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无损表征

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  • 技术线上论坛| 12月02日《如何实现厘米级二维材料电学特性的无损、快速表征?》
    报告简介: 如何在不破坏样品的前提下,对大尺寸石墨烯等二维材料的电学性质进行准确快速的测量,是在提升样品质量并推进其实际应用中,亟待解决的重要问题。常规的四探针电阻测量法、原子力显微镜、共聚焦拉曼等表征方法存在测量尺寸小、效率低、对样品有损伤等缺点而无法胜任。在本报告中,我们将结合来自《nature》《science》等期刊的新文献,介绍一种颠覆性技术,它采用非接触式方式,快速准确且高效的实现大尺寸石墨烯等二维材料的无损测量,得到电导率、电阻率、载流子和均匀性等分布信息。此方法同样适用于其他二维材料、半导体薄膜、光伏薄膜的电学性质测量。该方法已经成功应用在西班牙CIC nanoGUNE研究中心等著名高校和企业,并且其对于石墨及其他二维材料电学测量方法已经成为IEC(国际电工委员会,是性的标准化专门机构) TS 62607-6-10:2021(E)的标准规范[1] 1. https://webstore.iec.ch/publication/28888 直播入口:您可以通过扫描下方二维码直接进入直播界面,无需注册。扫码预约观看报告时间:2021年12月02日 14:00 主讲人:弓志宏,物理学硕士,2016年毕业于北京理工大学。主要研究方向为激光光谱学与技术、光与低维半导体纳米结构相互作用以及时间分辨发光动力学等。现担任Quantum Design中国子公司产品经理,多年来一直负责低维材料光学,电学物性测量设备的应用开发,技术支持和市场拓展。技术线上论坛:https://qd-china.com/zh/n/2004111065734
  • 超声无损检测新技术及其在工业领域的应用
    随着社会的发展,超声无损检测技术已经发展了近百年历史。在多种无损检测技术当中,该检测技术具有明显的优势作用,如检测精度以及深度较大、检测成本较低并且在检测过程中不会对设备造成二次伤害。因此,超声无损检测技术在工业领域被广泛应用。近年来,由于工业上对于设备的性能及质量安全提出了更高的要求,超声无损检测技术也在不断地优化和创新。在即将召开的首届无损检测技术进展与应用网络会议,特别邀请了多位专家进行超声检测新技术相关的分享,部分报告预告如下:北京工业大学 刘增华教授《超声导波阵列成像检测技术》(点击报名)刘增华,北京工业大学教授,博士生导师。《无损检测》《北京工业大学学报》编委,《内燃机学报》编委会特邀编委,中国无损检测学会超声检测专业委员会副主任委员,中国仪器仪表学会设备结构健康监测与预警分会理事、副秘书长,全国设备结构健康监测标准化工作组委员兼副秘书长在国内外学术会议及期刊上发表和录用学术论文160余篇,其中SCI、EI收录100余篇;获批国家发明专利30余项,软件著作权10余项。传感器阵列技术日益广泛应用于超声导波监(检)测方法中,可实现结构的大范围、全面和快速检测,已成为超声无损检测和结构健康监测领域的研究热点和难点之一。刘增华教授将在报告中重点介绍全波场成像检测技术、密集阵列成像检测技术、稀疏阵列成像检测技术、智能阵列成像检测技术等。北京航空航天大学 周正干教授《先进超声检测技术及其应用》(点击报名)周正干,北京航空航天大学机械工程及自动化学院教授,兼任中国机械工程学会无损检测分会副理事长、中国金属学会无损检测分会理事、中国声学学会检测声学分会理事、《无损检测》杂志编委等。从事先进超声无损检测技术及系统等方面的研究工作,开展《测试技术基础》和《现代无损检测技术》等课程的教学工作。作为课题负责人主持国家自然科学基金项目9项、工信部两机专项子课题2项、民机专项子课题2项、总装预研项目4项。曾获航天工业总公司科技进步二等奖1次,在国内外公开发表学术论文200余篇。近年来,随着我国重大科技专项的开展,新材料、新工艺及新结构的开发和应用在先进制造领域不断出现,对超声检测技术提出了新的需求。周正干教授将结合目前国内高科技领域复合材料及钛合金的应用技术特点,介绍超声检测仿真技术、空气耦合超声检测技术、多轴联动超声检测技术及其应用案例。天津大学 刘洋教授《超声导波智能成像技术及应用》(点击报名)刘洋,天津大学精仪学院教授,中国仪器仪表学会地学仪器分会理事、中国声学学会检测分会副主任。主要研究方向为复杂结构声场理论、超声传感器及超高分辨率超声成像技术。美国宾夕法尼亚州立大学工程科学与力学博士。曾任美国斯伦贝谢道尔研究所资深研究员,怀俄明大学副教授、超声实验室主任。主持多项超声传感器、超高分辨率超声成像项目,部分成果已完成产业转化;目前已在国际权威期刊和会刊上发表论文50余篇,申请获批专利20余项;多次担任声学检测相关国际学术会议主席,长期担任20余个国际期刊审稿人。超声导波成像技术在无损检测、结构健康监测及油气勘探中具有广泛而重要得应用。刘洋教授将以墨西哥湾漏油这一重大社会事件为引子,介绍本课题组近年来在超声传感器与多尺度超声成像方面的研究进展。北京科技大学 黎敏教授《高品质钢内部质量高精度检测与三维全息表征》(点击报名)黎敏,北京科技大学钢铁协同创新中心,教授,博导。主要开展先进检测技术、工业大数据分析等研究工作。独立负责7项国家自然科学基金等国家和省部级课题,参与鞍钢、首钢、核动力研究院等10余项科研项目,共发表论文50余篇,专著2本,专利8项,转件著作权3项,获省部级科技奖励2项,2013年入选北京市青年英才计划。报告内容包括利用高频超声显微技术对高品质钢内部质量进行三维扫描检测,并通过超声信号特征提取、深度聚类、点云重构等现代信号处理方法,对高品质钢内部的夹杂、缩孔和裂纹等微观缺陷及凝固组织实现高通量表征等。广东工业大学 袁懋诞副教授《材料力学性能的超声无损评价研究及应用进展》(点击报名)袁懋诞,广东工业大学机电工程学院副教授,硕士生导师。主要从事超声无损检测、超声导波技术、残余应力测量等方面研究。主持国家自然科学基金青年科学基金1项、主持国家重点研发计划子任务1项、主持企业横向项目6项,作为核心成员入选广东省“珠江人才计划”创新创业团队和佛山“蓝海人才计划”创新创业团队,作为技术骨干参与国家自然科学基金面上项目2项、企业横向项目4项。发表论文30余篇,申请发明专利10余项。材料的力学性能是保证结构稳定和服役安全的重要指标。超声检测技术由于其无损、高穿透、设备便携等优势被越来越广泛应用于残余应力、弹性常数、强度等力学性能表征。袁懋诞副教授将重点介绍研究团队近年来在超声力学性能无损评价方面的研究进展,主要包括超声兰姆波应力测量、增材制件弹性常数测量、涂层界面结合强度定量表征等三方面内容。首届无损检测技术进展与应用网络会议为了推动我国无损检测技术发展和行业交流,促进新理论、新方法、新技术的推广与应用,仪器信息网将于2022年10月13-14日组织召开首届无损检测技术进展与应用网络会议。会议开设射线检测技术、超声检测技术、自动及智能检测技术、无损检测新技术四大专场,邀请无损检测领域专家老师围绕无损检测理论研究、技术开发、仪器研制、相关应用等方面展开报告,欢迎大家在线参会交流。一、主办单位:仪器信息网二、支持单位:吉林大学、钢研纳克三、参会指南:1、点击会议官方页面(https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/NDT)进行报名。2、报名开放时间为即日起至2022年10月14日。3、报名并审核通过后,将以短信形式向报名手机号发送在线听会链接。4、本次会议不收取任何注册或报名费用。5、会议联系人:高老师(微信号:iamgaolingjuan 邮箱:gaolj@instrument.com.cn)
  • 摩擦磨损试验机 | 航空航天工业材料涂层表征
    航天梦据中国载人航天工程办公室消息,我国载人航天工程已经全面转入空间站在轨建造任务阶段。今年将陆续实施空间站核心舱发射、货运补给、载人飞行等多次任务。追忆漫漫太空之路从人造卫星到载人航天中国航天事业蓬勃发展,探索浩瀚宇宙的伟大事业更加行稳致远,航天梦想实现的脚步越来越近。航空航天工业的发展为航天梦奠定了基础。前言航空航天工业包括从先前设计、建造、测试、销售到后期的飞机维护、飞机零件、导弹、火箭或航天器等各个方面的所有公司和活动。图1展示的就是飞机生产车间。图1 :飞机生产车间民用航空和军用航空的飞机及其零部件是一个非常庞大的产业链,零部件的生产和使用所带来的上下游环节非常之多。而生产一架飞机所用的材料更是种类繁多,这其中包括金属、玻璃、陶瓷、塑料和各种复合材料。为了保证飞机的功能、安全和美观,需要对这些材料的特性进行精确描述和表征。客户痛点分析某飞机部件制造商正在考虑引进一种新型钢材料所制造襟翼滚珠丝杠,然而需要知道它们是否会导致接触材料出现过早磨损的情况。尤其是在航空航天工业体系中,过早磨损是飞机部件制造商面临的一个重要问题。安东帕摩擦磨损试验机可为客户提供摩擦系数的测定和磨损的表征。依照用户的痛点和解析,推荐采用表征仪器为安东帕销盘式摩擦仪(TRB3),如图2所示。如果需要模拟高温服役环境的话还提倡采用高温摩擦仪(THT),如图3所示,安东帕高温摩擦仪能提供非常精准的控温和保证高温下极其高的测试精度。在摩擦学实验结束后,用集成式的表面轮廓仪可以测量磨痕轮廓,直接计算相应的磨损率。图2:销盘式摩擦仪TRB3图3:高温摩擦仪THT实验航空航天工业某部件制造商需要调查制造襟翼滚珠丝杠时使用的两种新的涂层钢材料造成的磨损情况。将两种不同涂层材料的样品制作成样块,如图3所示。图3:客户样品步骤:采用安东帕销盘式摩擦仪对样品进行磨损测试,采用线性往复模式进行试验。摩擦副(对磨体)为100Cr6钢球,硬度大约为60 HRC。实验结束后,记录摩擦系数,并用显微镜观察样品和摩擦副的磨损情况。实验分析与结论经过摩擦学试验后,得到两种不同材料的摩擦系数基本什么变化,具体见图4所示。从摩擦系数的曲线来看,经过25min的磨损试验后两种样品基本没什么损伤。但是,通过显微镜观察后发现摩擦副100Cr6钢球表面有损伤。通过计算得到,1# 样品体系下的100Cr6 钢球的磨损量为0.000186 mm3/(Nm),而2# 样品的磨损量为0.000202 mm3/(Nm)。这样可以看出2# 样品对于对磨体的伤害大。图4:摩擦系数和磨损量过早磨损是航天航空行业制造商的一大难题,而安东帕摩擦仪可以为客户提供这类需求的表征手段。通过结果分析,两种样品的摩擦系数相差不大,摩擦系数随时间的变化的曲线趋势也相一致虽然两种涂层材料的表面基本没有损伤,但是对于对磨体100Cr6 钢球的损伤还是存在的,尤其是2# 样品使对磨体产生更大的损伤。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
  • 自动与智能无损检测技术及其在工业上的应用
    无损检测技术主要依托于声、光、电、磁等原理内容,从而实现对被检测物体内部缺陷以及不均匀性问题的全过程检测与分析,已成为很多工业生产中用来控制质量的重要方法。近年来,随着新材料、新工艺、新技术等兴起,为了更好地适应时代发展需求,无损检测技术也在不断优化和创新,逐渐朝着自动化、智能化以及图像化等方向发展,并逐步应用到相关行业领域。在即将召开的首届无损检测技术进展与应用网络会议,特别邀请了多位专家进行自动化/智能化无损检测技术相关的分享,部分报告预告如下:吉林大学 张建海副教授《极端工况下材料服役性能原位测试技术》点击报名张建海,吉林大学机械与航空航天工程学院副教授,目前担任吉林省材料服役性能测试国际联合中心副主任,致力于极端工况材料服役性能试验装备与原位测试技术研究,在国家自然科学基金、国防科工局技术基础科研、军委科技委装备预先研究等项目的支持下,重点开展了极端工况材料服役性能试验装备和材料力学性能原位测试技术。开发了超高温双轴材料力学性能试验装备和超声、电磁等原位测试设备等10余套,发表 SCI/EI 检索学术论文20余篇;公开发明专利10余项。耐高温材料及其制品因其优异的力学性能,被广泛应用于航空航天、特种装备、轨道交通装备等重要领域。因其制造或服役环境常伴有高温环境,及复杂载荷的作用,耐高温材料及其制品极易出现性能退化、裂纹萌生与扩展等情况,常常引发恶性事故。张建海副教授将在报告中重点讲述围绕极端工况下材料服役性能和点焊焊接高温熔核成型过程,开展超声无损在线检测技术研究,实现高温制造或服役工况下损伤缺陷与材料力学性能参数与快速精确测试的工作。大连交通大学 赵新玉副教授《曲面叶片几何量测量和缺陷检测》点击报名赵新玉,大连交通大学副教授。中国机械工程学会焊接学会/协会理事,超声检测专委会委员。主持完成国家重点研发计划子课题、国家自然基金、国家重点实验室基金等纵向课题;主持完成中国中车、中国特检等企业科研课题10余项;并以主要完成人身份参与国家重大专项、国家自然基金重点基金、国际合作项目等重点科研任务。曾研发设计多通道超声自动扫描和声场测量系统、高频超声显微系统、64通道超声相控阵系统、双机械手超声检测系统、ITO镀膜高精度激光刻蚀设备等,已在航空航天、汽车制造和军工产品检测中获得应用。报告摘要:航空发动机叶片是典型复杂曲面结构,为实现叶片的自动化超声检测,提出基于曲面点云数据重建的自动化检测轨迹规划方法,在此基础上实现7轴联动复杂曲面自动扫描成像;叶片点云采用线激光轮廓仪配合工件旋转轴自动扫描获取,数据拼接整理后采用数据拟合方法获得曲面轮廓方程,基于曲面上的曲线方程规划加减速扫描轨迹,进一步对各扫描轨迹点进行多轴运动分解,获得包括六轴机械手和工件旋转轴在内的各轴轨迹;实际检测实验表明,轨迹规划算法可以实现叶片自动扫描,获得清晰C扫描图像。中国飞机强度研究所 樊俊铃高级工程师《航空复合材料构件超声自动化检测技术及应用》点击报名樊俊铃,高级工程师,现任中国飞机强度研究所损伤检测与评估技术研究室副主任,中国航空研究院一级专家。承担、参与国家科工局、工信部、装发、自然科学基金、航空基金等各类预研课题10余项,主管、参与完成多个型号的结构强度验证工作,承担我国多型军民机结构试验的无损检测与评估任务,在损伤检测和结构强度领域具有较强的技术能力。长期从事业务领域的相关研究工作,发表论文50余篇,申请专利4项,登记软件著作权3项,荣获集团公司航空报国奖个人三等功等多项奖励。报告摘要:针对航空复合材料结构人工超声检测效率低、成本高、结果可靠性低等技术瓶颈问题,重点开展了超声换能器设计、超声无损检测仿真、超声信号降噪与多模式成像、无损检测自动化系统研制等技术研究,突破了超声仿真分析、专用传感器设计、信号分析等关键技术,研发了多通道、宽带宽阵列传感器,自主开发了复合材料构件阵列超声自动化检测系统,有力的支撑了航空复合材料无损检测,提高了检测效率,缩短检测周期,保证了复合材料无损检测可靠性。北京科技大学 黎敏教授《高品质钢内部质量高精度检测与三维全息表征》(点击报名)黎敏,北京科技大学钢铁协同创新中心,教授,博导。主要开展先进检测技术、工业大数据分析等研究工作。独立负责7项国家自然科学基金等国家和省部级课题,参与鞍钢、首钢、核动力研究院等10余项科研项目,共发表论文50余篇,专著2本,专利8项,转件著作权3项,获省部级科技奖励2项,2013年入选北京市青年英才计划。报告摘要:利用高频超声显微技术对高品质钢内部质量进行三维扫描检测,并通过超声信号特征提取、深度聚类、点云重构等现代信号处理方法,对高品质钢内部的夹杂、缩孔和裂纹等微观缺陷及凝固组织实现高通量表征。钢铁绿色化智能化技术中心 吴少波高级工程师《机器视觉技术及在钢铁生产中的应用》点击报名吴少波,钢铁绿色化智能化技术中心,机器视觉组长,研究方向是钢铁机器视觉,博士,正高级工程师,硕士研究生导师。吴少波同志多年从事钢铁机器视觉智能检测技术研究及工程实践,承担了国家“十二五”、“十三五”、“十四五”等多项科研任务,获得部级科技进步二等奖1项,申请发明专利30余项,申请软件著作权10余项,在国内核心期刊和国际会议上发表相关学术论文10余篇。