薄衬层结构滑动轴承润滑膜厚度的超声检测方法

针对薄衬层结构滑动轴承润滑膜厚度超声检测时多次反射回波相互叠加而无法求取膜厚的问题,提出了超声回波信号叠加时润滑膜厚度的求解方法。根据叠加信号的频域分析方法,对薄衬层结构滑动轴承的润滑膜厚超声检测方法进行了理论分析。在原有需要取得轴瓦-空气界面参考反射回波信号的基础上,由厚衬层轴瓦试件或理论计算得到基体-衬层界面的回波信号幅值谱。然后,分别取得参考回波、不同膜厚时的叠加回波信号与基体-衬层界面回波的频域幅值比,并按叠加信号间幅值比关系得到包含膜厚信息回波成分与基体-衬层界面回波成分在峰值频率处的幅值比,由此幅值比的变化关系得到膜厚测量过程中的反射系数值并最终确定润滑膜厚度值。实验结果表明:当润滑膜厚小于5μm时,测量结果与实际膜厚相吻合;随着膜厚增加,特别是大于7μm后,润滑膜的变化及其厚度由多次测量结果的均值表示。在2.3~10.3μm分布范围内的多次实验结果显示,该方法有较高的测量准确度。     

非牛顿流体的点接触弹流润滑理论与实验研究

为研究等温条件下幂函数非牛顿流体的弹流润滑特性,基于Ostwald本构模型,采用普适流体润滑方程来求解非牛顿流体润滑问题,探讨了等温、稳态条件下流变指数、载荷、卷吸速度等参数对点接触弹流润滑特性的影响,并与相同工况下牛顿流体弹流润滑的结果进行了比较.再以某一特定流变指数的流体进行弹流润滑实验测量其膜厚,分析卷吸速度和载荷对膜厚的影响.结果表明:润滑剂的非牛顿性越显著,润滑膜厚会越小,压力分布会越接近Hertz接触应力分布,载荷和卷吸速度对非牛顿流体的润滑膜厚及压力分布的影响比对牛顿流体的影响要小.同工况下,非牛顿流体的膜厚均小于牛顿流体的膜厚.从实验测量结果与数值计算结果对比分析可以得出,卷吸速度和载荷对膜厚的影响趋势基本吻合.     

在扫描电镜中用x射线荧光法(SEM-EDXRF)测硅衬底上铝膜厚度

在以前的工作中,我们实现了扫描电镜中的x射线荧光分析(SEM-EDXRF),得到了较理想的原级x射线束。现在,我们又利用SEM-EDXRF方法测量了硅片上的铝膜厚度,其原理是测量由衬底发出的x射线荧光强度。对硅片上有不同厚度铝膜样品测量结果表明,衬底的x射线荧光强度的对数与膜厚成线性关系,并与理论符合很好。本实验预示了在扫描电镜中利用EDXRF方法测微区膜厚的可能性。     

润滑脂弹流膜厚与摩擦的研究

应用磁路法测量了润滑脂在弹流条件下的膜厚,并且同时测量了对滚田盘间在滚滑运动时的切拖力。所得结果的特征是:随著剪切时间的增加切拖力也将增大而膜厚则逐渐减小最后达到稳定值,这个值略低于基础油在相同工作参数时的膜厚。目前已有的假说还无法对此现象作出满意的解释。但是,润滑脂的流变性能(压粘系数和流变指数)看来能夠帮助人们对它的认识和理解。     

磁记录微观摩擦学性能测试仪的研制

为展开磁记录微观摩擦学的研究 ,自行研制了磁记录微观摩擦学性能测试仪。它可以模拟磁盘系统 ,并通过计算机对高速电机转速和起停状态的控制来精确模拟硬盘的各种运行及起停状态。该仪器实现了动态摩擦力、正压力、飞行间隙和微磨损的在线测量。测力系统采用相互垂直的簧片式微悬臂结构 ,正压力通过位移精确控制 ,正压力和摩擦力的分辨率分别达到 5μN和 1μN。膜厚测试系统中 ,采用双色光入射 ,保证测量系统在各种膜厚下都具有高分辨率 ,利用相对光强光干涉法 ,使测量系统在膜厚方向上的分辨率稳定在 0 .5 nm ;磨损测量系统中利用等厚干涉原理 ,来实现磁盘高速旋转下的非接触实时磨损厚度测量 ,可测磨损厚度的分辨率小于 1.5 nm     

橙黄色电致发光器件发光特性的研究

本文叙述了橙黄色薄膜电致发光器件(TFEL)和采用陶瓷厚膜作为绝缘层、ZnS:Mn作为发光层的橙黄色陶瓷厚膜电致发光器件(CTFEL).测量了器件的电致发光光谱和亮度-电压曲线,研究了效率-电压等特性.     

