焊接应力测试仪

焊接也被称作熔接，通常是一种以加热、高温或者高压的方式接合金属或其他热塑性材料如塑料的制造工艺及技术。焊接工艺多用于制造业，主要用途就是把小的金属材料连接成大的（按图纸或需要的尺寸），或通过连接（焊接）做出所需要的几何体。诸如造船厂、飞机制造业、汽车制造、桥梁等都离不开焊接。热源能量的分布即热量的传播和分布很大程度上与这些参数相关，然而由于热量的分布是呈现梯度的，从而造成焊缝周围的材料会受到影响，即所谓的“热影响区”（HAZ）。热影响区的形成原理非常简单，在焊缝周围的材料受到了热源的影响，而温度低于材料的熔点，但其温度足以让周围材料的显微组织发生变化。显微组织的变化可导致机械性能的变化，如可能会出现硬度增加和屈服强度降低。同时由于显微组织的发生变化，热影响区更容易出现开裂和腐蚀情况，所以热影响区通常是构件最薄弱的结构点。因此，了解热影响区和减少焊接所产生的不良热效应是至关重要。焊缝和热影响区的典型尺寸通常为数百微米至几毫米。为了研究由于焊接过程引起的局部材料变化，仪器化压痕测试方法是首选，因为它们提供了合适的位移分辨率。例如，安东帕微观组合测试仪（MCT3）可以获取焊缝或热影响区等等不同区域的硬度、弹性模量等力学性能。磨损量和摩擦性能可以很容易地通过摩擦磨损分析仪来测量，该分析仪测量摩擦系数并可用于估计磨损率。微观组合测试仪MCT3本文将展示焊缝及其邻近局部区域的机械性能的表征手段的实际例子，同时也将总结所用表征手段对于焊接工艺好坏的评定和意义。焊缝横截面的硬度分布情况图1： 焊缝及其热影响区的横截面的视图和相对应位置上的硬度变化情况如图1所示，使用Anton-Paar微观组合测试仪MCT3对采用弧焊工艺对球墨铸铁进行焊接后所产生的热影响区进行表征。简单来说，就是在焊缝截面上沿着从母材到焊缝的方向采用MCT3对材料进行压痕测试。压痕试验主要在两个位置上进行：焊缝区域横截面和焊缝顶面。使用的最大载荷为5 N，加载和卸载速率选择为30 N/min，在最大载荷下保载1 sec。具体是沿着从未受影响的母材穿过HAZ到焊芯进行压痕测试，单个压痕的间距为0.25 mm。压痕测试的大致位置和相应硬度分布如图1所示，结果清楚地表明了焊缝附近硬度的变化情况。靠近焊缝–在HAZ中–硬度在过渡区降低之前显著增加，在远离焊缝的未受影响母材中稳定在~3 GPa。在焊缝的上表面上发现了类似的结果（过渡区和热影响区的硬度增加），这证实了在横截面上获得的结果。该应用案例展示的是仪器化压痕测试方法对于测量焊接工艺产生的热影响区HAZ的材料性能变化的意义所在，用图1中所示的方法可以直观的获取相应位置的力学性能变化情况。从而，有助于科研人员及焊接工作者去估算HAZ的区域尺寸以及所检测出的焊缝及其周围局部区域的力学性能是否达标，更为如何优化焊接工艺参数提供一份助力。堆焊工艺下焊缝的摩擦学性能研究堆焊是将硬质金属焊接在母材上的一种工艺，旨在提高母材的耐磨性，是一个很广泛的焊接应用。它用于磨机锤、挤压螺钉、高性能轴承和土方设备。它也可用于压水反应堆的阀座和泵。与其他部件摩擦接触的此类堆焊焊缝的磨损和摩擦学性能对于实际应用至关重要。以下示例显示了对球墨铸铁进行的摩擦学试验，其中铸铁的堆焊层采用等离子转移电弧工艺焊接。图2： 热影响区和母材的摩擦系数变化情况由于焊接工艺也属于快速凝固的一种冷却方式，从而得到了3mm厚度的热影响区且发现该HAZ的微观结构中存在渗碳体结构，而且硬度明显高于铸铁。总共进行了两次摩擦试验：一次在母材上，另一次在焊接材料的热影响区内。在线性往复模式下均进行共5000次循环的摩擦学表征试验，而且在最大固定载荷为1 N情况下的最大线速度为1.6 cm/s，选取的摩擦副为直径为6 mm的100Cr6钢球。摩擦试验结果如图2所示：焊接层的热影响区（HAZ）的摩擦系数（~0.8）高于母材（~0.5）。图3： 采用表面轮廓仪测量并记录母材和热影响区的磨损轨迹轮廓图3展示的是运用表面轮廓仪采集并记录母材和热影响区在摩擦学试验后磨损轨迹的轮廓。通过比较图3的结果表明，热影响区的磨损远高于母材；母材的耐磨性高于热硬化区的耐磨性。图2和图3的表明，焊接工艺对焊接层热硬化区的摩擦系数和耐磨性产生了负面影响，尽管同一层的硬度有所增加。该问题的解决方案可以是改变焊接参数以提高热硬化区的耐磨性，或者减小其尺寸以最小化其对零件耐磨性的负面影响。总的来说，Anton-Paar自研自产的压痕仪和摩擦学表征仪器均能为焊接工艺的研究和生产提供非常大的助力，其新一代检测手段的开发对于焊接行业是非常有意义的。安东帕中国总部销售热线：+86 4008202259售后热线：+86 4008203230官网：www.anton-paar.cn在线商城：shop.anton-paar.cn

焊接质量一般是通过焊缝质量好坏来做评定，而焊缝质量取决于所焊接的物体、焊接填充物以及所选用的焊接工艺及参数。为了更好地去优化和改善焊接工艺，对于焊缝及其热影响区进行力学性能表征是极其有意义的。对局部弹塑性特性的兴趣导致了一种新检测技术的发展，该技术使用球形压头对焊缝及其热影响区进行局部应力应变性能表征，加载期间使用振动的压痕允许非常局部地确定试验材料的代表性应力-应变曲线。简单的应力应变分析在Anton-Paar压痕软件中实现。该方法可适用于焊缝及其附近不同区域的局部力学性能的表征。01焊缝裂纹尖端附近的弹塑性行为研究纳米压痕仪 NHT3通过展示仪器化纳米压痕测试方法获得低合金钢焊缝中裂纹尖端附近区域和远离裂纹尖端区域的应力应变行为。焊缝出现裂纹通常是由焊接过程中焊缝快速凝固产生的热应力引起的，或由内部显微结构的发生改变所引起的，导致硬度和屈服强度增加，但抗断裂性降低。为了了解局部区域的应力应变行为，仪器化纳米压痕法是能够提供此信息的少数方法之一，局部应力应变测量的目的是帮助理解焊缝开裂的原因。图1 ： 靠近或远离焊缝裂纹尖端局部区域的仪器化压痕测试使用Anton-Paar纳米压痕仪NHT3搭载半径为20 µm球型针尖对两个已经存在焊缝裂纹的样品进行测试，以获得局部的应力应变行为；与传统的静态测试方法不同的是，在这次的应用案例中将采用在加载过程增加正弦波加载方式的动态测试方法 (Sinus)，选取最大载荷为500 mN，加载卸载速率为1000 mN/min，动态加载振幅为50 mN，频率为5 Hz。图2：载荷位移曲线图3：应力应变曲线图2和图3显示了动态加载测试下获得的压痕曲线，以及从两个区域的压痕曲线中获得的应力应变曲线。可以看出裂纹尖端附近区域的屈服强度远高于远离裂纹尖端的区域。屈服强度的增加通常与延展性的降低有关，这可能对焊缝的抗断裂韧性产生至关重要影响。在外部荷载作用下，靠近裂纹尖端的材料屈服强度增加，往往会出现比基材更早断裂的情况，因此在整个结构中是个力学薄弱点。焊缝中的断裂会导致整个部件失效，因此应该去调整焊接参数，使裂纹尖端附近的材料具有较低的屈服应力和较高的抗断裂性。02焊接铝合金的应力应变行为研究仪器化纳米压痕测试方法中应力应变分析的另一个经典应用是研究金属焊缝周围的弹塑性，尤其是软金属，例如铝合金。铝合金比钢对高温更敏感，因此，研究铝合金的焊接热效应尤为更重要。在本应用所提及的研究中，在加载过程中使用正弦波动态加载模式，利用球形纳米压痕针尖的特性对两种不同的铝合金焊缝附近的弹塑性行为进行局部表征。球形纳米压痕针尖用于确定靠近焊缝（区域A）且距离焊缝约2mm（区域B）的应力应变特性。图4：对比距离焊缝近的区域A和距离焊缝2mm处区域B的应力应变行为使用NHT3纳米压痕仪搭载半径20µm球型针尖作为表征手段，选取的最大载荷为300 mN、加载卸载速率为600 mN/min。在加载过程中采用正弦波的动态加载模式，振幅为30 mN，频率为5 Hz。图4展示了区域A和区域B的应力应变曲线的比较。两个区域表现出相类似的弹塑性行为，屈服应力约为0.3 GPa。这表明焊接过程中加热和冷却对材料的弹塑性性能的影响可以忽略不计。然而，并非所有情况下都是如此，焊接区域的局部应力应变行为仍然是优化焊接参数的重要信息。03搅拌摩擦焊接铝合金的应力应变研究搅拌摩擦焊（FSW）通常是铝合金焊接工艺更好地选择，而传统电弧焊由于铝的高导热性而容易产生较大的热影响区。FSW中的焊接温度远低于中心接触点，因此热效应的传导不如弧焊中明显。在这种情况下，将两种不同的铝合金AA6111-T4（T4）和AA6061-T6（T6）焊接在一起，并在距离熔核中心位置的1.1 mm、2.2 mm和3.3 mm处研究硬度、弹性模量和屈服应力。以下参数用于压痕：最大载荷300 mN，加载速率600 mN/min，动态加载模式下选取振幅30 mN，频率5 Hz。图5的结果表明随着距熔核距离的增加，所表现出的应力应变行为大致一样，仅存在微小差异。在所有的三个区域的屈服应力大约为0.33 GPa（两种基材中的屈服应力大约为0.27 GPa，图中未显示）。母材的硬度为0.8 GPa（T4合金）和1.1 GPa（T6合金）。所有三个区域（距焊缝熔核1.1 mm、2.2 mm和3.3 mm）的硬度均为1.1 GPa，这证实焊缝附近的弹塑性能并没有发生显著变化。图5：距熔核不同位置的应力应变曲线Aoton-Paar自研自产的纳米压痕仪能非常好地去胜任微观局部的应力应变分析，新一代的检测手段的开发有助于焊接行业的进一步发展。安东帕中国总部销售热线：+86 4008202259售后热线：+86 4008203230官网：www.anton-paar.cn在线商城：shop.anton-paar.cn

近日，中俄合作完成的“焊接结构缺陷检验、服役可靠性评估及延寿技术研究”项目，通过了黑龙江省科技厅组织的专家验收。专家认为，双方合作开发了噪声抑制新技术、合成孔径聚焦缺陷检测技术、缺陷三维成像检测技术等多种新技术，解决了结构焊接缺陷定量化检测可靠性低的难题，并在缺陷自动识别等方面取得了重要进展。　　该项目由哈尔滨工业大学先进焊接与连接国家重点实验室与俄罗斯鲍曼国立技术大学合作承担，于2007年启动，其研究目标是建立一套基于声发射、超声波技术原理、压痕技术、电磁技术和光学技术原理的国际先进的焊接缺陷和焊接应力检测与剩余工作寿命评估系统。　　据介绍，该研究突破了反映应力信息的超声信号提取和干扰去除策略方面的技术难点，开发出基于临界折射纵波焊接应力检测的技术设备，其平面构件表面应力测试误差仅为12%左右，技术设备已实现集成化和产品化，在高速列车、火箭燃料储箱等领域中应用。　　同时，研究团队开发出随焊冲击碾压、双向预置应力焊接等多项新技术及配套装置，有效改善了焊接接头的残余应力状态，减少了焊接缺陷，并将焊接新工艺在高速列车承载焊接接头的制造中试用，获得显著成效。　　据悉，项目执行期间，共申请发明专利12项，获得发明专利授权8项 获得软件著作权2项 发表论文93篇，其中SCI16篇、EI64篇 形成拥有自主知识产权的核心技术2项 开发新装置7台(套) 形成新工艺5项。同时，以该项目为基础筹建的“中国—俄罗斯—乌克兰国际焊接联合研究中心”已获科技部批准。

基于经典基片弯曲法Stoney公式测量原理，采用先进的矩阵激光点阵扫描方式和探测技术，以及智能化的操作，使得FST2000薄膜应力仪特别适合于晶圆类光电薄膜样品的曲率半径和应力测量。独特的双模扫描模式方便适应不同应用场景下需求：Mapping不同区域的薄膜应力分布或快速表征样品整体平均残余应力。 创新点：1.半导体薄膜、光电薄膜专用残余应力测试仪器；2.兼容区域性薄膜应力分布mapping结果和快速表征样品整体平均残余应力；3.通过独特对减模式算法，可数据处理校正原始表面不平影响。【SuPro】薄膜应力测试仪FST2000

为了解决客户在试验机使用过程中不方便使用引伸计而必须粘贴应变电阻片（应变计）进行应变测试的问题，近日，三思纵横上海公司成功研发了DSCC-5000K专用扩展型应力应变测试仪。　　应力应变测试仪DSCC-5000K是与试验机配套的高速静态应变数据采集仪，同步采样频率60Hz，最小应变分辨率0.1&mu m，广泛应用于拉伸、压缩或弯曲等试验，能够精确测量材料变形，绘制力-变形、变形-时间、变形-变形等曲线。　　该设备既可用于液压试验机，也可用于电子试验机，并可满足多通道应变采集与试验机加载力值采集同步。　　三思纵横上海分公司研制成功的应力应变测试仪已经成功地应用于多家建筑工程质检公司。　　更多新品资讯，请咨询三思纵横驻各地办事处销售人员或服务热线：400-882-3499。

5月30日，国务院国资委确定并发布了《中央企业科技创新成果推荐目录（2020年版）》（以下简称《目录》）。本次《目录》发布的成果涉及22项核心电子元器件、14项关键零部件、8项分析测试仪器 、10项基础软件、41项关键材料、12项先进工艺、53项高端装备和18项其他类型成果，共计178项成果，相关成果主要来自54家央企。《目录》中涉及的8项分析测试仪器成果如下，37分布式光纤传感系统航天科技分析测试仪器38全视角高精度三维测量仪航空工业集团分析测试仪器39色度亮度计兵器工业集团分析测试仪器40短波长X射线衍射仪兵器装备集团分析测试仪器414051系列信号/频谱分析仪中国电科分析测试仪器42汽车变速器齿轮试验测试装备机械总院集团分析测试仪器43电感耦合等离子体质谱仪中国钢研分析测试仪器44分布式高精度应变、温度、振动光纤传感测试仪中国信科分析测试仪器据了解，航天科技的分布式光纤传感系统是一种集光、机、电、算于一体的高性能新型传感系统，可以实现对探测目标的连续不间断测量，并形成全面的、精细的、准确的数字化描述。分布式光纤传感系统利用光纤后向散射效应与光时域反射技术，实现对应变/温度场的连续测量与定位 传感光纤既是传感介质也是传输媒介,是一宗集待测物理量感知和信号传输于一体的传感手段。传感光纤本身无源、抗干扰、耐腐蚀，是一种本征安全的材料，并且在性能指标和产品功能上均优于传统的电学传感技术。分布式光纤传感系统特别适用于易燃易爆场合；典型的应用领域包括长输油气管线的安安防监测、基础设施的结构健康监测、火灾预警、电缆效率分析、地热开采分析等。井下温度分布测量应用场景（图源 国资委）航空工业集团的这款全视角高精度三维测量仪，针对大部件变形和大空间内运动体参数实时监控的迫切需求，突破大视场、超清晰、高精度光学测量关键技术，解决测量距离大、精度要求高、测量环境复杂等技术难点，研制全视角高精度三维测量仪，填补国内空白，并在航空、航天等领域进行了应用验证。全视角高精度三维测量仪（图源 国资委）亮度色度计采用三色值过滤的测定方法，可测定亮度、色度、色温cielab、cieluv、色差等，4个量测角度可以切换。可适用于需要小范围量度角度(0.1°/0.2°)的低亮度领域的测定场合，若作远距离量测可选用延长线将主机与感应器分开进行测量。仪器附加键盘（选配）可作多种功能使用，包括输入颜色系数和亮度偏差。另外，也可在计算机中的进行数据的存储、分析、打印，在照明工程、电影和电视、建筑等领域中有较为广泛的应用。而兵器工业集团的色度亮度计可测量亮度范围为（1～3000）cd/m2，亮度测量精度为±4%，色度测量精度为（x,y）≤±0.004（10cd/m2以上，标准A光源。色度亮度计（图源 国资委）短波长X射线衍射仪是拥有自主知识产权的短波长特征X射线衍射技术产品，首先解决了我国无损测定厘米级厚度工件内部（残余）应力、织构、物相、晶界缺陷及其分布的难题，填补了国内外无损检测分析内部衍射信息的小型化仪器设备空白。该仪器利用重金属靶X射线管作为辐射源，采用光量子能量分析的无强度衰减单色化、精密测量分析等技术，最大可测厚度达40mm铝当量，晶面间距测试误差小于±0.00006nm，内部（残余）应力测试误差小于±25MPa。可应用于先进材料、先进制造和基础研究领域，如预拉伸铝板、涡轮叶片、装配件、焊接件、热处理件等控形控性的加工工艺优化和制造，以及材料/工件内部应力及其分布等的演变规律研究。短波长X射线衍射仪（图源 国资委）4051系列信号/频谱分析仪重点突破了110GHz超宽频带、大带宽、高灵敏度接收技术以及宽带信号高速处理技术，实现了最高同轴测试频率110GHz、最大分析带宽550MHz、显示平均噪声电平≤-135dBm/Hz@110GHz等核心指标，且具有全频段信号预选能力，打破了国外技术封锁，总体性能达到国际先进水平，在高精尖测量仪器方面实现了自主可控和自主保障，在航空航天、通信、雷达、频谱监测等军民领域得到广泛应用，为我国“载人航天”、“探月工程”、“北斗导航”等国家重大工程做出了重要贡献，解决了宽带卫星通信系统功放模块数字预失真测试、新型预警和跟踪雷达脉冲信号测试、超宽频带频谱测量等测试难题。4051系列信号/频谱分析仪（图源 国资委）汽车变速器齿轮试验测试装备是国家重点支持的发展专项；测试技术含量和技术水平高，创新性强，属国内首创；突破了汽车变速器传递误差测试方面的技术壁垒，解决了汽车变速器急需解决的啸叫难题；扭转了汽车变速器测试台架主要依赖进口的局面。试验台既可实现单对齿轮又可以实现变速器总成传递误差的测量，可以模拟齿轮啮合错位量工况，使得传递误差测量结果更具实际意义，可以更有效指导齿轮修形设计，达到减振降噪目的。试验台角度测量精度1ʺ，加载扭矩最大20000Nm。汽车变速器齿轮试验测试装备（图源 国资委）ICP-MS技术是将ICP的高温电离特性与四极杆质谱计的灵敏快速扫描的优点相结合而形成一种新型的最强有力的元素分析、同位素分析和形态分析技术。该技术具有检出限低、动态线性范围宽、干扰少、分析精度高、速度快、可进行多元素同时测定等优异的分析性能，已从最初在地质科学研究的应用迅速发展到环境保护、半导体、生物、医学、冶金、石油、核材料分析等领域。电感耦合等离子体质谱仪（图源 国资委）分布式高精度应变、温度、振动光纤传感测试仪主要用途是为石油天然气管线、高速铁路、高速公路、电力输送线路等大型基础设施的状态监测与安全管理提供完整先进的分布式高精度应变、温度、振动光纤传感测试仪，显著提升相关大型基础设施的运营能力、安全管理水平与应急管理能力。其基于光栅阵列的新一代光纤传感技术具有网络容量大、探测精度高、传感距离长、响应速度快、可靠性好等方面的突出优点，可实现超大容量、超长距离、超高精度的应变、温度、振动传感监测。光纤分布式温度探测器（图源 国资委）附件：中央企业科技创新成果推荐目录（2020年版）.doc