主持的“铁包自动化热检”课题首次实现了铁包全内衬厚度和全外壳温度的热态在线准确测量,负责了“银亮材直径在线测量和分拣系统”、“喷射锭面及中间包测温系统”、“液固相线检测系统”等项目的研发和应用实施,产生了较好的经济和社会效益。本报告以钢铁智能制造为背景,结合报告人及团组的工业实践,介绍机器视觉图像处理和深度学习技术及在钢铁行业中的典型应用,包括生产质量检测和生产物流检测两大方面,其中生产质量检测包括晶粒度级别、组织类别、表面质量、渣液位、形貌、尺寸、温度等生产质量相关的检测;生产物流检测包括工件/炉包/机车标识、生产工具、关键工况等生产物流相关的检测。钢研纳克 刘光磊高级工程师《管材表面缺陷自动智能检测技术及应用》点击报名刘光磊,钢研纳克检测技术股份有限公司无损检测事业部副总经理,高级工程师。长期从事无损检测方法技术研究及自动化无损检测仪器装备研发等工作。主要参研的国家科研课题5项,参研制修订的标准6项,研发成果获省部级奖3项,获得授权的专利5项。报告摘要:管材表面缺陷自动检测常用超声、涡流、漏磁、磁粉等检测方法。针对采用常规检测方法不能有效检测短小裂纹、凹坑、划伤、结疤、异物碾压等难题,重点开展了CCD视觉检测技术的相机、镜头、光路配置、二维三位成像技术、相机景深自动校准技术及独特的缺陷检测算法,开发具有高性能、高处理速度、高可靠性和高稳定性的视觉检测技术和装备,从而实现管材表面缺陷在线智能检测、分类和记录,有效解决人工目视检测效率低,成本高,精确度低的问题。首届无损检测技术进展与应用网络会议为了推动我国无损检测技术发展和行业交流,促进新理论、新方法、新技术的推广与应用,仪器信息网将于2022年10月13-14日组织召开首届无损检测技术进展与应用网络会议。会议开设射线检测技术、超声检测技术、自动及智能检测技术、无损检测新技术四大专场,邀请无损检测领域专家老师围绕无损检测理论研究、技术开发、仪器研制、相关应用等方面展开报告,欢迎大家在线参会交流。一、主办单位:仪器信息网二、支持单位:吉林大学、钢研纳克三、参会指南:1、点击会议官方页面(https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/NDT)进行报名。2、报名开放时间为即日起至2022年10月14日。3、报名并审核通过后,将以短信形式向报名手机号发送在线听会链接。4、本次会议不收取任何注册或报名费用。5、会议联系人:高老师(微信号:iamgaolingjuan 邮箱:gaolj@instrument.com.cn)
  • X射线无损检测技术及其在科研和工业领域的应用
    X射线检测作为无损检测中一种相对较重要的检测方法,主要应用在工件内部形状缺陷检测,能够得到缺陷部位的直观图像,此外,还可对长、宽和高度等相关参数进行检测。因此,这项检测技术在各个行业中获得了广泛应用。为促进相关人员深入了解X射线无损检测技术的发展和应用现状,在即将召开的第二届无损检测技术进展与应用网络会议,特别设置射线检测技术专场,邀请了多位业内专家围绕X射线无损检测技术原理、仪器、应用等展开分享。部分报告预告如下:中国科学院上海硅酸盐研究所研究员 程国峰《X射线三维吸收成像技术原理及其应用》(报名听会)程国峰,理学博士,博士生导师,中国科学院上海硅酸盐研究所 X射线衍射结构表征课题组组长。中国晶体学会粉末衍射专业委员会委员、中国物理学会固体缺陷专业委员会委员、上海市物理学会X射线衍射与同步辐射专业委员会副主任兼秘书长。主要研究领域为X射线衍射与散射理论及应用、三维X射线成像术、拉曼光谱学等。曾先后主持国家自然科学基金、上海市和中国科学院项目多项,主编出版《纳米材料的X射线分析》、《二维X射线衍射》等专译著4部,发布国家标准和企业标准12项,获专利授权7项,在Nat. Mater.,J. Appl. Phys.,Mater. Lett.等SCI期刊上发表论文90余篇。中国科学院金属研究所高级工程师 王绍钢《Fe基非晶涂层的无损原位三维表征与评价研究》(报名听会)王绍钢,博士,高级工程师,中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家研究中心技术支撑部射线组组长。长期致力于材料科学三维评价技术的开发及应用,进行多项软、硬件开发、改造或升级,在无损多相多维多尺度高分辨精确定量和原位多场动态三维评价等方面取得系列技术突破,相关技术在多个重大任务关键材料或部件自主研制中成功应用;负责公共射线技术平台,建设了具有衍射、成像和谱学的综合X射线表征平台。在Science Advances、Advanced Materials、Acta Materialia等SCI期刊上发表论文60多篇,被引用4900余次,H因子为29。申请发明专利5项,已授权2项。主持或参与国家973课题、国家面上自然科学基金、沈阳材料科学国家研究中心青年人才项目和中科院仪器创新项目等。国内外会议特邀报告、口头报告等40余次。Scientific Reports、Chemical Engineering Journal、 Intermetallics等14本SCI期刊特邀审稿人。曾获2014年中国百篇最具影响国际学术论文,2017年度中国精品科技期刊顶尖学术论文-领跑者5000论文,乌鲁木齐市科学技术进步奖一等奖,中国科学院研究生院优秀毕业生等。报告摘要:本报告将对X射线三维成像技术做个简要介绍,在此基础上,重点汇报如何利用X射线三维成像技术对Fe基非晶涂层进行无损三维表征与评价研究。Fe基非晶涂层具有强度高、抗腐蚀能力和抗磨损能力强等诸多优点,有望应用于油气生产、舰船关键部件以及核废水处理等环境。本报告将围绕非晶涂层实际应用中面临的一些腐蚀、冲击等问题,尝试通过无损三维表征与评价研究,来理解特定环境下的损伤机制,找出影响因素及规律,提高涂层的抗腐蚀和抗冲击性能,保障涂层实际应用的安全性和可靠性。上海理工大学副教授 詹科《X射线残余应力测试及应用》(报名听会)詹科,工学博士,上海理工大学副教授,硕士生导师。上海交通大学材料科学与工程学院获博士学位,2010年-2011年获国家留学基金委资助赴美University of Virginia联合培养。现为机械工程学会高级会员,机械工程学会材料分会委员,残余应力专业委员会副主任委员,中国机械工程学会喷丸技术专业委员会副主任委员,上海市物理学会X射线衍射学术委员会委员。目前主要从事金属基复合材料、材料表面工程、残余应力理论及应用等领域的研究。先后主持及参与多项国家自然科学基金、上海市自然科学基金、中国博士后基金等科研项目,发表SCI/EI 论文30余篇,申报专利10余项,参与编著《现代物理丛书-内应力衍射分析》,《金属材料喷丸强化及其X射线衍射表征》。先后与中国中车、中国船级社、宝钢中央研究院、上海航天装备总厂、新疆金风科技、上海华测等单位开展关键核心零部件的残余应力分析与优化研究。曾受邀作为主讲人开展材料喷丸强化及残余应力测试专题培训。报告摘要:在现代制造业中,从材料-零件-部件-整机装配-使用全寿命周期,残余应力对产品的疲劳,应力腐蚀性能以及尺寸稳定性影响较大,残余应力的检测及调控对提升产品质量及可靠性具有重要意义。在残余应力的测试方法中,X射线衍射方法由于其理论严谨,是残余应力测试最常用的有效方法之一。本报告围绕X射线残余应力测试基本原理及应用,拟介绍以下三部分内容:第一:残余应力的产生及调控方法;第二:X射线残余应力测试方法,介绍X射线残余应力测试基本原理,参数选择,在测试过程中存在的问题;第三:X射线残余应力测试在工程实践中的应用。微旷科技总经理、南京工业大学教授 马毅《极端服役环境X射线CT研发与应用》(报名听会)马毅,工学博士,现为南京工业大学教授、长三角先进材料研究院项目总监,微旷科技(苏州)有限公司联合创始人,担任总经理职务。长期专注于极端服役环境材料失效研究和原位X射线三维成像装备开发。主持完成多项国家自然科学基金和浙江省自然科学基金项目,担任科技部重点研发计划课题负责人,作为骨干参与国家重大科研仪器研制项目。以第一/通讯作者在Acta Mater, Scripta Mater, Int J Fatigue, Eng Fract Mech, Fatigue Fract Eng M等材料和工程权威期刊发表论文50余篇,引用超过1400次。申请发明专利四十余项授权多项。长期多个SCI期刊长期审稿人。报告摘要:本报告主要介绍高性能原位X射线CT设备的研发。该设备基于X射线强穿透能力和计算机断层扫描技术,结合亚微米级精密控制转台和机械控制,实现微米级高分辨X射线CT成像,以及毫米/厘米级试样的三维无损成像。通过配置超高温模块、低温模块、高载荷模块(拉伸/压缩/弯曲/疲劳),构建热-力耦合系统,实现超高温变形、超低温变形以及热冲击、疲劳、蠕变等复杂工况下材料和工程构件的原位CT成像。奥龙集团董事长兼总经理、高级工程师 李义彬《2D、3DX射线智能检测系统》(点击报名)李义彬,高级工程师,毕业于大连理工大学电子工程系,丹东奥龙射线仪器集团有限公司董事长,从事无损检测技术研发工作三十余年。先后取得10余项国家专利,参与制订4项国家及行业标准,获得辽宁省科技进步奖二等奖、三等奖及市科技进步奖项11项。带头承担国家高技术产业化示范工程项目、国家重大科学仪器设备开发专项等国家、省部重点项目6项。先后组织完成了XYD-4010/3型X射线实时检测系统等多项课题研究;其中组织完成的ICT-3400型工业CT无损检测系统课题研究填补了国内空白。任辽宁省人大代表,中国仪器仪表行业协会常务理事,中国仪器仪表学会试验机分会副理事长,辽宁高层次科技专家库专家,中国机械工业科学技术奖仪器仪表专业评审组专家,中国机械工程学会无损检测分会射线检测专业委员会委员,丹东市科学技术协会副主席。报告摘要:2D、3D X射线检测设备不光应用在工业领域,同样应用于科研、航空航天、军工等领域。2D、3D智能检测提高了检测效率,解放了劳动力,并提供了全面且精准的检测结果,是X射线无损检测设备重要发展方向。TESCAN资深应用工程师 袁明春《TESCAN Micro-CT系统及原位动态4D应用介绍》(点击报名)袁明春,无损检测专业硕士,曾在BAM德国联邦材料研究与测试研究所(8.3)、上海材料研究所工作学习过。现就职于泰思肯贸易(上海)有限公司,任动态原位Micro-CT资深应用工程师。主要负责动态原位显微CT和新产品-能谱CT的应用工作以及客户培训工作,熟悉亚微米扫描、真实时4D动态原位超快速扫描以及多尺度联动(大样品)扫描。了解CT系统在电子、半导体、汽车、航空航天、医疗、生物、材料、地矿等众多领域的3D成像和4D动态成像的应用。报告摘要:当下CT系统多专注于三维成像,随着原位实验需求与日俱增,静态3D结果已无法满足科研和工业需求,TESCAN显微CT不仅可实现多尺度的高分辨(亚微米)、高通量三维成像,也可进行长时间连续扫描(几百小时)以及快速“4D”动态成像。本报告将展示如何使用动态CT对原本无法观测的连续变化或只能模拟仿真的实验实现实时观测。岛津企业管理(中国)有限公司市场专员 李惠《应用于工厂快速筛查的三维检测工具》(点击报名)李惠,多年从事NDI产品工作,现负责NDI产品市场专员工作。报告摘要:本报告主要介绍岛津从客户实际应用出发,新研发的X射线台式CT。该设备操作简便、图像清晰,特别适合工厂的快速筛,为产线检测带来新思路。第二届无损检测技术进展与应用网络会议为推动我国无损检测技术发展和行业交流,促进新理论、新方法、新技术的推广与应用,仪器信息网将于2023年9月26-27日召开第二届无损检测技术进展与应用网络会议。本届会议开设射线检测技术、超声检测技术、无损检测新技术与新方法(上)、无损检测新技术与新方法(下)四大专场,邀请二十余位无损检测领域专家老师围绕无损检测理论研究、技术开发、仪器研制、相关应用等方面展开研讨,欢迎大家在线参会交流。一、主办单位:仪器信息网二、支持单位:吉林大学三、参会指南1、进入会议官网(https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/ndt2023/)进行报名。扫描下方二维码,进入会议官网报名2、报名并审核通过后将以短信形式向报名手机号发送在线听会链接。3、本次会议不收取任何注册或报名费用。4、会议联系人高老师(微信:iamgaolingjuan 邮箱:gaolj@instrument.com.cn)周老师(微信:nulizuoxiegang 邮箱:zhouhh@instrument.com.cn)
  • 电池膨胀行为研究:圆柱电芯膨胀特性的表征方法
    圆柱电芯的膨胀力主要源于电池内部的化学反应和充放电过程中的物理变化。在充电过程中,正极上的活性物质释放电子并嵌入负极,导致正极体积减小,负极体积增大。同时,电解液在充电过程中发生相变及产气副反应,也会造成一定的体积变化。这些因素共同作用,使得圆柱电芯在充放电过程中也会产生膨胀力。随着充放电次数的增加,这种膨胀力逐渐累积,导致电芯的尺寸发生变化。这种尺寸变化不仅会影响电池的外观和使用寿命,还可能对电池的安全性产生影响。因此,准确表征圆柱电芯的膨胀力对于优化电池设计、提高电池性能和安全性具有重要意义。表征圆柱电芯膨胀行为的方法电池的膨胀行为分为尺寸上的膨胀量和力学上的膨胀力测量。目前,对于软包电池、方壳电池膨胀行为的测量表征,已有较多研究和相应的测试手段及设备,在此不再赘述。但对于圆柱型电池的膨胀行为研究相对较少,也没有较好的商业化膨胀力评估手段。目前在文献资料中,常见的圆柱电芯膨胀行为的表征手段主要有以下几种:1、估算法如图1和图2所示,有研究表明圆柱型电池的膨胀变化与电池的SOC和SOH状态具有一定的相关性。但该方法建立在圆柱型电池的膨胀在整个圆周上是均匀的。图 1 单次充放电过程中,圆柱型电池的可逆膨胀变化图 2 电池老化过程中,圆柱型电池的SOH变化与不可逆膨胀之间的关系直接测量法通过在圆柱电芯外部施加压力,通过贴附应变片测量应变,该方式计算复杂,无法直观体现膨胀力。2、影像分析法影像分析法是一种无损检测方法,如利用CT断层扫描、中子成像、X射线、超声波等影像技术观察电芯内部的形变情况,通过分析影像的变化来测算电芯尺寸变化。这种方法适用于多种类型的圆柱电芯,且对电芯无损伤。然而,影像分析法需要使用昂贵的专业设备,且测量精度易受到设备性能和操作人员经验的影响。3、薄膜压力法一般需解剖圆柱电池,在电芯内部嵌入薄膜压力传感器或压敏纸的方式,从而获得圆柱电芯在不同方位上的膨胀力分布情况。但薄膜压力传感器精度一般较低,成本高;而压敏纸分析,具有滞后性。该测试均为破坏性测试。表征圆柱电芯膨胀行为存在的问题有研究表明,圆柱型电池电池实际的膨胀是明显偏离预期的均匀膨胀,在周长上会形成膨胀和收缩的区域,这取决于圆柱型电池的卷芯卷绕方向。因此,使用体积变化来研究老化或预测SOC需要特别谨慎,因为膨胀会因测量位置而显著不同,测量结果可能因测量方法而有偏差。电弛膨胀测试解决方案电弛自主研发的电池膨胀测试系统,高度集成了温控、充放电、伺服控制、高精度传感器等模块,并提供企业级系统组网功能。该系统可对多种电池种类和电池形态的电池进行膨胀行为测试,包括碱金属离子电池(Li/Na/K)、多价离子电池(Zn/Ca/Mg/Al)、其他二次金属离子电池(金属-空气、金属-硫)、固态电池,以及单层极片、模型扣式电池(全电池、半电池、对称电池、扣电三电极)、软包电池、方壳电池、圆柱电池、电芯模组。同时,可为不同形态电池提供定制化夹具,开展手动加压、自动加压、恒压力、脉冲恒压、恒间距、压缩模量等不同测试模式的研究。本产品还可方便扩展与电池产气测试、内压测试、成分分析的定制集成。为锂电池材料研发、工艺优化、充放电策略的分析研究提供了良好的技术支持。参考文献Jessica Hemmerling, 2021. Non-Uniform Circumferential Expansion of Cylindrical Li-Ion Cells—The Potato Effect. Batteries, 7, 61.