铜膜厚度对铜膜结构和光电学性质的影响

采用热蒸发方法在玻璃基片上沉积100 nm以内不同厚度的铜薄膜.利用X射线衍射仪、原子力显微镜和分光光度计分别检测薄膜的结构、表面形貌和光学性质,用Van der Pauw方法测量薄膜的电学性质.结果表明,可以将薄膜按厚度划分为区(0~11.5 nm)的岛状膜、区(11.5~32 nm)的网状膜和区(32.0 nm)的连续膜.薄膜的表面粗糙度随膜厚的增加,在、区时增加,区时减小.薄膜电阻在区时无法测量,在区随膜厚的增加急剧下降,而在区时随膜厚增加缓慢减小.薄膜的光学吸收与其表面粗糙度密切相关,其变化规律与表面粗糙度的变化相一致.     

膜厚控制波长的校正

在真空蒸镀光学薄膜时,为了便于用光学方法控制膜厚(如极值法、双色法,波长调制法),膜系中膜层的光学厚度,常常是用光波波长的四分之一来表示的。而基片上的膜厚是通过测量控制片上的膜厚来控制的。但由于:(1)控制片和基片相对于蒸发源的位置和转动情况不同;(2)光线在控制片上的入射角不同;以及(3)膜片在使用时光线的入射角不同。所以膜系中规定膜厚的波长,不能直接用作控制波长,而必须加以校正。下面分三种情况分别讨论。一、因控制片和基片相对于蒸发源的位置和转动情况不同,而引起的膜厚增长率不同的     

以陶瓷厚膜为绝缘层的橙色电致发光器件的研究

报道了采用陶瓷厚膜作为绝缘层、ZnS:Mn作为发光层的橙色电致发光器件(TDEL).介绍了器件的制造工艺,测量了器件的电致发光光谱、阈值电压、亮度与电压、亮度与频率关系.结果显示厚膜电致发光器件比薄膜电致发光器件有更低的阈值电压.     

DMY-1型膜厚测量仪的原理与设计

介绍了ＤＭＹ－１型膜厚测量仪的原理与设计，给出了不同情况下膜层厚度测量公式，并对该仪器进行了实验，该仪器的测量精度：对于较薄膜为±２ｎｍ，对一般膜层为被测厚度的±２％～±５％。     

等厚干涉法测量薄膜厚度的两种方法

等厚干涉法测量薄膜厚度设备简易,操作方便,分析直观,在生产中有着广泛的应用.本文探讨了两种等厚干涉法测量薄膜厚度的原理与方法,利用预先形成的薄膜台阶产生空气或透明材料劈尖,单色光在劈尖上下两界面的反射光发生相干叠加产生干涉条纹,通过条纹相关参数的测量,获得薄膜的厚度.通过比较,空气劈尖法较之薄膜劈尖法操作更简易、准确,因而更实用.     

非晶碳化硅薄膜的制备方法及光学性质

本文介绍了为开发大面积非晶碳化硅发光器件而研制的等离子体辉光放电淀积装置及非晶碳化硅薄膜的淀积方法,以及利用透射光谱同时测量薄膜厚度与光学常数的方法,并对生长薄膜的光学性质利用吸收光谱和场致发光谱进行了讨论。     

应用激光闪光法测量薄膜材料的热扩散率

目的是将用于测量片状试样的热扩散率的激光闪光法推广至测量薄膜试样。应用 1 5纳秒脉冲 Nd:YAG激光及响应时间 0 .9微秒的 (Hg,Cd) Te红外探测器等建立了闪光法热扩散率测量系统 ,并应用此系统对微米量级厚度的不锈钢薄膜进行了测量。同时针对将激光闪光法应用于薄膜时所出现的问题 ,如激光的有限脉冲时间及有限吸收厚度效应 ,测量系统的滞后效应 ,以及增强红外吸收及辐射用表面黑化膜的影响进行了分析并提出了解决方法     

用质子激发X射线能谱分析技术测量FVAPD装置合成薄膜均匀性

采用质子激发的X射线能谱分析(PIXE)方法对磁过滤阴极真空弧沉积(FVAPD)装置在Al板上合成Ti膜相对厚度进行了测量,给出了沉积靶室中不同位置大面积合成薄膜的均匀性.通过同背散射分析(RBS)测量结果的比较表明:利用在轻衬底上合成重元素薄膜的PIXE分析可以快速、无损和精确地测量FVAPD装置合成薄膜的均匀性.     