科学仪器，作为科学技术实现创新的重要基础，被称作科学家的“眼睛”，更是被比作“高端制造业皇冠上的明珠”。人类就是在不断改进的科学仪器中，发现其他人不能发现的领域，从而逐渐发展出现代科技文明。如今，仪器不仅广泛应用于研究领域，更是大量应用在生产线上。此外，仪器的生产制造也离不开其它的仪器设备。对此，仪器信息网通过公开文件了解到某年产100万套电子测试仪器生产项目的情况。项目主要为电子测试仪、电子量仪器、通信配件、网络配件、电话配件等生产，年产电子测试仪器 100 万套、通信设备配件 3000 万件。项目主要设备如下：电子测试仪器及通讯系统配件生产工艺流程及产污环节如下：工艺说明：原料先进注塑机拌料、注塑成型后冷却塔冷却再转到自动化车间和外购的电路板进行自动组装，部份产品进行波峰焊接，根据客户需求，有部份印字的转到印字车间印字。完成以后统一转到测试车间测试，合格后流入组装车间组装，最后检验出货。 （1）注塑机的工作原理是借助螺杆（或柱塞）的推力，将已塑化好的熔融状态（即粘流态）的塑料注射入闭合好的模腔内，经固化定型后取得制品的工艺过程。注射成型是一个循环的过程，每一周期主要包括：定量加料——熔融塑化——施压注射——充模冷却——启模取件。取出塑件后又再闭模，进行下一个循环；（2）本项目注塑材料为：ABS、PC、PP、AS，热分解温度大于200℃。本项目注塑机设置的工艺温度在180℃左右，因此不会造成原料的热分解，基本不会挥发出有毒气体。（3）本项目注塑机自带拌料功能，原料拌料过程中会产生少量的粉尘。（4）注塑机采用冷却水冷却，冷却水在设备中循环使用不外排。注塑过程中产生的不合格产品和塑料边角料（以注塑废料计），统一收集后外卖。（5）自动化：利用自动化设备、端子机、贴标机、模块装配、组装机、内芯机等设备）进行一系列的自动化工序的过程。（6）焊接：本项目是采用波峰焊锡机，波峰焊原理是让插件板的焊接面直接与高温液态锡接触达到焊接目的，其高温液态锡保持一个斜面，并由特殊装置使液态锡形成一道道类似波浪的现象，所以叫“波峰焊”。（7）粘结印字：根据客户需求，部分需印字的转到印字车间印字，印字过程需使用502胶水粘结固定造型，然后将印字合格的半成品进行测试（不合格的添加防白水消除后重印）。（8）测试：本项目使用导通测试机、影像测量仪、测试仪设备进行测试。（9）组装：将测试完成的半成品与金针、卡到、五金件等组装，最后用纸箱、尼龙袋包装。（10）检验出货：人工检验后出货（不合格产品维修）。（11）网版使用后用洗网水清洗后重复使用。

日前，由中国机械工程学会材料分会残余应力专业委员会、中国机械工程学会失效分析喷丸技术专业委员会及中国物理学会X射线衍射专业委员会共同举办、温州大学承办“第19届全国残余应力学术会议暨国际残余应力研讨会”在杭州召开，以科研院所及企业代表为主的约300位与会者进行了深入的学术探讨。会议现场传真此次会议安排学术报告80个，厂商产品报告15个，安排紧凑，会议报告质量高。学术报告部分可以概括为四个主题，分别为： 1、残余应力检测方法方面：包括标准解读、方法对比等。如： 钻孔法测应力标准解读——郑州机械研究所 印兵胜 高工 X射线应力测定方法新国标重点问题详解—爱斯特应力技术有限公司 吕克茂 高工X射线应力测定方法新国标重点问题详解——吕克茂 高工盲孔法和X射线法残余应力测量结果的相关性研究——Alessio博士2、残余应力检测手段：包括中子衍射、微区X射线应力分析等。 如：中子衍射残余应力分析技术及其应用——英国卢瑟福实验室首席科学家 张书彦 微区X射线应力分析技术及其工程应用——上海交通大学 姜传海 短波长X射线体应力无损分析技术及应用——中国工程物理研究院 张鹏程中子衍射残余应力分析技术及其应用——高建波 副教授中科院中子衍射残余应力分析平台与应用——陈波 研究员微区X射线应力分析技术及其应用——姜传海 教授3、工艺对应力测试的影响研究，如： 焊接残余应力的产生和影响以及调控措施——上海交通大学 李文戈 加工工艺对应力测量方法选择的影响——美国试验材料学会 Mohhamed博士 激光增材制造与再制造件残余应力特征——装甲兵工程学院 董世运 激光冲击强化对典型航空材料残余应力影响——北京航空航天大学 郭伟加工工艺对应力测量方法选择的影响——Mohhamed Belassel 博士激光增材制造与再制造件残余应力特征——董世运 教授4、残余应力测试在特定材料中的应用，如： 残余应力技术在钢铝板制造过程中的应用——中国钢铁股份有限公司(台湾) 郭士刚 喷丸及残余应力技术在中车齿轮等关键零部件中的应用——中车 刘忠伟 教授 高强航空铝合金材的残余应力测试及仿真研究——中铝材应用研究员 王军强博士航天器大型铝合金薄壁结构残余应力检测技术研究——朱小溪 工程师10-残余应力测试技术在轨道车辆铝合金车体中的应用——李晓东 高工岛津公司分析测试仪器市场部技术专家郝正明在会上做了题为《岛津金属材料表征解决方案》，涉及到拉伸、疲劳测试的试验机、工业CT机、表面形貌分析SPM、表面元素分布EPMA、表面元素价态分布XPS、金属材料元素分析XRF、PDA、残余奥氏体/残余应力XRD，并列举了部分示例。他的报告受到与会者的高度关注。岛津金属材料表征解决方案——郝正明关于岛津 岛津企业管理（中国）有限公司是（株）岛津制作所于1999年100%出资，在中国设立的现地法人公司，在中国全境拥有13个分公司，事业规模不断扩大。其下设有北京、上海、广州、沈阳、成都分析中心，并拥有覆盖全国30个省的销售代理商网络以及60多个技术服务站，已构筑起为广大用户提供良好服务的完整体系。本公司以“为了人类和地球的健康”为经营理念，始终致力于为用户提供更加先进的产品和更加满意的服务，为中国社会的进步贡献力量。

近日，千里马招标网显示，江苏百旺金属制品有限公司10万件电子测试仪器制造项目将于2月开工，竣工时间为12月。信息显示，该项目新增建筑面积3000平方米,项目需购置光谱仪、变压器综合测试台、激光切割机、耐压试验装置等128台（套），工艺流程：原料(生铸铁、金刚玉）→注塑成型→冷却→焊接→测试→组装→检验出货；项目建成后预计年新增10万件电子测量仪器。

翁开尔是析塔清洁度仪独家代理商，欢迎致电咨询析塔清洁度仪在合金焊接上的技术应用。汽车轻量化成为使命，汽车制造商越发对轻质材料情有独钟，以寻求降低能耗和最小化腐蚀风险。汽车设施从钢转向铝材，这些铝材组件是需要焊接冲压或机加工的。然而，将钢焊接技术应用于铝焊接时，事情就不是那么简单了。虽然铝焊接本身是最主要的任务，但必须满足一个前提条件——保证焊接铝材表面的清洁度。对于从钢焊接工艺过渡到铝焊接工艺的设施，焊接前的表面处理是必须考虑的因素。不单单对于汽车制造而言，对精密工具制造、造船、轨道交通、航天航空、大型机械制造等行业的焊接准备中都会清洁钢和铝表面。这也意味着过去从不需要零件清洗机的工厂将不得不将零件清洗系统集成到他们的制造过程中，在焊接前确保零件表面足够干净，以此确保焊接良品率。┃ 铝与钢焊接焊接钢和铝之间的根本区别在于铝具有更高的电阻和熔化温度。熔池中较高的温度会产生足够的热能来增加氢的溶解度和扩散率。如果零件表面存在污染物，容易导致焊缝出现气孔或开裂。┃ 铝污染物的主要类型从大规模零售制造铝到达焊接工作室，铝会暴露在几种主要类型的污染物中。这些污染物如下： 油或者油脂 墨水 润滑脂 颗粒污垢许多东西在焊接前都会弄脏和污染铝，这种污染物的存在会对焊接质量产生严重的持久影响。这就是为什么在焊接前对铝件进行清洗的原因。如果铝件表面不够干净，在焊接的过程中，则容易出现烟灰，焊缝未熔合，不确定的电弧和附加电阻等现象。┃ 清洁表面对焊接的重要性在精细化制造要求下，清洁度一定意义上决定了焊接的质量。清洁的表面助于实现成功焊接：00001. 一致性：清洁焊接材料在制造实验室中提供了一定程度的一致性，并允许您将铝用作焊接性能的控制变量。00002. 无孔隙率：孔隙率是由碳氢化合物或氧化等污染物焊接到金属中引起的金属表面质量缺陷。如果金属变得有多孔，它会形成结构较差的接头，如果金属在焊接部位有足够的多孔，则该接头甚至可能因此而失效。但如果铝是干净的，焊缝就不会有隐藏的缺陷，接头应该能按预期工作。00003. 高强度：因为没有污染物，所以用纯铝进行的焊接比用受污染的铝或含有氧化铝的铝进行的焊接具有更高的抗拉强度。由于金属焊缝在建造后承担着建造项目的整体安全性和耐久性的责任，因此所使用的焊缝必须尽可能坚固，以防止意外的结构损坏。┃析塔清洁度仪是检测铝件表面清洁情况的重要仪器在焊接铝件前，往往需要对铝件进行脱脂去除水分和残留污染物，以及采用激光清洗或机械清洗氧化层。那么怎样的清洗程度铝件才算干净呢？德国析塔清洁度检测仪可以有效量化金属件表面清洁情况，更好的保证激光焊接质量，减少激光焊接缺陷。焊接气孔会降低坚固性和密封性，下图显示在激光焊接前使用析塔清洁度仪对工件表面进行清洁度检测,当工件表面清洁度高于65%，焊接气孔数量明显降低，当工件表面清洁度低于65%时，焊接气孔数量明显增加。 德国析塔SITA表面清洁度仪采用共焦法原理，通过光源发射出最佳波长的UV光检测金属表面的污染物，内置的传感器精准探测污染物引起的荧光强度，该荧光强度的大小取决于基材表面有机物残留情况，从而能精准量化检测金属表面清洁度。德国析塔SITA清洁度测试仪可以广泛运用在焊接接头质量、安全气囊点火装置的焊接组件等方面，工件表面污染物会影响焊接质量，焊接气孔会导致泄露，因此在焊接工艺前检测工件表面清洁度非常有必要，可以有效降低焊接次品率。

仪器信息网讯 日前，英国FREEMAN TECHNOLOGY公司主打产品FT4多功能粉末流动性测试仪由大昌华嘉商业(中国)有限公司独家代理，在中国颗粒学会第八届年会上，FT4首次出现在国内的学术会议现场。仪器信息网记者针对该产品采访了FREEMAN TECHNOLOGY公司材料学家傅晓伟以及大昌华嘉产品经理严秀英。英国FREEMAN TECHNOLOGY公司材料学家傅晓伟　　傅晓伟介绍，最新型的FT4多功能粉末流动性测试仪，2004年研制成功后，主要在欧美、日本以及澳洲等发达国家和地区使用，但在中国尚属于刚进入阶段。傅晓伟表示，目前国内在粉末流动测试方面，使用的多是50年前或更早的传统的测试技术和仪器，这些仪器只能测试其实与粉末加工过程并无关联的的单一粉末性质，而FT4则通过与主机配合的各种附件，可以对各种加工条件下的粉末性质进行系统表征。它可以替代目前国内市场上几乎所有的粉末流动测试仪。中国颗粒学会第八届年会上，大昌华嘉展出FT4多功能粉末流动性测试仪样机　　在中国颗粒学会第八届年会上，傅晓伟曾就此发布报告。在报告中，通俗的案例分析让与会者明白，即使粉末颗粒大小和形状等微观性质没有任何改变，粉末的宏观性质会因应力状态或者含气量等因素变化发生巨大的改变。他认为，粉末流动性质不能用简单的一个参数来描述，而要考虑粉末所处的应力环境等多个因素。在多数情况下，决定粉末加工表现或者产品质量的往往是3个以上相关的粉末流动性质的综合影响。　　据仪器信息网了解，FT4可应用于制药、食品、化工、粉末涂料、墨粉和粉末冶金冶金等多个行业。傅晓伟以医药片剂生产为例介绍：&ldquo 如果我们能够建立起装料条件下相关的药品粉末的流动性质，比如粘结性和透气性等流动性参数，和充填重量的准确定量关系，即什么性质的粉末会有什么样的充填表现，就能很好地优化配方设计或者实现质量控制，保证药片剂量精准。&rdquo 　　傅晓伟表示，国内客户相对而言比较重视仪器测试方法是否符合现有某种国标。但是值得指出的是，用户首先需要了解这个国标的时效性。如果仍然是遵守陈旧的国标，那么即便符合这种国标的最新型的仪器也是&ldquo 过时&rdquo 的。在这方面，国外客户更注重仪器的先进性和功能性，特备是实用性和解决实际问题的能力。　　创新型仪器和专利测试技术进入国标需要时间。目前，FT4中已有部分测试方法符合较新的ASTM标准，其他的则在建立新的ASTM标准过程中。傅晓伟认为，FT4进入中国时间尚短，完全进入中国国标需要用户基础和时间。在他看来，大学科研院所，大型跨国企业在国内的分支机构以及上下游企业更快更易接受先进的仪器理念，将会带动FT4在国内的快速推广。今年3月进入中国以来，FT4已经陆续有华东理工大学、北京低碳清洁能源研究所等机构用户，这就是明显的例子。　　在国内之所以选择与大昌华嘉合作，傅晓伟认为，大昌华嘉在颗粒领域的专业程度吸引了FREEMAN TECHNOLOGY。大昌华嘉产品经理严秀英介绍，大昌华嘉对FT4在国内的推广也作了诸多准备.今年以来，为引进FREEMAN TECHNOLOGY进入中国，大昌华嘉运用了网络媒介推广、应用文章撰写、展会产品展示以及专业学术会议报告等不同层面的宣传途径。大昌华嘉非常重视FT4多功能粉末流动性测试仪在过国内的发展，亦将其视为科学仪器未来的发展重点。

输液玻璃瓶轴偏差测试仪：守护安全的关键工具在医药包装领域，输液玻璃瓶作为直接关联患者生命安全的重要容器，其品质控制至关重要。输液玻璃瓶种类繁多，包括但不限于普通输液瓶、西林瓶（即硼硅玻璃注射剂瓶）、安瓿瓶等，它们广泛应用于医院、诊所及家庭护理中，用于盛装各类药液、注射液及营养液，确保药物安全、稳定地输送到患者体内。输液玻璃瓶的重要性与多样性输液玻璃瓶不仅要求具有良好的化学稳定性和生物相容性，还需具备足够的机械强度以承受运输、存储及使用过程中可能遇到的各种物理应力。其独特的设计，如瓶肩的强化结构、瓶口的密封设计等，均旨在提高使用的便捷性和安全性。轴偏差测试的必要性与意义轴偏差，即瓶身或瓶口在垂直方向上的偏移量，是衡量输液玻璃瓶制造质量的重要指标之一。过大的轴偏差不仅影响包装的美观度，更重要的是，它可能导致密封不严、药液泄露、瓶身破裂等严重问题，直接威胁到患者的用药安全和药品的有效性。因此，对输液玻璃瓶进行轴偏差测试，是确保药品包装质量、维护患者健康权益的必要环节。输液玻璃瓶轴偏差测试仪的工作原理与应用为精准高效地检测输液玻璃瓶的轴偏差，济南三泉中石实验仪器的玻璃瓶轴偏差测试仪应运而生。该仪器通过巧妙的设计，将瓶底加持固定在水平旋转盘上，确保测试过程中的稳定性。瓶口则与高精度千分表接触，随着旋转盘的匀速旋转360°，千分表实时记录瓶口在垂直方向上的最大与最小偏移量。二者之差的1/2即为该瓶的垂直轴偏差数值，这一数值直接反映了瓶身的垂直度精度。玻璃瓶轴偏差测试仪采用的三爪自定心卡盘，以其高同心度特性确保了测试的准确性；而自由调节高度和方位的支架系统，则赋予了测试仪广泛的适用性，能够轻松应对不同尺寸、形状及材质的瓶容器，包括塑料瓶、玻璃瓶等，覆盖了从食品饮料、化妆品到药品玻璃容器等多个行业。广泛适用，助力品质管控输液玻璃瓶轴偏差测试仪的应用范围极为广泛，它不仅适用于各类医疗用玻璃瓶的检测，还可延伸至食品饮料行业的矿泉水瓶、饮料瓶，以及化妆品行业的各类包装瓶等。对于质检中心、瓶厂、瓶用户及科研单位而言，这款仪器是检测瓶垂直度偏差、提升产品质量、保障市场信誉的重要工具。总之，输液玻璃瓶轴偏差测试仪以其高精度、高效率和广泛适用性，成为了现代包装质量检测体系中不可或缺的一部分。它不仅有助于企业提升产品质量控制水平，更是守护患者安全、促进行业健康发展的有力保障。

在行业中，折断力又称为“硬度、折断率”，是评判口红质量是否达到标准要求的一项重要检测指标，也是各大化妆品生产厂商改善自身产品的质量，争取更高的市场占有率，不断赢得新老客户信赖的有效手段。很长化妆品厂家都会选购一款折断力测试仪来检测其硬度。近日赛成仪器研发推出了新型的口红折断力、硬度测试仪正式，相比老款其结构更加精巧，功能更加强大，同时可实现口红的折断力，硬度数值准确测试，更能满足厂家的需求。赛成仪器口红硬度测试仪ZDY-02测控原理将试样装夹在折断力测试仪两个夹头之间,两夹头做相对运动,通过特殊夹头将口红切断或插入口红,通过仪器测试此过程中的力值变化.从而得出相应力值数据赛成仪器口红硬度测试仪ZDY-02产品用途及主要特征符合ASTM D1321标准方法的测试大液晶显示测试过程、PVC操作面板专业软件可连接计算机进行数据保存、分析、打印采用进口传感器，有效保证试验结果的准确性结构紧凑、精巧、人性化结构设计丝杠传动系统速度随意调节,保证试验速度及位移准确性配备微型打印机,快速打印实验结果专业人性化夹具，可以任意更换适用于不同大小试样限位保护、自动回位等智能配置，保证用户的操作安全赛成仪器口红硬度测试仪ZDY-02部件构成主要有机座 、机体 、负载拖动机构 、力值传感器 、控制箱 、打印机等组成。 技术指标 型号项目ZDY-02型口红折断力测试仪负荷范围0 ~ 50N精度0.5 级加载速度10mm / min预行程速度1-500mm/min无级可调预行程距离200mm支架距离36mm/60mm电源220 V/50Hz/40W主机外型尺寸330mm * 410mm * 680mm主机净重27 kg环境要求温度 10 ℃ ~ 40 ℃ 湿度20%~80%创新点： 1、大触摸屏设计，分级权限管理操作　　2、仪器具备数据存储、查找、打印等功能　　3、可远程进行升级服务　　4、仪器具有中英文界面选择　　5、专业电脑软件,方便用户连接计算机进行数据保存查找打印等功能赛成仪器口红硬度测试仪ZDY-02

莫帝斯技术（中国）有限公司，2010年承接中国铁道科学研究院金属及化学研究所，德国轨道高速列车阻燃测试项目DIN 4102-14及ISO 9239-1仪器制造项目，交货期限为2个月，不日将交付中国铁道科学研究院使用。 该测试装置为了满足中国铁道科学研究院，对于德国标准化研究所轨道车辆标准委员会所制定机车阻燃标准测试及研发，其中对于铺地材料DIN 4102-14及ISO 9239-1标准而设计而成。该测试装置装备了烟密度检测装置，风速流量调节装置、热辐射版装置等，并配备相关的测试软件并将测试报告进行了内置，便于客户的使用。 莫帝斯技术（中国）有限公司将独立完成了该测试装置的设计、研发、制造，相信日后对所有轨道高速列车阻燃性测试可提供强有力的研发及检测保证，在仪器制造过程当中，得到了中国铁道科学研究院专家及学者的帮助，再次表示由衷的感谢！ 莫帝斯技术（中国）有限公司再次用实践证明，我司的技术研发，制造实力完全可承接各类国内外阻燃测试仪器的生产制造。今年，公司还将推出，符合英国轨道交通阻燃测试要求的德国阻燃测试标准DIN 5510-2系列仪器、BS 476系列检测仪器，以及法国阻燃测试NF F16-101系列检测仪器，以为了更好的满足我国轨道高速列车的发展及需求。 客户背景介绍：铁道科学研究院金属及化学研究所(简称金化所)成立于1950年春，是中国铁路系统从事铁道新材料、新工艺、失效分析及检测技术等研究的综合性科研开发机构。 金化所现有职工150余人，其中高级研究人员60多人，设有金属材料性能与工艺、焊接技术与工艺、无损检测、润滑材料、高分子材料及应用化学等6个专业事业部，有专营所内研制开发的轮轨润滑装置与其他机电产品的产品中心和专门从事钢轨淬火生产的淬火中心两个生产企业。拥有通过国家进出口商品检验实验室认可委员会认可的铁道器材实验室，主要承担铁道器材的商检任务；拥有铁道部产品质量监督检验中心金属化学检验站，负责铁路用金属、非金属材料及其制品的抽查和委托检验工作；中国铁道学会材料工艺委员会的办事机构挂靠在该所。 金化所自建所以来，共承担近500项研究课题，已取得300多项科研成果，其中获国家发明、国家科技进步奖30余项，获省部级科技进步奖70余项，院、局级科技成果奖50多项，拥有各类专利10余项，为中国铁路的现代化建设作出了积极的贡献。www.motis-tech.com