  • 液滴无损转移仿生功能表面的设计与制备
    液滴的高效抓取和无损释放在医学中的药物融合或靶向转移、冷凝器表面或芯片实验室热耗散等领域有着重要的应用。目前,液滴转移往往由两个具有不同粘附性的表面去实现,即将液滴从低粘附浸润表面转移至高粘附浸润表面,且液滴的无损、自由释放较难实现。最近,北京理工大学先进结构技术研究院陈少华、刘明课题组设计并制备了一种新型的多级微结构仿生功能表面,可利用同一表面实现液滴的高效抓取和无损释放。该表面由磁颗粒填充的微尺度平板阵列结构组成,微平板尺寸为5mm×0.12mm×1mm,每个微平板左右两侧分别分布有尺寸为60μm×60μm×50μm的矩形凹槽阵列结构和尺寸为0.1mm×0.05 mm×1mm的矩形条带阵列结构,如图1所示。该研究首先使用精度为10μm的3D打印机(nanoArch S140,摩方精密)制备实验模板,再结合倒模法制备出具有磁响应特性的多级微结构阵列表面。图1 微平板阵列功能表面的 (a)结构示意图及其(b)实验制备简图磁场作用下,操控微平板产生定量的弯曲大变形,使含矩形凹槽阵列的表面完全暴露,其粘附力高达252μN,接触角为151º,呈现类似玫瑰花瓣的高粘附浸润特性,可有效抓取体积较大的液滴;旋转磁场使其形变恢复,表面粘附力降低至57μN,呈现类似荷叶的低粘附浸润特性。进一步对微平板阵列结构的几何特征参数进行优化设计,结合表面在类玫瑰花瓣高粘附状态和类荷叶低粘附状态之间自由切换的特性,可将此多级仿生表面有效地作为液滴无损转移的“机械手”,液滴无损释放及其转移过程见图2-3所示。图2液滴的无损、自由释放行为图3 液滴无损转移过程该成果以“Amechanical hand-like functional surface capable of effciently grasping andnon-destructively releasing droplets”为题发表在国际顶级期刊Chemical Engineering Journal (IF = 13.273,中科院工程技术类分区一区)上。北京理工大学先进结构技术研究院和机械与车辆学院博士后刘明为文章第一作者,陈少华教授为通讯作者,彭志龙教授、姚寅副教授和博士研究生李程浩参与了该工作,此工作得到了国家自然科学基金(No.12032004, 11872114, 12102041)和中国博士后科学基金(No. 2021M690401)的支持与资助。原文链接:https://authors.elsevier.com/c/1dtwc4x7R2YpjE官网:https://www.bmftec.cn/links/10
  • “材料表征与检测技术”主题约稿函
    材料是社会进步的重要物质条件,材料的创新不仅是发展各种颠覆性技术的核心,更是国家科技发展水平的重要体现。而在材料的研究过程中,设计和制备的每一个阶段都需要应用不同的表征与检测方法去了解其多样化结构、评价其特殊性能及物理化学性质,从而为生产工艺的改进提供科学依据,满足使用的要求。可以说,材料的研究进展极大地依赖材料表征与检测技术的发展水平。当前,材料的表征与检测技术多元,涉及的仪器和设备多样,常见的如成分分析(质谱、色谱);结构与形貌(扫描电镜、透射电镜);粒度/表界面(粒度仪、比表面分析仪);表面分析(X射线光电子能谱、俄歇电子能谱);物相分析(X射线衍射、红外);热性能(热重、差热);机械性能(拉力试验机、疲劳试验机)、无损检测(X射线成像、超声成像);几何测量(三维扫描、影像测量)等等。此外,随着新型材料的研究深入,材料表征与检测技术的应用范围愈广,新的表征与检测手段也层出不穷。为帮助广大材料领域科研工作者了解前沿表征与检测技术,解决材料表征与检测技术难题,开展相关表征与检测工作,仪器信息网广泛向业内技术专家、仪器厂商约稿。相关稿件将收录至【材料表征与检测技术盘点】专题,并在仪器信息网平台全渠道推送,后续还将把干货整理成册,以供更多人士阅读。欢迎各位行业协会/学会、高校/科研院所的专家老师,以及领域内仪器厂商们投稿。一、主办单位:仪器信息网二、专家约稿主题聚焦材料表征与检测仪器或技术,可选择以下主题(但不限于)其中之一:1、仪器专家(1)某类仪器或技术的研究进展(包括国内外研究现状、存在的问题、发展趋势等);(2)某类在研仪器的最新研究成果(包括项目概述、结构和功能、取得成果等);(3)某类仪器或技术的相关标准/法规概况及解读;(4)某类仪器的操作技术要点、数据分析技巧;(5)某类仪器国产与进口的差别、亟待解决的问题、未来发展的建议;2、应用专家(1)基于某类仪器取得的最新研究成果(研究背景、研究过程、取得成果等) (2)其它相关经验之谈。参考样文及链接:【研究成果】借助电镜/光谱之单原子催化最新成果【技术要点】金属材料的微观结构分析——用合适的样品制备获得最佳结果【技术经验】安徽大学林中清谈扫描电镜系列约稿【技术经验】张承青老师谈电镜实验室环境系列约稿【综述】超微量紫外可见分光光度计仪器及应用现状分析三、厂商约稿提纲1、请问贵司在材料表征与检测领域主要推出的仪器产品是什么?具有什么技术优势?2、请问该类仪器产品国内外发展现状如何?3、当前,国内用户是否对此类仪器提出了更高的技术要求(可举例说明)?贵司对此是否有相关应对之策?4、贵司现下比较关注的细分材料领域有哪些,是否会推出相关的仪器产品或解决方案?可以为用户解决什么科研难题?5、请展望材料领域市场前景,预测材料表征与检测技术发展方向。此外,厂商还可聚焦【面向某类仪器,用户在日常操作中需要注意的技术要点,以及相关数据分析技巧】主题,撰写成文。参考样文及链接:力试总经理王斌谈国产力学性能试验设备的挑战与机遇日立工程师谈手机镜头等光学元件如何测?紫外分光光度法应用详解安捷伦原子光谱应用专家解析锂电材料元素分析难点真理光学董事长张福根谈谈国内外激光粒度仪技术现状及行业亟需解决的问题QD中国销售总监苗雁鸣博士谈热电材料的测试需求四、稿件要求1、文章为原创作品,尚未公开发表;2、观点明确,数据可靠,文字准确简练,中心思想积极向上;3、正文不少于1500字符,图片或照片务必清晰;4、请在稿件末尾注明供稿者姓名、单位、个人简介。五、回稿邮箱:gaolj@instrument.com.cn六、活动时间:2022年6月-8月仪器信息网2022年6月8日
  • 《特种设备无损检测行业自律公约》征求意见
    近日,中国特种设备检验协会无损检测工作委员会在第一次主任办公会讨论确定了《特种设备无损检测行业自律公约》(征求意见稿),以促进特种设备无损检测行业诚信自律体系建设,规范无损检测机构从业行为,维护行业声誉,保持公平竞争,促进健康发展,维护市场秩序,确保从业人员合理、有序流动。请各单位于2023年4月30日前,将对公约的意见或建议反馈到中国特种设备检验协会秘书处。逾期未反馈视为无意见。联系人:金萍、侯金刚;电话:010-59068806、010-84273508;传真:010-84273562;邮箱:ndt@casei.org.cn;地址:北京市朝阳区北三环东路26号四层;邮编:100029。特种设备无损检测行业自律公约(征求意见稿) 第一章 总则第一条 为促进特种设备无损检测行业(以下简称行业)诚信自律体系建设,规范无损检测机构从业行为,维护行业声誉,保持公平竞争,促进健康发展,维护市场秩序,确保从业人员合理、有序流动,根据国家有关法律、法规和行业规章,在协会会员平等协商的基础上制定本公约。第二条 本公约所指无损检测机构是经国家市场监督管理总局或省级人民政府负责特种设备安全监督管理的部门(以下统称核准机关)核准的无损检测机构(以下简称检测机构)。第三条 中国特种设备检验协会建立以自主承诺、同行监督、登记公示为主要方式的行业自主监督管理制度。检测机构以自愿、公平和诚信为原则,通过签订《行业自律承诺书》(见附件),作为缔约方承诺自觉履行本公约各项条款,接受协会和其他缔约方的监督。第四条 中国特种设备检验协会(以下简称协会)负责本公约的起草,并受会员单位委托作为公约管理机构,遵循公平、公正、公开原则,监督和引导缔约方及其从业人员履行本公约。第二章 道德准则第五条 检测机构应加强自身能力建设,持续满足核准规则要求的核准条件,健全质量管理体系,提高自身信誉,履行社会责任,并督促本机构从业人员恪守诚信执业原则,树立正确的职业道德观。第六条 检测机构及其人员从事检测活动应当严格遵守国家法律、行政法规、部门规章、技术标准及行规行约。第七条 检测机构之间应相互尊重,团结协作,公平竞争,提高和增强为特种设备安全运行提供无损检测服务的技术水平和能力。第八条 检测机构及其从业人员在从事检测工作时,应坚持遵循客观独立、公平公正、诚实信用原则,保证其出具的检测报告真实、客观、准确、完整。第九条 检测机构应促进行业在市场环境下健康发展,维护行业整体利益,杜绝违背市场规律的恶性竞争,共同抵制资质挂靠行为。第三章 人员流动第十条 人员流动是指无损检测持证人员在不同检测机构之间进行的合法的劳动关系或人事关系的变动。第十一条 无损检测持证人员在相应的检测机构从业,应履行合法的聘用手续,并按规定在其从业机构办理执业注册。 第十二条 无损检测持证人员因正常流动需进行变更注册的,应满足相关变更注册的期限规定,且变更注册申请书必须经持证人员本人签字确认。第十三条 无损检测持证人员流动可通过以下渠道进行:(一)持证人员或机构自主选择;(二)公开招聘;(三)具有合法资质的中介机构介绍;(四)检测机构之间协商并经无损检测持证人员同意,依法履行工作调动程序。第十四条 检测机构应注重培养从业人员的从业诚信和职业操守,对有以下情形之一的持证人员共同予以抵制: (一)与原检测机构存在尚未结束的劳动仲裁或劳动争议诉讼的;(二)受到监管机关处罚,存在违规记录的;(三)伪造检测机构公章或者离职证明,提供虚假材料办理证件转注册的;(四)近5年内变更工作单位3次(不含3次)以上且无合理理由的。第十五条 检测机构可通过劳动合同或其他协议,与无损检测持证人员就专项培训、服务期限、竞业限制、保密义务等方面进行约定,明确双方的责任、权利和义务。第十六条 检测机构不得采用以下方式对持证人员的流出进行限制,或以其他不正当手段对从业人员正常流出制造障碍:(一)非法扣留无损检测持证人员资格证书、档案等;(二)违反劳动合同约定拒不出具解除或终止劳动合同证明;(三)违反国家有关规定的其他情形。第四章 行业守则第十七条 检测机构及其从业人员有责任和义务向核准机关或协会举报检测机构和个人无证或超范围进行检测的行为、举报持证人员挂靠行为或在多家机构从事检测工作的行为。第十八条 不向无证机构和个人分包检测业务。分包只能在持证单位之间进行一次,不得层层分包;分包项目必须在业主方备案;发包方对质量负有监控职责,应建立随机抽检机制,确保分包检测结果真实有效。第十九条 不得伪造其他机构公章或者检测专用章,不得以任何方式出租、转借无损检测核准资质,不得以任何形式为其它单位或个人出具不实检测报告或虚假检测报告。第二十条 不得恶意诋毁或损害其他检测机构的声誉,影响委托单位对检测机构的选择。第二十一条 对于以行贿或索贿等手段谋取不正当利益、以不正当价格竟争业务的,任何检测机构及其从业人员可直接向协会举报,协会接到相关举报材料后启动调查程序。第二十二条 检测机构及其从业人员应当对其在检测工作中所知悉的国家秘密、商业秘密予以保密,不得侵犯其他检测机构的商业秘密。第五章 行业管理第二十三条 协会协助政府主管部门负责本行业的管理,向检测机构传递行业管理的法规与政策等信息,及时向政府主管部门反映检测机构的诉求,维护检测机构的正当权益,督促无损检测行业自律,对利益冲突和相关需求进行协调与服务,并对各检测机构遵守本公约的情况进行检查,监督本公约的执行。第二十四条 检测机构之间发生争议时,争议各方应该本着互谅互让的原则,尽量以协商的方式解决争议,也可以向协会申请进行调解。第二十五条 无损检测委托单位对检测结果有争议时,检测机构有责任对检测结果进行复核和解释,如果委托单位仍不满意,可以向协会申请组织专家进行鉴定。检测机构应当积极配合,并且尊重鉴定结果。第二十六条 缔约方可对其他缔约方违反本公约的行为,向协会进行投诉并申请做出处理。无损检测工作委员会(以下简称工委会)秘书处负责组织投诉和举报的受理和调查,具体要求如下:(一)受理1、工委会秘书处负责受理对检测机构及其从业人员违反本公约等相关规定、侵害当事人合法权益的投诉或举报。投诉或举报应以书面形式提出,当事人需使用真实姓名或单位名称,并提供所投诉或举报事项的相关证据材料。2、工委会秘书处负责投诉或举报材料的登记记录工作,对反映的情况进行初步核实,并做出是否受理的决定。3、对匿名投诉和超范围投诉、举报事项不予受理,对受理事项报工委会主任委员审议。4、严禁投诉或举报材料转到被举报单位或者人员手中,在投诉或举报受理后由秘书处转交给工作组进行调查时,不提供举报原件,只提供举报材料的内容摘要,且必须隐去举报人姓名、单位等相关信息。(二)核查1、工委会主任委员接到相关材料后,决定直接组织调查或组建工作组进行调查,应在两个月内完成调查并形成结论意见;由于存在特殊原因不能按时完成的,需要提供书面说明。2、调查采取材料搜集、询问、质证等形式搜集证据、核查事实。相关当事人应如实回复、提供证据、积极配合调查。必要时可进行现场调查,现场调查须以工作组的形式进行,从委员中选派两名及以上委员组成工作组,选派的委员不应与申诉事项和申诉人存在利害关系。3、调查结束后,调查人员或工作组提交调查报告及相关见证资料,并提出处理意见。(三)处理1、召开主任办公会,依据本公约等相关规定和发现的客观证据,对投诉、举报事项做出处理决定或处理意见。2、对于投诉事项经调查未发现被投诉人有违反本公约及相关法规行为的,可进行调解。3、经调查,发现被投诉、举报的检测机构存在违反本公约行为的,按本公约第二十九条处理。4、处理决定经主任办公会讨论通过,主任委员或其委托的副主任委员签字确认,并经协会秘书长批准后,以书面形式向当事人发出。5、举报的受理、核查和处理过程中,对于举报人的身份信息应严格保密。第二十七条 检测机构或人员等当事人不同意工作委员会处理决定的,可提出申诉的书面请求,具体要求如下: (一)秘书处负责申诉的受理,当事人需在工作委员会做出决定的一个月内,向协会秘书处提出申诉。(二)经工作委员会主任委员同意,组织委员和专家调查处理。申诉处理工作组可由工作委员会委员或者其他专家组成,该工作组成员不少于3名,且不应包括与申诉事项和申诉人存在利害关系的人员。(三)申诉处理工作组采取适当措施获取证据,如召集听证会议、听取双方证词、现场调查及向专家咨询等,做出有根据的公正判断。自秘书处收到申诉文件后两个月之内,完成申诉处理决定。第二十八条 对经过查证确属违反本公约的检测机构或人员,按照情节轻重,做出以下处理:(一)警告对违反公约行为情节轻微的,由协会向其发出正式函件进行警告。需要整改的,约定整改期限。约定期限内未整改完毕的,在行业内通报批评。(二)公开谴责对违反公约行为情节较为严重的机构或个人,在人员考试、执业公示和级别评定等方面建 立“黑名单”,同时通过无损检测机构年会、协会网站等宣传平台公开谴责。(三)暂停或撤销资质对违反公约行为情节严重的机构,在进行公开谴责的基础上,收回、降级或注销其无损检测机构级别证书。同时向核准机关提出行政处理(如暂停或撤销其检测机构核准资质,对负有相应责任的检测人员予以暂停或撤销其检测资格等)建议。第二十九条 对于故意捏造事实、虚假举报的机构或人员,在人员考试、执业公示和级别评定等方面建立“黑名单”,同时向核准机关提出行政处理(如暂停或撤销其检测机构核准资质,对负有相应责任的检测人员予以暂停或撤销其检测资格等)建议。对于情节严重构成诬告陷害罪的,依法追究举报者相关责任。第三十条 缔约方有权对协会调查过程的合法性和公正性进行监督。第三十一条 检测机构以缴纳会费、基金等形式,在行业内建立行业自律基金,专门用于对举报与投诉的调查核实、行业监督抽查等活动,以形成有效的行业自律与监督调查机制。第六章 附 则第三十二条 本公约经协会无损检测会员单位实名投票表决通过后生效。参加表决的机构数量超过会员总数的2/3,表决有效;赞成票超过表决机构数量的1/2,方为通过。本公约生效期间,经过协会无损检测机构会员总数的1/4以上检测机构联名提议,可以提请协会按相应程序,组织对本公约进行修改。第三十三条 本公约生效后,签订自律承诺的无损检测机构单位将在协会官方网站(www.casei.org.cn)、微信公众号(CASEI-CASEI)或订阅号(中国特检人)予以公示。第三十四条 本公约自XXX年XX月XX日起实施,由协会无损检测工作委员负责解释。附件:《特种设备无损检测行业自律公约》(征求意见稿).pdf中国特种设备检验协会无损检测机构行业自律承诺书.docx《特种设备无损检测行业自律公约》征求意见表.docx
  • 2016远东无损检测新技术论坛征集论文通知
    p style="line-height: 1.75em " 为加强国内外无损检测领域学术交流,展示国内无损检测技术最新成就,激励和促进无损检测技术和产品的自主创新,帮助无损检测科技人才成长和能力提升,决定2016年6月22日至24日在江西省南昌市举办“2016远东无损检测新技术论坛”。现面向国内外从事无损检测研究人员、学生、厂商、用户、技术人员征集无损检测研究成果,应用案例,综述分析等相关论文。/pp style="line-height: 1.75em "  strong本届论坛征集论文包括两大类:/strong/pp style="line-height: 1.75em "  (一)IEEE会议论文:该类论文要求用英文撰写,详细要求见英文网站,通过英文网站链接投稿系统提交论文 通过全文审稿的英文论文刊录IEEE会议专集,并提交EI收录检索。/pp style="line-height: 1.75em "  (二)非IEEE会议论文:该类论文要求用中文或英文撰写,按本征文启事要求及模板撰写,通过中文网站链接投稿系统提交论文。通过全文审稿的论文刊录在远东论坛论文集,并推荐其中优秀论文在span style="color: rgb(255, 0, 0) "《无损检测》、《无损探伤/spanspan style="color: rgb(255, 0, 0) "》/span正刊上发表。/pp style="line-height: 1.75em "  论坛将组织专家对所有论文进行审核,评选远东无损检测攀登奖1名以及优秀论文一、二、三等奖若干名,颁发证书及奖金。/pp style="line-height: 1.75em "  strong征文范围:/strong/pp style="line-height: 1.75em "strong /strong 超声检测技术/pp style="line-height: 1.75em "  射线检测技术/pp style="line-height: 1.75em "  涡流检测技术/pp style="line-height: 1.75em "  漏磁检测技术/pp style="line-height: 1.75em "  声发射检测技术/pp style="line-height: 1.75em "  无损检测图像处理技术/pp style="line-height: 1.75em "  红外、激光、微波等检测技术/pp style="line-height: 1.75em "  征集范围包括但不限于上述内容,主题为与之相关的基础理论和应用研究、检测设备的设计和研发、检验和检测方法的应用、法规和标准、培训,教育,资格鉴定和认证、安全性和可靠性、材料性能与失效分析等。/pp style="line-height: 1.75em "  strong投稿方法:/strong/pp style="line-height: 1.75em "  请通过“远东无损检测资讯网站www.fendti.cn”的“2016远东无损检测新技术论坛”网页的“论文投稿系统”投稿。/pp style="line-height: 1.75em "  strong重要时间:/strong/pp style="line-height: 1.75em "  摘要投稿截止时间 2016年3月15日/pp style="line-height: 1.75em "  全文投稿截止时间 2016年4月15日/pp style="line-height: 1.75em "  会议时间 2016年6月22-24日/pp style="line-height: 1.75em "  strong论文要求:/strong/pp style="line-height: 1.75em "  1.作者应保证论文内容未经(正式)发表,投稿并被正式录用,即表示作者愿意将该文版权转让给论坛,论坛有权对论文进行汇编、复制、发行或网络展示。/pp style="line-height: 1.75em "  2.每篇文稿字数宜限4000~6000字范围(含图表)。引文和参考资料要注明出处。/pp style="line-height: 1.75em "  3.以下内容提供中英两种文字:论文标题 作者及所在单位 内容提要(约200字) 4个关键词。/pp style="line-height: 1.75em "  4.请随稿提供第一作者信息【姓名,出生年,性别,职称(或学历学位),专业方向】及通讯地址、邮编、手机(电话)及电子邮箱。/pp style="line-height: 1.75em "  5.所征集论文务必由作者参会并交流,方可作为论坛正式论文,交流方式为(1)口头报告,或(2)海报张贴。/pp style="line-height: 1.75em "  6.论文电子稿请用word录入,A4纸排版,格式应中文论文模板(见附件)。/pp style="line-height: 1.75em "  欢迎登陆远东无损检测资讯网站www.fendti.cn,查看论坛筹备信息和学术、技术报告最新动态。/ppbr//p
