裂纹扩展速率测试仪

疲劳裂纹扩展速率用什么设备，怎么测？

求金属材料疲劳裂纹扩展试验 国标

1。是先磨样再喷金么2。只为了观察裂纹扩展路径的话需要喷多厚3。使用光学显微镜观察可以观察到么4。北京哪些院校可以进行喷金，北京科技大学可以么，大体收费是多少

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疲劳裂纹长度扩展系统在测试中，如果使用薄片法能否适合在高温和腐蚀环境下使用？而具体的 柔度 法 应该是什么标准？

只知道样品有裂纹、气孔等缺陷的情况下不能用直读光谱分析，但在我们这经常会遇到这种情况，有时后又不能不做，所以想问问大家经常测试有微裂纹或小气孔的样品对设备有什么影响？

astm+e647本专题涉及astm+e647的标准有29条。国际标准分类中，astm+e647涉及到金属材料试验。在中国标准分类中，astm+e647涉及到金属力学性能试验方法。美国材料与试验协会，关于astm+e647的标准ASTM E647-15 测量疲劳裂纹扩展速率的标准试验方法ASTM E647-2015e1ASTM E647-2015 测量疲劳裂纹扩展速率的标准试验方法ASTM E647-13ae1 测量疲劳裂纹扩展速率的标准试验方法ASTM E647-13a 测量疲劳裂纹扩展速率的标准试验方法ASTM E647-13e1 测量疲劳裂纹扩展速率的标准试验方法ASTM E647-13 测量疲劳裂纹扩展速率的标准试验方法ASTM E647-2013 测量疲劳裂缝增长率的标准试验方法ASTM E647-2013e1 测量疲劳裂缝增长率的标准试验方法ASTM E647-2013ae1 测量疲劳裂纹扩展速率的标准试验方法ASTM E647-2013a 测量疲劳裂纹扩展速率的标准试验方法ASTM E647-2012ASTM E647-11 测量疲劳裂纹扩展速率的标准试验方法ASTM E647-2011e1 疲劳裂纹扩展速率测量的标准试验方法ASTM E647-2011 疲劳裂缝增大率测量的标准试验方法ASTM E647-08 测量疲劳裂纹扩展速率的标准试验方法ASTM E647-08e1 测量疲劳裂纹扩展速率的标准试验方法ASTM E647-11e1 测量疲劳裂纹扩展速率的标准试验方法ASTM E647-2008ASTM E647-2008e1 疲劳裂缝增大率测量用测试方法ASTM E647-05 测量疲劳裂纹扩展速率的标准试验方法ASTM E647-2005 测量疲劳裂缝增长率的标准试验方法ASTM E647-00 测量疲劳裂纹扩展速率的标准试验方法ASTM E647-99 测量疲劳裂纹扩展速率的标准试验方法ASTM E647-95 测量疲劳裂纹扩展速率的标准试验方法ASTM E647-2000 疲劳裂缝增长率测量的标准试验方法ASTM E647-1999 疲劳裂缝增长率测量的标准试验方法?[img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/04/202304250608554660_2281_1602049_3.png[/img][img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/04/202304250608554817_2489_1602049_3.png[/img][img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/04/202304250608555072_4673_1602049_3.png[/img]