大昌华嘉商业(中国)有限公司 DKSH日期：2012年11月16日 Date: 11/16/2012上海,16.11.2012 专注于发展亚洲市场拓展服务的大昌华嘉集团与Freeman Technology，继成功合作为华东理工大学提供中国第一台粉末流动性测试仪之后，再次为北京低碳清洁能源研究所（简称低碳所）引进世界领先的粉末流动性质测试仪器FT4。煤粉的特性：（1）煤粉是由尺寸不同、形状不规则的颗粉所组成，一般煤粉颗粒直径范围为0&mdash 1000um，大多20&mdash 50um的颗粒；　　 （2）煤粉密度较小，新磨制的煤粉堆积密度过约为（0.45&mdash 0.5）吨/立方米，贮存一定时间后堆积密度为（0.8&mdash 0.9）吨/立方米； （3） 煤粉颗粒的流动性，由于煤粉很细，，单位质量的煤粉具有较大的比表面积，部分煤粉含水量较高，从而使其气体输送过程中产生不同的问题。中国国内煤炭行业的大部分用户使用煤块，而大量的煤粉由于利用价值低，容易被客户抛弃造成浪费，如果把煤粉收集运输到一块，压成煤块，或者直接采用煤粉输送到煤制油或煤制气的设备中，可以大大提高煤粉的附加值，同时减少浪费。 煤粉从原料到后期加工或应用的气力输送研究对于实现能源高效利用、电厂低排放、低硫化应用具有重要意义。由于国内的煤种多而杂，煤质差异很大，煤粉输送率、风速、风压等基本参数及其优化需要积累不同来源的煤粉的粉末性质。FT4能够提供全面的粉末流动性参数，如充气流动能（低应力下的煤粉内聚强度），透气性（煤粉充气后的空气溢出难易程度），压缩性（煤粉密度的变化）和剪切性质（煤粉在高应力下的内聚强度和颗粒间摩擦性，如料斗和螺杆输送），为使用煤粉的企业提供煤粉输送设备的工艺参数所需的数据。关于北京低碳清洁能源研究所北京低碳清洁能源研究所（简称低碳所）是神华集团有限责任公司出资组建的国家级研究机构，主要致力于发展新技术，改善煤炭利用效率，减少对环境的影响。目前，低碳所正从事31项研究课题，并在低阶煤热解技术、费托合成催化剂、煤炭气化、直接液化残渣利用、煤制天然气转化、甲烷化催化剂等领域取得了重大进展。低碳所已与清华大学、中科院等6所中国领先高校和研究所以及4家外国企业和实验室建立了合作关系，现已经提交PCT国际专利申请5项，向中国专利局申请发明专利14项，另外约有29项发明专利申请正处在技术交底的不同阶段。关于Freeman TechnologyFreeman Technology 专精于粉末及其流动特性的先进表征与分析技术。该公司成立于1989年，其多功能粉末流动性测试仪的核心源自于它独创的专利技术。该企业获得ISO 9001:2008 认证，所有仪器都在其位于英国格洛斯特郡(Gloucestershire)的设计制造中心生产。研究解读粉末的行为是该企业的经营策略中心。关于DKSH（大昌华嘉）大昌华嘉是专注于亚洲地区的全球领先市场拓展服务集团。正如&rdquo 市场拓展服务&rdquo 一词所述，大昌华嘉致力于帮助其它公司和品牌拓展现有市场或新兴市场业务。大昌华嘉在全球35个国家设有650个分支机构-其中630家分布于亚太地区，拥有24,000多名专业员工。因其销售额和员工人数为居瑞士前20大公司之列。2011年，大昌华嘉的年度净销售额(net sales)近73亿瑞士法郎。科学仪器部专业提供分析仪器及设备，独家代理众多欧美先进仪器，产品范围包括：颗粒，物理，化学，生化，通用实验室的各类分析仪器以及流程仪表设备，在中 国的石化，化工，制药，食品，饮料，农业科技等诸多领域拥有大量用户，具有良好的市场声誉。我们在中国设有多个销售，服务网点，旨在为客户提供全方位的产 品和服务。2011年，在中国科学仪器行业目前最高级别的峰会&ldquo 2011中国科学仪器发展年会(ACCSI 2011) &rdquo 上，大昌华嘉(DKSH)喜获&ldquo 最具影响力经销商&rdquo 奖。更多信息，请联系：中国上海徐汇区虹梅路1801号凯科国际大厦2208室，200233电话 +86 400 821 0778传真 +86 21 3367 8466

2016年5月25日，岛津公布了2015财年(截止2016年3月31日)经营和财务状况。　　收入情况概览　　*销售额和收入实现连续三年增加　　*所有财务指标创最高纪录　　*营业利润率超10%，营业利润率、营业收入的中长期战略发展计划目标提前一年实现　　*每个业务部门的销售额都实现增长　　*分析&测试仪器业务的营业利润率增加15.8%　　*航空设备业务收入改善和恢复盈利　　　　*所有区域销售额增加　　*在日本、中国和其他亚洲国家销售强劲　　*海外销售比例为50.9%，首次超过50%　　分析&测试仪器业务情况概览　　*该部分业务净销售额超过2000亿日元，规模持续扩张　　*来自于重要产品色谱和质谱的销售增长，驱动了该部门整个业务的发展　　*环境分析仪和测试设备在亚洲和日本的销售额分别获得了增长　　*服务业务销售额同比增长13%　　*日本和海外销售强劲　　*日本私营部门的需求增高、中国和其他亚洲国家公共部门的需求增高驱动了该部门业务发展　　*海外销售比例同比增加了1.7%至58.2%　　增长战略　　质谱-LCMS、GCMS、ICPMS、MALDIMS　　*自2010年以来连续推出四款TQ-LCMS产品，扩大和升级了岛津的产品线　　*质谱仪器的销售额稳步增加，接近FY2015计划的332亿日元的目标　　* 2016年3月新推出的ICP-MS，是为了实现质谱仪器销售业绩的持续增长　　液相色谱-i-Series、Nexera X2、Prominence、Nexera UC　　*易于使用、提高运营效率的集成高速液相i-Series在全球扩张　　*销售业绩强劲的超临界液相色谱系统Nexera UC，对于农药残留等可以实现没有麻烦的预处理、完全自动化、高速分析　　*液相色谱净销售额超过了540亿日元　　中国的增长战略　　“通过扩大与前沿客户合作研究，开发新领域。”　　通过与高端客户联合研究，加快先进应用解决方案的开发和新领域的拓展。在中国突出的联合研究主要集中于食品、环境、临床等领域。例如，与中国科学院、北京大学、清华大学、天津中医药大学等客户合作，开展药物、代谢、脂质等的动力学研究。　　“建立一个商业基础，确保在新兴市场的增长。”　　*加强产品的开发能力-在中国研发中心进行本地化研发　　*加强应用开发功能-2015年10月在中国北京成立质谱中心　　*加强网络支持-计划于2016年秋成立亚洲创新中心　　*扩张生产-扩大中国苏州工厂开发产品的生产　　中国市场的需求增长主要来自于医药、食品安全，以及受益于第十三个五年计划的环境保护，前沿研发等领域。　　风险将会持续很久的、对过剩的仪器设备所进行的调整，商业环境的进一步衰退等　　加强售后服务业务　　“为客户提供专注于产品整个生命周期的优化服务。”　　分析&测试仪器业务：　　*加强产品的远程技术支持能力(M2M提升)　　*加强复合式整合服务　　*增强自主品牌耗材产品线　　2016财年为达目标将采取的主要措施　　分析&测试仪器业务：　　推出新产品，以满足全球制药、化工、食品、环境和医疗等行业需求 　　以美国、中国、欧洲和亚洲的创新中心为主，积极促进软件和应用的开发，以适应当地的法规和需求 　　售后服务方面，利用全球的M2M提供新服务 　　开拓新业务方面，分子诊断业务(结肠癌检查、快速病理诊断等)和细胞分析业务的推广。编撰：刘丰秋

1)目前的现状：　　中国测试仪器的普遍水平还停留在20世纪80年代初国际水平上 大型和高档仪器设备几乎全部依赖进口 许多急需的专用仪器还是空白 中低档产品保证质量上还有许多难关需要攻克。　　据海关统计，中国每年进口各类测试仪器总额接近中国测试仪器产业总产值50%。此外，在6000多家企业中，年销售收入超过1000万元的不足1000家，全行业经济效益低下。　　高档、大型仪器设备几乎全部依赖进口，同时国外公司还占有国内中档产品以及许多关键零部件市场60%以上的份额。科技创新及其产业化进展滞缓，是制约中国测试仪器产业发展的一个&ldquo 瓶颈&rdquo 。　　2) 差距存在的原因　　1、从业人员素质较低：　　仪器虽小，但是反映出从业人员素质，中国仪器行业绝多多数为私营企业，而此类私营业主，大多数文化水平较低，仪器有个最大的特点，在于标准的吻合度，而标准的解读，往往需要从业人员具备一定的文化素质，就和文章的读后感相似，不同的知识背景的人读一篇相同的文章，会得出截然不同的感受和理解，换而言之，不同的人去读标准，就会出现完全不同的理解，也就会制造出完全不同的测试仪器，以及得出不同的测试结果。　　2)工业化水平：　　就目前中国工业发展而言，我们的大工业，如高铁、军事等，绝对不输给大多数工业化国家，比如法国和英国等，但是在我们日常生活中所遇到的工业化程度就完全不同，这受国家的政策有着非常大的影响，因为国家政策本身就不惠及那些中小型的企业，这就造成了在我国去生产一台精密仪器的困难。作为生产企业，如果去买个温控器、买支热电偶等非常简易的产品，其实遍寻市场，你无法找到一个真正的国内的品牌，或是一个真正高质量的配件 再比如加工行业，国内手工加工作坊式企业非常多，那你拿着这些土枪土炮，又怎么能和人家那些武装到牙齿的生产装备去抗衡呢?　　3)国内市场因素：　　价格!价格!价格! 这个是买国产仪器的客户所最关心的问题，一般购买国产仪器的用户，主要是因为价格原因去购买国产仪器，极少是因为品牌导向或是自身的专业背景去做出采购决策的。其实用户本身也造成了国产仪器商之间进行了恶性的价格竞争，在恶性价格竞争的状态下，你又怎么能去要求你的供应商去保证他的产品质量呢? 现在的国产仪器，价格只有更低、没有最低，大家都为了生计去奔波，又有谁可以沉下心去搞研发工作和进行科技发展的投入呢? 而对比于进口仪器，价格竞争也是存在的，但是国内用户在价格方面对于进口仪器的宽容度是远远大于国产仪器的。一方面用户在抱怨国产仪器品质的低劣，另一方面，又不断成为打压国产仪器价格的推手。　　4)市场的诚信度以及浮躁情绪　　对于诚信度，比如技术指标，极少有供应商会因为撒谎而付出代价，这就造成了，说假话比说真话，有着更大的盈利，这在投标中是比比皆是的 供应商的短期思维，总想做下这个客户，赚到这笔钱为眼前最大事宜，而不顾及后期产品的使用结果 也就是说，没有人会因为自己制造了一台低劣的仪器而付出代价，也没有人为自己的谎言产生损失，其代价在短期是无法体现的，长远来看，如果市场中没有追求高品质的竞争对手出现的时候，那么他所有的谎言和浮躁，都是有利可图的。　　5)知识产权的保护　　对于大多数客户而言，购买了进口仪器后，其实极其不愿意国产仪器上去考察和抄袭，非常忌讳国内生产商去考察，你有这么好的意识，为啥不去打击国内的盗版呢?国外仪器行业毕竟发展多年，通过模仿和抄袭，可以极大的缩短研发的周期和投入，然后在国外同行业对手的基础上，再去改进他的某些缺点，慢慢去形成自我的风格和自己的技术，&ldquo 师夷长技以制夷&rdquo ，为何不将这些高端的进口仪器向你的同胞们去大胆的开放呢?　　另外，国内制造厂商之间的知识保护确又极差，大家互相抄袭成风，最终的结果，是谁也不敢去做技术上的革新以及创新。　　就笔者多年的经验而言，如欲打败国外同行，个人体会如下：　　1、多练习内功：　　在自己所从事的行业，多了解国外同行的产品特性、技术特点、操作的合理化等详细信息，必须知道对方的优点，以及自身的缺点，&ldquo 不以物喜，不以己悲&rdquo ，在充分了解竞争对手的情况下，找出自己的长处不断发扬，找到自己的缺点不断的修正，必须以十年磨一剑的心态去做产品，在自己产品的使用中，不断询问用户，让他们提出宝贵意见。　　2、专注于自己的行业：　　专注于自身所处的行业，不要这山看着那山高，只有专业才是长久之计，不要把自己变为一个杂货铺，什么都能干，什么都做不精。国外仪器制造商，比如安捷伦、瓦里安、英斯特朗，人家往往都是一招吃遍天下，而不是像我们这样，面面俱到的经营。　　3、价格的控制　　低价客户，其实就是低质量客户，当你将每天的精力放在那些低质量的客户身上，你不如多关注那些有着高品质追求的客户，他们才是你利润的来源，同时也是你提高产品质量和性能的最好的伙伴。当你在不断降价的同时，也是你不断降低质量，以及降低自我要求的开始。　　4、竞争对手的定位　　不要轻易降价，也不要去和你的同行打价格战，你的同行是激励你进步的动力，不是你的敌人，打败你的竞争对手最好的方式，就是制造出他不可以逾越的产品，试问，在中国，你见过几家仪器商是因为被竞争对手的低价给打垮的呢? 当你使用价格战术去打击对手的时候，其实伤害的是你们双方，当你用高性能的产品去攻击你的对手的时候，那么你才可以掌握住战斗的主动权。市场上最大的份额占有者是进口仪器及其代理商，他们才是真正的敌人。　　5、不要欺骗你的用户　　你可以选择不说，但是不可以选择欺骗，没有人愿意上当受骗，包括你自己在内。　　以上所述，为笔者从事仪器行业多年的体会，可能有所偏颇，但是借网站一发，供大家参考!欢迎就此话题进行探讨。　　莫帝斯燃烧技术(中国)有限公司全资子公司，成立于2008年，是一家年轻并极富创新性的国际化科技公司。　　已经为众多阻燃测试机构提供优质的燃烧测试仪器，如中国铁道科学研究院、公安部四川消防研究所、中国船级社远东防火检测中心、中国科学研究院力学研究所、桂林电器科学研究院、中国标准化研究院、中国纺织科学研究院、SGS 通标标准技术服务有限公司、INTERTEK 天祥质量技术服务有限公司、TUV 南德意志集团、TUV 莱茵、北京理工大学等国内知名检测机构及科研院所。　　更加详细信息可浏览网站：www.firetester.cn www.motis-tech.cm