  • 全国试标委无损检测仪器分会表面仪器标准工作组成立
    根据国家标准化管理委员会关于“全国标准化专业技术委员会管理办法”规定和中华人民共和国工业和信息化部2010年第一批行业标准化制修订工作计划任务,进一步做好全国试标委无损检测仪器标准化分技术委员会标准化工作和标准体系建设,于2010年8月24日-25日在南京召开无损检测仪器表面工作组成立和标准起草工作会议。  参加会议的专家和代表有辽宁仪表研究所有限责任公司、南京东电检测装备有限责任公司、南京理工大学光电技术研究所、江苏省计量科学研究院、中国南车集团南京浦镇车辆厂、中国北车集团沈阳机车车辆有限责任公司、北京航空材料研究院、国家轴承质量监督检验中心、射阳盛捷达探伤设备制造有限公司、深圳市华测检测技术股份有限公司、铁道部科学研究院金化所、中国南车集团北京二七车辆厂、戚墅堰机车车辆工艺研究所、长春机械科学研究院有限公司等单位。参加本次会议的专家和代表应到18人,实到16人。  本次会议由南京东电检测装备有限责任公司承办。  会议由全国试标委无损检测仪器分技术委员会秘书长李洪国主持。  南京东电检测装备有限责任公司总经理曾奇夫致欢迎词。  一、会议内容:  (一)成立全国试标委无损检测仪器标准化分技术委员会表面仪器专业工作组暨一届一次会议。  1、无损检测仪器标委会秘书长李洪国系统地回顾、总结了近期所做的工作,并对目前标准化的重点工作及下一步工作安排做了情况介绍。强调要跟踪国际国外标准,并积极参与国际标准制定。  2、全国试标委无损检测仪器标准化分技术委员会李洪国秘书长宣读了关于成立表面仪器专业工作组批复文件。全国试验机标准化技术委员会无损检测仪器分技术委员会第一届表面仪器专业工作组由17名委员组成。曾德文为组长,李洪国为副组长。工作组承担单位为南京东电检测装备有限责任公司。并宣布了工作组 17名成员名单,颁发了试标委无损检测仪器分技术委员会表面仪器专业工作组成员证书。表面仪器专业工作组任期五年。  全国试验机标准化技术委员会无损检测仪器分技术委员会表面仪器专业工作组主要负责:表面检测仪器领域的标准制修订工作。如磁粉探伤仪器、渗透探伤设备、电磁轭探伤设备及功能设备附件等。  3、南京东电检测装备有限责任公司总经理曾奇夫代表表面仪器专业工作组  讲话,并宣读本届工作计划和行业标准计划项目。  4、宣读全国试验机标准化技术委员会无损检测仪器分技术委员会章程   5、落实2010年行业标准化任务。  (二)《无损检测仪器电磁轭探伤仪技术条件》标准草案审查工作  由长春机械科学研究院有限公司高级工程师刘智力介绍了《无损检测仪器 电磁轭探伤仪技术条件》项目来源和标准起草过程等情况,与会专家和代表对JB/T7411-××××《无损检测仪器 电磁轭探伤仪 技术条件》标准草案按章条段进行深入细致讨论,并提出修改意见和建议。会议建议起草单位会后根据修改意见进行整理尽快形成征求意见稿广泛征求意见。  全体委员和代表经过两天紧张有序的研讨,取得一致意见,达到预期目的圆满结束。
  • 中车戚墅堰所试验检测中心:汽车零部件缺陷表征技术
    2021年2月,日本汽车零部件巨头曝大规模造假,约有11.4万件产品存在伪造刹车装置及其零部件的检查数据,引发网友热议和消费者信任危机。为帮助汽车零部件生产、质控与研究人员及时发现零部件缺陷,避免不合格产品流向市场,本文在上篇介绍汽车零部件缺陷类型及危害的基础上,详细阐述汽车零部件的常用缺陷鉴别技术。一、金相检测技术金相分析技术是失效分析中最重要的方法,主要分为以下几个方面:低倍组织缺陷评定锻造流线检测分析样件显微组织是否符合标准/预期要求评定非金属夹杂物级别测定晶粒度脱碳层检测渗碳层检测判断裂纹类型(淬火裂纹?锻造裂纹?)确定裂纹扩展方式(穿晶?沿晶?).......案例1:金相检测实例——低温冲击功不合格原因分析以下钢板的3个试样中,一个试样低温冲击功不合格,而其他两个试样合格。检测人员通过观察其冲击试样金相组织,发现钢板在板厚发现存在严重的珠光体条带现象,这是造成低温冲击性能不达标和冲击性能值波动较大的主要原因。二、无损检测——(重点介绍X射线无损检测技术)无损检测采用传统的射线照相检测(RT)、射线数字成像检测(DR)及机算机断层扫描技术(CT)技术,在对被检测物体无损伤的条件下,以平面叠加投影或二维断层图像的形式,清晰、准确、直观地展示被检测物体的内部结构、组成、材质及缺损状况。射线检测技术在缺陷表征中的应用主要有以下5个方面:(1)缺陷的识别(2)缺陷尺寸测量(3)三维重建及缺陷提取(可以对材料内部缺陷三维重构,表征缺陷形状和分布)(4)不拆解情况下内部结构分析(5)不拆解情况下装配分析三、化学成分分析材料化学成分分析主要用于排查设计选材是否不当,存在以次充优或以假乱真。四、力学性能为什么要做力学性能测试?(1)根据失效分析的目的、要求及可能性,对硬度、室温拉伸、冲击、弯曲、压扁、疲劳及高温下的力学性能等进行测定(不破坏主要失效特征);(2)评定失效件的工艺与材质是否符合要求;(3)获得材料抵抗变形或断裂的临界值。力学性能不合格的常见原因:(1)热处理工艺不当;(2)取样位置或取样方式不当;(3)材料偏析严重。五、断口分析技术(断口分析三板斧)通过断口的形态分析,可以研究断裂的一些基本问题:如断裂起因、断裂性质、断裂方式、断裂机制、断裂韧性、断裂过程的应力状态以及裂纹扩展速率等。因此,断口分析现已成为对金属构件进行失效分析的重要手段。断口记录了从裂纹萌生、扩展直到断裂的全过程,是全信息的。断口可以说是断裂故障的“第一裂纹”,而其他裂纹可能是第二甚至第三生成的。第一与第二裂纹的模式、原因和机理有时是相同的,有时是不同的,也就是说裂纹有可能只记录了断裂后期的信息,因此断口分析在断裂事故分析中具有核心的地位和作用。断口有时是断裂失效(事故)唯一的“物证”,人证有时是不可靠的,只能作为辅助信息或证据。利用现代分析技术和方法,断口包含的信息是可以“破译"的,析断口可以获取失效的信息。如何进行断口分析?第一板斧:按图索骥提供典型断口宏观照片,学习断口形貌特征,可以独立判断断口类型。第二板斧:顺藤摸瓜寻找到断裂的源头是整个分析的重中之重,否则后期的分析将成为无本之本。第三板斧:一叶知秋从一片树叶的掉落,可以预知秋天的到来。断口的微观和宏观信息也同样存在一定联系,通过断口微观特征观察也可以进一步验证宏观检查的判断结果。综上,断口分析技术可以归纳为以下三点:按图索骥,预判断口类型;顺藤摸瓜,寻找断裂源头;一叶知秋,微观佐证宏观。作者简介:潘安霞:中车戚墅堰机车车辆工艺研究所有限公司失效分析高级工程师,现任全国机械工程学会失效分析分会委员、中国中车技术专家,中车计量理化培训讲师,主要从事轨道交通行业齿轮、紧固件、弹簧等关键零部件失效分析研究工作,著有《紧固件失效分析与案例》。拓展阅读:中车戚墅堰所试验检测中心:汽车零部件缺陷类型及危害
  • 【综述】红外热成像技术在FRP复合材料无损检测应用中的研究现状与进展
    引言红外热成像是具有非接触、检测面积大、检测结果直观等突出优势的新兴无损检测技术,近年来被广泛应用于金属、非金属、纤维增强复合材料以及热障涂层等的无损检测与评价。碳纤维增强复合材料(CFRP)与玻璃纤维增强复合材料(GFRP)是目前发展最为成熟、已被广泛应用于航空航天、船舶、交通运载和风力发电等领域的结构复合材料。然而,它们的层状以及非均匀微观结构使得它们在生产和使用过程中极易萌生和发展为多种类型的缺陷,如涂层脱粘、界面分层等,极大地降低了复合材料/涂层结构件的使用性能与寿命,严重时甚至酿成灾难性事故。热障涂层作为一种陶瓷层可沉积在基体材料的表面,对基体材料起到隔热保护的作用,目前已被广泛用作航空发动机、聚变反应堆、火箭喷管等高端装备的高温热防护部件。图1 某航空发动机及其涡轮叶片热障涂层结构示意图为控制FRP复合材料/涂层结构的质量,确保高端装备的安全可靠运行和低维护成本,开发先进的无损检测与评价方法或技术对其进行高效、可靠地检测与评价是非常必要的。目前比较有代表性的无损检测与评价技术有射线检测、超声检测、磁粉检测、渗透检测和电磁检测等。但这些方法各有所长,也有其各自的局限性。例如,超声法中耦合剂的使用会致使检测表面受到污染;电磁法虽易于实现自动化检测,但仅适用于非铁磁性材料,且多用于检测近表面缺陷信息。红外热波成像技术由于具有非接触、快速、检测面积大、检测结果直观等优点,非常适合于复合材料/涂层结构的在线检测与缺陷表征,近年来得到人们的重视和广泛关注。01 红外热波成像技术任何高于绝对零度的物体都会向周围环境发出电磁热辐射,根据Stefan-Boltzmann定律,其大小除与材料种类、形貌和内部结构等本身特性有关外,还与波长和环境温度有关,而红外热波成像技术即是利用红外热像仪通过遥测材料表面温度场,从而实现对材料结构特性和物理力学性能的无损检测与评价。根据被测对象是否需要施加外部热激励,该技术可分为主动式与被动式,其中主动式红外热波无损检测技术由于具有更高的热对比度与检测分辨率,近年来受到极大的关注。主动式红外热波检测技术是利用外界热源对待测试件进行热激励,同时利用红外热像仪记录其表面温度场的演化历程,并通过对所获得的热波信号进行特征提取分析,以达到检测材料表面损伤和内部缺陷的目的。根据外激励热源的不同,该技术又可被分为光激励红外热成像、超声红外热成像与电涡流红外热成像等。图2总结了目前主动式红外热波成像检测技术中的主要分类依据及分类结果。图2 主动式红外热成像检测技术的主要分类依据及结果虽然红外热成像无损检测技术种类众多,但由于所检测对象琳琅满目,且结构与物理特性比较复杂,因此在实际应用中需结合检测对象本身特性,选择一种相对合适且高效的主动式红外热波成像无损检测方法,从而达到对待测对象进行高分辨率、高精度、快速可靠检测与评价的目的。光激励红外热成像是主动红外热成像中一种相对高效的无损检测方法,由于其非接触、非破坏、检测时间短、检测面积大、易于实施等突出优点,在热障涂层结构、纤维增强复合材料无损检测与评价中备受关注。在该方法中,当外激励光源入射到待测试件时,基于光热转换效应所产生的热波扩散并与内部界面或缺陷相互作用,同时,利用红外热像仪远程记录待测试件表面的瞬态热响应,即红外热图像序列。然后,借助先进的后处理算法对所获取的热图像序列进行综合分析,从而实现待测试件的无损检测与定量表征。图3为光激励热成像技术原理和目前常用光激励红外热成像检测系统。图3 光热无损检测原理及典型闪光灯激励热成像检测系统此外,根据热激励形式的不同,红外热成像技术又可被分为红外脉冲热成像、红外锁相热成像与红外热波雷达成像,这也是根据红外热成像发展历程、目前最为常用的分类方法之一。红外脉冲热成像技术检测效率高,但其探测深度通常较浅,无法满足对材料深层缺陷高分辨率检测的要求;且其检测结果易受表面加热不均匀、表面反射率及发射率不均等影响,瞬时高能量脉冲也易使材料表面产生热损伤。为克服红外脉冲热成像技术的局限性,红外锁相热成像技术应运而生,但由于该技术在单一调制频率热激励下仅能探测与其热扩散长度相对应深度的内部缺陷,因此对FRP复合材料或热障涂层类结构内不同深度或不同铺层界面的缺陷,需选择不同调制频率对待测试件进行激励,因此,该方法检测时间仍相对较长且易出现漏检。红外热波雷达是一种新兴的无损检测技术,具有红外脉冲热成像与红外锁相热成像技术所无法比拟的突出优势,如高分辨率、高检测效率、大探测深度等,近年来备受关注。表1总结了红外脉冲热成像、红外锁相热成像以及红外热波雷达成像这3种技术的优缺点及适用范围。02 FRP复合材料光激励红外热成像无损检测研究现状2.1 红外脉冲热成像检测技术红外脉冲热成像技术是发展最早且目前应用最为广泛的一种红外热波无损检测技术,该技术是使用高能光源(如激光、卤素灯、闪光灯)对待测试件进行非常短时间(通常几毫秒)的脉冲激励加热,由于内部界面或缺陷的热阻效应会对待测试件表面温度场产生差异,然后,利用红外热像仪同步记录这种温度差异,并借助于先进的后处理算法可实现对待测试件内部界面或缺陷的无损检测与评价。红外脉冲热波检测技术检测速度快,且对厚度较小的试件具有较好的检测结果,但其探测深度非常有限,不适用于检测大厚度构件。此外,该技术还易受表面加热不均、表面发射率不均等影响,瞬时高能量脉冲也易使试件表面产生热损伤。FRP复合材料的强各向异性和显著内部界面效应,极易使得其产生界面分层等类型缺陷,极大影响FRP复合材料结构或装备的使用性能。[英国巴斯大学Almond等]对CFRP复合材料裂纹状缺陷的边缘效应进行了研究,并提出了一种瞬态热成像法测量缺陷尺寸的方法。[加拿大拉瓦尔大学Maldague等]提出了一种将脉冲热成像与调制热成像技术相结合的红外脉冲相位热成像检测技术,该技术基于傅里叶变换可获得能无损表征CFRP复合材料的相位图像,因此克服了脉冲热成像技术对表面加热均匀性的限制。[意大利学者Ludwig等]研究了红外脉冲热成像检测技术中的热损失与三维热扩散对缺陷尺寸测量的影响。[加拿大拉瓦尔大学Maldague等]为了克服脉冲热成像技术的局限性,提出了双脉冲激励热成像检测技术,并表明该技术可进一步增强热对比度。[加拿大学者Meola等]利用脉冲热成像法对GFRP复合材料的低速冲击损伤进行了无损检测。[英国巴斯大学Almond等]又通过解析法研究了脉冲热成像技术的缺陷检测极限与缺陷径深比、激励能量以及缺陷深度都密切相关。[伊朗桂兰大学Azizinasab等]还提出了一种使用局部参考像素矢量来处理脉冲热成像检测结果的瞬态响应相位提取方法,实现了CFRP复合材料缺陷检测和深度预测。此外,为增强FRP复合材料缺陷检测效果,许多集成先进特征提取方法的脉冲热成像检测技术也被提出,例如主成分热成像、矩阵分解热成像、正交多项式分解热成像和低秩稀疏主成分热成像。国内的哈尔滨工业大学、电子科技大学、湖南大学、东南大学、火箭军工程大学、首都师范大学、南京诺威尔光电系统有限公司等科研单位也对FRP复合材料红外脉冲热成像无损检测技术开展了大量研究工作,并取得了丰硕的研究成果。[首都师范大学]研究了GFRP复合材料脉冲热成像检测的热图像序列的分割与三维可视化,并提出了一种基于局部极小值的图像分割算法。[北京航空航天大学]对FRP复合材料次表面缺陷红外脉冲热成像无损检测的检测概率进行了深入研究,并分析了阈值、特征信息提取算法等对检测概率的影响。此外,国内研究学者还提出集成了稀疏主成分分析、矩阵分解基算法、流形学习[30]和快速随机稀疏主成分分析等算法的红外脉冲热成像检测技术。2.2 红外锁相热成像检测技术红外锁相热成像技术是20世纪90年代初发展起来的一种新型数字化无损检测技术,该技术是利用单频正弦调制的热激励源对待测试件进行加热,然后,待测试件内部将也产生一个呈周期性变化的温度场,由于缺陷区与无缺陷区处的表面温度场存在差异,因此采用锁相算法可对表面温度场进行幅值与相位提取,最终实现对材料表面损伤或内部缺陷进行无损检测与评价。红外锁相热成像检测技术的探测范围要大于红外脉冲热成像检测技术,此外,通过降低激励频率大小可增大探测深度。英国华威大学和意大利那不勒斯大学等研究学者较早地将红外锁相热成像技术用于CFRP航空件缺陷检测,并证实了该技术与瞬态热成像与超声C扫描无损检测技术相比,更适于CFRP航空件表面冲击损伤的快速无损检测。[Pickering等]研究了同等激发能量下,红外脉冲热成像和红外锁相热成像对CFRP复合材料分层缺陷的检测能力。[Montanini等]证实了红外锁相热成像技术也可用于厚GFRP复合材料的无损检测,并深入研究了与缺陷几何形状和深度相关的检测极限问题。[Lahiri等]发现随着GFRP复合材料缺陷深度增加,利用红外锁相热成像技术所获得的相位对比度增大,而热对比度却减小。[Oliveira等]提出了一种融合光学锁相热成像和光学方脉冲剪切成像的CFRP复合材料冲击损伤高效表征方法。国内哈尔滨工业大学、浙江大学和东南大学等科研人员也对FRP复合材料红外锁相热成像检测开展了较多有价值的研究工作。[哈尔滨工业大学]对CFRP复合材料分层缺陷的大小和深度以及热物性的无损检测与定量评价,开展了系统的理论与实验研究,并提出了多种先进特征增强算法来提高其内部分层缺陷的可视性。[浙江大学]使用红外锁相热成像无损检测CFRP复合材料分层缺陷,并利用深度学习对测量过程中的传感器噪声、背景干扰等进行有效去除,显著提高了CFRP复合材料次表面缺陷无损检测与定征的精度。[东南大学]针对CFRP复合材料分层缺陷红外锁相热成像无损检测中所存在的热成像数据缺失以及低帧率导致的低分辨率问题,提出了基于低秩张量填充的热成像检测技术,不仅可有效解决红外锁相热成像数据高度缺失问题,还可显著提高常用红外热像仪的帧频率。2.3 红外热波雷达成像检测技术近年来,红外热波雷达成像技术因检测效率高和灵敏度高以及不易对材料产生热损伤而受到越来越多的关注,并开始应用于FRP复合材料的无损检测与评价。红外热波雷达成像技术具有红外脉冲热成像技术与红外锁相热成像技术所无法比拟的优势,但由于被用于FRP复合材料无损检测与评价的时间并不长,尚存在一定的局限性。例如,由于通常采用较低调制频率激励源去探测较深范围的内部缺陷信息,随之而来的是热扩散长度的增大,致使检测分辨率降低;另外,为提高检测信号的信噪比,通常采用增加热流激励强度的方法来解决,但在检测重要目标构件时,为防止对检测对象的热损伤,这种方法并不适合。[加拿大多伦多大学Mandelis教授]与[印度理工大学Mulaveesala教授]首先将线性调频雷达探测技术引入到红外热成像检测技术中,提出了脉冲压缩热成像或热波雷达无损检测技术。为显著提高探测热波信号的信噪比与灵敏度,随后提出了热相干层析成像和截断相关光热相干层析成像技术,截断相关光热相干层析成像技术的具体原理如图4所示。图4 截断相关光热相干层析成像检测技术原理:(a) 截断相关光热相干层析成像数学实施;(b) 激光诱导热成像系统框图印度理工学院与印度塔帕尔工程技术大学等科研人员还将脉冲压缩热成像与红外脉冲热成像等其他检测技术在检测FRP复合材料次表面缺陷时的检测性能进行了对比,并分析了各种技术的优势所在。为增强FRP复合材料分层缺陷检测,[比利时根特大学]也提出了离散频率相位调制波形的热波雷达技术,并证明了该技术具有更高的深度分辨率。国内的科研人员也对脉冲压缩热成像或热波雷达开展了较多的研究工作,并取得了重要的创新研究成果。[哈尔滨工业大学]较早地将红外热波雷达成像技术拓展到CFRP复合材料铺向和分层缺陷的无损检测与评价,并对热波雷达检测技术的特征提取方法也开展了深入研究。[湖南大学]和[电子科技大学]还分别用感应红外热成像/热波雷达检测技术和参考脉冲压缩热成像检测技术对CFRP复合材料分层缺陷检测,并取得了较为满意的检测效果。[东南大学]也提出了正交频率相位调制波形的热波雷达检测技术,可有效增强CFRP复合材料分层缺陷的检测效果。03 热障涂层红外热波成像无损检测研究现状关于热障涂层红外热波检测技术的研究始于20世纪80年代,伴随着信息电子与计算机技术的快速发展,近年来在航空和先进装备等领域受到极大关注。在目前的热障涂层红外热成像无损检测中,仍以光激励红外热成像检测技术为主,这仍然是由于光激励红外热成像技术具有非接触、快速、检测面积大、检测结果直观等突出优点,非常适合于热障涂层结构性能与健康状况的在线检测与表征。根据激励热源生热机理的不同,除光激励红外热成像检测技术外,其他无损检测方法还包括:超声热成像、振动热成像和涡流热成像。3.1 红外脉冲热成像检测技术针对热障涂层红外脉冲热成像无损检测,国外专家学者较早地开展了相关研究,并取得了较多的研究成果。[Cielo等]利用红外脉冲热成像技术无损检测热障涂层,研究表明当光学穿透深度远小于而加热区域远大于涂层实际厚度时,该技术可有效表征热障涂层热物性和表面涂层厚度。[Liu等]提出了可无损检测热障涂层内部裂纹和厚度不均匀性的稳态热流激励热成像技术,可实现直径远小于1mm的裂纹检测。[Shepard等]利用红外脉冲热成像技术对热障涂层厚度和脱粘缺陷进行无损检测,并结合先进后处理方法提高了时空域分辨率和信噪比。[Marinetti与Cernuschi等]利用红外脉冲热成像技术结合机器学习和相位特征提取方法,系统地研究了热障涂层结构中的表面涂层厚度变化、脱粘缺陷以及涂层过厚与粘附/脱粘缺陷的区分问题。[Bison与Cernuschi等]为无损评价热障涂层老化程度以及完整性,利用红外脉冲热成像技术检测了热障涂层面内与深度方向热扩散率以及孔隙率。此外,利用红外脉冲热成像检测技术还可监测热障涂层损伤演化历程以及寿命评估,且热障涂层粘结界面处粗糙度形貌、深度以及基底强度等对其损伤演化也有重要影响。[Ptaszek等]还研究了热障涂层表面非均匀及红外透光性等对其光热无损检测的影响。[Mezghani等]利用激光激励红外脉冲热成像技术无损检测了表面涂层厚度变化。[Unnikrishnakurup等]利用红外脉冲热成像技术和太赫兹时域谱技术同时对不均匀涂层厚度进行测量,并获得了对热障涂层厚度估计小于10.3%的平均相对误差。虽然我国关于热障涂层红外脉冲热成像无损检测的研究起步较晚,但仍取得了重要研究成果。[北京航空航天大学]利用红外脉冲热成像技术,通过使用有限元数值模拟与热成像检测实验方法,对存在脱粘缺陷和厚度不均匀时热障涂层表面温度场以及热障涂层的厚度与疲劳特性进行了较为深入的研究。[北京航空材料研究院]利用闪光灯激励红外脉冲热成像技术不仅检测出直径小于0.5mm的脱粘缺陷,还识别出了肉眼无法观察到的微裂纹。近来,关于热障涂层激光扫描热成像技术的无损检测与评价研究也开始出现,[北京理工大学]和[南京理工大学]利用线型激光扫描热成像技术实现了对热障涂层脱粘缺陷以及20~150μm厚薄涂层的高精度无损检测与评价。