[align=center][font=宋体][img=,567,278]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2024/07/202407180940109239_4136_1954597_3.jpg!w567x278.jpg[/img] [/font][/align][font=宋体][font=宋体]随着产品快干性能要求的提高，干燥速率的测试也越来越频繁。为了提高检测结果的准确性，提高检测效率，很多厂商设计了各式各样的干燥速率测试仪，最近发现了一款智能干燥速率测试仪对检测的准确性和检测效率有很大的帮助，那就是[/font][font=Calibri]SmartDry[/font][font=宋体]智能干燥速率测试仪。[/font][/font][font=宋体][font=宋体]该设备配备有高精度温度传感器、风速传感器、精密滴水装置等，可快速模拟人体出汗过程，并能快速测定纺织品的干燥速率。特别设计的平行横流风机，可使风速更均匀、更平稳，更能还原实际蒸发过程，测试结果更可靠。而且[/font][font=Calibri]SmartDry[/font][font=宋体]是一台智能仪器，可通过[/font][font=Calibri]WIFI[/font][font=宋体]与手机里安装的[/font][font=Calibri]SmarTexLab app[/font][font=宋体]联网，从而可远程设置参数，监控测试过程，大大提高工作效率。该设备适用于[/font][font=Calibri]AATCC 201[/font][font=宋体]标准的测试。[/font][/font][font=宋体]一、该设备具有以下特点：[/font][font=宋体]1. [/font][font=宋体]智能[/font][font=宋体]该速干测试仪可与智能手机联网，可以远程设置参数和监控测试状态，还可以直接获取测试结果和设备预警等；此外，测试结果可以一键分享。[/font][font=Calibri]2. [/font][font=Calibri][font=宋体]高效便捷[/font][/font][font=Calibri][font=宋体]测试更可靠采用高精度温度传感器、风速传感器和精密滴水装置，可在[/font] 10 [font=宋体]分钟内快速完成干燥速率测试。特别设计的平行横流风机，使风速更加均匀平稳，还原实际蒸发过程，测试结果更可靠。[/font][/font][font=Calibri]3. [/font][font=Calibri][font=宋体]简单易用[/font][/font][font=Calibri][font=宋体]整个测试过程都会显示在屏幕上，并以清晰的数据曲线呈现。精密的外观设计，铝合金硬质氧化表面，经久耐用，易于清洁；七英寸彩色触摸屏，方便实用。[/font][/font][font=宋体]二、操作[/font][font=宋体]该设备操作简单可[/font][font=Calibri][font=宋体]将测试样品[/font][/font][font=宋体]放置[/font][font=Calibri][font=宋体]在恒温[/font]37[/font][font=宋体]℃[/font][font=Calibri][font=宋体]的加热板上面，[/font][/font][font=宋体]使[/font][font=Calibri][font=宋体]一定量的水从仪器底部上升至加热板中央，并浸润样品。仪器内部有一个风速机对样品进行干燥。通过红外温度传感器测试布料温度的变化，判断布料是否干燥结束，根据测试干燥时间得到干燥速度。[/font][/font][font=宋体]总结[/font][font=宋体]该设备相对于其他设备更智能，对于该项目的测试不论在准确性上还是在操作简单程度上都有一定的优点。[/font]

在ICP检测过程中，我们经常会提供方法的扩展不确定度。那么方法的不确定度与仪器检出限的扩展不确定度（外校证书上的）有什么关系呢？如果仪器检出限的扩展不确定度比方法的不确定度大，那么方法不确定度的评估是否合理？首先说说本人的看法，仪器检出限的扩展不确定度基于仪器检出限本身，因为检测浓度低，稳定性差，得出的不确定度往往较大。而我们提供方法的扩展不确定度一般基于定量限以上的浓度，这些浓度大，稳定性较好，得出的不确定度往往远小于仪器检出限的不确定度。所以，方法不确定度与检出限扩展不确定度关系不大，并不影响我们对方法不确定度的评估。不知道大家怎么看，欢迎不同意见。最好能有案例分析。

我单位用的是北京普析的TAS-986,软件里面带标尺扩展功能.铜灯很稳定,基线噪声很低，使用标尺扩展5倍，精度仍然是可以接受的。原来的检出限是0.02mg/l，扩展后的能测到0.001mg/l，这样这台机器的最低检出限能不能说是0.001mg/l?坛上有些人说不能，有的人说

