降低至0.78nm.     

脉冲电磁场对草酸钴粉末表面分维的影响

以氯化钴为原料,草酸铵为沉淀剂,在脉冲电磁场作用下,采用常规沉淀方法成功地制备了形貌不同的草酸钴粉体,SEM照片和颗粒表面3D视图分析显示草酸钴团聚体颗粒具有分形结构特征。采用差分盒维法计算了团聚体颗粒表面的分形维数,并采用分形维数和轴向比对草酸钴粉末颗粒的形貌进行了表征。结果表明,施加脉冲电磁场条件下制备的草酸钴粉末颗粒的表面分形维数在1.986~2.096之间;脉冲电磁场的作用使草酸钴分维D值增大,颗粒分形形态由开放型转变为紧密型。     

活化粉煤灰填充橡胶的表面分析

用ＥＤＸ，ＳＥＭ和ＸＰＳ等技术研究了活人化粉煤灰填充橡胶的表面形貌，表面成分和价态等，发现橡胶横截面上的Ｓｉ和Ａｌ含量比外表面高，而Ｓ含量低，粉煤灰中的多面体颗粒与橡胶结合紧密，而微珠结合不紧密。     

材料三维表面微观形貌的布朗运动分形度量

以分形布朗运动模型为基础，试验研究了分形参数与材料表面微观形貌多间的关系，结果表明；分形参数可以反映三维表面微观形貌的起伏程度，它是度量高球化级别的球墨表面形貌的一个理想参数；采用多尺度分形方法，分形参数可以反映不同韧性的球墨铸铁断口微观形貌的细微差别。