为了检测热障涂层表面微小裂纹,[北京理工大学]还开发了一种将线型激光快速扫描模式与点激光精细扫描模式相结合的激光多模式扫描热成像检测技术,实现了仅9.5μm宽表面微小裂纹的高效检测。3.2 红外锁相热成像检测技术不同于热障涂层红外脉冲热成像无损检测研究,国内专家学者较早地开展了热障涂层红外锁相热成像无损检测的研究,而国外对此的研究还很少。[火箭军工程大学]利用红外锁相热成像技术对涂层厚度进行检测,并表明该技术可实现对涂层厚度的快速检测,且检测精度可达到95%。[哈尔滨工业大学]利用红外锁相热成像检测技术和热波信号相关提取算法对热障涂层脱粘缺陷进行检测,并研究了光源功率、分析周期数和激励频率大小等对检测结果的影响。[哈尔滨工业大学]随后利用激光激励红外锁相热成像技术高精度地量化了SiC涂层碳/碳复合材料的薄涂层厚度分布的均匀性。[上海交通大学]针对热障涂层内部裂纹缺陷的快速无损检测与评价,也提出了一种基于多阈值分割和堆叠受限玻尔兹曼机算法的红外热成像无损检测技术。此外,[韩国国立公州大学Shrestha和Kim]利用红外脉冲热成像技术和红外锁相热成像技术对热障涂层表面不均匀涂层厚度进行了无损检测与评价,并开展了有限元数值模拟与热成像检测实验分析了各种技术的优势所在。3.3 红外热波雷达成像检测技术红外热波雷达成像作为一种新兴的无损检测技术,其高信噪比、大探测范围等突出优势更利于热障涂层次表面脱粘缺陷的高精度无损检测。而目前关于热障涂层红外热波雷达成像无损检测与评价的研究还鲜有报道,目前仅有国内的哈尔滨工业大学和东南大学针对热障涂层红外热波雷达成像无损检测开展了相关的理论与热成像检测实验研究工作。[哈尔滨工业大学]利用红外热波雷达成像技术对热障涂层脱粘缺陷进行检测,该技术利用线性调频信号调制光源强度,并引入了互相关和线性调频锁相提取算法,研究表明该技术可实现热障涂层脱粘缺陷的有效检测。[东南大学]基于Green函数法,对热障涂层光热传播理论进行了较为深入的研究,并提出了一种先进非线性调频波形的脉冲压缩热成像检测技术,可实现热障涂层次表面脱粘缺陷的高信噪比、大探测深度的高分辨率检测。结语本文介绍了红外热成像技术在FRP复合材料和热障涂层无损检测应用中的研究现状和进展,通过文献调研和相关研究结果分析,可发现,由于FRP复合材料和热障涂层的复杂结构特性,使得传统的无损检测技术无法较好地实现高效可靠的无损检测与评价。作为新兴的无损检测技术,红外热波雷达成像技术由于具有高分辨率、大探测深度、检测结果直观等突出优点,为FRP复合材料和热障涂层的高精度无损检测与评价提供了新契机。此外,在对FRP复合材料和热障涂层红外热成像无损检测进行研究的过程中,笔者也发现,红外热成像无损检测技术的发展还面临着一些主要瓶颈制约问题,也促使红外热成像检测技术须向多样化、智能化、集成化和多源信息融合方向发展,呈现出以下发展趋势:1) 多样化传统无损检测方法和红外热成像等新型无损检测技术都有其各自的优缺点及适用范围,随着检测对象的多样化和检测要求的多元化,所需要的检测手段也呈现多样化发展的趋势,具体体现在:①热激励源由卤素灯、超声和电磁等向半导体激光器、相控阵超声等其他热激励形式发展;②随着计算机和电子信息技术的快速发展,传统的红外脉冲热成像和红外锁相热成像向着新兴的先进激励波形脉冲压缩热成像或热波雷达成像检测技术方向发展。2) 智能化近年来人工智能技术的快速发展使得基于深度学习模型的红外目标识别与跟踪方法取得了巨大进步,这无疑为红外热成像无损检测技术的进一步发展提供了很好的发展契机。深度学习方法的高识别率特点使其在红外目标特征识别、红外图像分割与分类方面性能优异,在精度和实时性方面,甚至远远赶超传统检测方法。人工智能赋能红外热成像检测技术,有望取代人工判断,推动红外热成像无损检测技术向着智能化检测方向发展。3) 集成化红外热成像检测系统通常需要激励热源、红外热像仪、光路等调节装置、固定装置等模块,体积较大、结构较为复杂,且仍需人工或仪器自动采样。为满足实际无损检测应用中原位测量及低能耗的需求,红外热成像检测技术需逐步向小型集成化方向发展,最终实现无损检测现场的便携式携带和操作。4) 多源信息融合发展多源多模态热成像数据能比单一热成像数据提供更多的关键信息,此外,在信息呈现和表达上,多来源、多模态红外热成像数据还增加了无损检测结果的鲁棒性。因此当检测要求较高时,常常需要采用优势互补、多种检测方法相结合的方式,通过多源多模态热成像数据的融合与集成,最终提供优质、高效、安全、可靠的无损检测解决方案。因此,红外热成像技术也需向多源信息融合方向发展。
  • 浅析6种航空器复合材料的无损检测技术
    p style="text-align: justify text-indent: 2em "航空器复合材料缺陷和损伤有层板分层、脱胶、裂纹、气泡、夹杂、侵蚀、不恰当固化、芯材变形、基体开裂等。此外在使用过程中也可能产生表面划伤、表面裂纹、进水、穿透穿孔、芯材压坏、冲击损伤等。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "这些缺陷和损伤产生的原因多种多样,复合材料中的缺陷可能表现为一种类型,也可能多种并存。它们的产生和存在将降低材料的物理性能和力学性能甚至造成不可预见的严重后果。有的存在于表面,肉眼可见。有的产生于材料内部,必须要借助无损检测方法才能识别。/pp style="text-align: center text-indent: 0em "img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 300px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202005/uepic/31bce36b-6d02-4c4a-a919-76c44871d2c6.jpg" title="航空.jpg" alt="航空.jpg" width="450" height="300" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strong复合材料无损检测技术/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "1、目视检查/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "目视检查是发现材料表面损伤最简单有效的方法,它可以发现划痕、剥落、表面开裂、龟裂、近表面的分层、严重的脱粘等。配合使用高强度手电、纤维镜和内窥镜等可以先行判定损伤发生的区域。然而它的缺点是显而易见的,无法彻底检查内部损伤的类型、程度、尺寸等。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "2、敲击法/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "敲击法是用硬币、小锤等轻质硬物敲击材料表面,声学反馈可以显现材料内部是否存在损伤。敲击法可有效地检测2mm厚复合材料层板的脱粘、脱层等损伤,并且该方法尤其适用于蒙皮结构, 蜂窝结构的损伤检测。人工敲击法虽然成本低、速度快,但依赖于操作者主观经验,人为因素大。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "为了提高检测效率,消除人为因素发展出了自动敲击法。其原理是通过采集分析敲击后的振动信号,与无损伤区域的频谱特征进行比较来识别损伤。自动敲击法设备简单,成本低,使用简便、快速精确,不受周围环境影响。但它无法检测微小损伤,如裂纹。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "3、超声无损波检测/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "由于复合材料本身及缺陷能够影响超声波的传播和反射,因此通过检测衰减信号或者回波信号可以确定损伤所在的区域和尺寸。超声波能够检出航空器复合材料板分层、孔隙、裂纹和夹杂等。超声波检测,设备便携便于操作,能够精确检出损伤发生的区域和尺寸。但操作者须经专门培训,对于不同类型的缺陷还需使用不同的探头和耦合剂,而且对于航空器上经常使用的薄壁结构或者复杂部件难以检测。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "4、微波无损检测技术/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "微波无损检测原理与超声波无损检测类似,但由于微波相比超声波穿透性能良好,在复合材料中衰减小。对复合材料结构中的孔隙、疏松、基体结构开裂、层板分层和脱胶等缺陷具有较高的灵敏度,能够准确检出复合材料内部较深处的缺陷。微波无损检测操作方便,无需耦合剂。相比于射线,微波对人体无害。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "5、射线无损检测/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "目前射线检测主要采用胶片照相法,其原理是当X射线照射被检工件时,损伤区域对射线吸收率与正常区域不同,比较两者间差异来判别损伤位置。射线检测对复合材料中的孔隙、夹杂(特别是金属夹杂)具有良好的检出能力。并且可以提供直观的检查图像结果。但它不能检出与射线垂直方向上的裂纹,并且设备复杂,操作人员须经安全防护,必须经过相关专业培训。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "计算机断层扫描成像(CT)技术也被广泛用于复合材料的无损检测。计算机断层扫描成像(CT)技术是利用X射线在材料内不同的衰减系数为基础,采用数学方法经计算机处理,从而重现每个断层图像的方法。它能够显示出每一个断层上的结构和组份的分布情况,可以克服一般X射线检测造成的影像重叠和模糊,利用CT扫描技术可在一定范围内精准检出损伤尺寸,但其设备庞大复杂,不适合外场使用。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "6、红外热成像无损检测技术/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "红外热成像无损检测技术分析被检对象的红外辐射特性,当被检工件内部存在缺陷或损伤时,将改变其表面温度分布,通过红外热成像可检出损伤位置。该方法尤其适用于厚度较薄复合材料的检测,可检出分层、脱粘、夹杂等,结果直观,快速、精准、可靠,效率高。但它要求材料表面热传导率高。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strong航空器复合材料无损检测技术的选用/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "适用于航空器复合材料的无损检测有技术很多,但由于不同类型的检测技术对不同缺陷的检出灵敏度差别很大,同时还与材料类型、材料生产方式、生产工艺、缺陷损伤所处位置等有关。应当充分考虑检测效率,检测成本,设备可达性,对航空器适航性的影响等。所以不可能采用单一类型检测技术判别航空器复合材料中的缺陷类型、位置、尺寸。应当根据材料中可能存在的缺陷类型以及缺陷所处的大概位置、方向等因素选择多种适当的方法进行综合检测。另外,必须严格依据飞机结构修理手册或者维护手册的规定来实施无损探伤。比如SR20飞机维护手册中就规定对可疑区域(包括明显的损伤),应当首先使用目视法和敲击法来进行预先检查。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="color: rgb(127, 127, 127) "i以上内容摘自:孙延军.航空器复合材料无损检测技术及评价[J].科技创新导报,2020,17(03):2-3./i/span/pp style="text-align: center text-indent: 0em "a href="https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/FHCL/" target="_self"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202005/uepic/f898e092-409e-4c76-8a6a-7dacc74c5e44.jpg" title="1920_420cl.jpg" alt="1920_420cl.jpg"//a/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "复合材料是指由两种或两种以上不同物质以不同方式组合而成的材料,它可以发挥各种材料的优点,克服单一材料的缺陷,扩大材料的应用范围。由于复合材料具有重量轻、强度高、加工成型方便、弹性优良、耐化学腐蚀和耐候性好等特点,已广泛应用于航空航天、汽车、电子电气、建筑、健身器材等领域,在近几年更是得到了快速发展。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "为进一步促进全国各地高校、科研院所、企业等相关从业人员进行表征与检测技术交流,span style="color: rgb(227, 108, 9) "strong仪器信息网将于2020年6月15日举办“复合材料性能表征与评价”主题网络研讨会/strong/span,邀请领域内杰出专家和业内人士围绕复合材料力学与物理性能、损伤与破坏、宏微观多尺度模拟、疲劳特性等方面带来精彩报告,并为参会人员搭建网络互动平台进行学术交流。/pp style="text-align: center "span style="color: rgb(227, 108, 9) "strong报告日程更新中/strong/spana href="https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/FHCL/" target="_self"span style="color: rgb(227, 108, 9) "(点击免费报名/spanspan style="color: rgb(227, 108, 9) "听会)/span/a/pp style="text-align: center "img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202005/pic/d3fa6168-5270-47d4-b9d8-3276bf1473ff.jpg"//pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="color: rgb(227, 108, 9) "strong参会方式(手机电脑均可参会)/strong/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "1、官网报名(a href="https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/FHCL/apply.html?temp=0.9525740171262658" target="_self" style="text-decoration: underline color: rgb(227, 108, 9) "span style="color: rgb(227, 108, 9) "点击报名链接/span/a);/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "2、报名成功,通过审核后您将收到通知;/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "3、会议当天您将收到短信提醒,点击短信链接,输入报名手机号,即可参会。/ppbr//p
  • XRT 在半导体材料晶体缺陷表征中的应用介绍
    XRT 在半导体材料晶体缺陷表征中的应用介绍‍半导体(semiconductor)指常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料。半导体在集成电路、消费电子、通信系统、光伏发电、照明、大功率电源转换等领域都有应用,如二极管就是采用半导体制作的器件。无论从科技或是经济发展的角度来看,半导体的重要性都是非常巨大的。大部分的电子产品,如计算机、移动电话或是数字录音机当中的核心单元都和半导体有着极为密切的关联。按照半导体材料发展历程和材料本征禁带宽度,习惯上按照如下方法进行分类:第一代半导体材料主要是指硅(Si)、锗(Ge)这类半导体材料,主要兴起于二十世纪五十年代,其兴起也带动了以集成电路为核心的微电子产业的快速发展,并被广泛的应用于消费电子、通信、光伏、军事以及航空航天等多个领域。就应用和市场需求量而言,半导体Si材料仍是半导体行业中体量最大的,产品规格以8-12英寸为主。第二代半导体材料是以砷化镓(GaAs)、磷化铟(InP)为主的化合物半导体,其主要被用于制作高频、高速以及大功率电子器件,在卫星通讯、移动通讯以及光通讯等领域有较为广泛的应用。相比于第一代半导体而言,化合物半导体长晶和加工工艺复杂,产品附加值要高一些,产品规格以3-6英寸为主,国内部分厂家可以提供8英寸晶圆。第三代半导体材料包括了以碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)为代表的宽禁带化合物半导体。相比于第一代及第二代半导体材料,第三代半导体材料在耐高温、耐高压、高频工作,以及承受大电流等多个方面具备明显的优势,因而更适合于制作高温、高频、抗辐射及大功率器件,在电力电子器件、微波射频等领域的应用优势更为明显。产品规格以2-6英寸为主。图1不同半导体材料禁带宽度及应用[1]在半导体材料制备和应用过程中,对于晶体缺陷的要求与控制是十分重要的。因为晶体缺陷的类型、大小和多少直接决定了半导体器件性能的优劣和使用稳定性等性能指标。所以,无论是在晶体长晶环节还是晶片加工及晶圆外延等环节,都要进行晶体/晶圆缺陷检查,确保使用在器件上芯片是满足设计要求的。晶圆中常见的缺陷主要有如下几类,参见图2[2]。点缺陷:在三维空间各方向上尺寸都很小的缺陷。空位、间隙原子、替位原子等;线缺陷:在两个方向上尺寸很小,而另一个方向上尺寸较大的缺陷。如位错,刃型位错和螺型位错;面缺陷:在一个方向上尺寸很小,在另外两个方向上尺寸较大的缺陷。如晶界、相界、表面等。体缺陷:杂质沉积、孔洞及析出相等。图2 半导体材料中常见晶体缺陷对于上述提到的四类半导体材料缺陷中,第一类缺陷属于原子层面的缺陷,通常是从掺杂及长晶工艺优化等角度去进行改进。通常不作为生产过程控制的主要参数,一般选择用其他方法进行测量,如采用FTIR方法可以测量Si晶体中代位C原子和间隙氧原子的浓度。第二到四类缺陷,则需要在加工环节进行100%直接或间接检测,确保所生产晶圆/芯片缺陷指标满足订单要求。对于这类缺陷传统方法就是采用腐蚀性化学药液(如熔融的KOH)对晶、体/圆进行腐蚀。在腐蚀过程中由于晶体有缺陷的区域会优先腐蚀,无缺陷区域则腐蚀速度相对较慢,所以在规定腐蚀时间后在晶圆表面会有腐蚀坑(Etch Pit)出现,这是一种破坏性的检测方法。腐蚀好的晶圆在显微镜下对这些腐蚀坑识别和计数,就可以得到该晶体的缺陷信息, 图3 为SiC 晶圆通过KOH腐蚀得到缺陷照片,缺陷主要有刃型位错、螺型位错和微管等[2]。图3 SiC 晶片腐蚀后缺陷形貌[3]对于半导体晶圆,上述传统缺陷表征方法最大的问题就是破坏性的,检测后的晶圆无法继续使用只能做报废处理。对于像第二代和第三代半导体材料而言,晶体生长技术要求水平较高,成品和晶圆数量受晶棒长度及其他加工方式限制而良率相对不高。像国内部分企业SiC 晶棒成品长度一般在20mm左右。如果按照单片晶圆成品厚度约在0.5mm,除去切割和研磨、抛光损耗,基本上0.8mm才能出一片合格晶圆。如果在晶棒头、尾各取一片晶圆去做缺陷检测,则有约8%的成本损耗。所以很多半导体厂家都希望有一种可以用于半导体晶体材料缺陷的表征的无损检测技术。日本理学株式会社(www.rigaku.com)作为全球著名的X-Ray 仪器制造商,自1923年以来,理学公司一直专注于X射线仪器领域的研发和生产。该公司生产制造的XRT (X-ray Topography)检测系统则是利用X射线的布拉格衍射原理和晶格畸变(缺陷)造成特征峰宽化和强度变化等特性,再结合理学公司开发的X射线形貌技术,可以对晶体内缺陷进行成像。这种XRT检测技术最大的优点就是无损检测,在不破坏晶圆的情况下实现2-12英寸半导体晶体中线缺陷、面缺陷和体缺陷的检测和表征。图4 XRT设备实物图图5 XRT 缺陷表征原理示意图[3]工作模式:XRT主要有反射成像和透射成像两种模式,反射模式是Cu靶,透射模式则是Mo靶,参见图6。透射模式成像后可以进行3D重构和成像,参见图7 SiC晶圆缺陷图片。图6 XRT 反射模式和透射模式[3]图7 SiC 晶圆缺陷表征[3]系统软件介绍:该仪器标配的图像分析软件可以对检测样品内的缺陷进行统计,给出缺陷数量和分布信息,参见图8。图 8 XRT 标配软件数据结果界面[3]后续我们会针对XRT在不同半导体材料检测和应用案例刊发几期相关介绍,敬请期待。附:[1] 第三代半导体-氮化镓(GaN) 技术洞察报告,P3 [2] 理学XRT 内部资料;[3] 理学XRT公开彩页.