国产GC，FID检测器，毛细柱，0.32X30。柱子是新换的，无污染。进的是标样，没啥杂质。发现峰扩展严重还拖尾。请问该如何调整呢？ 程序升温和恒温操作都是一样的结果，加大载气流量后有所改善，但载气流速已经很大了，不能再加，因为待测组分8min时就出来了。程序升温时，改变升温速率也没啥效果。 会不会是柱子切割的问题http://www.chemalink.net/SEditor/Edit/images/editor/bold_over.gif，换柱子时没专业工具，用的裁纸刀，但是看起来还是比较平的啊。

有一圆柱形（Φ30×20）工件，在其Φ30的面上产生的裂纹（裂纹在深度方向上未贯穿），请问我该怎么取样作金相，来分析裂纹产生的原因？是以Φ30的面磨制金相还是应该将工件沿着裂纹剖开，还是以厚度方向的面磨制金相呢？请各位大虾帮帮忙哦，呵呵，不胜感激啊~~~~http://simg.instrument.com.cn/bbs/images/brow/em09511.gif

【产品介绍】 泰仕达 TSD炉温测试仪优越的隔热性能使测试系统在恶劣热环境中进行温度测绘。和产品一起通过热处理炉，可全程测试监测热处理炉和产品的温度，无需拖偶试验即可取得有价值数据，形成的曲线分析报告能即时提供给工程师们产品和炉子的真实温度状态，将告诉您如何和来优化操作。通过均衡温度，时间和加热速率，您便可提高线速度和产品质量，实现高效率生产。 泰仕达 TSD炉温测试仪是一款高精度、高稳定性的炉膛温度测试记录产品,填补了国内温度采集领域的空白，该系统还配有功能强大的软件分析系统，将采集到的温度值进行数据保存,上位机软件分析系统进行功能温度与长度、时间、产品功能等参数的同步分析处理。【适用范围】： 涂装烤漆炉温测试仪，不粘涂料炉温测试仪，钢铁热处理炉温测试仪，轮毂热处理炉温测试仪，SMT炉温测试仪，钎焊炉温测试仪，汽车涂装炉温测试仪，食品烘烤炉温测试仪，陶瓷烧制炉温测试仪，搪瓷炉温测试仪。

看到这么一段文字： 晶粒大的合金或金属，裂纹的形成是断裂的主导机制。当材料发生范性形变时，形变促进了裂纹的形成，因此，材料迅速断裂，造成，屈服强度和断裂强度相差很小的结果。 晶粒小的合金或金属，裂纹的扩展是断裂的主导机制。当材料范性形变开始后，裂纹不断产生，但是，由于1.晶界的面积变大，对裂纹的扩展产生了阻碍作用2.范性增强，从而分担吸收了更多的功，分担在裂纹上的功减少所以，裂纹扩展受到的阻碍作用加大，晶粒越小，阻碍越大。材料屈服后，经历程度较大的范性形变才会断裂，因此，屈服强度和断裂强度相差加大，晶粒越小，相差越大。问题是：为什么大晶粒金属或合金的断裂机制是裂纹的形成，而小晶粒的材料断裂机制是裂纹的扩展呢？寻高手阿！！！！！！！

[b]织物胀破测试[/b]仪指织物在一垂直平面的负荷作用下，鼓起、扩张进而破裂的时的强度和高度。胀破仪适用在梭织、针织、无纺布、纸张、板材、薄膜等产品行业。 胀破仪在检测行业也是重要的检测指标之一，目前胀破仪主要分为两种：1.种是液压胀破测试仪；2.气压胀破测试仪 他们最主要的区别就是用的介质不用，同时结果也没有可对比性。A.液压胀破测试仪主要使用的介质是甘油（85%），通过甘油的以一定的上升速率，将测试样品瞬间爆裂时的力值和高度。目前主要有类有机械式：；全自动式： 主要测试标准：ASTM D3786-06、BS 3424-6-B、ISO 13938-1、ISO 3303-B、 ERT 80-4.02、GB/T 7742.1 B.气压胀破测试仪主要是通过空气压缩机恒定速率通过测试样品的瞬间爆破力值和高度。 目前主要作为液压胀破测试仪补充型设备使用，采用该检测方法的相对还比较少。主要测试一些胀帐篷，降落伞等方面的胀破强力。 主要使用标准：ASTMD 3786 ,ISO 13938.2,ISO 2758,GB/T7742.2