1. 研究背景及意义碳化硅(SiC)是一种宽带隙(WBG)的半导体材料，目前已经显示出有能力满足前述领域中不断发展的电力电子的更高性能要求。在过去，硅(Si)一直是最广泛使用的功率开关器件的半导体材料。然而，随着硅基功率器件已经接近其物理极限，进一步提高其性能正成为一个巨大的挑战。我们很难将它的阻断电压和工作温度分别限制在6.5kV和175℃，而且相对于碳化硅器件它的开关速度相对较慢。另一方面，由SiC制成的器件在过去几十年中已经从不成熟的实验室原型发展成为可行的商业产品，并且由于其高击穿电压、高工作电场、高工作温度、高开关频率和低损耗等优势被认为是Si基功率器件的替代品。除了这些性能上的改进，基于SiC器件的电力电子器件有望通过最大限度地减少冷却要求和无源元件要求来实现系统的体积缩小，有助于降低整个系统成本。SiC的这些优点与未来能源转换应用中的电力电子器件的要求和方向非常一致。尽管与硅基器件相比SiC器件的成本较高，但SiC器件能够带来的潜在系统优势足以抵消增加的器件成本。目前SiC器件和模块制造商的市场调查显示SiC器件的优势在最近的商业产品中很明显，例如SiC MOSFETs的导通电阻比Si IGBT的导通电阻小四倍，并且在每三年内呈现出-30%的下降趋势。与硅同类产品相比，SiC器件的开关能量小10-20倍，最大开关频率估计高20倍。由于这些优点，预计到2022年，SiC功率器件的总市场将增长到10亿美元，复合年增长率(CAGR)为28%，预计最大的创收应用是在混合动力和电动汽车、光伏逆变器和工业电机驱动中。然而，从器件的角度来看，挑战和问题仍然存在。随着SiC芯片有效面积的减少，短路耐久时间也趋于减少。这表明在稳定性、可靠性和芯片尺寸之间存在着冲突。而且SiC器件的现场可靠性并没有在各种应用领域得到证明，这些问题直接导致SiC器件在电力电子市场中的应用大打折扣。另一方面，生产高质量、低缺陷和较大的SiC晶圆是SiC器件制造的技术障碍。这种制造上的困难使得SiC MOSFET的每年平均销售价格比Si同类产品高4-5倍。尽管SiC材料的缺陷已经在很大程度上被克服，但制造工艺还需要改进，以使SiC器件的成本更加合理。最近几年大多数SiC器件制造大厂已经开始使用6英寸晶圆进行生产。硅代工公司X-fab已经升级了其制造资源去适应6英寸SiC晶圆，从而为诸如Monolith这类无晶圆厂的公司提供服务。这些积极的操作将导致SiC器件的整体成本降低。图1.1 SiC器件及其封装的发展图1.1展示了SiC功率器件及其封装的发展里程碑。第一个推向市场的SiC器件是英飞凌公司在2001年生产的肖特基二极管。此后，其他公司如Cree和Rohm继续发布各种额定值的SiC二极管。2008年，SemiSouth公司生产了第一个SiC结点栅场效应晶体管（JFET），在那个时间段左右，各公司开始将SiC肖特基二极管裸模集成到基于Si IGBT的功率模块中，生产混合SiC功率模块。从2010年到2011年，Rohm和Cree推出了第一个具有1200V额定值的分立封装的SiC MOSFET。随着SiC功率晶体管的商业化，Vincotech和Microsemi等公司在2011年开始使用SiC JFET和SiC二极管生产全SiC模块。2013年，Cree推出了使用SiC MOSFET和SiC二极管的全SiC模块。此后，其他器件供应商，包括三菱、赛米控、富士和英飞凌，自己也发布了全SiC模块。在大多数情况下，SiC器件最初是作为分立元件推出的，而将这些器件实现为模块封装是在最初发布的几年后开发的。这是因为到目前为止分立封装的制造过程比功率模块封装要简单得多。另一个原因也有可能是因为发布的模块已经通过了广泛的标准JEDEC可靠性测试资格认证，这代表器件可以通过2000万次循环而不发生故障，因此具有严格的功率循环功能。而且分离元件在设计系统时具有灵活性，成本较低，而模块的优势在于性能较高，一旦有了产品就容易集成。虽然SiC半导体技术一直在快速向前发展，但功率模块的封装技术似乎是在依赖过去的惯例，这是一个成熟的标准。然而，它并没有达到充分挖掘新器件的潜力的速度。SiC器件的封装大多是基于陶瓷基底上的线接合方法，这是形成多芯片模块（MCM）互连的标准方法，因为它易于使用且成本相对较低。然而，这种标准的封装方法由于其封装本身的局限性，已经被指出是向更高性能系统发展的技术障碍。首先，封装的电寄生效应太高，以至于在SiC器件的快速开关过程中会产生不必要的损失和噪音。第二，封装的热阻太高，而热容量太低，这限制了封装在稳态和瞬态的散热性能。第三，构成封装的材料和元件通常与高温操作（200℃）不兼容，在升高的操作温度下，热机械可靠性恶化。最后，对于即将到来的高压SiC器件，承受高电场的能力是不够的。这些挑战的细节将在第二节进一步阐述。总之，不是器件本身，而是功率模块的封装是主要的限制因素之一，它阻碍了封装充分发挥SiC元件的优势。因此，应尽最大努力了解未来SiC封装所需的特征，并相应地开发新型封装技术去解决其局限性。随着社会的发展，环保问题与能源问题愈发严重，为了提高电能的转化效率，人们对于用于电力变换和电力控制的功率器件需求强烈[1, 2]。碳化硅（SiC）材料作为第三代半导体材料，具有禁带宽度大，击穿场强高、电子饱和速度大、热导率高等优点[3]。与传统的Si器件相比，SiC器件的开关能耗要低十多倍[4]，开关频率最高提高20倍[5, 6]。SiC功率器件可以有效实现电力电子系统的高效率、小型化和轻量化。但是由于SiC器件工作频率高，而且结电容较小，栅极电荷低，这就导致器件开关时，电压和电流变化很大，寄生电感就极易产生电压过冲和振荡现象，造成器件电压应力、损耗的增加和电磁干扰问题[7, 8]。还要考虑极端条件下的可靠性问题。为了解决这些问题，除了器件本身加以改进，在封装工艺上也需要满足不同工况的特性要求。起先，电力电子中的SiC器件是作为分立器件生产的，这意味着封装也是分立的。然而SiC器件中电压或电流的限制，通常工作在低功耗水平。当需求功率达到100 kW或更高时，设备往往无法满足功率容量要求[9]。因此，需要在设备中连接和封装多个SiC芯片以解决这些问题，并称为功率模块封装[10, 11]。到目前为止，功率半导体的封装工艺中，铝（Al）引线键合封装方案一直是最优的封装结构[12]。传统封装方案的功率模块采用陶瓷覆铜板，陶瓷覆铜板（Direct Bonding Copper，DBC）是一种具有两层铜的陶瓷基板，其中一层图案化以形成电路[13]。功率半导体器件底部一般直接使用焊料连接到DBC上，顶部则使用铝引线键合。底板（Baseplate）的主要功能是为DBC提供支撑以及提供传导散热的功能，并与外部散热器连接。传统封装提供电气互连（通过Al引线与DBC上部的Cu电路键合）、电绝缘（使用DBC陶瓷基板）、器件保护（通过封装材料）和热管理（通过底部）。这种典型的封装结构用于目前制造的绝大多数电源模块[14]。传统的封装方法已经通过了严格的功率循环测试（2000万次无故障循环），并通过了JEDEC标准认证[15]。传统的封装工艺可以使用现有的设备进行，不需要额外开发投资设备。传统的功率模块封装由七个基本元素组成，即功率半导体芯片、绝缘基板、底板、粘合材料、功率互连、封装剂和塑料外壳，如图1.2所示。模块中的这些元素由不同的材料组成，从绝缘体、导体、半导体到有机物和无机物。由于这些不同的材料牢固地结合在一起，为每个元素选择适当的材料以形成一个坚固的封装是至关重要的。在本节中，将讨论七个基本元素中每个元素的作用和流行的选择以及它们的组装过程。图1.2标准功率模块结构的横截面功率半导体是功率模块中的重要元素，通过执行电气开/关开关将功率从源头转换到负载。标准功率模块中最常用的器件类型是MOSFETs、IGBTs、二极管和晶闸管。绝缘衬底在半导体元件和终端之间提供电气传导，与其他金属部件（如底板和散热器）进行电气隔离，并对元件产生的热量进行散热。直接键合铜（DBC）基材在传统的电源模块中被用作绝缘基材，因为它们具有优良的性能，不仅能满足电气和热的要求，而且还具有机械可靠性。在各种候选材料中，夹在两层铜之间的陶瓷层的流行材料是Al2O3，AlN，Si2N4和BeO。接合材料的主要功能是通过连接每个部件，在半导体、导体导线、端子、基材和电源模块的底板之间提供机械、热和电的联系。由于其与电子组装环境的兼容性，SnPb和SnAgCu作为焊料合金是最常用的芯片和基片连接材料。在选择用于功率模块的焊料合金时，需要注意的重要特征是：与使用温度有关的熔化温度，与功率芯片的金属化、绝缘衬底和底板的兼容性，高机械强度，低弹性模量，高抗蠕变性和高抗疲劳性，高导热性，匹配的热膨胀系数（CTE），成本和环境影响。底板的主要作用是为绝缘基板提供机械支持。它还从绝缘基板上吸收热量并将其传递给冷却系统。高导热性和低CTE（与绝缘基板相匹配）是对底板的重要特性要求。广泛使用的底板材料是Cu，AlSiC，CuMoCu和CuW。导线键合的主要作用是在模块的功率半导体、导体线路和输入/输出终端之间进行电气连接。器件的顶面连接最常用的材料是铝线。对于额定功率较高的功率模块，重铝线键合或带状键合用于连接功率器件的顶面和陶瓷基板的金属化，这样可以降低电阻和增强热能力。封装剂的主要目的是保护半导体设备和电线组装的组件免受恶劣环境条件的影响，如潮湿、化学品和气体。此外，封装剂不仅在电线和元件之间提供电绝缘，以抵御电压水平的提高，而且还可以作为一种热传播媒介。在电源模块中作为封装剂使用的材料有硅凝胶、硅胶、聚腊烯、丙烯酸、聚氨酯和环氧树脂。塑料外壳（包括盖子）可以保护模块免受机械冲击和环境影响。因为即使电源芯片和电线被嵌入到封装材料中，它们仍然可能因处理不当而被打破或损坏。同时外壳还能机械地支撑端子，并在端子之间提供隔离距离。热固性烯烃（DAP）、热固性环氧树脂和含有玻璃填料的热塑性聚酯（PBT）是塑料外壳的最佳选择。传统电源模块的制造过程开始于使用回流炉在准备好的DBC基片上焊接电源芯片。然后，许多这些附有模具的DBC基板也使用回流焊工艺焊接到一个底板上。在同一块底板上，用胶水或螺丝钉把装有端子的塑料外壳连接起来。然后，正如前面所讨论的那样，通过使用铝线进行电线连接，实现电源芯片的顶部、DBC的金属化和端子之间的连接。最后，用分配器将封装材料沉积在元件的顶部，并在高温下固化。前面所描述的结构、材料和一系列工艺被认为是功率模块封装技术的标准，在目前的实践中仍被广泛使用。尽管对新型封装方法的需求一直在持续，但技术变革或采用是渐进的。这种对新技术的缓慢接受可以用以下原因来解释。首先，人们对与新技术的制造有关的可靠性和可重复性与新制造工艺的结合表示担忧，这需要时间来解决。因此，考虑到及时的市场供应，模块制造商选择继续使用成熟的、广为人知的传统功率模块封装技术。第二个原因是传统电源模块的成本效益。由于传统电源模块的制造基础设施与其他电子器件封装环境兼容，因此不需要与开发新材料和设备有关的额外成本，这就大大降低了工艺成本。尽管有这些理由坚持使用标准的封装方法，但随着半导体趋势从硅基器件向碳化硅基器件的转变，它正显示出局限性并面临着根本性的挑战。使用SiC器件的最重要的优势之一是能够在高开关频率下工作。在功率转换器中推动更高的频率背后的主要机制是最大限度地减少整个系统的尺寸，并通过更高的开关频率带来的显著的无源尺寸减少来提高功率密度。然而，由于与高开关频率相关的损耗，大功率电子设备中基于硅的器件的开关频率通常被限制在几千赫兹。图1.3中给出的一个例子显示，随着频率的增加，使用Si-IGBT的功率转换器的效率下降，在20kHz时已经下降到73%。另一方面，在相同的频率下，SiC MOSFET的效率保持高达92%。从这个例子中可以看出，硅基器件在高频运行中显示出局限性，而SiC元件能够在更高频率下运行时处理高能量水平。尽管SiC器件在开关性能上优于Si器件对应产品，但如果要充分利用其快速开关的优势，还需要考虑到一些特殊的因素。快速开关的瞬态效应会导致器件和封装内部的电磁寄生效应，这正成为SiC功率模块作为高性能开关应用的最大障碍。图1.3 Si和SiC转换器在全额定功率和不同开关频率下的效率图1.4给出了一个半桥功率模块的电路原理图，该模块由高低两侧的开关和二极管对组成，如图1.4所示，其中有一组最关键的寄生电感，即主开关回路杂散电感(Lswitch)、栅极回路电感(Lgate)和公共源电感(Lsource)。主开关回路杂散电感同时存在于外部电源电路和内部封装互连中，而外部杂散电感对开关性能的影响可以通过去耦电容来消除。主开关回路杂散电感(Lswitch)是由直流+总线、续流二极管、MOSFET(或IGBT)和直流总线终端之间的等效串联电感构成的。它负责电压过冲，在关断期间由于电流下降而对器件造成严重的压力，负反馈干扰充电和向栅极源放电的电流而造成较慢的di/dt的开关损失，杂散电感和半导体器件的输出电容的共振而造成开关波形的振荡增加，从而导致EMI发射增加。栅极环路电感(Lgate)由栅极电流路径形成，即从驱动板到器件的栅极接触垫，以及器件的源极到驱动板的连接。它通过造成栅极-源极电压积累的延迟而降低了可实现的最大开关频率。它还与器件的栅极-源极电容发生共振，导致栅极信号的震荡。结果就是当我们并联多个功率芯片模块时，如果每个栅极环路的寄生电感不相同或者对称，那么在开关瞬间将产生电流失衡。共源电感(Lsource)来自主开关回路和栅极回路电感之间的耦合。当打开和关闭功率器件时，di/dt和这个电感上的电压在栅极电路中作为额外的（通常是相反的）电压源，导致di/dt的斜率下降，扭曲了栅极信号，并限制了开关速度。此外，共源电感可能会导致错误的触发事件，这可能会通过在错误的时间打开器件而损坏器件。这些寄生电感的影响在快速开关SiC器件中变得更加严重。在SiC器件的开关瞬态过程中会产生非常高的漏极电流斜率di/dt，而前面讨论的寄生电感的电压尖峰和下降也明显大于Si器件的。寄生电感的这些不良影响导致了开关能量损失的增加和可达到的最大开关频率的降低。开关瞬态的问题不仅来自于电流斜率di/dt，也来自于电压斜率dv/dt。这个dv/dt导致位移电流通过封装的寄生电容，也就是芯片和冷却系统之间的电容。图1.5显示了半桥模块和散热器之间存在的寄生电容的简化图。这种不需要的电流会导致对变频器供电的电机的可靠性产生不利影响。例如，汽车应用中由放电加工(EDM)引起的电机轴承缺陷会产生很大的噪声电流。在传统的硅基器件中，由于dv/dt较低，约为3 kV/µs，因此流经寄生电容的电流通常忽略不记。然而，SiC器件的dv/dt比Si器件的dv/dt高一个数量级，最高可达50 kV/µs，使通过封装电容的电流不再可以忽略。对Si和SiC器件产生的电磁干扰(EMI)的比较研究表明，由于SiC器件的快速开关速度，传导和辐射的EMI随着SiC器件的使用而增加。除了通过封装进入冷却系统的电流外，电容寄也会减缓电压瞬变，在开关期间产生过电流尖峰，并通过与寄生电感形成谐振电路而增加EMI发射，这是我们不希望看到的。未来的功率模块封装应考虑到SiC封装中的寄生和高频瞬变所带来的所有复杂问题和挑战。解决这些问题的主要封装级需要做到以下几点。第一，主开关回路的电感需要通过新的互连技术来最小化，以取代冗长的线束，并通过优化布局设计，使功率器件接近。第二，由于制造上的不兼容性和安全问题，栅极驱动电路通常被组装在与功率模块分开的基板上。应通过将栅极驱动电路与功率模块尽可能地接近使栅极环路电感最小化。另外，在平行芯片的情况下，布局应该是对称的，以避免电流不平衡。第三，需要通过将栅极环路电流与主开关环路电流分开来避免共源电感带来的问题。这可以通过提供一个额外的引脚来实现，例如开尔文源连接。第四，应通过减少输出端和接地散热器的电容耦合来减轻寄生电容中流动的电流，比如避免交流电位的金属痕迹的几何重叠。图1.4半桥模块的电路原理图。三个主要的寄生电感表示为Lswitch、Lgate和Lsource。图1.5半桥模块的电路原理图。封装和散热器之间有寄生电容。尽管目前的功率器件具有优良的功率转换效率，但在运行的功率模块中，这些器件产生的热量是不可避免的。功率器件的开关和传导损失在器件周围以及从芯片到冷却剂的整个热路径上产生高度集中的热通量密度。这种热通量导致功率器件的性能下降，以及器件和封装的热诱导可靠性问题。在这个从Si基器件向SiC基器件过渡的时期，功率模块封装面临着前所未有的散热挑战。图1.6根据额定电压和热阻计算出所需的总芯片面积在相同的电压和电流等级下，SiC器件的尺寸可以比Si器件小得多，这为更紧凑的功率模块设计提供了机会。根据芯片的热阻表达式，芯片尺寸的缩小，例如芯片边缘的长度，会导致热阻的二次方增加。这意味着SiC功率器件的模块化封装需要特别注意散热和冷却。图1.6展示了计算出所需的总芯片面积减少，这与芯片到冷却剂的热阻减少有关。换句话说，随着芯片面积的减少，SiC器件所需的热阻需要提高。然而，即使结合最先进的冷却策略，如直接冷却的冷板与针状翅片结构，假设应用一个70kVA的逆变器，基于DBC和线束的标准功率模块封装的单位面积热阻值通常在0.3至0.4 Kcm2/W之间。为了满足研究中预测的未来功率模块的性能和成本目标，该值需要低于0.2 Kcm2/W，这只能通过创新方法实现，比如双面冷却法。同时，小的芯片面积也使其难以放置足够数量的线束，这不仅限制了电流处理能力，也限制了热电容。以前对标准功率模块封装的热改进大多集中在稳态热阻上，这可能不能很好地代表开关功率模块的瞬态热行为。由于预计SiC器件具有快速功率脉冲的极其集中的热通量密度，因此不仅需要降低热阻，还需要改善热容量，以尽量减少这些快速脉冲导致的峰值温度上升。在未来的功率模块封装中，应解决因采用SiC器件而产生的热挑战。以下是未来SiC封装在散热方面应考虑的一些要求。第一，为了降低热阻，需要减少或消除热路中的一些封装层；第二，散热也需要从芯片的顶部完成以使模块的热阻达到极低水平，这可能需要改变互连方法，比如采用更大面积的接头；第三，封装层接口处的先进材料将有助于降低封装的热阻。例如，用于芯片连接和热扩散器的材料可以分别用更高的导热性接头和碳基复合材料代替。第四，喷射撞击、喷雾和微通道等先进的冷却方法可以用来提高散热能力。SiC器件有可能被用于预期温度范围极广的航空航天应用中。例如用于月球或火星任务的电子器件需要分别在-180℃至125℃和-120℃至85℃的广泛环境温度循环中生存。由于这些空间探索中的大多数电子器件都是基于类似地球的环境进行封装的，因此它们被保存在暖箱中，以保持它们在极低温度下的运行。由于SiC器件正在评估这些条件，因此需要开发与这些恶劣环境兼容的封装技术，而无需使用暖箱。与低温有关的最大挑战之一是热循环引起的大的CTE失配对芯片连接界面造成的巨大压力。另外，在室温下具有柔性和顺应性的材料，如硅凝胶，在-180℃时可能变得僵硬，在封装内产生巨大的应力水平。因此，SiC封装在航空应用中的未来方向首先是开发和评估与芯片的CTE密切匹配的基材，以尽量减少应力。其次，另一个方向应该是开发在极低温度下保持可塑性的芯片连接材料。在最近的研究活动中，在-180℃-125℃的极端温度范围内，对分别作为基材和芯片附件的SiN和Indium焊料的性能进行了评估和表征。为进一步推动我国能源战略的实施，提高我国在新能源领域技术、装备的国际竞争力，实现高可靠性碳化硅 MOSFET 器件中试生产技术研究，研制出满足移动储能变流器应用的多芯片并联大功率MOSFET 器件。本研究将通过寄生参数提取、建模、仿真及测试方式研究 DBC 布局、多栅极电阻等方式对芯片寄生电感与均流特性的影响，进一步提高我国碳化硅器件封装及测试能力。2. SiC MOSFET功率模块设计技术2.1 模块设计技术介绍在MOSFET模块设计中引入软件仿真环节，利用三维电磁仿真软件、三维温度场仿真软件、三维应力场仿真软件、寄生参数提取软件和变流系统仿真软件，对MOSFET模块设计中关注的电磁场分布、热分布、应力分布、均流特性、开关特性、引线寄生参数对模块电特性影响等问题进行仿真，减小研发周期、降低设计研发成本，保证设计的产品具备优良性能。在仿真基础上，结合项目团队多年从事电力电子器件设计所积累的经验，解决高压大功率MOSFET模块设计中存在的多片MOSFET芯片和FRD芯片的匹配与均流、DBC版图的设计与芯片排布设计、电极结构设计、MOSFET模块结构设计等一系列难题，最终完成模块产品的设计。高压大功率MOSFET模块设计流程如下：图2.1高压大功率MOSFET模块设计流程在MOSFET模块设计中，需要综合考虑很多问题，例如：散热问题、均流问题、场耦合问题、MOSFET模块结构优化设计问题等等。MOSFET芯片体积小，热流密度可以达到100W/cm2~250W/cm2。同时，基于硅基的MOSFET芯片最高工作温度为175℃左右。据统计，由于高温导致的失效占电力电子芯片所有失效类型的50%以上。随电力电子器件设备集成度和环境集成度的逐渐增加，MOSFET模块的最高温升限值急剧下降。因此，MOSFET模块的三维温度场仿真技术是高效率高功率密度MOSFET模块设计开发的首要问题。模块散热能力与众多因素有关：MOSFET模块所用材料的物理和化学性质、MOSFET芯片的布局、贴片的质量、焊接的工艺水平等。如果贴片质量差，有效散热面积小，芯片与DBC之间的热阻大，在模块运行时易造成模块局部过热而损坏。另外，芯片的排布对热分布影响也很大。下图4.2是采用有限元软件对模块内部的温度场进行分析的结果：图2.2 MOSFET模块散热分布分析在完成结构设计和材料选取后，采用ANSYS软件的热分析模块ICEPAK，建立包括铜基板、DBC、MOSFET芯片、二极管芯片以及包括铝质键合引线在内的相对完整的数值模拟模型。模拟实际工作条件，施加相应的载荷，得到MOSFET的温度场分布，根据温度场分布再对MOSFET内部结构和材料进行调整，直至达到设计要求范围内的最优。2.2 材料数据库对一个完整的焊接式MOSFET模块而言，从上往下为一个 8层结构：绝缘盖板、密封胶、键合、半导体芯片层、焊接层 1、DBC、焊接层 2、金属底板。MOSFET模块所涉及的主要材料可分为以下几种类型：导体、绝缘体、半导体、有机物和无机物。MOSFET模块的电、热、机械等性能与材料本身的电导率、热导率、热膨胀系数、介电常数、机械强度等密切相关。材料的选型非常重要，为此有必要建立起常用的材料库。2.3 芯片的仿真模型库所涉及的MOSFET芯片有多种规格，包括：1700V 75A/100A/125A；2500V/50A；3300V/50A/62.5A；600V/100A；1200V/100A；4500V/42A；6500V/32A。为便于合理地进行芯片选型（确定芯片规格及其数量），精确分析多芯片并联时的均流性能，首先为上述芯片建立等效电路模型。在此基础上，针对实际电力电子系统中的滤波器、电缆和电机负载模型，搭建一个系统及的仿真平台，从而对整个系统的电气性能进行分析预估。2.4 MOSFET模块的热管理MOSFET模块是一个含不同材料的密集封装的多层结构，其热流密度达到100W/cm2--250W/cm2，模块能长期安全可靠运行的首要因素是良好的散热能力。散热能力与众多因素有关：MOSFET模块所用材料的物理和化学性质、MOSFET芯片的布局、贴片的质量、焊接的工艺水平等。如果贴片质量差，有效散热面积小，芯片与DBC之间的热阻大，在模块运行时易造成模块局部过热而损坏。芯片可靠散热的另一重要因素是键合的长度和位置。假设散热底板的温度分布均匀，而每个MOSFET芯片对底板的热阻有差异，导致在相同工况时，每个MOSFET芯片的结温不同。下图是采用有限元软件对模块内部的温度场进行分析的结果。图2.3MOSFET模块热分布在模块完成封装后，采用FLOTHERM软件的热分析模块，建立包括铜基板、DBC、MOSFET芯片、二极管芯片以及包括铝质键合引线在内的相对完整的数值模拟模型。模拟实际工作条件，施加相应的载荷，得到MOSFET的温度场分布的数值解，为MOSFET温度场分布的测试提供一定的依据。2.5. 芯片布局与杂散参数提取根据MOSFET模块不同的电压和电流等级，MOSFET模块所使用芯片的规格不同，芯片之间的连接方式也不同。因此，详细的布局设计放在项目实施阶段去完成。对中低压MOSFET模块和高压MOSFET模块，布局阶段考虑的因素会有所不同，具体体现在DBC与散热底板之间的绝缘、DBC上铜线迹之间的绝缘以及键合之间的绝缘等。2.6 芯片互联的杂散参数提取MOSFET芯片并联应用时的电流分配不均衡主要有两种：静态电流不均衡和动态电流不均衡。静态电流不均衡主要由器件的饱和压降VCE（sat）不一致所引起；而动态电流不均衡则是由于器件的开关时间不同步引起的。此外，栅极驱动、电路的布局以及并联模块的温度等因素也会影响开关时刻的动态均流。回路寄生电感特别是射极引线电感的不同将会使器件开关时刻不同步；驱动电路输出阻抗的不一致将引起充放电时间不同；驱动电路的回路引线电感可能引起寄生振荡；以及温度不平衡会影响到并联器件动态均流。2.7 模块设计专家知识库通过不同规格MOSFET模块的设计－生产－测试－改进设计等一系列过程，可以获得丰富的设计经验，并对其进行归纳总结，提出任意一种电压电流等级的MOSFET模块的设计思路，形成具有自主知识产权的高压大功率MOSFET模块的系统化设计知识库。3. SiCMOSFET封装工艺3.1 封装常见工艺MOSFET模块封装工艺主要包括焊接工艺、键合工艺、外壳安装工艺、灌封工艺及测试等。3.1.1 焊接工艺焊接工艺在特定的环境下，使用焊料，通过加热和加压，使芯片与DBC基板、DBC基板与底板、DBC基板与电极达到结合的方法。目前国际上采用的是真空焊接技术，保证了芯片焊接的低空洞率。焊接要求焊接面沾润好，空洞率小，焊层均匀，焊接牢固。通常情况下．影响焊接质量的最主要因素是焊接“空洞”，产生焊接空洞的原因，一是焊接过程中，铅锡焊膏中助焊剂因升温蒸发或铅锡焊片熔化过程中包裹的气泡所造成的焊接空洞，真空环境可使空洞内部和焊接面外部形成高压差，压差能够克服焊料粘度，释放空洞。二是焊接面的不良加湿所造成的焊接空洞，一般情况下是由于被焊接面有轻微的氧化造成的，这包括了由于材料保管的不当造成的部件氧化和焊接过程中高温造成的氧化，即使真空技术也不能完全消除其影响。在焊接过程中适量的加人氨气或富含氢气的助焊气体可有效地去除氧化层，使被焊接面有良好的浸润性．加湿良好。“真空+气体保护”焊接工艺就是基于上述原理研究出来的，经过多年的研究改进，已成为高功率，大电流，多芯片的功率模块封装的最佳焊接工艺。虽然干式焊接工艺的焊接质量较高，但其对工艺条件的要求也较高，例如工艺设备条件，工艺环境的洁净程度，工艺气体的纯度．芯片，DBC基片等焊接表面的应无沾污和氧化情况．焊接过程中的压力大小及均匀性等。要根据实际需要和现场条件来选择合适的焊接工艺。3.1.2 键合工艺引线键合是当前最重要的微电子封装技术之一，目前90％以上的芯片均采用这种技术进行封装。超声键合原理是在超声能控制下，将芯片金属镀层和焊线表面的原子激活，同时产生塑性变形，芯片的金属镀层与焊线表面达到原子间的引力范围而形成焊接点，使得焊线与芯片金属镀层表面紧密接触。按照原理的不同，引线键合可以分为热压键合、超声键合和热压超声键合3种方式。根据键合点形状，又可分为球形键合和楔形键合。在功率器件及模块中，最常见的功率互连方法是引线键合法，大功率MOSFET模块采用了超声引线键合法对MOSFET芯片及FRD芯片进行互连。由于需要承载大电流，故采用楔形劈刀将粗铝线键合到芯片表面或DBC铜层表面，这种方法也称超声楔键合。外壳安装工艺：功率模块的封装外壳是根据其所用的不同材料和品种结构形式来研发的，常用散热性好的金属封装外壳、塑料封装外壳，按最终产品的电性能、热性能、应用场合、成本，设计选定其总体布局、封装形式、结构尺寸、材料及生产工艺。功率模块内部结构设计、布局与布线、热设计、分布电感量的控制、装配模具、可靠性试验工程、质量保证体系等的彼此和谐发展，促进封装技术更好地满足功率半导体器件的模块化和系统集成化的需求。外壳安装是通过特定的工艺过程完成外壳、顶盖与底板结构的固定连接，形成密闭空间。作用是提供模块机械支撑，保护模块内部组件，防止灌封材料外溢，保证绝缘能力。外壳、顶盖要求机械强度和绝缘强度高，耐高温，不易变形，防潮湿、防腐蚀等。3.1.3 灌封工艺灌封工艺用特定的灌封材料填充模块，将模块内组件与外部环境进行隔离保护。其作用是避免模块内部组件直接暴露于环境中，提高组件间的绝缘，提升抗冲击、振动能力。灌封材料要求化学特性稳定，无腐蚀，具有绝缘和散热能力，膨胀系数和收缩率小，粘度低，流动性好，灌封时容易达到模块内的各个缝隙，可将模块内部元件严密地封装起来，固化后能吸收震动和抗冲击。3.1.4 模块测试MOSFET模块测试包括过程测试及产品测试。其中过程测试通过平面度测试仪、推拉力测试仪、硬度测试仪、X射线测试仪、超声波扫描测试仪等，对产品的入厂和过程质量进行控制。产品测试通过平面度测试仪、动静态测试仪、绝缘/局部放电测试仪、高温阻断试验、栅极偏置试验、高低温循环试验、湿热试验，栅极电荷试验等进行例行和型式试验，确保模块的高可靠性。3.2 封装要求本项目的SiC MOSFET功率模块封装材料要求如下：（1）焊料选用需要可靠性要求和热阻要求。（2）外壳采用PBT材料，端子裸露部分表面镀镍或镀金。（3）内引线采用超声压接或铝丝键合（具体视装配图设计而定），功率芯片采用铝线键合。（4）灌封料满足可靠性要求，Tg150℃，能满足高低温存贮和温度循环等试验要求。（5）底板采用铜材料。（6）陶瓷覆铜板采用Si3N4材质。（7）镀层要求：需保证温度循环、盐雾、高压蒸煮等试验后满足外观要求。3.3 封装流程本模块采用既有模块进行封装，不对DBC结构进行调整。模块封装工艺流程如下图3.1所示。图3.1模块封装工艺流程（1）芯片CP测试：对芯片进行ICES、BVCES、IGES、VGETH等静态参数进行测试，将失效的芯片筛选出来，避免因芯片原因造成的封装浪费。（2）划片&划片清洗：将整片晶圆按芯片大小分割成单一的芯片，划片后可从晶圆上将芯片取下进行封装；划片后对金属颗粒进行清洗，保证芯片表面无污染，便于后续工艺操作。（3）丝网印刷：将焊接用的焊锡膏按照设计的图形涂敷在DBC基板上，使用丝网印刷机完成，通过工装钢网控制锡膏涂敷的图形。锡膏图形设计要充分考虑焊层厚度、焊接面积、焊接效果，经过验证后最终确定合适的图形。（4）芯片焊接：该步骤主要是完成芯片与 DBC 基板的焊接，采用相应的焊接工装，实现芯片、焊料和 DBC 基板的装配。使用真空焊接炉，采用真空焊接工艺，严格控制焊接炉的炉温、焊接气体环境、焊接时间、升降温速度等工艺技术参数，专用焊接工装完成焊接工艺，实现芯片、DBC 基板的无空洞焊接，要求芯片的焊接空洞率和焊接倾角在工艺标准内，芯片周围无焊球或堆焊，焊接质量稳定，一致性好。（5）助焊剂清洗：通过超声波清洗去除掉助焊剂。焊锡膏中一般加入助焊剂成分，在焊接过程中挥发并残留在焊层周围，因助焊剂表现为酸性，长期使用对焊层具有腐蚀性，影响焊接可靠性，因此需要将其清洗干净，保证产品焊接汉城自动气相清洗机采用全自动浸入式喷淋和汽相清洗相结合的方式进行子单元键合前清洗，去除芯片、DBC 表面的尘埃粒子、金属粒子、油渍、氧化物等有害杂质和污染物，保证子单元表面清洁。（6） X-RAY检测：芯片的焊接质量作为产品工艺控制的主要环节，直接影响着芯片的散热能力、功率损耗的大小以及键合的合格率。因此，使用 X-RAY 检测机对芯片焊接质量进行检查，通过调整产生 X 射线的电压值和电流值，对不同的焊接产品进行检查。要求 X 光检查后的芯片焊接空洞率工艺要求范围内。（7）芯片键合：通过键合铝线工艺，完成 DBC 和芯片的电气连接。使用铝线键合机完成芯片与 DBC 基板对应敷铜层之间的连接，从而实现芯片之间的并联和反并联。要求该工序结合芯片的厚度参数和表面金属层参数，通过调整键合压力，键合功率，键合时间等参数，并根据产品的绝缘要求和通流大小，设置合适的键合线弧高和间距，打线数量满足通流要求，保证子单元的键合质量。要求键合工艺参数设定合理、铝线键合质量牢固，键合弧度满足绝缘要求、键合点无脱落，满足键合铝线推拉力测试标准。（8）模块焊接：该工序实现子单元与电极、底板的二次焊接。首先进行子单元与电极、底板的焊接装配，使用真空焊接炉实现焊接，焊接过程中要求要求精确控制焊接设备的温度、真空度、气体浓度。焊接完成后要求子单元 DBC 基板和芯片无损伤、无焊料堆焊、电极焊脚之间无连焊虚焊、键合线无脱落或断裂等现象。（9）超声波检测：该工序通过超声波设备对模块 DBC 基板与底板之间的焊接质量进行检查，模块扫描后要求芯片、DBC 无损伤，焊接空洞率低于 5%。（10）外壳安装：使用涂胶设备进行模块外壳的涂胶，保证模块安装后的密封性，完成模块外壳的安装和紧固。安装后要求外壳安装方向正确，外壳与底板粘连处在灌封时不会出现硅凝胶渗漏现象。（11）端子键合&端子超声焊接：该工序通过键合铝线工艺，实现子单元与电极端子的电气连接，形成模块整体的电气拓扑结构；可以通过超声波焊接实现子单元与电极端子的连接，超声波焊接是利用高频振动波传递到两个需焊接的物体表面，在加压的情况下，使两个物体表面相互摩擦而形成分子层之间的熔合。超声波焊接具有高机械强度，较低的热应力、焊接质量高等优点，使得焊接具有更好的可靠性，在功率模块产品中应用越来越广泛。（12）硅凝胶灌封&固化：使用自动注胶机进行硅凝胶的灌封，实现模块的绝缘耐压能力。胶体填充到指定位置，完成硅凝胶的固化。要求胶体固化充分，胶体配比准确，胶体内不含气泡、无分层或断裂纹。4. 极端条件下的可靠性测试4.1 单脉冲雪崩能量试验目的：考察的是器件在使用过程中被关断时承受负载电感能量的能力。试验原理：器件在使用时经常连接的负载是感性的，或者电路中不可避免的也会存在寄生电感。当器件关断时，电路中电流会突然下降，变化的电流会在感性负载上产生一个应变电压，这部分电压会叠加电源电压一起加载在器件上，使器件在瞬间承受一个陡增的电压，这个过程伴随着电流的下降。图4.1 a）的雪崩能量测试电路就是测试这种工况的，被测器件上的电流电压变化情况如图4.1 b）。图4.1 a)雪崩能量测试电路图；b)雪崩能量被测器件的电流电压特性示意图这个过程中，电感上储存的能量瞬时全部转移到器件上，可知电流刚开始下降时，电感储存的能量为1/2*ID2*L，所以器件承受的雪崩能量也就是电感包含的所有能量，为1/2*ID2*L。试验目标：在正向电流ID = 20A下，器件单脉冲雪崩能量EAS1J试验步骤：将器件放入测试台，给器件施加导通电流为20A。设置测试台电感参数使其不断增加，直至器件的单脉冲雪崩能量超过1J。通过/失效标准：可靠性试验完成后，按照下表所列的顺序测试（有些测试会对后续测试有影响），符合下表要求的可认为通过。测试项目通过条件IGSS USLIDSS or IDSX USLVGS(off) or VGS(th)LSL USLVDS(on) USLrDS(on) USL (仅针对MOSFET)USL: upper specification limit, 最高上限值LSL: lower specification limit, 最低下限值4.2 抗短路能力试验目的：把样品暴露在空气干燥的恒温环境中，突然使器件通过大电流，观测元器件在大电流大电压下于给定时间长度内承受大电流的能力。试验原理：当器件工作于实际高压电路中时，电路会出现误导通现象，导致在短时间内有高于额定电流数倍的电流通过器件，器件承受这种大电流的能力称为器件的抗短路能力。为了保护整个系统不受误导通情况的损坏，系统中会设置保护电路，在出现短路情况时迅速切断电路。但是保护电路的反应需要一定的时长，需要器件能够在该段时间内不发生损坏，因此器件的抗短路能力对整个系统的可靠性尤为重要。器件的抗短路能力测试有三种方式，分别对应的是器件在不同的初始条件下因为电路突发短路（比如负载失效）而接受大电流大电压时的反应。抗短路测试方式一，也称为“硬短路”，是指IGBT从关断状态（栅压为负）直接开启进入到抗短路测试中；抗短路测试方式二，是指器件在已经导通有正常电流通过的状态下（此时栅压为正，漏源电压为正但较低），进入到抗短路测试中；抗短路测试方式三是指器件处于栅电压已经开启但漏源电压为负（与器件反并联的二极管处于续流状态，所以此时器件的漏源电压由于续流二极管的钳位在-0.7eV左右，，栅压为正），进入到抗短路测试中。可知，器件的抗短路测试都是对应于器件因为电路的突发短路而要承受电路中的大电流和大电压，只是因为器件的初始状态不同而会有不同的反应。抗短路测试方法一电路如图4.2，将器件直接加载在电源两端，器件初始状态为关断，此时器件承受耐压。当给器件栅电极施加一个脉冲，器件开启，从耐压状态直接开始承受一个大电流及大电压，考量器件的“硬”耐短路能力。图4.2 抗短路测试方法一的测试电路图抗短路测试方法二及三的测试电路图如图4.2，图中L_load为实际电路中的负载电感，L_par为电路寄生电感，L_sc为开关S1配套的寄生电感。当进行第二种抗短路方法测试时，将L_load下端连接到上母线（Vdc正极），这样就使L_sc支路与L_load支路并联。初态时，S1断开，DUT开通，电流从L_load和DUT器件上通过，开始测试时，S1闭合，L_load瞬时被短路，电流沿着L_sc和DUT路线中流动，此时电流通路中仅包含L_sc和L_par杂散电感，因此会有大电流会通过DUT，考察DUT在导通状态时承受大电流的能力。当进行第三种抗短路方法测试时，维持图4.2结构不变，先开通IGBT2并保持DUT关断，此时电流从Vdc+沿着IGBT2、L_load、Vdc-回路流通，接着关断IGBT2，那么D1会自动给L_load续流，在此状态下开启DUT栅压，DUT器件处于栅压开启，但漏源电压被截止状态，然后再闭合S1，大电流会通过L_sc支路涌向DUT。在此电路中IGBT2支路的存在主要是给D1提供续流的电流。图4.3 抗短路测试方法二和方法三的测试电路图1） 抗短路测试方法一：图4.2中Vdc及C1大电容提供持续稳定的大电压，给测试器件DUT栅极施加一定时间长度的脉冲，在被试器件被开启的时间内，器件开通期间处于短路状态，且承受了较高的耐压。器件在不损坏的情况下能够承受的最长开启时间定义为器件的短路时长（Tsc），Tsc越大，抗短路能力越强。在整个短路时长器件，器件所承受的能量，为器件的短路能量（Esc）。器件的抗短路测试考察了器件瞬时同时承受高压、高电流的能力，也是一种器件的复合应力测试方式。图4.2测试电路中的Vdc=600V，C1、C2、C3根据器件的抗短路性能能力决定，C1的要求是维持Vdc的稳定，C1的要求是测试过程中释放给被测器件的电能不能使C1两端的电压下降过大（5%之内可接受）。C2，C3主要用于给器件提供高频、中频电流，不要求储存能量过大。对C2、C3的要求是能够降低被测器件开通关断时造成的漏源电压振幅即可。图4.4 抗短路能力测试方法一的测试结果波形图4.4给出了某款SiC平面MOSFET在290K下，逐渐增大栅极脉冲宽度（PW）的抗短路能力测试结果。首先需要注意的是在测试过程中，每测量一个脉冲宽度的短路波形，需要间隔足够长的时间，以消除前一次短路测试带来的器件温度上升对后一次测试的器件初始温度的影响，保证每次测试初始温度的准确。从图中可以看出，Id峰值出现在1 μs和2 μs之间，随着开通时间的增加，Id呈现出先增加后减小的时间变化趋势。Id的上升阶段，是因为器件开启时有大电流经过器件，在高压的共同作用下，器件温度迅速上升，因为此时MOSFET的沟道电阻是一个负温度系数，所以MOSFET沟道电阻减小，Id则上升，在该过程中电流上升的速度由漏极电压、寄生电感以及栅漏电容的充电速度所决定；随着大电流的持续作用，器件整体温度进一步上升，器件此时的导通电阻变成正温度系数，器件的整体电阻将随温度增加逐渐增大，这时器件Id将逐渐减小。所以，整个抗短路能力测试期间，Id先增加后下降。此外，测试发现，当脉冲宽度增加到一定程度，Id在关断下降沿出现拖尾，即器件关断后漏极电流仍需要一定的时间才能恢复到0A。在研究中发现当Id拖尾到达约12A左右之后，进一步增大脉冲宽度，器件将损坏，并伴随器件封装爆裂。所以针对这款器件的抗短路测试，定义Tsc为器件关断时漏极电流下降沿拖尾到达10A时的脉冲时间长度。Tsc越长，代表器件的抗短路能力越强。测试发现，低温有助于器件抗短路能力的提升，原因是因为，低的初始温度意味着需要更多的时间才能使器件达到Id峰值。仿真发现，器件抗短路测试失效模式主要有两种：1、器件承受高压大电流的过程中，局部高温引起漏电流增加，触发了器件内部寄生BJT闩锁效应，栅极失去对沟道电流的控制能力，器件内部电流局部集中发生热失效，此时的表现主要是器件的Id电流突然上升，器件失效；2、器件温度缓慢上升时，导致器件内部材料性能恶化，比如栅极电极或者SiO2/Si界面处性能失效，主要表现为器件测试过程中Vgs陡降，此时，器件的Vds若未发生进一步损坏仍能承受耐压，只是器件Vgs耐压能力丧失。上述两种失效模式都是由于温度上升引起，所以要提升器件的抗短路能力就是要控制器件内部温度上升。仿真发现导通时最高温区域主要集中于高电流密度区域（沟道部分）及高电场区域（栅氧底部漂移区）。因此，要提升器件的抗短路能力，要着重从器件的沟道及栅氧下方漂移区的优化入手，降低电场峰值及电流密度，此外改善栅氧的质量将起到决定性的作用。2） 抗短路测试方法二：图4.5 抗短路能力测试方法二的测试结果波形如图4.5，抗短路测试方法二的测试过程中DUT器件会经历三个阶段：（1）漏源电压Vds低，Id电流上升：当负载被短路时，大电流涌向DUT器件，此时电路中仅包含L_sc和L_par杂散电感，DUT漏源电压较低，Vdc电压主要分布在杂散电感上，所以Id电流以di/dt=Vdc/（L_sc+L_par）的斜率开始上升。随着Id增加，因为DUT器件的漏源之间的寄生电容Cgd，会带动栅压上升，此时更加促进Id电流的增加，形成一个正循环，Id急剧上升。（2）Id上升变缓然后开始降低，漏源电压Vds上升：Id上升过程中，Vds漏源电压开始增加，导致Vdc分压到杂散电感上的电压降低，导致电流上升率di/dt减小，Id上升变缓，当越过Id峰值后，Id开始下降，-di/dt使杂散电感产生一个感应电压叠加在Vds上导致Vds出现一个峰值。Vds峰值在Id峰值之后。（3）Id、Vds下降并恢复：Id，Vds均下降恢复到抗短路测试一的高压高电流应力状态。综上所述，抗短路测试方法一的条件比方法一的更为严厉和苛刻。3） 抗短路测试方法三：图4.6 抗短路能力测试方法二的测试结果波形如图4.6，抗短路测试方法三的波形与方法二的波形几乎一致，仅仅是在Vds电压上升初期有一个小的电压峰（如图4.6中红圈），这是与器件发生抗短路时的初始状态相关的。因为方法三中器件初始状态出于栅压开启，Vds为反偏的状态，所以器件内部载流子是耗尽的。此时若器件Vds转为正向开通则必然发生一个载流子充入的过程，引发一个小小的电压峰，这个电压峰值是远小于后面的短路电压峰值的。除此以外，器件的后续状态与抗短路测试方法二的一致。一般来说，在电机驱动应用中，开关管的占空比一般比续流二极管高，所以是二极管续流结束后才会开启开关管的栅压，这种情况下，只需要考虑仅开关管开通时的抗短路模式，则第二种抗短路模式的可能性更大。然而，当一辆机车从山上开车下来，电动机被用作发电机，能量从车送到电网。续流二极管的占空比比开关管会更高一点，这种操作模式下，如果负载在二极管续流且开关管栅压开启时发生短路，则会进行抗短路测试模式三的情况。改进抗短路失效模式二及三的方法，是通过给开关器件增加一个栅极前钳位电路，在Id上升通过Cgd带动栅极电位上升时，钳位电路钳住栅极电压，就不会使器件的Id上升陷入正反馈而避免电流的进一步上升。试验目标：常温下，令Vdc=600V，通过控制Vgs控制SiC MOSFET的开通时间，从2μs开通时间开始以1μs为间隔不断增加器件的开通时间，直至器件损坏，测试过程中保留测试曲线。需要注意的是，在测试过程中，每测量一个脉冲宽度的短路波形，需要间隔足够长的时间，以消除前一次短路测试带来的器件温度上升对后一次测试的器件初始温度的影响，保证每次测试初始温度的准确。试验步骤：搭建抗短路能力测试电路。将器件安装与测试电路中，保持栅压为0。通过驱动电路设置器件的开通时间，给器件一个t0=2μs时间的栅源脉冲电压，使器件开通t0时间，观察器件上的电流电压曲线，判断器件是否能够承受2μs的短路开通并不损坏；如未损坏，等待足够长时间以确保器件降温至常温状态，设置驱动电路使器件栅源电压单脉冲时间增加1us，再次开通，观察器件是否能够承受3μs的短路开通并不损坏。循环反复直至器件发生损坏。试验标准：器件被打坏前最后一次脉冲时间长度即为器件的短路时长Tsc。整个短路时长期间，器件所承受的能量为器件的短路能量Esc。4.3 浪涌试验目的：把样品暴露在空气干燥的恒温环境中，对器件施加半正弦正向高电流脉冲，使器件在瞬间发生损坏，观测元器件在高电流密度下的耐受能力。试验原理：下面以SiC二极管为例，给出了器件承受浪涌电流测试时的器件内部机理。器件在浪涌应力下的瞬态功率由流过器件的电流和器件两端的电压降的乘积所决定，电流和压降越高，器件功率耗散就越高。已知浪涌应力对器件施加的电流信号是固定的，因此导通压降越小的器件瞬态功率越低，器件承受浪涌的能力越强。当器件处于浪涌电流应力下，电压降主要由器件内部寄生的串联电阻承担，因此我们可以通过降低器件在施加浪涌电流瞬间的导通电阻，减小器件功率、提升抗浪涌能力。a）给出了4H-SiC二极管实际浪涌电流测试的曲线，图4.7 a）曲线中显示器件的导通电压随着浪涌电流的上升和下降呈现出“回滞”的现象。图4.7 a）二极管浪涌电流的实测曲线； b）浪涌时温度仿真曲线浪涌过程中，器件的瞬态 I-V 曲线在回扫过程中出现了电压回滞，且浪涌电流越高，器件在电流下降和上升过程中的压降差越大，该电压回滞越明显。当浪涌电流增加到某一临界值时，I-V 曲线在最高压降处出现了一个尖峰，曲线斜率突变，器件发生了失效和损坏。器件失效后，瞬态 I-V 曲线在最高电流处出现突然增加的毛刺现象，电压回滞也减小。引起SiC JBS二极管瞬态 I-V 曲线回滞的原因是，在施加浪涌电流的过程中，SiC JBS 二极管的瞬态功率增加，但散热能力有限，所以浪涌过程中器件结温增加，SiC JBS 二极管压降也发生了变化，产生了回滞现象。在每次对器件施加浪涌电流过程中，随着电流的增加，器件的肖特基界面的结温会增加，当电流降低接近于0时结温才逐渐回落。在浪涌电流导通的过程中，结温是在积累的。由于电流上升和下降过程中的结温的差异，导致了器件在电流下降过程的导通电阻高于电流在上升过程中导通电阻。这使得电流下降过程 I-V 曲线压降更大，从而产生了在瞬态 I-V 特性曲线电压回滞现象。浪涌电流越高，器件的肖特基界面处的结温越高，因此导通电阻就越大，而回滞现象也就越明显。为了分析器件在 40 A 以上浪涌电流下的瞬态 I-V 特性变化剧烈的原因，使用仿真软件模拟了肖特基界面处温度随电流大小的变化曲线，如图4.7 b)所示，在 40 A 以上浪涌电流下，结温随浪涌电流变化非常剧烈。器件在 40 A 浪涌电流下，最高结温只有 358 K。但是当浪涌电流增加到60 A 时，最高结温已达1119 K，这个温度足以对器件破坏表面的肖特基金属，引起器件失效。图4.7 b)中还可以得出，浪涌电流越高，结温升高的变化程度就越大，56 A 和 60 A 浪涌电流仅相差 4 A，最高结温就相差 543 K，最高结温的升高速度远比浪涌电流的增加速度快。结温的快速升高导致了器件的导通电阻迅速增大，正向压降快速增加。因此，电流上升和下降过程中，器件的导通压降会更快速地升高和下降，使曲线斜率发生了突变。器件结温随着浪涌电流的增大而急剧增大，是因为它们之间围绕着器件导通电阻形成了正反馈。在浪涌过程中，随着浪涌电流的升高，二极管的功率增加，产生的焦耳热增加，导致了结温上升；另一方面，结温上升，导致器件的导通电阻增大，压降进一步升高。导通电压升高，导致功率进一步增加，使得结温进一步升高。因此器件的结温和电压形成了正反馈，致使结温和压降的增加速度远比浪涌电流的增加速度快。当浪涌电流增加到某一临界值时，触发这个正反馈，器件就会发生失效和损坏。长时间的重复浪涌电流会在外延层中引起堆垛层错生长，浪涌电流导致的自热效应会引起顶层金属熔融，使得电极和芯片之间短路，还会导致导通压降退化和峰值电流退化，并破坏器件的反向阻断能力。金属Al失效是大多数情况下浪涌失效的主要原因，应该使用鲁棒性更高的材料替代金属Al，以改善SiC器件的高温特性。目前MOS器件中，都没有给出浪涌电流的指标。而二极管、晶闸管器件中有这项指标。如果需要了解本项目研发的MOSFET器件的浪涌能力，也可以搭建电路实现。但是存在的问题是，MOS器件的导通压降跟它被施加的栅压是相关的，栅压越大，导通电阻越低，耐浪涌能力越强。如何确定浪涌测试时应该给MOSFET施加的栅压，是一个需要仔细探讨的问题。试验目标：我们已知浪涌耐受能力与器件的导通压降有关，但目前无法得到明确的定量关系。考虑到目标器件也没有这类指标的参考，建议测试时，在给定栅压下（必须确保器件能导通），对器件从低到高依次施加脉冲宽度为10ms或8.3ms半正弦电流波，直到器件发生损坏。试验步骤：器件安装在测试台上后，器件栅极在给定栅压下保持开启状态。通过测试台将导通电流设置成10ms或8.3ms半正弦电流波，施加在器件漏源极间。逐次增加正弦波的上限值，直至器件被打坏。试验标准：器件被打坏前的最后一次通过的浪涌值即为本器件在特定栅压下的浪涌指标值。以上内容给出了本项目研发器件在复合应力及极端条件下的可靠性测试方法，通过这些方法都是来自于以往国际工程经验和鉴定意见，可以对被测器件的可靠性有一个恰当的评估。但是，上述方法都是对测试条件和测试原理的阐述，如何通过测试结果来评估器件的使用寿命，并搭建可靠性测试条件与可靠性寿命之间的桥梁，就得通过可靠性寿命评估模型来实现。