  • 工业CT无损检测国内外标准对比分析
    本文作者:肖鹏,章镇工作单位:上海飞机制造有限公司复合材料中心第一作者简介:肖鹏,高级工程师,主要从事民机复合材料无损检测研究工作。本文来源:《无损检测》2023年5期计算机层析成像(CT)检测技术可以得到试件的层析图像,清晰地展示检测对象的内部结构关系、物质组成及缺陷状况,其重建数据可用于各种分析研究。对于任何一项技术来说,标准的制定是其大规模推广应用的基础,工业CT技术也不例外。工业CT标准的制定,对CT的技术术语和性能指标逐步建立了比较清楚的概念,也建立了CT设备检验和验收的科学规范。目前与工业CT检测相关的标准共有40多项,包括国际标准(ISO)4项,美国材料试验协会标准(ASTM)7项,国家标准(GB)20项,国家军用标准(GJB)3项,行业标准12项。标准的类型有技术导则、特定检测方法、测试卡、系统性能测试方法等。 标准体系简介 1 ISO标准体系国际标准化组织无损检测技术委员会射线检测分委会(ISO/TC 135/SC 5)于2002年分别发布了ISO 15708-1:2002和ISO 15708-2:2002。这两个标准提供了CT理论、使用的教程介绍以及检测方法指南。2017年,ISO 15708系列标准陆续升版。ISO 15708:2017系列标准对工业CT检测技术用语进行了定义,规定了射线工业CT的一般原理、使用设备、样品、材料和几何形状的基本注意事项,规定了系统的操作设置、检测结果的解释,并规定了系统在执行不同检测任务时进行性能验证的基本要求,旨在为检测人员提供相关技术信息,以便在检测过程中选取合适的参数,并对检测结果进行合理分析和评定。ISO标准体系组成(CT)如下:1.1 ISO 15708-1:2017Non-destructive testing-radiation methods for computed tomography part 1:terminology无损检测-工业射线计算机层析成像检测-第一部分:术语1.2 ISO 15708-2:2017Non-destructive testing-radiation methods for computed tomography part 2:principles, equipment and sample无损检测-工业射线计算机层析成像检测-第二部分:原理、设备与样品1.3 ISO 15708-3:2017Non-destructive testing-radiation methods for computed tomography part 3:operation and interpretation无损检测-工业射线计算机层析成像检测-第三部分:操作和解释1.4 ISO 15708-4:2017Non-destructive testing-radiation methods for computed tomography part 4:qualification无损检测-工业射线计算机层析成像检测-第四部分:验证2 ASTM标准1995年,美国材料试验协会无损检测委员会射线分委会(ASTM E 07.01)相继发布了ASTM E 1695:95和ASTM E 1672:95。文中讨论的4篇ASTM通用标准并不像ISO标准一样对工业CT检测的全流程进行系统性的规范与指导,这些标准分别侧重于技术和原理的教程、性能参数测试、设备部件选购以及扇形射束CT。ASTM标准体系组成(CT)如下:2.1 ASTM E 1441:19Standard guide for computed tomography (CT)计算机层析成像的标准指南2.2 ASTM E 1695:20Standard test method for measurement of computed tomography (CT) system performance测量计算机层析成像系统性能的标准试验方法2.3 ASTM E 1672:20Standard guide for computed tomography (CT) system selection选购计算机层析成像系统的标准指南2.4 ASTM E 1570:19Standard practice for fan beam computed tomographic (CT) examination扇束CT检测的标准规程3 GB标准2012年,全国无损检测标准化技术委员会(SAC/TC 56)发布了6篇与工业CT相关的国家标准。2017年后,针对工业CT系统的性能指标测试,SAC/TC 56发布了一系列测试卡标准(文中只讨论空间分辨率和密度分辨率的测试卡标准),GB标准体系组成(CT)如下:3.1 GB/T 29034-2012Non-destructive testing-guide for industrial computed tomography (CT) imaging无损检测 工业计算机层析成像(CT)指南3.2 GB/T 29067-2012Non-destructive testing-test method for measuring industrial computed tomography (CT) image无损检测 CT图像测量方法3.3 GB/T 29068-2012Non-destructive testing-guide for industrial computed tomography (CT) system selection无损检测 CT系统选型指南3.4 GB/T 29069-2012Non-destructive testing-test method for measuring industrial computed tomography (CT) system performance无损检测 CT系统性能测试方法3.5 GB/T 29070-2012Non-destructive testing-industrial computed tomography (CT) general requirement无损检测 CT检测通用要求3.6 GB/T 35391-2017Non-destructive testing-spatial resolution phantom for industrial computed tomography (CT) testing无损检测 CT检测用空间分辨力测试卡3.7 GB/T 35386-2017Non-destructive testing-density resolution phantom for industrial computed tomography (CT) testing无损检测 CT检测用密度分辨力测试卡 具体内容比较 1 设备1.1 概述ISO 15708-2:2017对工业CT设备中的每个部件进行了详细的分类和描述,包括射线源的分类以及不同能量范围下射线源的应用情况与特点、探测器的分类以及应用范围、描述机械运动系统的运动模式以及规定计算机在数据采集、重建和可视化中的应用。ASTM E 1672:20和GB/T 29068-2012专门提到如何选购一套工业CT系统,对于准备采购工业CT的潜在用户极具参考价值。这些标准对射线源、探测器、机械运动系统的要求存在差异,以下将展开详细介绍,而对采集、重建、可视化和存储系统等的要求基本一致,此处不再做分析与讨论。1.2 射线源项目ISO 15708-2ASTM E 1672GB/T 29068分类开管X射线机:高分辨率,低能量,管电压为0~225 kV,管电流为0~3 mA,焦点尺寸小于100 μm(微焦点),焦点尺寸小于1 μm的为纳米焦点,真空室能打开从而允许更换灯丝X射线源:给定焦点尺寸下,X射线源比同位素源强度高几个量级;X射线源在关闭时会停止辐射;未校正情况下,X射线源的多色性会导致射束硬化同ASTM E 1672密封管X射线机:管电压为0~450 kV,管电流为0~60 mA,焦点尺寸小于250 μm(小焦点),真空室不能打开从而无法更换灯丝,常用于成像尺寸或密度较大的样品同位素(单色性):不存在射束硬化,也不需要笨重且耗能的电源,输出强度更稳定,强度受到比活度的限制直线加速器:不普遍使用,用在高密度、高能量的系统中,能量为1~16 MeV,焦点尺寸小于2 mm同步辐射:产生连续谱射线,受穿透能力限制,只能检测小尺寸的物体,使用较少射线靶透射靶承受较高电压,强度更大反射靶焦点尺寸更小,辐射角度更大,几何放大倍数更大无无1.3 探测器ISO 15708-2ASTM E 1672GB/T 29068电离探测器:坚固耐用,可用于探测2 MeV的能量LDA与扇形束CT系统一起使用,在扇形束CT系统中准直到一个小狭缝以减少散射辐射,通常适用于探测0.4~20 MeV的射线能量单探测器:效率最低,复杂度最小,不受散射和不一致性影响闪烁探测器:设计灵活,非常耐用,使用DDA时辐射散射更大,DDA采集投影速度更快(与LDA相比)DDA与锥束CT系统一起使用,锥束CT系统可以较平行和扇形束几何系统更快地获得3D体积图像,但容易散射辐射,可以通过软件进行校正DDA采集速度快,需要高传输带宽和储存量,效率低,动态范围小,难以实现准直和屏蔽半导体探测器:使用半导体直接将入射射线转化为电荷的面阵探测器,避免了光散射,可提高分辨率--LDA较好地综合了以上两种探测器的优点,速度较快,散射和不一致性在可接受范围内,可较好实现准直和屏蔽1.4 机械运动系统ISO 15708-2ASTM E 1672GB/T 29068通过增加随机线性运动和执行“连续旋转一个采集周期”这两种方式来减少伪像只规定了基础功能分为立式、卧式结构(细而长的零件适合卧式布局,粗而短的零件适合立式布局)大多数具有水平X射线轴,少数具有垂直X射线轴精度分为扫描运动精度和装配几何精度使用线阵探测器的系统中,应增加样品在旋转轴高度的相对运动轴系统扫描运动精度由机械传动部件精度和控制系统控制精度共同决定与CT数据相关的各机械运动系统的运动定位精度应优于CT系统最高分辨率的1/5系统装配几何精度通过精密零件加工和精密调配调试保证2 样品ISO 15708-2:2017较为全面地描述了在检测过程中有关样品的注意事项,其中包括样品的尺寸、形状与材料。该标准限制样品尺寸,提出最理想的形状是圆柱体,并可以转动至少180°。若由于几何或者穿透限制未能采集到所有角度的投影,则可能会出现伪像。该标准含有一张不同材料和能量的10%穿透率的厚度表。通过查询该表,检测人员可以根据不同需求的待测样品来选择信噪比最好情况下的射线能量。ASTM E 1672:20和GB/T 29070-2012中列出了样品参数与系统性能的关系:① 样品参数包括最大回转直径、最大长度(或高度)、最大重量以及最大等效钢厚度等;② 最大回转直径由系统最大能量、射线分布以及扫描方式等因素决定;③ 最大长度(或高度)由立式系统的最大升降行程或卧式系统的最大平移行程决定;④ 最大重量由系统运动部件及机械结构综合承载能力决定;⑤ 最大等效钢厚度主要由射线源能量决定。3 操作ISO 15708-3:2017规定了CT系统的操作及结果解释,目的是为检测人员提供相关技术信息,以便在检测过程中选取合适的参数。ASTM E 1441:19和GB中也对操作设置做出了相应规定。各标准具体操作指南如下:操作设置ISO 15708-3ASTM E 1441GB/T最佳能量最佳能量是提供最佳信噪比的能量,但不一定是得到最清晰射线照片的能量。可调整加速电压以使其线衰减系数的差异最大给定样品的最佳射线能量不是由提供足够穿透力的最低能量决定的,而是由产生最大信噪比的能量决定无几何布置优先考虑射线源到待测物的距离最小,射线源到探测器的距离宜尽可能小,且锥束覆盖整个探测器对于锥束系统,锥角应小于15°,被测物体通常旋转360°。理想情况下,投影分度数不宜小于π/2×矩阵大小,投影的数量宜大于π×矩阵大小无不宜用大视场直径来检测小直径待测物选择扫描视场时,被测物在图像中,宜占视场的2/3(29070-2012)射线源参数设置最大射束能量和管电流宜采用的衰减比约为1:10使用前置滤波片可获得最佳灰度范围,前置滤波片可减小射束硬化的影响,也会降低射线强度当样品组分物理密度差异较大时,可以在高源能量下获得最佳信噪比,此时,减少图像噪声比增加对比度更重要当样品组分物理密度差异不大时,可以在低源能量下获得对材料的最佳区分,此时,增加对比度可能比减少图像噪声更重要穿透样品的射线强度占入射射线强度的13%时,对比度灵敏度通常最好所选射线能量对应8~10个钢的半值层厚度,应大于检测对象的最大等效钢厚度检测对象的材料密度差很小时,在保证足以穿透的情况下,选择低能量的射线源检测对象尺寸较大、密度较大或者由密度相差较大的材料组成时,宜选择能量高、强度大的射线源(29068-2012)探测器充分考虑曝光时间(帧速率);每个投影的迭加数量;数字增益和偏置;像素合并等参数必要时,宜使用偏置、增益和坏像素校正,数字化的最大辐射强度值不超过其饱和值的90%同时使用的像素点越多,扫描数据采集得越快探测器元件的良好校准(以均衡响应度并减去暗场信号)对于良好的重建至关重要开机时,进行暗场和空气校准;准直器和射线参数调整后,进行空气校准(29070-2012)重建应设定要重建的体积区域、CT图像的大小及其动态范围,宜优化重建算法或校正设置,体积区域由x,y和z轴上的体素数决定无缺陷检测对于单独的孔隙、空洞或裂缝的可检测性,其最小范围通常应为体素大小的2到3倍(在样品位置)尺寸测量确定精确的图像比例,阈值(明确材料表面),调整基本几何体,生成几何数据,标称/实测比较几何数据的进一步处理ISO标准中规定数字化的最大辐射强度值不超过探测器饱和值的90%,能够有效避免射线过曝对探测器造成的伤害以及对检测结果的影响。ISO标准可以有效地通过体素尺寸来描述最小缺陷可检性,为缺陷检测提供了量化的途径。4 图像质量参数CT图像的质量参数是衡量工业CT检测效果最直观的方式。ISO 15708-3:2017规定了对比度、噪声、信噪比、对比度噪声比以及空间分辨率这些基础的图像质量参数,并以实例的方式详细讲述了采用线对卡和固体密度差法来分别测量空间分辨率和密度分辨率的完整方法。ASTM E 1695:20则重点讲述调制传递函数(MTF)和对比度鉴别函数(CDF)的测试方法、测量原理、测量步骤以及最终的结果分析。GB/T 29034-2012将ISO 15708-3:2017和ASTM E 1695:20中的关于图像质量参数的内容融合在一起,更加全面。GB/T 35391-2017和GB/T 35386-2017则汇总了ISO标准和ASTM标准中所有测量密度分辨率和空间分辨率的方法。4.1 空间分辨率上述3份标准都以MTF来表征空间分辨率,MTF描述了CT系统的总不清晰度降低周期性图像对比度的因素,描述了CT系统对图像信号的调制(相对强度变化)的传输,是调制的空间频率。ISO 15708-3:2017规定了两种测量MTF的方法,一种是从均匀圆柱体的CT图像获取MTF,一种是用线对卡来直接测定离散点处的MTF,并在附录中对有关线对测试卡的详细测量方法进行了完整的规定,其中包括线对卡的设计制作、测量原理以及最终的测量结果分析。ASTM E 1695:20只详细说明了从均匀圆柱体图像获得MTF的试验方法,对重建圆柱切片边缘锐度的图像进行分析得出MTF曲线,对计算逻辑、测量过程和测量数据等方面的描述比ISO的描述更加具体和详细。4.2 密度分辨率密度分辨率又称对比灵敏度。ASTM E 1695:20通过CDF曲线来表征密度分辨率,而ISO 15708-3:2017通过固体密度差法和对比度噪声比来表征密度分辨率。GB/T 29034-2012中未提及密度分辨率。ISO 15708-3:2017用对比度噪声比来衡量细节特征和背景之间衰减值是否大于背景噪声水平。通常认为对比度噪声水平不小于3时,具有良好的检测置信度,另外该标准规定了固体密度差法来测量密度分辨率的方法,参考试件由一个包含添加物的圆柱形部件组成,分为高能和低能两种模式,标准详细给出了测量添加物密度的公式,规定了如何通过相关曲线评价系统性能。ASTM E 1695:20提出,在一定的噪声水平下,可以通过CDF曲线,近似地描述从基体判别大小为D的对比度特征的能力。CDF描述了图像噪声对其他同质材料邻域中特征可检测性(对比度灵敏度)的影响,作为该特征在体素中的大小D的函数。该测定基于对均匀圆柱体材料的CT扫描,CDF曲线是分析圆柱体切片中心的对比度和统计噪声的图像得出的。4.3 对比细节图在现实中,人眼能够检测到的有效对比度(成功率为50%)取决于图像噪声和特征直径。只有ASTM E 1695:20和GB/T 29034-2012规定了CDD曲线的要求,ISO 15708-3:2017标准中并没有提到。CDF描述了特定尺寸特征的可检测性和噪声场中的最小对比度(忽略不清晰度的影响),而MTF几乎完全代表不清晰度对特征的影响。这两个量可以在CDD中统一,CDD将感知对比度和物理对比度结合起来,以表征CT系统在给定评估条件下解析和区分特征的总体能力。5 伪像ISO 15708-2:2017,ASTM E 1441:19以及GB/T 29068-2012中提及的伪像成因如下所示(√表示提及,×表示未提及)。这些标准中关于伪像图像及其成因的描述,能让检测人员更好地分辨伪像,进而有效地避免伪像。6 设备性能验证方法各标准性能验证要求性能参数ISO 15708-4ASTM E 1570GB/T 29070总体性能与参考测量结果进行对比,短周期核查(如每周)定期测量和监控设备参数性能无空间分辨率缺陷检测和尺寸测量应用1次/周≥1次/年;安装调试、维修、更换部件后密度分辨率缺陷检测应用1次/周≥1次/年;安装调试、维修、更换部件后切片厚度无1次/周无伪像组件质量评价或组件发生变化后1次/周组件性能无安装、维修或组件发生变化后各标准设备性能验证方法性能参数ISO 15708-4ASTM EGB/T总体性能对参考样件进行检测,比对检测结果,如缺陷(气孔、裂纹)、最薄处、最厚处、厚度等,对总体性能进行监控对空间分辨率、密度分辨率等指标进行核查,检测前验证是否满足使用要求(1570:19)对空间分辨率、密度分辨率等指标进行核查,检测前对缺陷检测能力进行验证(29070-2012)空间分辨率圆盘卡法、线对卡法圆盘卡法(1695:20)线对卡法、圆孔卡法、圆盘卡法(29069-2012)线对卡法(按分辨率分为Ⅰ级、Ⅱ级和Ⅲ级)、圆孔卡法(按孔径分为Ⅰ级和Ⅱ级)、圆盘卡法。测试卡按料料可分为钢质、硅质和其他金属质(35391-2017)密度分辨率缺陷检测应用圆盘卡法(1695:20)空气间隙法、密度差法、圆盘卡法(29069-2012)空气间隙法(单空气、多空气)、固体密度差法、液体密度差法、圆盘卡法。测试卡按材料可分为钢质、铝制、硅质以及其他金属质测试卡(35386-2017)切片厚度无用棱锥体、圆锥体、斜板、螺旋槽等验证(1570:19)无伪像与参考图像比较观察均匀圆盘密度变化(1570:19)机械系统使用坐标测量设备(CMMs)检查移位轴轨迹和定位精度无图像比例用已知空间结构的高精度球体组合(如球杆、哑铃)检查射束轴与探测器的垂直度使用合适的测试样品(如钨丝或细针、球体等)进行测试焦点采用扫描方法、针孔照相机射线照相方法、边缘方法、小焦点和微焦点X射线管的有效焦点尺寸的测量方法测试;通过比较不同放大倍数下CT扫描获得的尺寸在规定的误差范围之内进行核查2575.1-5-2010 《无损检测工业X射线系统焦点特性》射线输出稳定性通过测量剂量率检查X射线管输出的稳定性无探测器和交付状态进行比较核查动态性能。定期核查坏像素。通过一定时间内的强度测量核查输出稳定性重建与可视化在重新安装、更换硬件或升级后,将重建与可视化结果与以前的结果进行比较由上可见,ISO标准对设备性能验证的方法和规定最为丰富, 且该标准规定了标准试件和模拟试件的制备方法,足以支撑设备日常使用过程中的性能验证,且验证周期最短;GB标准规定空间分辨率、密度分辨率和总体性能每年需验证一次,要求相对较松。