1. 疲劳断裂失效的一般特征：①疲劳断裂的突发性；②疲劳断裂应力很低；③疲劳断裂是一个损伤积累的过程；④疲劳断裂对材料缺陷的敏感性；⑤疲劳断裂对腐蚀介质的敏感性。2. 金属疲劳断口宏观形貌：疲劳核心、疲劳源区、疲劳裂纹的选择发展区、裂纹的快速扩展区及瞬时断裂区。①疲劳源区：断口表面磨损而又光亮和细晶的表面结构，位于放射源的中心或贝纹线的曲率中心。主要受到应力状态和载荷种类的影响；②疲劳裂纹扩展区：可以有贝纹线也可以没有。3. 疲劳断口宏观形貌的基本特征：①疲劳弧线是疲劳断口宏观形貌的基本特征。它是以疲劳源为中心，与裂纹扩展方向相垂直的呈半圆形或扇形的弧形线，又称贝纹线或海滩花样。②疲劳台阶为疲劳断口上另一基本特征。一次疲劳台阶出现在疲劳源区，二次台阶出现在疲劳裂纹的扩展区，它指明了疲劳裂纹的扩展方向，并与疲劳弧线相垂直，呈辐射状。③疲劳断口上的光亮区也是疲劳断裂宏观断口形貌的基本特征。4. 拉压疲劳断裂：疲劳核心多源于表面而不是内部，这一点与静载荷拉伸断裂时不同。弯曲疲劳断裂：单向弯曲疲劳（疲劳核心一般发生在受拉侧的表面上。疲劳核心一般为一个，断口上可以看到呈同心圆状的贝纹线，且呈凸向）、双向弯曲疲劳及旋转弯曲疲劳。扭转疲劳断裂：正向断裂、切向断裂、混合断裂5. 疲劳断口的微观形貌特征：疲劳条痕、疲劳条带、疲劳辉纹。塑性疲劳辉纹是具有一定间距，垂直于裂纹扩展方向，明暗相交且互相平行的条状花样；脆性疲劳纹形态较复杂，呈羽毛状的脆性疲劳辉纹花样。塑性疲劳纹与脆性疲劳纹的区别（图5-12）疲劳辉纹的特征：①疲劳辉纹的间距在裂纹扩展初期较小，而后逐渐变大。②疲劳辉纹的形状多为向前凸出的弧形条痕。③疲劳辉纹的排列方向取决于各段疲劳裂纹的扩展方向。④面心立方结构材料比体心立方结构易于形成疲劳辉纹，平面应变状态比平面应力状态易形成疲劳辉纹，一般应力太小时观察不到疲劳辉纹。⑤并非在所有的疲劳断口上都能观察到疲劳辉纹，疲劳辉纹的产生与否取决于材料性质、载荷条件及环境因素等多方面的影响。⑥疲劳辉纹在常温下往往是穿晶的，而在高温下也可以出现沿晶的辉纹。⑦疲劳辉纹有延性和脆性两种类型。疲劳辉纹不是贝纹线6. 机械疲劳断裂：①高周疲劳断裂 微观特征：细小的疲劳辉纹；宏观特征：多数情况下。零件光滑表面上发生高周疲劳断裂断口上只有一个或有限个疲劳源。②低周疲劳断裂微观特征：粗大的疲劳辉纹或粗大的疲劳辉纹与微孔花样；宏观断口上存在多疲劳源是低周疲劳断裂的特征之一。7. 振动疲劳断裂 共振疲劳断裂是机械设备振动疲劳断裂的主要形式，除此之外尚有颤振疲劳和喘振疲劳。8. 接触疲劳：一般认为接触疲劳可分为在材料表面或表层形成疲劳裂纹和裂纹扩展两个阶段。宏观特征：接触面上的麻点、凹坑和局部剥落；微观特征：裂纹源处有明显的疲劳台阶，因摩擦形成的扭曲形态。9. 腐蚀疲劳断裂的断口特征：①脆性断裂，断口附近无塑变。②微观断口可见疲劳辉纹，但由于腐蚀介质的作用而模糊不清；二次裂纹较多并具有泥状花样。③属于多源疲劳，裂纹的走向可以是穿晶型的也可能是沿晶型的，以穿晶裂纹比较常见。④断口上的腐蚀产物与环境中的腐蚀介质相一致。10. 热疲劳破坏特征：①典型的表面疲劳裂纹呈龟裂状；根据热应力方向，也可以近似形成相互平行的多裂纹形态。②裂纹走向可以是沿晶型的，也可以是穿晶型的；一般裂纹端部较尖锐，裂纹内有或充满氧化物。③宏观断口呈深灰色，并为氧化物覆盖。④由于热蚀作用，微观断口上的疲劳辉纹粗大，有时尚有韧窝状花样相对应。⑤裂纹源于表面，裂纹扩展深度与应力、时间及温差变化相对应。⑥疲劳裂纹为多源。