仪器信息网讯“科学仪器优秀新品”评选活动2021年度上半年入围奖评审已经结束，经专业编辑团初审、网络评审团初评，现已确定2021年度上半年的入围奖名单。为了将在中国科学仪器市场上推出的创新性比较突出的国内外科学仪器产品全面、公正、客观地展现给广大国内用户，同时，鼓励各科学仪器厂商积极创新、推出满足中国用户需求的科学仪器新品，仪器信息网自2006年发起“科学仪器优秀新品”评选活动。截至2020年度，“科学仪器优秀新品”评选活动已经成功举办了15届。每年评选出的年度“优秀新品奖”受到越来越多的仪器用户、国内外仪器厂商以及相关媒体的关注和重视。经过10余年的打造，该奖项已经成为国内外科学仪器行业最权威的奖项之一，获奖名单被多个政府部门采信。“科学仪器优秀新品” 评选活动2021年度上半年申报并批准的新品共计163台，入围70台。入围名单中，物性测试仪器11台， 电子测量仪器1台。物性测试及电子测量仪器入围名单如下（排名不分先后）：物性测试仪器公司名称产品名称产品型号详情链接日立分析仪器（上海）有限公司差示扫描热量计DSC600&DSC200详情大昌华嘉科学仪器泡沫分析仪Turbiscan TMIX详情大昌华嘉科学仪器全自动压汞仪BELPORE系列详情美国AMI仪器公司（中国）稳态同位素化学吸附仪AMI300SSITKA详情杨氏环境科技（东莞）有限公司大型高低温试验室YSTH-016-A详情轶诺仪器（上海）有限公司高端洛氏硬度计HAWK 652RS-IMP详情赛默飞世尔科技材料与矿物在线分析锂离子电池测厚仪LInspector详情上海沃埃得贸易有限公司弹痕分析系统Alias-005详情上海沃埃得贸易有限公司手持便携应力分析仪LTS-640V详情丹东百特仪器有限公司纳米粒度及电位分析仪BeNano 90 Zeta详情东莞市晟鼎精密仪器有限公司动态接触角测量仪SDC200S详情电子测量仪器公司名称产品名称产品型号详情链接国仪量子（合肥）技术有限公司数字延时脉冲发生器ASG8000详情入围产品创新点如下：1、日立DSC600&DSC200差示扫描热量计创新点：新登场的DSC系列提供一流的灵敏度和的基线重复精度，即使在包含痕量级热活性物质的复合材料中，也具有令人难以置信的信噪比，能够捕捉到最微小的热事件。2、大昌华嘉Turbiscan TMIX 泡沫分析仪创新点：Turbiscan TMIX科学地通过软件对泡沫气泡过程精确控制，从起泡到衰变，全过程实时全分析，测量速度间隔仅20秒，高度分辨率40um，充分高度保证测量条件完全可重复。3、大昌华嘉BELPORE系列全自动压汞仪创新点：BELPORE系列全自动压汞仪全自动垂直进汞，持续高真空；高分辨率检测多达20000个数据点；无需连接气体和液氮，可以实现安全运行和全部功能；设计紧凑，空间要求低；膨胀计的垂直布置确保了操作的安全性；通过清洁装置有效地重复使用水银；All devices are CE-certified and ISO；所有设备均通过CE认证和ISO9001认证。4、AMI300SSITKA稳态同位素化学吸附仪创新点：稳态同位素瞬变动力学分析是这台机器的创新之处，该分析为一种稳态时在同位素标记与未标记反应物间快速切换并及时记录反应物和产物的瞬变行为以得到反应的本征动力学信息的非均相催化反应动力学研究技术。这种技术在商用化学吸附仪中首次融合。5、杨氏仪器YSTH-016-A大型高低温试验室创新点：采用独特的平衡调温调湿方式，可获得安全、可靠的温湿度环境。具有稳定、平衡的加热加湿性能，可进行高精度、高温度的温湿度控制。装备高精度智能化的温度调节器，温湿度采用彩色液晶触摸显示屏，可进行各种复杂的程序设定，程序设定采用对话方式，操作简单、迅速制冷回路自动选择，自控装置具有随温度的设定值自动选择运转制冷回路的性能，实现高温度状态下的直接启动制冷，直接降温。6、轶诺HAWK 652RS-IMP凸鼻子洛氏硬度计创新点：凸鼻子175mm，喉深175mm第二Z轴测试台&载物台附件，电动滚珠轴承力传感器，闭环，力反馈系统在压头处测量试验力全高度线性滑动，无迟滞机械系统测试纵高650mm 425 x 370 大工作台和带t型槽的硬质平台200mm可移动测试台，可允许插入特殊试台 用于试样照明的LED灯内置高性能系统控制器，mSSD硬盘Win10系统，IMPRESSIONS™ 控制软件 15”工业触摸屏LAN，W-LAN，USB连接，预安装远程支持软件 ABS外壳，保护主体不受损坏可选配BIOS布氏压痕光学扫描仪，用于自动布氏测量。7、Thermo Scientific LInspector锂离子电池测厚仪创新点：测量光斑尺寸小，采样速率高，可实现无与伦比的条纹分辨率和涂层边缘缺陷分析；更快的扫描速度可覆盖更大的范围，从而降低未被检出的缺陷的发生；精确测量和自动模头控制，确保产品符合严苛的产品规范；精确的涂布宽度尺寸分析，可避免电极材料的过度浪费；基于云的数据和已识别缺陷存档，可实现产品缺陷全面追溯；基于云的数字化 IPM 和仪器性能管理，实现了对仪器健康状况和运行状态进行全天候自动化的智能监控，同时，可对数据进行安全存档，确保合规性数据的完整性和安全性；自动通知服务通过仪器健康状态诊断可实现快速服务响应，提高故障的首次修复率，从而减少停机时间，并提高生产率。8、Alias-005弹痕分析系统创新点：可以构建视觉效果丰富的3D项目符号和弹匣图像，然后提供强大的工具来使用地形敏感的彩色化以及可调整的光源和轴方向来分析它们。ALIAS图像数据由世界上最先进的瑞士制造，特定于应用的干涉仪捕获，然后使用完全现代化的64位计算和应用程序体系结构进行处理，该体系结构使用专利软件算法快速定义3D数据。ALIAS的3D，微米和纳米级分析提供了前所未有的准确性。简化的三步信息管理/可视化/确认过程可加快在成年犯案案件中定罪的时间。9、LTS-640V1mk手持便携应力分析仪创新点：重量仅为650克，方便携带；高分辨率、高灵敏度，应力灵敏度小于1MPa，允许苛刻环境监测； 分析速度快、稳定性优良； 无盲点、多点位确定应力。10、丹东百特BeNano90Zeta纳米粒度及Zeta电位分析仪创新点：BeNano 系列纳米粒度电位仪是丹东百特仪器有限公司全新开发的测量纳米颗粒粒度和Zeta电位的光学检测系统。该系统中集成了动态光散射DLS、电泳光散射ELS和静态光散射技术SLS，可以准确的检测颗粒的粒径及粒径分布，Zeta电位，高分子和蛋白体系的分子量信息等等参数，可广泛的应用于化学、化工、生物、制药、食品、材料等等领域的基础研究和质量分析质量控制用途。11、晟鼎精密SDC200S动态接触角测量仪创新点：自主研发的分析软件，衬时跟踪设备状态。可对设备测量参数进行设置，同时对设备的状态进行实时跟踪；3D形貌法和局部轮廓测试法，由于材料表面自由能难以保持趋于稳定的状态，导致液滴的3D形态与二维形态产生较大出入，用3D形貌法和局部轮廓测试法可以消除样品表面能不规则造成的影响，从而得出较准确的效果；测量功能升级，全自动实时跟踪测量数据，实时动态谱图，多种表面自由能测量，连续动态润湿性测量。12、国仪量子ASG8000数字延时脉冲发生器创新点：国仪量子全新上市新品，高达8通道，最高精确到50ps，存储高达4GB。需要特别指出的是，本次入围评选仅限于2021年上半年申报的仪器范围。有些厂商虽然在网上进行了申报，但在规定时间内没有能够提供详细、具体的仪器创新点说明，有说服力的证明材料以及详细的仪器样本，因此这次没有列入入围名单。另外，非独家代理的代理商提供的优秀国外新品也不能入选。由于本次参与申报的厂家较多，产品涉及门类也较多，对组织认定工作提出了很高的要求，因此不排除有些专业性很强的仪器未被纳入评审范围。该入围名单将在仪器信息网进行为期10天的公示。所有入围新品的详细资料均可在新品栏目进行查阅，如果您发现入围仪器填写的资料与实际情况不符，或非2021年上市的仪器新品，请您于2021年8月26日前向“科学仪器优秀新品”评审委员会举报和反映情况，一经核实，将取消其入围资格。“科学仪器优秀新品”评选活动建立了长期、稳定、高水平的四级评审体系：“专业编辑团”、“网络评审团”、“技术评审委员会”、“技术评审委员会主席团”。专业编辑之外的评审专家分别来自高校、研究所和企业，从事仪器研制、制造和应用相关工作，其中具有研究员、教授等高级职称的专家所占比例超过了90%。 “专业编辑团”承担新品初审的工作 “网络评审团”分别承担“季度入围奖”、年度“提名奖”评审工作 “技术评审委员会”承担年度“优秀新品奖”评审工作 “技术评审委员会主席团”承担各个阶段评审工作的监督、检查工作，对“季度入围奖”名录、年度“提名奖”名录、年度“优秀新品奖”名录拥有最终裁决权。各位新品评审专家按照严格的评审程序，对申报的新品进行网上、网下的评议(逐一进行打分、是否推荐并给出评审意见)。更多内容请点击详情查看。“科学仪器优秀新品”评审委员会联系方式：电话：010-51654077-8027 刘女士传真：010-82051730电子信箱：xinpin@instrument.com.cn