7 检测结果验证检测目的ISO 15708-4ASTM E 1570GB/T缺陷检测目标特征可检性的核查(空间分辨率、对比度分辨率、重建、可视化等)适用性验证(采用参考试件结合剖切对比进行验证)一致性验证(重建、CT图像比例、正弦图或CT投影序列、系统状态等)对是否满足检测要求进行验证标准或对比试样核查(29070-2012)尺寸测量尺寸测量能力的核查(空间分辨率、X射线穿透性、三维数据等)标准对比试样(空心柱、校准孔阵列、模拟试件)核查标准或对比试样核查(29070-2012)精度验证(采用可进行测量溯源的参考标准样品或参考试件进行核查)验证尺寸测量精度的标准样件要经过校准通过制作标准试件(长方体)进行尺寸测量校准,该标准中包含标准制作与检测要求(29067-2012)一致性验证(重建、CT图像比例、正弦图或CT投影序列、系统状态等)---- 结语 ISO、ASTM和GB的标准内容都是编者按照业内公认的基本原理、大量实际操作中积累的普适经验以及市场上主流供应商提供的商品信息总结而来。这些标准对于国内工业CT的应用与研发起到了一定的积极作用,让设备使用者和供应商对于基本术语和相关技术要求逐步建立了统一的概念。从工业CT导则的角度,GB标准和ASTM标准都罗列出样品参数与系统性能的关系并介绍了工业CT的技术基础,如物理基础、数学基础、基本算法以及扫描方式等,ISO标准未提及。ISO标准规定了样品的注意事项,并列出了不同材料下管电压与穿透厚度的关系,为射线源的参数设置提出了指导性的参考标准。因此,GB标准和ASTM标准更偏向基础原理,而ISO标准更注重实际应用。从设备性能评价的角度,GB标准只对总体性能、空间分辨率和密度分辨率性能评价进行规定,而ASTM标准只对总体性能、空间分辨率、密度分辨率、切片厚度以及伪像的性能评价进行规定,ISO标准则对除以上提到的参数进行性能评价外,还对焦点、探测器、机械系统等各个部件重要参数的性能评价进行了规定。由此可见,ISO标准对于设备性能评价的规定更全面且规范。从检测方法的角度,ASTM标准专门发布了关于扇束射束CT检测标准规程,ISO标准按照检测目的将工业CT检测分为缺陷检测和尺寸测量,并对其检测步骤进行了详细规定,GB根据检测原理和经验,对射线源控制等CT检测参数给出指导性建议。在进行CT检测参数的选择时,应按需使用各个标准。总体来说,ISO标准完整地规定了工业CT原理、设备和样品、操作和解释、验证等内容,对工业CT检测全过程提出了质量控制要求,基本涵盖了工业CT技术的方方面面,对工业CT在各个领域的应用具有高度的指导作用。ASTM系列标准的内容则更加具有针对性,主要侧重在图像性能测试、设备采购推荐、测量并校准密度上。在标定空间分辨率和密度分辨率、采购工业CT设备以及测量试样密度时,能提供详细具体的应用示例、方法与建议。GB系列标准则是充分吸取了国外优秀标准的内容并将其与国内行业发展相结合,其内容对中文读者更加友好,相对国外标准也有了不少创新之处,但内部不统一,如空间分辨率和密度分辨率在不同的国标中有不同的测量方法,需要在后续工作中进一步完善。
  • 天津大学何明霞教授:主攻太赫兹工业无损检测 多领域推进产业化
    在满足目前各种应用需求的前提下,光谱分析仪器和方法也在不断的创新发展中,不论是分子光谱还是原子光谱都涌现了一系列创新的成果,特别是拉曼光谱、近红外光谱、激光诱导击穿光谱、太赫兹、超快光谱、荧光相关光谱、高光谱等相关技术彰显了极具诱惑的市场活力,引领着行业发展的方向。第十二届光谱网络会议(iCS 2023)中,近50位专家报告充分彰显了光谱创新潜力,纷纷展示了一系列的创新成果:从仪器整机到关键部件;从系统集成到方法开发;从大型科研仪器,到用于现场的便携、手持设备;从实验室检测设备,到过程分析技术……为了更好的展示这些创新成果,同时也进一步加深专家、用户、厂商之间的合作交流,会议主办方特别策划《光谱创新成果“闪耀”iCS2023》网络专题成果展,集中展示本次光谱会凸显的创新成果,包括但不限于仪器、部件、技术、方法、应用等。天津大学何明霞教授本次会议中,天津大学何明霞教授分享了《太赫兹科学技术应用近年新进展》(点击回看》》》)引发行业关注。会后,我们也再次邀请何明霞教授分享其团队在太赫兹技术及应用拓展方面的系列研究成果。1、成果简介基于太赫兹时域光谱技术的多层非极性复合材料检测系统太赫兹电磁波介于微波与红外之间(0.1THz -10 THz ),处于电子学与光子学的交叉领域,被誉为人类认识世界的“第三只眼睛”、“改变世界的十大科技”。太赫兹具有光子能量低、穿透性强、指纹谱特征、高信噪比、高分辨率、宽频带、瞬态性等独特优势,近年来在工业无损检测领域发展迅速。太赫兹时域光谱技术(THz-TDS)是一种新型的脉冲全息光谱技术,可获取物质的折射率、吸收系数、介电系数等多个物理参数信息。相比于红外光谱、拉曼光谱,太赫兹光谱覆盖了生物大分子、有机分子等物质独特的特征谱信息;相比于X射线,太赫兹辐射能量低,对人体安全;相比于超声检测、涡流检测,太赫兹检测为非接触式、穿透性更强,可表征多涂层的信息。利用新型的太赫兹技术进行物质光谱检测分析、无损扫描成像及超薄样品测厚应用,弥补传统检测手段不足之处,完成更高精度、更快速安全的检测。本团队基于高信噪比、高灵敏度、安全、快速的太赫兹时域光谱技术,开展在非极性电介质材料缺陷探测成像及微米级多涂层测厚领域相关研究。迭代开发智能化工业机器人手臂及协作控制系统,实现对非极性材料内部缺陷三维层析无损扫描成像,对多层的微米级别超薄涂层厚度可进行每单层的精准测量表征。系统覆盖太赫兹波谱宽度为0.1THz -3THz,太赫兹光纤长度10m,工作重复频率10Hz;无损扫描成像层数可达3层,平面扫描范围180×180mm,空间机械臂延伸测量半径为1.3m,最快扫描速度500mm/s;涂层测厚层数可达3层,最小测厚值可达10μm,绝对精度2μm;且满足空间、异形曲面移动多点位精准快速无损检测需求,具有全自动处理、高精度测量、多层厚度实时计算等优势,为超薄涂层类复合材料提供更加精准、高效和可靠的测量方式,适用于汽车工业、航空航天、锂电池电极、非金属管道、泡沫塑料等多领域无损检测场景。2、产业化探索智能化机器人手臂空间异形曲面无损检测系统在未来是考虑多个领域产业化的,拥有在材料检测、无损探伤、医疗检查,以及文物资料研究等多个领域发展的潜质。太赫兹时域光谱技术本身是一个多领域快速发展的检测技术,其测量方式依赖于平面扫描或者曲面扫描载荷技术,配合样本的空间建模,以完成自动化样本数据有序测量。具体到应用领域,需要根据样品的尺寸、规格以及空间特征,设计低成本、易便携、方便取样的测量装置。比如可以对皮肤表面进行快速扫描成像、对曲面的陶瓷文物信息鉴定等,这些有待合作单位的具体要求。3、课题组未来研究计划太赫兹波在电磁波谱中处于电子学向光子学的过渡区,也是宏观经典理论向微观量子理论的过渡区,其具有光子能量低、穿透性强、指纹谱特征等独特优势。太赫兹时域光谱技术利用飞秒脉冲产生并探测时间分辨的THz电场,通过傅立叶变换获得被测物品的光谱信息,检测过程快速、安全、精度高,且光谱具有物质特征峰,在物质鉴别分析、工业无损检测、产线在线质量监测、安检扫描成像等领域应用潜力巨大,弥补传统检测手段的缺陷不足。本研究团队重点主攻方向为太赫兹工业无损检测方向,分析、利用太赫兹时域光谱,建设标准太赫兹光谱数据库,实现物质太赫兹光谱检测分析、微米级多涂层太赫兹精准测厚及材料内部无损探测成像等多方面太赫兹无损检测研究。4、合作需求关于非极性材料无损扫描探测成像、物质太赫兹光谱检测分析及超薄涂层测厚方面,涉及生物医药、锂电池电极、半导体、复合材料、文物艺术品等领域检测需求可探索合作研究。联系方式:曲秋红 15122743715(手机、微信)附专家及课题组简介何明霞,博士,天津大学精密仪器与光电子工程学院电子物理学与仪器科学与技术专业教授、博导,首届“中国生物物理学会太赫兹生物物理分会”副会长兼秘书长、“毫米波太赫兹产业联盟”太赫兹光谱与检测工作组组长、中国仪器仪表学会图像科学与工程分会秘书长、中国光学学会光电技术专业委员会委员,是“天津大学太赫兹光子学”组建者之一和核心骨干。主要研究方向∶太赫兹光谱技术与成像应用和太赫兹生物效应研究。致力于太赫兹时域光谱技术实用化、多种非极性材料的太赫兹光谱成像无损检测及太赫兹生物医学基础研究,是国内最早将太赫兹光谱技术用于癌症组织、生物组织的研究者。太赫兹光谱技术与成像应用团队以高信噪比、高灵敏度、宽带、安全、快速的太赫兹时域光谱技术为核心,结合汽车工业、航空航天、管道塑材、生物医药、食品安全等领域实际应用需求,开展物质太赫兹光谱检测分析、太赫兹标准光谱数据库建设、非极性材料无损扫描成像、微米级多涂层系统精准测厚、太赫兹辐射成分鉴定以及实用化技术应用产品开发等研发工作。搭建太赫兹光谱与成像系统应用平台,完成三维层析太赫兹光谱快速扫描成像测厚设备及智能化工业机器人手臂空间异形曲面无损检测系统的开发,适用于各类涂层的微米级厚度测量和材料内部缺陷的无损检测,如汽车车身涂层、锂电池隔膜、锂电池电极、泡沫塑材、非金属管道、生物组织样品等,相关研究成果及产品拥有自主知识产权20余项。团队研发并已投入市场应用的全国产化高灵敏度太赫兹相机,适用于现有多种主流太赫兹源辐射探测,对非极性物质材料成像清晰,可在安检成像领域推广使用。针对太赫兹光谱检测市场需求,正进行应用标准化和实用数据库的工作,建立多类物质的开源太赫兹标准数据库,实现物质太赫兹光谱的定性与定量分析检测。
  • 中国科大毛磊团队在氢燃料电池无损检测理论及方法研究中取得新进展
    近日,中国科学技术大学工程科学学院精密机械与精密仪器系先进感知、数据融合及智能运维课题组毛磊特任研究员团队在氢燃料电池无损检测方面取得突破性进展,报道了一种基于磁场成像的氢燃料电池无损检测理论及方法,突破现有氢燃料电池性能表征依赖于材料分析、电流分布等侵入式检测手段的瓶颈,研究成果以题为“Imaging PEMFC performance heterogeneity by sensing external magnetic field”发表在Cell Press期刊Cell Reports Physical Science上。氢燃料电池技术(PEMFC)被广泛应用于氢能利用领域,然而影响商用氢燃料电池系统可靠性的主要因素是在电池运行过程中难以进行电池性能表征并识别电池异常状态。目前,主要的状态识别方法仅可对PEMFC状态变化进行识别,但难以对电池内部状态变化的发展路径及对应机理进行检测及分析,从而无法根据识别结果对PEMFC系统进行对应调控,进而保障PEMFC系统的运行安全。在PEMFC运行过程中,电池性能状态与其内部水分布、电流分布息息相关。目前,相关技术主要通过材料分析、水传输分布、电流分布等手段来评估氢燃料电池性能状态。然而这些技术会干扰电池的运行状态,甚至破坏电池固有结构和性能,进而很难保证技术可靠性和实用性。PEMFC电流分布和相应磁场分布如图1所示,作者将PEMFC内部电流分解为平行膜方向膜电流(图1B)和垂直膜方向主电流(图1C),并揭示了氢燃料电池故障时性能下降的本质原因是参与化学反应的主电流减少,寄生损耗的膜电流增加,因此膜电流及其激发磁场可以反映电池性能变化。这是在该研究领域内首次系统性分析并提出了氢燃料电池的性能变化与其内部不同分量电流和激发磁场的关联机制。图1.PEMFC内部电流和磁场分布(a) PEMFC内部电流 (b)膜电流及其磁场分布 (c)主电流及其磁场分布.该研究的研究思路如图2所示,首先通过建立多物理场PEMFC仿真建模,对PEMFC在不同运行状态下的膜电流及其磁场分布变化进行分析;进而搭建PEMFC外部磁场检测系统,通过检测PEMFC运行过程中的膜电流磁场分布,分析PEMFC系统内部状态变化路径及对应机制。据此,本研究工作中提出了一种基于磁场成像的PEMFC系统无损检测理论及方法,可在PEMFC运行过程中揭示状态变化的起源和演变过程,在商用PEMFC系统的状态检测及异常识别方面极具应用潜力。图2.技术路线图中国科学技术大学工程科学学院博士研究生孙誉宁为论文的第一作者,毛磊特任研究员为论文的唯一通讯作者。该项工作得到了基金委、中科院、安徽省及合肥市等资助。论文链接:https://doi.org/10.1016/j.xcrp.2022.101083
  • 近红外果品品质快速无损检测装备研发课题招标
    为提高科技经费的使用效率,保证课题研究工作的质量,招标人采取公开招标的方式组织&ldquo 近红外果品品质快速无损检测装备研发&rdquo 课题的招标工作,择优选取招标课题的承担单位。  本次招标活动的招标人是&ldquo 北京市科学技术委员会&rdquo ,北京科技园项目评价有限公司是本次招标的代理机构。  本次招标工作将参照《中华人民共和国招标投标法》、中华人民共和国科学技术部《科技项目招标投标管理暂行办法》的要求和相关规定进行。  现将有关招标事宜公告如下:  一、招标课题名称及招标编号  近红外果品品质快速无损检测装备研发(招标编号:NF2014-14)  二、研究目的  针对当前果品品质分级手段单一,技术和装备落后,严重制约高端果品的市场竞争力等问题,开发适合京郊主要果品(梨、苹果、桃等)品质近红外快速无损检测方法及仪器设备,并在京郊果品主要产区进行应用示范。  三、主要研究内容  1、获取多因素条件下京郊主要果品(梨、苹果、桃等)的近红外特征光谱,建立主要果品品质(糖度、酸度、糖酸比、成熟度等)近红外光谱特征数据库   2、建立梨、苹果、桃等京郊主要果品品质的近红外快速无损检测方法   3、提出实时快速检测方案,开发便携式小型检测仪器   4、在京郊果品主要产区进行应用示范。  四、招标课题研究进度要求  完成本课题的时间为中标人与招标人签订《课题任务书》之日起20个月。  五、课题经费  完成本课题所需的总经费来源于招标人资助资金和中标人自筹资金,招标人资助资金来源于北京市地方财政拨款,按现行财政拨款相关规定支付。招标人资助资金上限为人民币210万元,其中自筹资金与资助资金比例均不低于2:1,经费的支付办法以双方签订的《课题任务书》为准。  六、投标人资格  1、凡在北京地区注册的具有独立法人资格的企业(不包括外商独资和中方股份未超过50%的中外合资企业)均可投标。  2、投标人应资信良好,在最近2年内无不良记录或严重违法违纪行为。  注:1.承担北京市科学技术委员会课题,到期应结题而未结题的单位,不具备投标人资格。  2.投标人在北京市科委的信用评级为C以下(含C)的不具备投标人资格。  3.不接受联合投标。  七、招标文件的获取  凡符合以上基本条件和资格并有意投标者,请按下述时间、地点购买招标文件,招标文件售出后概不退还,同时携带U盘获取电子版。  购买招标文件时间:2014年7月1日起至2014年7月22日止(公休日及节假日除外),每日9时30分至11时30分,13时30分至16时30分。  招标文件出售地点:北京市海淀区增光路甲34号院云建大厦801室(北京科技园项目评价有限公司)  八、招标文件售价:  招标文件每套售价为人民币200元。  九、投标和开标  接受投标文件的时间为:2014年7月30日9时30分至11点30分,13点30分至16时30分 2014年7月31日9时0分至10时0分。  接受投标文件的截止时间和开标时间同为2014年7月31日10时0分。在投标截止时间后送达的投标文件恕不接受。  投标文件送达地点:2014年7月30日16时30分之前,投标文件送至招标文件出售地点 2014年7月31日9时0分至10时0分,投标文件送至开标地点。  开标地点:海淀区苏州街甲49号北京技术交易促进中心二层会议室。  十、联系方式  北京科技园项目评价有限公司  联系人:王娜  电话:(010)68461639,68308582  传真:68461639  地址:北京市海淀区增光路甲34号院云建大厦801室  邮编:100048  监督电话:66175629(纪检监察处)  招标代理机构:北京科技园项目评价有限公司  2014年7月1日
  • 无损检测设备采购意向盘点:共10项,总预算4205.8万元
    根据财政部要求,各大高校、科研院所等中央预算单位需公开采购意向,内容应包括项目名称、需求概况、预算金额、采购时间等。为方便仪器信息网用户快速掌握无损检测设备商机,本文特对近期信息进行整理,盘点了2024年3月份所发布的10项无损检测设备采购意向,总预算金额达4205.8万元,预计采购时间为2024年4月至11月。序号采购单位采购项目需求概况采购时间预算金额项目详情1工业和信息化部电子第五研究所高衬度芯片级三维无损分析系统二维空间分辨率≤700nm; 三维空间分辨率≤2μm(样品尺寸不小于1cm×1cm); 3D重构361张(1K×1K)图像数据的时间少于5分钟; 最大电压不小于160 kV; 有机材料等无机材料均能获得高衬度图像2024年4月460万元详情链接2中国科学院过程工程研究所材料微观结构三维成像系统拟采购材料微观结构三维成像系统一套,主要用于材料结构高分辨率成像,系统最高空间分辨率:500nm 最大工作电压:优于190kV 最大发射功率:80W 探测器像素:优于2048*2048。2024年5月490万元详情链接3武汉理工大学理工科基础及专业实验室设备购置理工科公共教学实验室主要包括物理实验教学示范中心、力学实验教学示范中心等,项目主要用于公共基础课实验、专业综合实验教学任务的仪器和设备进行更新、增补,以改善培养学生的基本科学素养和实验技能和创新能力的基础而重要的教学条件。(含无损探伤机)2024年5月500万元详情链接4中国科学院武汉植物园超高精度X射线源封闭式超微焦斑X射线源,超高精度的射线源提供更强的穿透力,增加成像组织的对比度,提高X射线成像分辨率。2024年5月200万元详情链接5中国信息通信研究院工业及信息化设备设施抗震及环境试验平台建设项目1.标的物名称:无损探伤仪 2.标的物数量:1台 3.时限要求:签订合同后50日历日交付 4.主要功能或目标:满足核电设备焊接探伤要求2024年6月0.8万元详情链接6中国科学院金属研究所高精度大直径棒管材超声检测系统直径范围:φ30-120mm 超声电子:相控阵模式 检测灵敏度:优于φ0.8平底孔,Ø0.5*6.4mm横通孔 信噪比: ≥12dB 漏报率:0%;误报率: ≤1% 扫描模式:A、B、C等2024年6月685万元详情链接7中国科学院大学多通道超声教学实验平台购置为满足学院在超声成像分析方面的教学与科研需求,拟购置一套多通道超声教学实验平台,用于超声数据的采集、处理与分析。要求能够满足独立控制各通道发射或/与接收、可实时访问各通道射频数据、用户换能器集成、超高帧率成像、辐射力及HIFU能力、支持任意波形发射等功能。2024年6月190万元详情链接8中国科学院金属研究所高分辨率X射线三维扫描原位表征系统三维空间分辨率≤3μm 样品台承重不小于25kg 射线管:射线管电压≥160kv,功率≥25w2024年6月1300万元详情链接9中国科学院合肥物质科学研究院相控阵超声探伤仪及探头1/8真空室及总体安装实验平台项目子课题《真空室关键部件焊缝在线自动化无损检测技术》核心任务之一为搭建适应为未来聚变堆真空室安装过程中涉及的不同类型焊缝的自动化超声检测系统。目前,课题组已经完成了检测工艺的开发、自动化超声扫查器的设计,亟待采购相控阵超声主机和探头来完成自动化超声检测系统的搭建,开展自动化检测系统的能力验证。2024年10月150万元详情链接10中国科学院合肥物质科学研究院多功能结构超声显微系统"该系统主要解决聚变装置中复合材料无损检测技术的难题及新型设备的研制。关键技术指标如下: 1. 检测频率:01.MHZ~100MHZ 2. 6轴自由度,重复定位精度±0.05m,可升级,X,Y,Z,轴选用直线电机,精度要求>0.005mm。 3. 扫查行程:长1.5m,宽1m,水深:0.5m;4.5. 软件支持3D工件与实时检测结果同时显示,支持波形重建和断层扫描(超声CT);6. 分辨率≥30μm;7.支持平面,各类曲面,圆柱等检测需求 8:垂直检测精度高于0.5mm "2024年11月230万元详情链接
  • 首届无损检测技术进展与应用网络会议成功召开,回放视频上线!