我所在的是一个小公司，前几日有客户反应我公司加工的结晶器铜管，在其钢厂使用后发现，在使用新铜管时钢坯表面有裂纹，漏钢。再换旧结晶器铜管后，就没有裂纹现象，请问是什么问题。

利用毛细现象检查材料表面缺陷的一种无损检验方法。20世纪初，最早利用具有渗透能力的煤油检查机车零件的裂缝。到40年代初期美国斯威策 (R.C.Switzer)发明了荧光渗透液。这种渗透液在第二次世界大战期间，大量用于检查 飞机轻合金零件，渗透探伤便成为主要的无损检测手段之一，获得广泛应用。 　　渗透探伤包括荧光法和着色法。荧光法是将含有荧光物质的渗透液涂敷在被探伤件表面，通过毛细作用渗入表面缺陷中，然后清洗去表面的渗透液，将缺陷中的渗透液保留下来，进行显象。典型的显象方法是将均匀的白色粉末撒在被探伤件表面，将渗透液从缺陷处吸出并扩展到表面。这时，在暗处用紫外线灯照射表面，缺陷处发出明亮的荧光。 着色法与荧光法相似，只是渗透液内不含荧光物质，而含着色染料，使渗透液鲜明可见，可在白光或日光下检查。一般情况下，荧光法的灵敏度高于着色法。这两种方法都包括渗透、清洗、显象和检查四个基本步骤。 　　根据从被探伤件上清洗渗透液的方法，渗透探伤的荧光法和着色法又可分别分为水洗型、后乳化型和溶剂去除型三种。 渗透探伤 　　渗透探伤操作简单,不需要复杂设备,费用低廉，缺陷显示直观，具有相当高的灵敏度,能发现宽度1微米以下的缺陷。这种方法由于检验对象不受材料组织结构和化学成分的限制，因而广泛应用于黑色和有色金属锻件、铸件、焊接件、机加工件以及陶瓷、玻璃、塑料等表面缺陷的检查。它能检查出裂纹、冷隔、夹杂、疏松、折叠、气孔等缺陷；但对于结构疏松的粉末冶金零件及其他多孔性材料不适用。图1为用着色法发现的壳体上的热应力裂纹;图2为用荧光法发现的焊缝裂纹。 着色渗透探伤是无损检测技术中最简便而又有效的一种常用检测用段，它对危及金属、非金属材料制件寿命和压力容器安全的危险缺陷——如焊接裂缝、疲劳裂缝、应力腐蚀裂缝、磨削裂缝、淬火裂缝等表面开口性缺陷的检测具有显示灵敏、结论迅速、重复性和直观性好的独特优点。这些优点使得着色渗透探伤在机械、冶金、石油、化工、铁路、交通、造船、矿山、建筑、航空、航天、发电、受压容器以及国防工业部门质量保证体系中发挥越来越大的作用。　　着色渗透探伤剂可完全用水去除，因而检测成本低，特别适用于原材料及大型构件较粗糙表面的探伤。其探伤灵敏度最低可达到2级(中级)，考虑到用户对被检测表面在预洗的需要，型产品，仍可允许在无水源环境下使用，用本型清洗剂作去除剂用。本产品适用于化工、造船、铁路、石油、重型机械、冶金、军工、压力容器等部门对表面较粗糙、探伤灵敏度要求为2级的铸锻、板、棒等金属原材料、大型零件及结构的渗透探伤。 使用方法： 1、清洗：用清洗剂将被检工件表面的污物(氧化皮、铁锈、油脂等)完全清洗干净； 2、渗透：放置5-10分钟待工件和试块表面干燥后,施加渗透剂,喷嘴应距工件和试块表面 20-30mm,渗 透时间应根据使用说明,一般为5-15分钟,这期间应保持探伤面被渗透剂充分湿润.； 3、清洗：用清洗剂或水(水压≤1.5kg/cm2)将工件表面的渗透剂擦洗干净; 4、显像：将显像剂充分摇匀后，对被检工件保持距离300mm处均匀喷涂，喷涂显像剂后，片刻即　　可观察缺陷；； 5、检查完毕，用清洗剂或水擦洗去除显像剂； 6、按工艺要求将工件处理保存。