X射线衍射法是表面/次表面残余应力测定技术中为数不多的无损检测法之一，是根据材料或制品晶面间距的变化测定应力的，至今仍然是研究较为广泛、深入、成熟的残余应力分析和检测方法之一，被广泛的应用于科学研究和工业生产的各领域。2012年日本Pulstec公司开发出基于全二维探测器技术的新一代X射线残余应力分析仪——μ-X360n，将利用X射线研究残余应力的测量速度和精度推到了一个全新的高度，设备推出不久便得到业界的广泛好评。由于其技术先进、测试数据可重复性高、使用便携等优势，一经推出便备受业界青睐！圆形全二维面探测器一个突出的优势就是X射线单角度一次入射到样品即可得到一个完整的德拜环，一次性获得500个数据点进行高精度数据计算，因而不再需要测角仪，从而摆脱了测角仪对不规则形状样品测试局限，使斜面、弧面、球面等不规则形状样品的残余应力测量成为了可能。除常规样品外，基于全二维面探技术的便携式X射线残余应力分析仪可以测试圆棒、轴承、底盘、螺丝、滚珠丝杠/杆、消声器、连杆、排气管、吊挂构件、角焊区、齿轮齿牙、车轮、管道、油罐、各种压力容器、桥梁等各种工件和构件的残余应力，其中以焊接残余应力检测/焊缝残余应力检测、管道残余应力（尤其钢管残余应力）检测、切削残余应力检测、油罐残余应力检测和齿轮残余应力检测在工业和科研中应用为广泛。2018年，日本Pulstec公司成功克服技术难点，发布了新的产品型号：μ-X360s，将全二维面探测器技术的产品设计和功能完善再次升！目前，PULSTEC已经在全球17个安装了超过450台便携式X射线残余应力分析仪，被用于诸多大学和研究实验室中，包括日本、美国、英国、德国、中国和新加坡，以及许多工程制造企业，特别是诸如汽车、机械、航空航天领域等等各个行业，众多客户也进行了很多有意义的研究工作并发表了大量文章，近期我们对这些文章进行收集并按照应用及不同材料归类整理，希望可以帮助广大科研工作者更好了解PULSTEC μ-X360系列残余应力分析仪的强大能力及广泛应用。一、焊接●Increase of bending fatigue resistance for tungsten inert gas welded SS400 steel plates using friction stir processing, Materials and Design 61 (2014) 275-280●Practical examination of the welding residual stress in view of low-carbon steel welds, J MATER RES TECHNOL. 2020 9(3): 2717–2726●Investigation of the Residual Stress in a Multi-Pass T-Welded Joint Using Low Transformation Temperature Welding Wire, Materials 2021, 14, 325.●Measurement of Residual Stress in Arc Welded Lap Joints by cosα X-ray Diffraction Method, Journal of Materials Processing Technology, Volume 243, 2017, Pages 387-394●Prediction of residual stresses induced by low transformation temperature weld wires and its validation using the contour method, Marine Structures 44 (2015) 232-253●焊接工艺对SUS301L不锈钢残余应力的影响，Electric Welding Machine Vol. 48 No. 3●不锈钢冷金属过渡焊角接接头应力及变形规律研究，Electric Welding Machine Vol. 47 No. 12 二、铝及铝合金●Influences of residual stresses and initial distortion on spring back prediction of 7B04-T651 aluminium plates in creep-age forming, International Journal of Mechanical Sciences 103(2015) 115–126●The influence of alloy composition on residual stresses in heat treated aluminium alloys, Materials Characterization 105 (2015) 47–55●A parametric study of laser spot size and coverage on the laser shock peening induced residual stress in thin aluminium samples, The Journal of Engineering Volume 2015 Issue13●Effect of cutting parameters on the residual stress distribution generated by pocket milling of 2219 aluminum alloy, Advances in Mechanical Engineering 2018 Vol. 10(12) 1–15●Intermethod comparison and evaluation of near surface residual stress in aluminum parts subject to various milling parameters, 2019 Annual Conference on Experimental and Applied Mechanics Vol. 6●Depth Profile of Residual Stresses to Analyze Textures in Extruded A6XXX, 2021 IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng. 1121 012042●Research on Corrosion Fatigue Crack Propagation Behavior of Welded Joints of A7N01P-T4 Aluminum Alloys, Journal of Corrosion Science and Engineering. JCSE Volume 19, Paper 40三、钛及钛合金●Effect of coolant supplied through grinding wheel on residual stress of grinding surface, Advanced Materials Research Vol. 1017 (2014) pp 33-37●Impacts of Machining and Heat Treating Practices on Residual Stresses in Alpha-Beta Titanium Alloys, Journal of Materials Engineering and Performance volume 29, pages3626–3637 (2020)●Distributional analysis of residual stresses with the Ti-6Al-4V internal trapezoidal thread torsional vibration extrusion, The International Journal of Advanced Manufacturing Technology (2019) 105:4289–4307四、镍基合金●X-ray Residual Stress Analysis of Nickel Base Alloys, Advanced Materials Research Vol. 922 (2014) pp 274-279●Experimental Investigation of Principal Residual Stress and Fatigue Performance for Turned Nickel-Based Superalloy Inconel 718, Materials 2018, 11, 879●Effects of Cutting Edge Microgeometry on Residual Stress in Orthogonal Cutting of Inconel 718 by FEM, Materials 2018, 11, 1015●基于二维面探的高温合金GH4169残余应力研究，表面技术. 2016,45(04)五、钨合金●Nanostructured laminar tungsten alloy with improved ductility by surface mechanical attrition treatment, Scientific Reports | 7: 1351 |六、镁合金●The relationships between residual stress relaxation and texture development in AZ31 Mg alloys via the vibratory stress relief technique, Materials Characterization 99 (2015) 248–253七、钢铁材料●Residual Stresses and Dimensional Changes Related to the Lattice Parameter Changes of Heat-Treated JIS SKD 11 Tool Steels, Materials Transactions, Vol. 55, No. 5 (2014) pp. 831 to 837●Effects of Pulsed Magnetic Fields of Different Intensities on Dislocation Density, Residual Stress, and Hardness of Cr4Mo4V Steel, Crystals 2020, 10, 115●Effect of Lubrication and Forging Load on Surface Roughness, Residual Stress, and Deformation of Cold Forging Tools, Metals 2019, 9, 783●Effects of fine particle peening on fatigue strength of a TRIP-aided martensitic steel, International Journal of Fatigue, Volume 100, Part 1, 2017, Pages 206-214●Very High-Cycle Fatigue Properties and Residual Stress Relaxation of Micro-shot-Peened EA4T Axle Steel, J. of Materi Eng and Perform 28, 6407–6417 (2019)●X-ray Residual Stress Analysis of Stainless Steel Using cosα Method, Advanced Materials Research Vol. 922 (2014) pp 167-172●X-ray Stress Measurement of Ferritic Steel Using Fourier Analysis of Debye-Scherrer Ring, Journal of the Society of Materials Science, Japan, Vol. 64, No. 7, pp. 567-572八、陶瓷材料●基于快速面探测方法的碳化硅表面残余应力测量， Diamond & Abrasives Engineering No. 6, Vol. 38, Serial 228九、高熵合金●Modeling and optimization for laser cladding via multi-objective quantum-behaved particle swarm optimization algorithm, Surface and Coatings Technology, Volume 381, 2020, 125-129 十、实际工程应用●Micro-Magnetic and Microstructural Characterization of Wear Progress on Case-Hardened 16MnCr5 Gear Wheels, Materials 2018, 11, 2290●Integrated Forming and Surface Engineering of Disc Springs by Inducing Residual Stresses by Incremental Sheet Forming, Materials 2019, 12, 1646●Determination of residual stresses for helical compression spring through Debye-Scherrer ring method, Materials Today: Proceedings, Volume 25, Part 4, 2020, Pages 654-658●Study on the Influence of Metallic Powder in Near-Dry Electric Discharge Machining, Journal of Mechanical Engineering 66(2020)4, 243-253●Shear cutting induced residual stresses in involute gears and resulting tooth root bending strength of a fineblanked gear, Archive of Applied Mechanics volume 91, pages 3679–3692 (2021)●Damage Evaluation of Carburizing Gear for Remanufacturing, J. Japan Inst. Met. Mater. Vol. 85, No. 5 (2021), pp. 198–206●在役球形储罐残余应力检测技术的应用及展望，特种设备安全技术 2019, (03) 编者：QUANTUM DESIGN中国公司于2015年将PULSTEC公司小而轻的便携式X射线残余应力分析仪引进中国，目前已在国内销售安装多台，客户遍布高校、科研院所及各工业领域。关注Quantum Design China微信公众号，在对话框中输入“残余应力”了解更多信息。