Monte carlo simulation of the coaxial electrons backscattering from thin films

By using the Monte Carlo method, we simulated the trajectories of coaxial backscattering electrons corresponding to a new type of scanning electron microscope. From the calculated results, we obtain a universal expression, which describes with good accuracy the backscattering coefficient versus film thickness under all conditions used. By measuring the coaxial backscattering coefficient and using this universal formula, the thickness of thin films can be determined if the composition is known. Foundation item: Supported by the National Natural Science Foundation of China (No. 993201015) Biography: Hu Da-ping (1957-), male, Ph. D. candidate, research direction: application of computer.     

利用单波长椭偏仪对各向异性薄膜光学常数和欧拉角的研究

基于椭偏测量原理和4×4矩阵法原理,提出了利用单波长椭偏仪在光轴平行于薄膜表面方向上测量各向异性薄膜的薄膜参数(包括双折射率、厚度及欧拉角)的方法.通过转动待测样品90°的方法,得到2组椭偏参数,利用反演算法对2组椭偏参数进行反演,得到各向异性薄膜的4个薄膜参数;采用数值模拟分析了入射角、薄膜厚度、欧拉角及其定位误差对测量结果的影响;实验测量了光轴平行于样品表面的各向异性聚酰亚胺薄膜样品在转动前后的椭偏参数,并进行反演.结果表明:该方法提出的算法反演稳定性好、精度高;该方法测得各向异性薄膜的寻常光折射率、非寻常光折射率、厚度以及欧拉角的精度分别达到0.000 1、0.000 1、0.1 nm及0.03°;寻常光折射率、非寻常光折射率、厚度的最大测量误差分别为0.001 2,0.004 4以及4.57 nm;该方法具有较好的测量稳定性、自洽性及可靠性.文中提出的方法具有测量过程简单、对实验仪器要求低的优点,拓展了单波长椭偏仪的测量范围,提出了各向异性薄膜参数的测量方法,具有实际应用意义.     

油膜厚度测量技术的研究——油膜雾化燃烧机理研究之一

本文研究了柴油讥燃烧状态下燃烧室壁面上油膜厚度的测量，解决了传感器制 做、测量信号引出、测量燃油制备、定标装置制做、测量电路设计等一系列技术问 题，成功地测量出了柴油机燃烧状态下燃烧室壁面上的油膜厚度。这对于了解油膜在 燃烧室壁面上的形成。分布及蒸发规律，以便更好地组织油膜雾化燃烧具有很大的实 用价值．     

P（St—HEMA）／PPrO共混体系浊化的膜厚效应

用自由基溶液聚合的方法合成了苯乙烯和甲基丙烯酸β－羟乙酯共聚物（Ｐ（Ｐｔ－ＨＥＭＡ），简称ＳＨ６）将其与聚环氧丙烷（ＰＰｒＯ，简称Ｎ３３０）共混，利用液浇铸法制备共混物薄膜，通过测定不同膜厚的ＳＨ６－Ｎ３３０共混体系的浊点，研究了薄膜厚度对ＳＨ６－Ｎ３３０共混体系浊化的影响，并利用逾渗机制建立了浊点值与薄膜厚度之间的定量关系，结果表明这一理论与实验数据相符合。     

TiO2薄膜表面形貌的多重分形分析

采用原子力显微镜(AFM)对不同电泳时间生成的纳米二氧化钛(TiO2)薄膜进行了观测。经过图像处理得到对应的二值化黑白图,基于构型熵这一指标考虑了多重分形分析时标度区间这一重要因素的影响。讨论了TiO2薄膜的表面形貌与多重分形特征,使得不同生长时间的薄膜表面可以较为明显地定量区分开来。随着电泳时间的增大,薄膜的多重分形谱宽Δα逐渐增大,说明对应的表面粗糙度逐渐增大,薄膜的表面形貌逐渐变差。最后得出电泳镀膜的生长效果在电泳时间为50s时较优,并且通过甲醛降解实验得到进一步验证了其光催化效果,为进一步研究薄膜的催化特性提供了较好的定量评价方法。     

利用金相显微镜焦平面测量微米级膜层厚度

介绍了一种利用金相显微镜聚焦面测量各种涂/镀层厚度的方法。将实验样品的覆膜面打磨成斜面后平放在金相显微镜样品台上,分别对膜层的两个界面对焦,从对焦旋钮上读出两焦面的高度差即为膜层的厚度。本方法可用于各种微米量级的单一膜层和多层复合膜的测厚,在测厚的同时可以观察和分析膜层的显微结构。尤其适用于各种涂/镀膜实验样品的研究分析。