我们有一款[url=https://www.hach.com.cn/product/hqbxs]多参数水质测定仪[/url]，但平时主要是用来测水质COD，氨氮，总磷这几个参数，然后试剂也是买厂家的预制试剂，现在因为野外检测需求，更多参数需要检测，发现这个仪器的扩展项中是有的，但是没有使用过，不知道这种扩展项是否可靠，是否需要校准，试剂是需要自己配吗？

调质处理后的圆钢，在没有看见裂纹的情况下，怎么检测有无裂纹呢

??认真而言，断裂力学发展史还可从二十世纪五十年代往前追朔30多年。早在1921年，英国科学家格里菲思（A. A. Griffith）根据裂纹体的应变能，提出裂纹失稳扩展准则—格里菲思准则。它解释了为什么玻璃的实际强度会比理论值小得多。并由此得到裂纹扩展能量释放率的概念。可以说，Griffith理论应该是断裂力学的鼻祖。? ? ?材料的强度是抵抗外加负荷的能力，人们希望材料的强度越大越好。而脆性断裂(fracture)是材料的致命弱点。关于材料发生脆性断裂的基本根源，Griffith认为：实际材料中总存在许多细小的裂纹或缺陷，在外力作用下，这些裂纹和缺陷附近就会产生应力集中现象，当应力达到一定程度时，裂纹就开始扩展而导致断裂。这就是著名的Griffith微裂纹理论。根据Griffith微裂纹理论可知，断裂是裂纹扩展的结果。[img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/04/202204022002266864_6535_1602049_3.png[/img][img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/04/202204022002266825_2789_1602049_3.png[/img]