材料的物理性能测试一般包括颗粒大小(粉体)、力学性能、流变性能、吸附性能、热学性能、密度等，相对应涉及到的仪器设备包括：粒度仪、试验机、流变仪、表界面测试仪器、热分析仪器、密度计等。伴随着我国跻身成为世界材料大国，材料测试市场规模大大扩增，用户的测试需求也变得更为复杂。为了满足这一市场变化，国内外仪器厂商在积极推出整体解决方案的同时，也纷纷发布了更优质、更智能的物性测试新产品。　　粒度仪：　　根据测试原理的不同，主要分为激光粒度仪、沉降式粒度仪、光学颗粒计数器、电阻式颗粒计数器、颗粒图像分析仪等几大类。其中，激光粒度仪凭借测量粒度范围宽、速度快、精度高、操作方便，易于维护等优点，已逐渐成为颗粒粒度测试领域中的主流产品。另外，动态光散射粒度分析仪是用于测量纳米级颗粒的粒度分布的一种分析仪器，此外，其还具有测量Zeta电位、大分子的分子量等能力。近年来，粒度仪开始朝着测量下限更低、分辨率更高、测量功能更多的方向发展。Mastersizer 3000超高速智能粒度分析仪英国马尔文仪器有限公司　上市时间：2011年9月　　2011年9月，马尔文公司推出的Mastersizer 3000超高速智能粒度分析仪，测量速度达到10000次/秒，量程宽达10nm至3.5mm，无需更改任何光路设置，实现了从纳米到毫米的跨越；此外，该新品的最大特点是全新折叠式光路系统设计，使得整个光学平台仅长690mm，仪器体积更加小巧精致；同时，Mastersizer 3000配备了先进的干/湿法分散：Aero干法附件可灵活分散粘性样品或易碎粉末；Hydro湿法附件可适用于各种应用的样品。Nanotrac wave纳米粒度及Zeta电位分析仪美国麦奇克有限公司（中国总代理：大昌华嘉） 上市时间：2011年11月　　美国麦奇克继上半年的S3500SI激光粒度粒形分析仪新品后，于2011年11月再次推出了因其外型呈波浪型而命名的Nanotrac wave纳米粒度及Zeta电位分析，采用最新一代Nanotrac wave微电场分析技术与“Y”型光纤探针光路，可直接测量悬浮体系中的颗粒粒度分布，实现了一次进样就可获得样品的粒度分布与Zeta电位分析数据；此外，Nanotrac wave还引入了能谱概念，选用先进的动态光散射技术，180°检测异相多谱勒频率的变化，稳定性好，重现性高。　　热分析仪器：　　热分析仪器能是与X 射线物相分析、电子显微分析、能谱分析并称为现代材料分析的四大手段，现代热分析技术经过半个多世纪的发展已相当成熟，差示扫描量热法(DSC)、热重分析法(TGA)、热机械分析法(TMA)和动态热机械分析法(DMA)是目前常用的四种热分析方法。随着科研工作的不断深入，用户对材料测试的要求日益升级，热分析技术也不断取得创新与突破，如目前热分析仪器正向着仪器功能的扩展与升级、软件的突破以及热分析联用技术的发展几个方面。Discovery热重分析仪美国TA仪器公司　上市时间：2011年11月　　美国TA仪器继2010年推出了“DISCOVERY DSC”差式扫描量热仪外，2011年11月再次发布Discovery热重分析仪。该新品拥有专利高分辨TGATM技术、创新的红外加热炉，其测量结果在灵敏度、精密度、分辨率等参数方面有了新的跨越；同时，Discovery TGA具有很高灵活性和可靠性的自动进样器，其全新的气体输送模块提供了气体切换及混合的功能，保证了对气氛最大程度的控制，进一步确保了测量结果的准确性。Micro DSC M生物微量热仪法国塞塔拉姆仪器公司　上市时间：2011年12月　　微量热技术是一种新型的热分析技术，常被用于测量生物大分子的反应热效应。法国塞塔拉姆公司于2011年12月推出的Micro DSC M生物微量热仪，采用了基于卡尔维(CALVET)量热原理的“三维传感器”(3D-sensor)技术，能够完全真实反映样品的热性质，可提供传统DSC难以企及的测试灵敏度、精度及准确性；同时，Micro DSC M兼具恒温及温度扫描模式，配备多种样品池，可以实现搅拌、定量加样等操作，模拟固液混合、流体混合、润湿溶解等实际反应过程。　　流变仪/粘度计：　　流变仪是一种用于测定聚合物熔体，聚合物溶液、悬浮液、乳液、涂料、油墨和食品等流变性质的仪器，可分为旋转流变仪、毛细管流变仪、转矩流变仪、转矩流变仪和界面流变仪。目前国内外主要的流变仪供应商有奥地利安东帕、赛默飞世尔、英国马尔文、美国TA仪器、美国Brookfield公司、长春智能、上海中晨等。而粘度则是流体物质的一种物理特性，可反映流体受外力作用时分子间呈现的内部摩擦力，在工业生产和科学研究中，常通过测量粘度来监控物质的成分或品质，而监控工具便是粘度计。第三代MCR系列模块化智能型高级流变仪奥地利安东帕(中国)有限公司　上市时间：2011年7月　　安东帕公司2011年7月隆重推出第三代MCR 系列模块化智能型高级流变仪—MCRxx2 系列，包括MCR52、MCR102、MCR302、MCR502四个型号，覆盖了从质量控制到顶级流变学基础研究的所有领域。MCRxx2配备全面升级的的无刷同步直流马达、高精度空气轴承，专利的法向力传感器，使测试精度和测试范围提升到全新高度；Toolmaster、TruGap、T-Ready、TruStrain、TruRate五项技术全面领先于竞争对手；此外，MCRxx2可提供各种模块化控温系统，温度范围可从-150到1000℃，样品可从低粘度液体到高弹性固体，而测量模式可从传统流变测试到DMTA测量。Discovery系列流变仪(DHR)美国TA仪器公司　上市时间：2011年9月　　除了上面提到的Discovery DSC、Discovery TGA外，美国TA仪器2011年还同步推出了Discovery系列流变仪(DHR) ，采用了专利的拖杯马达、第二代磁悬浮轴承、力再平衡传感器和即将获得专利的双读取头的光学编码器、真实位置传感器等最新技术，全面提升了自身测试性能和技术指标，可进行直接应变控制或直接应力控制测试和精确的法向力测试；同时，Discovery系列流变仪(DHR)的夹具和温控系统都具有智能识别功能。SpectroVisc Q3000便携式快速运动粘度计美国斯派超公司(中国总代理：德祥科技)　上市时间：2011年10月　　BCEIA 2011举办期间，美国斯派超公司（Spectro Inc.）携手其中国独家总代理德祥（Tegent）推出了便携式快速运动粘度计SpectroVisc Q3000。该新品采用了可分裂样品池(Split Cell Design)专利技术，只需要一键操作，软件就会自动探测油品流动时间，并分析得出其粘度，非常方便；其质量仅为1.8kg，电池充电后可连续工作6小时，可带到任意现场进行测量，具有无需溶剂，分析速度快，所需样品量少等特点。　　试验机：　　也可称作材料试验机，主要用于检测材料的机械物理性能的仪器设备，被广泛应用在机械制造、食品医药、石油化工、航空航天等工业部门及大专院校、科研院所的相关实验室，有数据显示，中国试验机市场销售总额每年可高达40亿人民币。目前，材料试验机的分类有很多，根据用途可分为万能试验机、冲击试验机、疲劳试验机、压力试验机等，随着试验机行业市场潜力与发展势头日益强劲以及人们对材料力学性能测试要求不断提高，试验机技术开始朝着多样化、高精度以及环境模拟等几个方向发展。QJ211橡胶材料试验机上海倾技仪器仪表科技有限公司　上市时间：2011年9月　　继2010年MTS推出Criterion（信标）系列、2011上半年劳埃德公司推出LS1高精度单柱试验机、上海衡翼推出HY系列试验机后，2011年9月，上海倾技公司推出QJ211橡胶材料试验机。该试验机拥有超大数显控制系统-为主机曲线、力值、速度和变形动态显示，加上电脑可实现微机操作，参数随意设定，可以做不同材料30KN以内的拉伸、压缩、弯曲、剥离、撕裂、剪切、刺破、低调疲劳等多项力学试验；同时，在试验区间还可选装恒温环境箱，以满足高温或低温试验的需要。　　表界面物性测试仪器　　表界面物性测试仪器是测量、分析物体的比表面积、接触角、孔隙度、表面自由能、表面张力等物理参数的仪器，广泛应用于石油、印染、医药、喷涂、选矿等行业。比较常见的有物理/化学吸附仪、比表面仪、接触角测定仪、压汞仪、孔径/隙度分析仪等。目前，表界面物性分析仪器正朝着自动化、智能化、功能可扩展的方向发展。ChemiSorb HTP全自动六站化学吸附仪麦克默瑞提克(上海)仪器有限公司　上市时间：2011年12月　　2011年12月，麦克默瑞提克公司成功推出了ChemiSorb HTP完全自动化高测试量化学吸附分析仪，可用于测定催化剂材料的金属分散度、活性金属表面积、活性粒子、表面酸度。该仪器包含六个独立经营分析站，可同时运行，也可单独运行，分析测试量大，节省时间及实验室空间；每个分析站带有独立的加热炉，设定范围：10℃到700℃；此外，ChemiSorb HTP的一大特点是全自动分析，无需人看守即可得到高分辨率吸附等温线。　　环境试验箱：　　环境试验箱目前已发展成臭氧老化试验箱、恒温恒湿试验箱、步入式试验箱、低温试验箱、盐雾试验箱、高低温交变湿热试验箱等多个类别。主要用于医药、化工、食品等行业的粉状、粒状及纤维状物料的浓缩、混合、干燥及需低温干燥的物料(如生化制品等)，更适用于易氧化、易挥发、热敏性强烈刺激、有毒性物料和不允许破坏晶体的物料的干燥。HT/QL-800臭氧老化试验箱北京恒泰丰科试验设备有限公司　上市时间：2011年10月　　HT/QL-800双光速紫外臭氧检测仪为上海大学与北京恒泰丰科技术合作开发的符合国际公认标准检测臭氧的仪器，采用自主研发电脑型臭氧浓度、温湿度控制器，集成度高，可靠性能好；同时，该新品还可自动调零控制，无臭氧冷光源紫外灯寿命长，精度高，其配套的第三代比尔-朗伯数字化系统测量软件，准确可靠。　　关于申报新品 　　凡是“网上仪器展厂商”都可以随时免费申报最新上市的仪器，所有经审批通过的新品将在仪器信息网“新品栏目”、“网上仪器展”、“仪器信息网首页”等进行多方位展示；一些申报材料齐全、有特色的新品还将被推荐到《仪器快讯》杂志上进行刊登；越早申报的新品，将获得更多的展示机会。自2006年开通以来，“新品栏目”已经累计发布了超过2000台最新上市的仪器，是广大用户查找最新上市仪器，了解最新技术进展的首选平台。

2017年6月，Quantum Design公司中国子公司的全二维面探测器技术X射线残余应力分析仪在西南交通大学现代焊接技术四川省高校重点实验室、四川省先进焊接及表面工程技术研究中心顺利完成安装验收。这是继西南交通大学材料科学与工程学院及牵引动力重点实验室之后的三套X射线残余应力分析仪。同时，Quantum Design中国子公司也与西南交通大学在现代焊接技术四川省高校重点实验室、四川省先进焊接及表面工程技术研究中心建立了X射线残余应力分析系统合作示范实验室。 X射线残余应力分析系统合作示范实验室 全二维面探测器技术X射线残余应力分析仪一个突出的优势就是X射线单角度一次入射到样品即可得到一个完整的德拜环，一次性获得500个数据点进行高精度数据计算。鉴于此，X射线不再需要入射多个角度，因而不再需要测角仪，从而摆脱了测角仪对不规则形状样品测试局限，使斜面、弧面、球面等不规则形状样品的残余应力测量成为了可能。其中尤以工业和科研中的焊接/焊缝残余应力检测、管道残余应力（尤其钢管残余应力）检测、切削残余应力检测、油罐残余应力检测和齿轮残余应力检测为广泛。X射线残余应力检测仪部分检测项目 继μ-X360n后，日本Pulsate公司在此基础上推出了新一代的残余应力分析仪μ-X360s。相比于μ-X360n，其具有更快的数据采集速度及更小的体积，更加方便携带。相信新推出的μ-X360s同样帮助您在科研过程中拥有的体验！ 后我们祝愿西南交通大学现代焊接技术四川省高校重点实验室、四川省先进焊接及表面工程技术研究中心的X射线残余应力分析系统合作示范实验室在焊接残余应力研究方面取得不断突破，也希望西南交通大学的这三台全二维面探测器技术X射线残余应力分析仪能帮助老师们在相关科研领域取得更多学术成就。相关产品链接：日本Pulstec便携式X射线残余应力分析仪 http://www.instrument.com.cn/netshow/SH100980/C260145.htm新一代超快高精度X射线残余应力分析仪 http://www.instrument.com.cn/netshow/SH100980/C228763.htm

前言： 粉体综合特性测试仪，作为粉体研究领域的得力助手，以其全面、准确的测试功能，为科研工作者提供了深入了解和掌握粉体特性的重要工具。下面，我们将从多个方面详细阐述粉体综合特性测试仪的作用。 产品链接https://www.instrument.com.cn/netshow/SH104275/C550224.htm 一、全面检测粉体特性 粉体综合特性测试仪能够全面检测粉体的各项特性，包括粒度分布、比表面积、堆积密度等关键参数。这些特性是粉体性能和应用效果的重要影响因素，通过全面检测，科研人员可以深入了解粉体的物理和化学性质，为材料研究和应用提供有力支持。 二、优化粉体加工过程 粉体综合特性测试仪能够准确评估粉体在加工过程中的性能表现，如流动性、分散性、压缩性等。这些数据可以帮助科研人员优化粉体的生产工艺，提高生产效率，同时保证产品质量。此外，测试仪还可以用于评估不同粉体之间的相容性，为混合和配方设计提供指导。 三、保障粉体应用安全 粉体综合特性测试仪在粉体应用安全方面发挥着重要作用。通过对粉体的毒性、易燃性、易爆性等安全性能的测试，可以确保粉体在储存、运输和使用过程中的安全。同时，测试仪还可以帮助科研人员及时发现潜在的安全风险，为预防和控制安全事故提供有力支持。 四、推动粉体领域发展 粉体综合特性测试仪的广泛应用，不仅提高了粉体研究和应用的水平，还推动了整个粉体领域的发展。通过不断深入研究粉体的特性和行为，科研人员可以开发出更多具有优异性能的新材料，拓展粉体在各个领域的应用范围。 总结： 粉体综合特性测试仪在粉体研究领域具有不可替代的作用。它能够全面检测粉体特性、优化加工过程、保障应用安全，并推动粉体领域的发展。随着科技的不断进步和应用的不断拓展，粉体综合特性测试仪将为粉体研究和应用带来更多的可能性。

导读：X射线衍射法是根据材料或制品晶面间距的变化测定应力的，是至今研究较为广泛、深入和成熟的残余应力分析和检测方法，也是表面/次表面残余应力测定技术中为数不多的无损检测法之一，在科学研究和工业生产的各领域具有广泛应用。2012年日本Pulstec公司开发出基于全二维探测器技术的新一代X射线残余应力分析仪——Pulstec μ-X360系列，将利用X射线研究残余应力的测量速度和精度推到了一个全新的高度。由于其技术先进、测试数据可重复性高、使用便携等优势，一经推出便备受业界青睐！残余应力往往在金属构件的冷、热加工过程中形成，对构件的屈服极限、疲劳寿命、变形及金属脆性破坏有很大的影响。残余应力会影响到机械构件和工程的质量、使用寿命及其安全保障，尤其近几年人们对高铁、航空航天、船舶海洋、石油化工、民用基础设备设施、国防等部门的安全和防护愈加关注，准确测定残余应力越来越受到科研单位和公司企业的高度重视，比如：航空领域的涂层残余应力检测，基础建设领域的钢结构残余应力检测，冶金领域的铸造、切割和轧制残余应力检测，机械加工领域的钢轨残余应力检测等等。在电力相关行业，残余应力的准确测量及消除（或引入）也越来越受到重视，例如电站压力容器的失效分析、高电压大容量变压器绕阻的绕制残余应力、输电线路钢管塔焊接残余应力以及电力铁塔螺栓的残余应力等。近日，QuantumDesign中国公司在国家电网有限公司某重点实验室完成了μ-X360s残余应力分析仪的安装验收，并对用户进行了相关知识和设备操作的全面培训。至此，Pulstec μ-X360s残余应力分析仪已实现了在国家能源集团、华能集团两大发电集团以及国家电网、南方电网两大电网公司的全面落地！此台设备于2022年年底运抵国内，为保证用户的科研使用需求，QuantumDesign中国公司调集技术力量，与用户紧密合作，于春节前顺利完成了设备的安装培训工作，所有技术指标均符合要求，设备正式交付使用。相较于传统的X射线残余应力测定仪，新一代μ-X360s具有以下优点：更快速：二维探测器一次性采集获取完整德拜环，单角度一次入射即可完成残余应力测量。更精确：X射线单次曝光可获得500个衍射点进行残余应力数据拟合，结果更精确。更轻松：无需测角仪，单角度一次入射即可，复杂形状和狭窄空间的测量不再困难。更方便：无需任何液体冷却装置，支持便携电池供电。更强大：支持扩展区域应力分布自动测量功能，具备晶粒尺寸均匀性、材料织构、残余奥氏体含量分析等功能。Pulstec与德国Sentenso（Sentenso GmbH）公司合作，于近期推出了工业机器人搭载残余应力分析仪的全新解决方案，实现了X射线残余应力分析仪的自主运动、自主检测、自动绘制应力分布云图以及三维振荡等功能。该系统可采用Kuka公司（Kuka AG）或UR公司（Universal Robots）的工业机器人，通过专用夹具将Pulstec μ-X360s的探头部分搭载于工业机器人手臂上，得益于Pulstec的小质量探头，工业机器人的有效载荷仅需4kg即可满足测试需求。QuantumDesign中国公司于2015年将Pulstec公司小而轻的便携式X射线残余应力分析仪引进中国，目前已在国内销售安装多台，客户遍布高校、科研院所及各工业领域。相关产品1、小而轻的便携式X射线残余应力分析仪-μ-X360s