裂纹形态不同，应该说形成原因肯定是不同的。但分析证明，通常是几种因素共同作用的结果。另外，经常发现在一个钢坯表面上几种缺陷共存，由此可见，形成原因就更加复杂了。综合分析，产生钢坯表面缺陷有四种可能的因素或环节，一是钢锭质量，包括冶炼质量和钢锭表面质量；二是钢锭热送时间长短的影响；三是加热温度、升温速度、保温时间和炉温均匀程度的影响；四是轧制方法的影响。钢锭质量是钢坯表面缺陷最主要的影响因素，而钢锭中气体含量的影响尤为重要。原材料干燥不良，或者雨季炼钢是造成钢中气体含量较高的直接原因，CO和O2在浇注中从钢液逸出滞留在钢锭的表面或浅表面，形成气泡，钢锭在加热中气泡被烧穿，轧制后产生裂纹，钢坯上常见的细、密、短、浅“束状”裂纹，通常称为发裂或发纹，就属此种缺陷。在所有种类的表面缺陷中发纹最多，最常见。氢也是钢坯、锻件表面质量或内部质量的最大威胁，超级白点导致的异常脆性断裂主要是氢含量超标造成的。氢含量达到一定值时，在一定温度下或放置一定时间，由于钢中氢的聚集产生氢脆导致钢锭纵裂，锻件内产生白点缺陷。 夹杂物和夹渣的影响。分析证明，夹杂物是产生钢坯热裂纹的主要内在因素，由于大颗粒夹杂物破坏了金属的热塑性，导致“结疤”缺陷的实例也是常见的。如果在浇注中因浇注速度不均，或钢液有翻花现象，将保护渣卷入钢液并凝结在钢锭的浅表面，就会在轧制时产生“结疤”表面缺陷。检验中，在“结疤”壁上发现了保护渣的主要成分：FeO·SiO2，CaO·Al2O3，Cr2O3·MnO·K2O是最有力的证明。 钢锭模表面质量对钢锭表面影响也不容忽视，模壁清理不干净、钢锭粘模、钢锭模使用末期可能使钢锭表面产生麻坑、折叠等缺陷。较深的麻坑在钢锭加热时不能完全变成氧化铁皮脱掉，也会产生发裂表面缺陷。首钢特殊钢厂在钢锭上进行钻孔实验，以确定钢锭表面凹坑深度、形状、位置与钢坯发裂间的关系，证明了压缩比对麻坑产生裂纹的影响起着较大作用。

本文为本人接触国内某知名太阳能生产企业设备项目后，原文翻译的试验方法希望能给相关同行以帮助对带有微小裂纹的多晶硅圆片的机械压力试验摘要：显微裂纹检测和机械扭曲试验主要用于原切割晶圆来进行太阳能电池生产。关于机械力与裂纹长度之间的关系已经有答案了。小于临界压力时由于反复压力试验裂纹长度并没有显示。实验结果表明在相同长度下边缘裂纹比内部裂纹更具有危险性。断裂力取决于裂纹几何形状和其位置。一旦施加的压力超过它的临界压力，就无法加工成为晶片了。通常会在观察到微裂的地方发生断裂。关键词： 微裂，压力，硅太阳能电池[IMG]http://www.okyiqi.com/uploadfile/081222142757.jpg[/IMG]图片为国外某款微小力试验机的图片，图片上夹具为专用多晶规圆片扭曲夹具1. 简介在硅光电生产过程中最大的问题就是硅片的断裂。由于原硅材料是生产太阳能电池的主要成本，所以一个最自然的一个方法就是减小它的厚度，但是这样做的话会潜在地导致晶片变脆弱，而且会使它的屈服力变低。未受损害的晶片很坚固而且有韧性，但裂纹的存在会降低它的这种机械强度。裂纹主要来源有：材料缺陷，来自于晶锭本身或是在晶片生产过程中的压力（1)，割锯晶片时的机械力或者在运输买卖过程中的机械力造成的缺陷。在太阳能电池生产过程中，对晶片进行加工时晶片会暴露在高温和机械力下，所以那些有裂纹，缺陷，以及有锯痕的晶片的机械强度会大大的降低。、（2）从经济方面考虑应当在发生断裂前尽早的检测出生产线上的脆弱的晶片。对此可以用多种裂纹检测系统（MCD）来进行检测。建立在光学检测系统上用来检测裂纹的红外线检测方法已经研制出来了。先检测出断裂的尺寸，然后在扭曲试验中对晶片施加机械力。以此来对原切割晶圆建立一种不同的机械力与裂纹之间的关系。2. 试验在这项研究中采用的是156*156mm, 厚度为200微米的多晶硅圆片。采用A，B两种商用MCD系统，让红外线穿过晶片，然后通过电荷藕荷摄像机来检测。晶片事先通过A和B 两种系统检测到有裂纹，然后把检测到有裂纹的晶片再次通过MCD系统A，并把晶片的图片保存下来。人工分析这些图片，在这次研究中使用了127种可以检测到有裂纹的硅片。一些有污垢的和存在不同类型的点缺陷的硅片也被采用到这次研究中。图1：上部是扭曲试验图像，下部是在扭曲试验中对晶片施加的主要的力分布。然后开始进行扭曲试验（图1），最大力为1.5N。在以前的实验中1.5N以下的断裂已经做过，所以误差实验对有裂纹的晶片断裂可以估计出来。通过这次实验，记录下最大的弯曲度，断裂力也记录下来。把断裂后的晶片拿来与MCD图像作对比以此来找出原来存大于晶片上的缺陷或者导致这种缺陷的情况。对于那些没有断裂的晶片再重复进行5次这样的实验，然后让晶片再通过MCD系统B然后比照前后图像以此来查看裂纹是否在压力实验中有所加大。然后通过对那些经过断裂压力未受损害的原切割晶片以及那些有断纹的晶片进行不同的力直至其断裂。在这次实验中发现所有的裂纹都是正常生产下造成的，通过实验晶片不会受到人为故意的损害。3. 实验结果&讨论3.1 原切割晶圆由于晶片通过MCD系统进行分析并在扭曲试验中检测，以不同方式进行试验发现了三种不同类型能影响晶片强度的裂纹。3.2 三种不同的裂纹在这次研究中发现的三种的裂纹1. 短裂纹2. 边缘裂纹3. 内部裂纹存在于一个小水晶体内部的短裂纹(小于1mm)通常是比较直，而且有特定的走向。横跨一个或多个水晶体长裂纹通常形状不规则，如图2。由于外部造成的裂纹例如在晶体表面进行冲击而形成的裂纹经常会有这种形状。对数据进行分析后，晶体边缘的裂纹，即边缘裂纹，和在晶体的整个内部表面上的裂纹，这种裂纹不与边缘接触，即内部裂纹，这两种类型的裂纹之间有很大的区别。在1.5N以内的压力试验中只有那些有可检测到有微小裂纹的晶体断裂。所有的断裂后的晶片被重组到一起后与通过微小裂纹检测时的图像进行对比。Figure 2: 箭头所指为来自晶片边缘的不规则的长裂纹（~30mm）。无一例外，裂痕会从检测到的裂纹那继续延伸。当裂纹是长裂纹时，断裂力通常很低，晶片会碎成2-4个小的晶片。对于有小裂纹的晶片来说，施加在的力后，晶片会破碎成几个大的或者很多小的碎片（如图3）。图3：左边：带有13.5mm的内部裂纹的晶片在压力为1.49N时断裂。 右边：带有24.8mm的边缘裂纹的晶片在压力为0.51N时断裂。 断裂延伸跟点阵纹理走向有关系，当断裂继续延伸时，裂纹一般会在比较弱的点阵方向（3）。裂纹通常垂直延伸。带有边缘裂纹的晶片在断裂时所受的力一般比内部裂纹晶片需力小。对于有锯形痕迹的晶片来说，当力达到1.5N时，不会断裂，但是有些情况下断裂会顺着锯痕延伸。4. 结论：通过实验发现一些还有裂纹的晶片仍然能够通过1.5N的弯曲试验。94%的有内部裂纹（小于10mm）的原切割圆晶片能通过压力试验。有边缘裂纹的晶片都不能通过此次试验，即使此边缘裂纹小于2mm。