纽扣撞击强度测试仪︳纽扣撞击强力测试仪︳标准集团品质供应︳咨询电话：13671843966纽扣撞击强度测试仪，又称纽扣撞击强力测试仪，是通过检测塑钮、胶钮的抗撞击阻力从而检测所有类型纽扣（直径10mm或以上）在服装制造或日常使用过程中对强拉或撞击的承载能力的仪器。标准集团（香港）有限公司自主研发的Gellwoen G289 纽扣撞击强度测试仪是严格符合ASTM D5171标准的纽扣测试仪器。测试时，将质量为0.84kg（29.5oz）重物从67mm（2.625英寸）或其他规定高度（至多200mm（8英寸））落下，以纽扣的破裂程度作为考核。该仪器包括一个轴承套，其内配合一个标准质量的冲击头，用于从指定高度下落以冲击纽扣试样。纽扣依据其莱尼尺寸放置于底座金属平台的中心位置，并用定位夹具夹持，冲击强度由重物的质量和下落的高度来评估。详情请访问：http://www.lalianniukou.com/product/2015/98.html 标准集团（香港）有限公司是一家提供材料测试仪器设备的综合供应商，成立于2003年，公司总部在中国香港，在上海设有分公司，在长沙、武汉、济南、沈阳、成都、杭州等地设有办事处及售后维修中心。上海泛标纺织品检测技术有限公司为标准集团上海分公司，全面负责中国大陆地区的销售和售后服务。一直以来，公司始终坚持引进国际最先进的产品，依赖专业高效的服务团队，整合技术和资源优势，为客户解决科研生产中遇到问题提供支持，从而带动国内科研及相关行业水平的提高。通过个性化的售前产品咨询，高效率的售后安装、维护和维修，专业级的技术支持及应用支持，标准集团正赢得越来越多制造商和客户的双重信赖。24小时服务热线：021-64208466、13671843966或登录：http://www.standard-groups.com/

在双面胶的初粘性测试中，滚球法初粘性测试仪和环形初粘性测试仪是两种常用的测试工具。尽管它们的最终目标都是为了评估双面胶的初粘性，但在测试原理、方法以及结果解读上却存在显著的区别。滚球法初粘性测试仪测试原理：滚球法初粘性测试仪通过在一定角度的斜面上滚动标准尺寸的钢球，以测量钢球在胶粘剂表面滚动时的粘附能力。测试时，钢球从斜面顶部释放，滚过涂有胶粘剂的测试表面，根据钢球滚动的距离来评估初粘性。特点：操作简单，测试速度快。测试结果受环境因素（如温度、湿度）影响较小。适用于各种类型的胶粘剂，包括双面胶。适用场景：适用于需要快速评估初粘性的生产环境。适用于胶粘剂的初步筛选和质量控制。环形初粘性测试仪测试原理：环形初粘性测试仪通过将一定直径的环形试样放置在胶粘剂表面，然后以一定速度提起试样，测量胶粘剂粘附环形试样所需的力。测试时，环形试样与胶粘剂接触，然后以恒定速度提起，直至环形试样脱离胶粘剂表面。特点：测试结果更精确，可以量化粘附力。适用于测量特定类型的胶粘剂，尤其是双面胶。测试过程可能受环境因素影响较大。适用场景：适用于需要精确测量粘附力的实验室环境。适用于双面胶的详细性能评估和研究。区别总结测试原理：滚球法侧重于通过钢球滚动的距离来评估初粘性，而环形法则通过测量提起环形试样所需的力来评估。操作复杂度：滚球法操作简单，环形法则可能需要更精确的操作和设备设置。测试速度：滚球法测试速度快，环形法可能需要更多时间来准备和执行测试。环境影响：滚球法结果受环境影响较小，环形法则可能更敏感于温度和湿度变化。结果精确度：环形法可以提供更精确的粘附力数值，而滚球法则提供相对的粘附性评估。适用性：滚球法适用于快速筛选和质量控制，环形法则适用于详细的性能评估和研究。测试成本：滚球法设备通常成本较低，环形法则可能需要更高级的设备。在选择测试双面胶初粘性的设备时，需要根据具体的测试需求、预算和测试环境来决定使用哪种测试仪。每种测试仪都有其优势和局限性，理解这些区别有助于选择最适合的测试方法。

在探讨滚球法初粘性测试仪与环形初粘力测试仪是否检测同一种性能之前，我们首先需要深入理解这两种测试仪器的工作原理、应用场景以及它们各自所侧重测量的物理属性。通过对比分析，我们可以更清晰地认识到两者之间的异同点。一、测试原理与机制滚球法初粘性测试仪工作原理：滚球法初粘性测试仪，顾名思义，是通过观察特定重量的钢球在倾斜的试样表面滚落的最远距离，来评估材料的初粘性。测试时，将试样水平固定在测试台上，上方放置一定质量的钢球，并逐渐调整测试台的倾斜角度，直至钢球开始滚动并记录下滚动的最远距离。这个距离反映了材料表面对钢球的初始粘附能力，即初粘性。机制解析：此方法的核心在于模拟了材料在实际应用中，与轻小物体接触时产生的瞬间粘附效果。它侧重于测量材料表面的动态粘附特性，即在一定条件下，材料表面能够短暂保持接触物体不立即脱落的能力。环形初粘力测试仪工作原理：环形初粘力测试仪则采用了不同的测试原理。它利用一个特定形状和尺寸的环形压头，以恒定的速度或压力压在试样上，随后将环形压头与试样分离，通过测量分离过程中所需的最大力或能量，来量化材料的初粘力。这个过程模拟了材料在受到外力作用时，抵抗分离所需的力学性能。机制解析：环形初粘力测试仪更多地关注于材料表面在静态或准静态条件下的粘附强度，即材料表面与另一物体接触并尝试分离时，所展现出的抵抗分离的能力。这种测试方法对于评估材料的密封性、粘接强度等方面具有重要意义。二、检测性能的差异动态与静态的区分从上述原理可以看出，滚球法初粘性测试仪侧重于测量材料表面的动态粘附特性，即材料在受到外力作用（如倾斜角度变化导致的重力作用）时，表面能够短暂保持接触物体不脱落的能力。而环形初粘力测试仪则更侧重于评估材料在静态或准静态条件下的粘附强度，即抵抗分离所需的最大力或能量。应用场景的不同这两种测试方法的应用场景也因此而有所差异。滚球法初粘性测试仪因其简单快捷、易于操作的特点，广泛应用于胶带、不干胶、保护膜等材料的初粘性评估。它能够有效反映材料在实际使用过程中的粘附表现，为产品质量的控制提供重要依据。而环形初粘力测试仪则更适用于需要精确测量材料粘附强度的场合，如密封材料、粘合剂等领域的研发与质量控制。三、综合分析与结论综上所述，滚球法初粘性测试仪与环形初粘力测试仪虽然都涉及对材料初粘性能的测试，但它们所检测的具体性能并不完全相同。滚球法侧重于材料表面的动态粘附特性，而环形初粘力测试仪则更关注于静态或准静态条件下的粘附强度。因此，在选择测试方法时，应根据具体的应用场景和测试需求来确定使用哪种仪器，以确保测试结果的准确性和可靠性。此外，值得注意的是，随着科技的进步和测试技术的发展，新的测试方法和仪器不断涌现。在实际应用中，我们还可以结合多种测试手段，对材料的粘附性能进行全面、深入的评估，以更好地满足产品研发、质量控制以及市场应用的需求。总之，滚球法初粘性测试仪与环形初粘力测试仪各有其独特的测试原理和应用场景，它们共同构成了材料粘附性能测试领域的重要工具。通过科学合理地选择和使用这些工具，我们可以更加准确地了解材料的粘附性能，为相关领域的研发和创新提供有力支持。

纺织仪器是专门用于检测纺织品的性能的仪器。中国纺织测试仪器的发展历史离不开几家国内早期建立的大公司：温州大荣、宁波纺仪、上海千实。　　1965年，宁波纺织仪器厂成立于宁波，经过50年的发展历史，宁波纺仪成为生产销售纺织检测仪器、纺织实验室、恒温恒湿实验室、高温老化室(房)、洁净室、无菌室、计算机通讯机房等特殊环境工程的规划设计、施工、安装的综合厂家。　　1988年，温州大荣成立，大荣纺仪是一家座落于中国浙江温州的纺织检测仪器生产厂家，主要制造物理性能的纺织品检测仪器。　　温州大荣是GB标准起草单位、AATCC、ASTM等会员单位、中纺机械器材工业协会“常务理事单位”、浙江省“高新技术企业”、并被温州政府授予“科技创新示范单位”、“重点企业”、“先进单位”等。　　大荣仪器以价格合理取得重要的市场占有量，公司经过20多年的发展历史，在仪器的品种、生产、售后各方面拥有强大的综合实力。　　2009年，上海千实精密机电科技有限公司成立于上海，隶属于标准集团(香港)有限公司的子公司，千实专注于纺织检测仪器的研发生产。目前，上海千实在中国地区的总代理为标准集团(香港)有限公司，由其全面负责Qinsun旗下仪器在中国地区的销售业务。　　2009 成立上海千实精密机电科技有限公司，确定进入纺织测试仪器领域并提供相关解决方案。在标准集团的资金和资源支持下迅速崛起。上海千实，不仅可以独立研发生产色牢度、缩水率、耐静水压、纽扣强度、拉链测试、撕破强力、透气性、水平垂直燃烧、起毛起球、摩擦色牢度、耐褶皱、防钻绒、皮革弯曲性等产品，不断适用并跟进最新的标准，广泛适用于GB、ISO、 ASTM、AATCC、BS、EN、DIN、JIS等标准。　　2010 – 2011，招聘技术研发工程师硕士以上学历者达到10人以上，行业资深专家5人以上， 成功研发第一条完整的纺织品检测仪器产品线。　　2012 推出热阻湿阻测试仪和MMT液态水分管理性测试仪。　　2013年，上海千实的产品遍布国内纺织、质检、纤检、出入境检验检疫、第三方检测公司、大专院校等企事业单位、国内外大型的上市公司。　　2014年，逐步将Qinsun品牌推向国际市场。上海千实纺织品检测技术公司产品广泛畅销于越南、印度尼西亚、印度、美国、英国等40多个国家。　　2015年，上海千实纺织品检测技术有限公司重新整合资源，致力于提供材料测试方面的实验室整体解决方案，包括实验室设计、仪器配置、标准培训、实验室认证及售后服务。并为质量检测机构、企业及科研单位提供一流的测试仪器设备。　　综上所述：在中国纺织检测仪器的发展历史进程中，我国国产仪器从无到有，从有到全面，从产品模仿到独立创新，尽管2000年以后国内存在不少企业盲目的粗放性生产，但是我国纺织检测仪器设备的科技含量和检测标准的国际化已经取得了重大的进步。然而，在历史的长河中，宁波纺仪、温州大荣、上海千实qinsun发挥了重要的影响力和价值。　　更多纺织仪器行业新闻：http://www.standard-groups.com

9月6日，上海市焊接协会秘书长陈家本，携专家组到捷锐公司，就申报上海市名优产品进行现场评审。此次，捷锐申报的名优产品包括气体汇流排、394系列减压器、整体式焊割炬、机用割炬和FQ系列快接式回火防止器。上海市焊接协会成立于二十世纪八十年代，汇聚着一批焊接领域的专业人士，为上海焊接事业严格把关，对技术交流和提升其中重要作用。 此次，专家组一行来访，就捷锐申报的产品，从原材料、生产制程、第三方检测报告以及现场测试都一一进行审查。捷锐焊割系列产品皆采用优质黄铜制造，所有原材料进行编号记录，保证材料的可追溯性。产品制造采用日本先进数控加工中心，保证产品和设计图纸的一致性。产品测试、检测及包装严格按照ISO相关标准，相关安全测试更是严格按照美国UL安全认证标准执行，保证了产品在研发、生产和使用环节的一致性和有效性。 通过此次现场评审，专家组组长陈家本老师认为，一个企业的产品品质，从其对现场管理、原材料把控、测试方式的严谨等各方面细节可以体现， 捷锐在这些方面让我们看到了闪光点，让我们有充分的理由相信，捷锐在焊接切割领域的实力和表现，带给我们十足的信心。关于捷锐 捷锐企业（上海）有限公司成立于1993年，专精研发制造高洁净之集中供气系统及流体控制相关零件、组件、系统设备、焊割器具、仪器仪表等。产品主要应用在半导体、气体、化工、生物科技、核电、航天、食品等行业。厂区内配备欧美最先进的高科技生产设备，并设置中央实验室、检测室及Class 10/100/1000无尘室。 GENTEC捷锐荣获ISO 9001，ISO13485，API SPEC Q1等国际质量体系认证，并获权使用美国UL及欧盟CE标志。 GENTEC拥有全球40余年的市场、研发及制造经验，提供流体系统整体解决方案，遍布全球的行销服务网络，赢得全球用户的信赖。

国内标准针对起毛起球测试分类过细, 容易产生混淆 。如 GB/T 4802 . 3 —1997 适用于大多数织物, 仅注明毛针织最适宜 而 GB/ T 4802 . 2 —1997 和 GB/T4802 . 1 —1997 又适用各类纺织物 , 以致于企业在测试时无从选择哪个标准。　　测试原理及条件可以得知 , 翻箱式测试( 包括Orbitor 仪器) 可以在无压力条件下测试 ,而另外两种方法实际在轻微压力下测试, 显然结果是有差异的。　　对于纺织出口企业 , 面临贸易国的标准不同 , 对纺织品起毛起球问题测试实际困难更大 。从多数纺织品进口国的测试方法来看, 一般限于翻箱法和马丁代尔法 ,对于起毛起球性能要求高的纺织品采用后者测试为主,因为此法更接近于人们服用过程。　　国内的纺织品起毛起球测试仪器主要分为: 起球箱起球仪 、马丁代尔起球仪 、圆轨迹起球仪、乱翻式起毛球测试仪、圆轨迹法起毛起球仪、ICI钉锤式勾丝性测试仪6种。现以上海千实的几种起球仪作为参考：　　　　1.起球箱起球仪　　符合标准：BS 5811/8479，IWSTM 152，NEXT 19，M&S P18/P18A/P18B/P21A，GB/T 4802.3，BS EN ISO 12945.1　　适用范围：用于正常磨损而产生的起球或勾丝现象，配有独特的控制器，可选标准及其它多种测试转速进行测试，同时配有可编程的30rpm反转系统。　　技术参数：　　1.可配有4个起球箱；　　2.具有正反转功能；　　3.转速：20, 30, 40, 45, 50, 60, 65, 70 rpm可任意选择；　　4.液晶屏显示所有测试参数；　　5.配有实验结束报警功能；　　6.密封性好；　　7.马达保护功能：如有外力阻挡，能自动停机，并报警。　　　　2.马丁代尔起球仪　　符合标准：ASTM D4970，ISO 12945.2，GB/T 4802.2/13775/21196.1/21196.2，ASTM D4966，ISO 12947，FZ/T 20020，BS 3424-24/5690，ISO 12947.1/12947.2，M&S P17/P19/P19C，NEXT 18/18a/18b，ISO 5470-2，IWTO 40，JIS L1096 8.17.5 Method E，Woolmark TM 112/196，BS EN 388/530/13770，ISO 20344　　适用范围：　　可检测各种植物的耐磨性及起球性能。在一定的压力下，试样和指定的磨料进行持续换向摩擦，和标准参数对比进行磨损和起球程度评价。触摸屏控制，配备功能全面的编程器，可预编程批次及总计数，单独设置每个测试头的计数 可选择包括标准速度在内的4个速度。　　技术参数：　　1.工位数：9工位 　　2.计数范围：0～999999次　　3.最大动程：横向 60.5±0.5mm，纵向24±0.5mm　　4.加压物质量：　　a.夹持器：200±1g　　b.衣料试样重锤：395±2g　　c.家具装饰品试样重锤：594±2g　　d.不锈钢蝶片：260±1g　　5.磨块有效摩擦直径：　　A型 200g(1.96N)摩擦头(9kPa)￠28.8 -0.084mm　　B型 155g(1.52N)摩擦头(12kPa)￠90 -0.10mm　　6.夹持器与磨台相对运动速度：20-70r/min(可调)　　7.装样压锤质量：2385±10g　　　　3.圆轨迹起球仪　　符合标准：GB/T 4802.1 JIG 040　　适用标准：本仪器用于测试毛织物、化纤纯棉、混纺、针织、机织物的起毛气球状况，以鉴别产品质量和工艺效果。测试时织物与尼龙刷及磨料摩擦，或者仅在调湿状态下和磨料摩擦。　　技术特点：　　1.磨头与磨台平面接触间隙 ≤0.2mm　　2.磨头与磨台平行度 ≤0.3mm　　3.磨头与磨台相对运动轨迹 40±1mm　　4.尼龙刷面平齐，其高度差0.5mm　　5.磨台往复速度 60±1次/min　　6.磨头重量 490cN±1%　　7.大重锤重量 290cN±1%　　8.小重锤重量 100cN±1%　　9.次数选择 1～9999　　10.满足标准测试要求　　　　4、乱翻式起毛球测试仪：　　符合标准：　　ASTM D3512，GB/T 4802.4，ISO 12945.3，JIS L1076-D　　适用范围：　　用于检测织物的起毛起球性能。将105mm×105mm的样品分别放入测试箱中，在叶轮的旋转作用下，置物盒软木衬壁持续随机摩擦，将定时器设置到规定时间，到达设定时间后声响报警，提示试验结束。测试时测试室内会注入压缩空气，以增强翻转，气压可调。　　技术参数：　　1.样品测试室：4个 　　2.每个测试室配有旋转的不锈钢叶片 　　3.配备测试室要求密封性好 　　4.配备数字式电子计数器 　　5.配有实验终了报警装置 　　6.配有压力表及记时器。　　7.滚筒规格：146×152mm　　8.软木衬规格：452×146×1.5mm(L×W×H)　　9.搅棒规格：L=121mm　　10.转速：1200r/min　　11.压缩空气：0.014-0.021MPa　　　　5、圆轨迹法起毛起球仪　　符合标准：　　GB/T 4802.1 JIG 040　　适用标准：　　本仪器用于测试毛织物、化纤纯棉、混纺、针织、机织物的起毛气球状况，以鉴别产品质量和工艺效果。测试时织物与尼龙刷及磨料摩擦，或者仅在调湿状态下和磨料摩擦。　　技术特点：　　1.磨头与磨台平面接触间隙 ≤0.2mm　　2.磨头与磨台平行度 ≤0.3mm　　3.磨头与磨台相对运动轨迹 40±1mm　　4.尼龙刷面平齐，其高度差0.5mm　　5.磨台往复速度 60±1次/min　　6.磨头重量 490cN±1%　　7.大重锤重量 290cN±1%　　8.小重锤重量 100cN±1%　　9.次数选择 1～9999　　10.满足标准测试要求　　　　6、ICI钉锤式勾丝性测试仪　　符合标准：　　ASTM D3939，GB/T 11047，JIS L1058　　适用范围：　　ICI钉锤式勾丝性测试仪适用于检测外衣类针织物和机织物及其它易勾丝的织物，特别适用于化纤长丝及其变形纱织物的勾丝性能。可快速检测织物在正常穿着条件下产生勾丝现象的难易程度(即将纱线从织物中钩出)。　　产品详细：　　本仪器配有观测箱及不同织物结构的对比图样卡。配有4个测试辊(套上待测织物)，钉锤球为碳化钨头，并由预定的电子计数器控制。　　技术参数：　　1. 试验片尺寸：220mm×330mm 　　2. 转筒直径：82mm 　　3. 转筒长度：210mm 　　4. 钉锤球：碳化钨头 　　5. 钉锤直径：31.8 mm 　　6. 钉锤重量：135g 　　7. 钉锤突出长度：9.5 mm 　　8. 钉锤植针数：11根钨针 　　9. 钉针外露：10mm 　　10. 尖端半径：R0.13mm 　　11. 导杆工作宽度：125mm 　　12. 钉锤与导杆间距离：45mm 　　13. 测试工位：4工位 　　14. 测试速度：60rpm 　　15. 外形尺寸：1007×508×405mm(40×20×16英寸)(L×W×H) 　　16. 重量：约90kg 　　17. 电源：1∮，AC220V，50Hz，3A。 更多关于 起毛起球测试仪：http://www.qmqqy.com/productlist/list-5-1.html