    2022年10月13-14日,首届无损检测技术发展与应用网络会议于线上成功召开,会议进行了25个精彩报告,吸引近1200位业内听众报名参会。本次会议由仪器信息网主办,得到了吉林大学、钢研纳克检测技术股份有限公司的大力支持,旨在推动我国无损检测技术 发展和行业交流,促进新理论、新方法、新技术的推广与应用。会议设置四大专场,内容涉及射线、超声、漏磁、涡流、太赫兹、红外热成像、电磁等多种无损检测技术。会议过程中,听众积极参与,直播间氛围热烈。经征求报告嘉宾意见,12个报告将设置视频回放,便于广大网友温故知新,详情见下表:首届无损检测技术进展与应用网络会议报告题目报告嘉宾单位 职称回放链接射线检测技术专场高分辨X射线三维成像技术及应用王绍钢中科院金属所 高级工程师不回放TESCAN Micro-CT系统及原位动态4D应用介绍袁明春泰思肯 应用工程师回放链接X射线CT成像技术在钢铁材料失效分析中的应用刘珑齐鲁工业大学(山东省科学院) 副研究员不回放三英X射线CT无损检测技术、产品与应用张宗三英精密 市场总监回放链接X射线三维分层成像技术及其在半导体测试领域中的应用刘宝东锐影检测总经理,中科院高能物理所副研究员不回放超声检测技术专场超声导波阵列成像检测技术刘增华北京工业大学 教授不回放先进超声检测技术及其应用周正干北京航空航天大学 教授回放链接超声导波智能成像技术及应用刘洋天津大学 教授不回放材料力学性能的超声无损评价研究及应用进展袁懋诞广东工业大学 副教授不回放基于时差法的三维结构声发射源定位方法研究崔志文吉林大学 教授不回放超声检测技术原理及应用凡丽梅中国兵器工业集团第五三研究所 研究员回放链接助力无损检测——仪器选型如何实现降本增效?王利影仪器信息网导购平台 运营经理不回放自动及智能检测技术专场极端工况下材料服役性能原位测试技术张建海吉林大学副教授,吉林省材料服役性能测试国际联合研究中心副主任不回放管材表面缺陷自动智能检测技术及应用刘光磊钢研纳克 无损事业部副总回放链接曲面叶片几何量测量和缺陷检测赵新玉大连交通大学 副教授回放链接航空复合材料构件超声自动化检测技术及应用樊俊铃中国飞机强度研究所 副主任不回放高品质钢内部质量高精度检测与三维全息表征黎敏北京科技大学 教授不回放机器视觉技术及在钢铁生产中的应用吴少波钢铁绿色化智能化技术中心 机器视觉组长不回放无损检测新技术专场超高清漏磁无损检测及其应用黄松岭清华大学 教授回放链接复合材料声发射检测技术及应用周伟河北大学 教授回放链接复合材料(CFRP)全寿命周期涡流无损检测研究曾志伟厦门大学 教授回放链接太赫兹无损检测理论及应用研究范孟豹中国矿业大学 教授回放链接复合材料太赫兹无损检测技术任姣姣长春理工大学 副教授不回放硅基光伏电池缺陷红外热成像检测与深度学习缺陷分类卜迟武哈尔滨商业大学 教务处副处长/副教授回放链接电磁多物理检测技术研究及应用高斌电子科技大学 教授回放链接
  • 第二届无损检测技术进展与应用网络会议上线,报名开启!
    无损检测,即在不破坏或不影响被检测对象内部组织与使用性能的前提下,利用射线、超声、电磁、红外等原理并结合仪器对物体进行缺陷、化学、物理参数检测的一种技术手段,被广泛应用于航空航天、交通运输、石油化工、特种设备、矿山机械、核电、冶金等各个工业领域。基于此,为推动我国无损检测技术发展和行业交流,促进新理论、新方法、新技术的推广与应用,仪器信息网将于2023年9月26-27日召开第二届无损检测技术进展与应用网络会议。本届会议开设射线检测技术、超声检测技术、无损检测新技术与新方法(上)、无损检测新技术与新方法(下)四大专场,邀请二十余位无损检测领域专家老师围绕无损检测理论研究、技术开发、仪器研制、相关应用等方面展开研讨,欢迎大家在线参会交流。一、主办单位:仪器信息网二、支持单位:吉林大学三、会议内容:第二届无损检测技术进展与应用网络会议(2023年9月26-27日)射线检测技术专场(9月26日上午)报告题目报告嘉宾X射线三维吸收成像技术原理及其应用程国峰中国科学院上海硅酸盐研究所 研究员极端服役环境X射线CT研发与应用马毅微旷科技(苏州)有限公司 总经理/南京工业大学教授TESCAN Micro-CT系统及原位动态4D应用介绍袁明春TESCAN 资深应用工程师2D、3DX射线智能检测系统李义彬丹东奥龙射线仪器集团有限公司 董事长兼总经理/高级工程师X射线残余应力测试及应用詹科上海理工大学 副教授超声检测技术专场(9月26日下午)报告题目报告嘉宾基于MFC的锂离子电池荷电状态导波检测技术研究高杰北京工业大学 讲师 (吕炎教授课题组)航空复合材料积木式验证自动化超声检测技术研究樊俊铃中国飞机强度研究所 副主任超声自动检测和智能监测赵新玉大连交通大学 副教授新型柔性电磁超声、导波传感器开发及应用研究裴翠祥西安交通大学 副教授表面缺陷的激光超声检测技术研究李海洋中北大学 副教授无损检测新技术与新方法专场(上)(9月27日上午)报告题目报告嘉宾Fe基非晶涂层的无损原位三维表征与评价研究王绍钢中国科学院金属研究所 高级工程师应用于工厂快速筛查的三维检测工具李惠岛津企业管理(中国)有限公司 市场专员面向汽车制造的智能无损检测新技术张建海吉林大学 副教授/吉林省材料服役性能测试国际联合研究中心副主任岛津超声波光探伤装置MIV-X介绍陈颖岛津企业管理(中国)有限公司 市场部产品专员全聚焦和相位相干成像技术及与相控阵技术的比较刘沛仪景通光学科技(上海)有限公司 高级产品经理无损检测新技术与新方法专场(下)(9月27日下午)报告题目报告嘉宾钢板微观组织及性能在线预测王平南京航空航天大学 教授交流电磁场检测(ACFM)智能可视化无损检测技术与应用李伟中国石油大学(华东) 教授基于涡流法的电导率测量方法及仪器开发范孟豹中国矿业大学 系主任/教授风机叶片热成像无损检测技术何赟泽湖南大学 教授激光散斑无损检测技术及装备吴荣华东交通大学 仪器科学系副主任/讲师四、参会指南1、进入第二届无损检测技术进展与应用网络会议官网(https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/ndt2023/)进行报名。扫描下方二维码,进入会议官网报名2、报名开放时间为即日起至2023年9月25日。3、会议召开前统一报名审核,审核通过后将以短信形式向报名手机号发送在线听会链接。4、本次会议不收取任何注册或报名费用。5、会议联系人:高老师(电话:010-51654077-8285 邮箱:gaolj@instrument.com.cn)6、赞助联系人:周老师(电话:010-51654077-8120 邮箱:zhouhh@instrument.com.cn)
  • 整鱼寄生虫感染无损检测研究获新进展
    近日,广东省农业科学院设施农业研究所无损检测与智能分选研究团队在整鱼寄生虫感染无损检测研究方面取得新进展,他们提出了基于可见/近红外高光谱成像的整鱼寄生虫感染无损检测新方法并进行实验验证。相关成果发表于《LWT-食品科学与技术》(LWT-Food Science and Technology)。鱼类寄生虫严重影响水产养殖,并可通过食物链传播给人类。已有检测手段需要将鱼剖开,不仅操作繁琐、劳动强度大而且检测速度慢,只适合抽检,无法进行全方位的把关。为此,该研究提出一种无损、快速、非破坏性的鱼类寄生虫检测方法,在整鱼状态下识别其寄生虫侵害情况,对确保进出口鱼类的质量安全、指导养殖管理与采后处理、保障消费者健康等具有重要产业意义。在未来应用中,鱼可以通过传送带运输经过高光谱成像检测箱,无损获取每条鱼的光谱图像,计算机基于本研究技术智能分析输出每条鱼的寄生虫感染情况,实现受感染鱼的自动剔除。相关论文信息:https://doi.org/10.1016/j.lwt.2024.116334
  • 无损检测同仁交流盛会,NDT新技术应用征文即刻开启!
    为追踪无损检测超声/相控阵检测领域的发展动态,推动无损检测技术的创新与进步,加强同行之间的交流与合作,由《无损检测》编辑部主办,奥林巴斯(北京)销售服务有限公司冠名的“奥林巴斯杯2021超声检测技术优 秀论文”评选活动拟于2021年10月举行,以期为无损检测人员提供更多的新技术、新应用解决方案,提升检测人员的技术水平。评选活动将于2021年10月(QC展现场)举行获奖论文颁奖仪式(一、二、三等奖各1名、优 秀奖2名),获奖论文将于2021年12月在《无损检测》专栏上发表,其他投稿作者可获参与奖。征文范围1. 超声/相控阵检测技术的理论和应用研究;2. 超声/相控阵检测设备的开发与应用;3. 超声/相控阵检测技术的标准化;4. 超声/相控阵检测技术相关的人员培训与认证。投稿时间及方式论文递交截止日期:2021年9月10日。投稿者请登陆“材料与测试网”,进行注册后投稿,稿件题目后请注明“有奖征文”字样。论文格式1. 论文排版纸型要求为A4,正文写作字体为宋体五号。2. 论文前文应包括中英文论文题目、作者姓名及工作单位(中英文,包括单位所在市地名与邮政编码)、中英文摘要及关键词。3. 论文正文章节及其序号编写参照一般科技论文的格式。4. 论文后文包括参考文献、致谢(需要时)。联系方式请致电我司或者留言,谢谢。
  • “吸附表征技术在催化领域的新进展”研讨会 - 福州站
    近年来,随着我国经济的高速发展,分析催化所面临的机遇、挑战及未来发展方向变得尤为重要。大昌华嘉公司借此机会于2016年4月15日在福州怡山大酒店举办关于“吸附表征技术在催化领域的新进展”研讨会。探讨和交流材料领域中的催化科学与技术!研讨会将介绍最新吸附表征技术进展,多组分气体竞争吸附,低温化学吸附,纳克级吸附测量系统的最新相关应用,并将介绍粒度粒形及XRF技术在催化领域的相关应用。欢迎各位专家莅临交流和指导。会议信息时间: 2016年4月15日上午9:00-16:00地点:怡山大酒店 (福州市鼓楼区工业路577路)内容:- 吸附表征技术在催化领域的应用- 粒度粒形在催化领域的应用- XRF在催化领域的应用 美国麦奇克旗下的拜尔有限公司(BEL)是一家研究生产容量法气体吸附分析仪的专业制造厂商。第一台多功能催化剂表征分析仪,首创全自动蒸汽吸附系统,开发了容量法高压吸附仪,(容量法)多组分气体和/或蒸汽混合气体吸附仪,吸附过程分析仪,痕量气体吸附仪等,极大地丰富了表面吸附表征方法,同时也为拜尔公司高品质的产品和服务赢得了口碑。 美国麦奇克有限公司(Microtrac Inc.)是世界上最著名的激光应用技术研究和制造厂商,其先进的激光粒度分析仪已广泛应用于水泥,磨料,冶金,制药,石油,石化,陶瓷,军工等领域,并成为众多行业指定的质量检测和控制的分析仪器。Microtrac Inc.公司非常注重技术创新,近半个世纪以来,一直领先着激光粒度分析的前沿技术,可靠的产品和强大的应用支持及完善的售后服务,使得其不断超越自我,推陈出新,独领风骚。帕纳科是全球X射线荧光光谱分析仪器及软件的主要供应商之一。分析仪器主要应用于科学的研究和发展、工业过程控制以及半导体材料的物性测量领域。可为客户提供量身定制的无损分析解决方案,用以分析表征广泛的产品,例如石化产品、塑料和聚合物、环境、医药、采矿、建筑材料、研究与教育、金属、食品和化妆品等多个行业领域。大昌华嘉商业(中国)有限公司服务电话:400 821 0778邮箱地址:ins.cn@dksh.com大昌华嘉网站:www.dksh-instrument.cn扫描关注“大昌华嘉科学仪器部”公众号
  • nano-FTIR:攻克无损化学检测科研难题,实现高分子材料纳米级无损研究
    背景介绍傅里叶红外光谱(FTIR)是学术界以及工业界表征鉴别材料的常用手段。衰弱全反射红外光谱(ATR-IR)是用于材料的宏观化学信息分析的技术。该技术将样品压在衰弱全反射(ATR)晶体表面,通过红外光在晶体/样品界面的反射得到高分子样品的吸收光谱。然而,ATR-IR的空间分辨率受到光的衍射限的限制,并不能得到样品纳米别的化学信息,因此无法用于材料微观化学信息的研究。近年来,新兴起的纳米傅里叶红外光谱仪Nano-FTIR因可在纳米尺度下实现对几乎所有材料的化学分辨而受到广泛关注。该技术是基于全新的散射式近场光学技术(s-SNOM)研发的,能够在10 nm的空间分辨率下实现对材料的红外光谱表征,且得到的光谱与传统FTIR,ATR-IR的红外光谱有高的对应性。同时,该技术具有无损伤、无需染色标记、快速且适用性广等优点,是纳米别的化学分析利器。图1. neaspec散射式近场光学显微镜(s-SNOM)及纳米傅里叶红外光谱仪Nano-FTIR 必看案例 案例1:高分子纳米材料的鉴别及与传统红外光谱数据库的对照德国阿尔弗雷德纬格纳研究所的Gerdts教授利用散射式近场光学显微镜(s-SNOM)和纳米傅里叶红外光谱仪Nano-FTIR (德国Neaspec公司)对高分子材料进行了微观鉴别的研究。该课题组测量了高分子样品的近场红外成像以及红外吸收光谱,得到了高分子材料的纳米分辨率的相分布信息。同时,该团队测量了常见高分子的近场吸收光谱,并与通过ATR-IR得到的吸收光谱进行比较,发现用neaspec Nano-FTIR得到的近场吸收光谱与ATR-IR得到的光谱有高的对应度,可直接对照传统IR光谱数据库。因此,散射式近场光学显微镜(s-SNOM)和纳米傅里叶红外光谱仪Nano-FTIR (德国Neaspec公司)可应用于纳米高分子及环境中高分子样品的鉴别。相关研究成果发表于Analytical Methods, 2019, 11: 5195-5202。图2. LDPE聚合物颗粒PS介质混合物样品的光学超分辨成像。(a) 拓扑结构成像以及对应的(b) 机械信号的相位图和 (c) 近场红外的振幅图。(d) 通过 (c) 中所示路径的直线扫描得到的在1300 - 1700 cm-1区域内的近场红外的相位图。(e) LDPE和PS区域对应的近场红外的相位图。(f) 和 (g) 分别对应 (c) 中A, B区域的高分辨率近场红外相位图。可以看到LDPE/PS界面的近场红外的相位图中峰的移动。图3. (a) 用Nano-FTIR得到的PLA样品对应的近场红外的振幅(Sn),实部(Re),相位(φn),虚部(Im)图。所得结果为三个样品点结果的均值,测量用时为7分钟。(b) Nano-FTIR得到的近场红外的虚部(Im)图与ATR-IR得到的PLA样品的光谱的对照。Nano-FTIR与ATR-IR得到的光谱高度吻合。 案例2:纳米傅里叶红外光谱仪(Nano-FTIR)对单层二维高分子聚合物的研究二维高分子聚合物作为一种新型有机二维材料,近年来在薄膜和电子设备的应用上受到广泛关注。相较于石墨烯由石墨自上而下的剥离合成路径,二维聚合物的合成路径可以采取自下而上的单体聚合反应,也因此具备更大的灵活性。如何优化合成路径以得到高品质的二维高分子聚合物是目前该领域的重大挑战之一。德国慕尼黑技术大学的Lackinger教授开发了一种有机单体分子自组装的光聚合合成路线,并利用纳米傅里叶红外光谱仪Nano-FTIR(德国Neaspec公司)对fantrip单体分子和其聚合物进行了吸收光谱的研究,验证了聚合反应的机理。该合成方法与传统的热聚合方法相比,大大减少了二维聚合物的缺陷密度,提升了材料均一性。相关研究成果发表于Nature Chemistry, 2021, 13: 730-736。研究人员利用纳米傅里叶红外光谱仪Nano-FTIR(德国Neaspec公司)的近场光学技术的高灵敏度,测量了fantrip有机单体分子及其二维聚合物的纳米傅里叶红外吸收光谱。所得光谱与DFT计算结果一致,证明了单体分子参与光聚合反应形成二维高分子。该技术得到的近场吸收光谱与传统FTIR光谱对应,而传统FTIR或ATR-IR的灵敏度无法测量该单层分子材料的吸收光谱。同时,纳米傅里叶红外光谱仪Nano-FTIR (德国Neaspec公司)的近场光学技术采用纯光学信号测量,而非基于材料热膨胀系数的机械信号。该技术灵敏度高,可测量热膨胀系数低的材料,如二维材料,无机材料等。且对薄膜样品的破坏性小,因此可用于单层分子自组装材料的研究。 图4. Fantrip单体分子(上)及其二维聚合物(下)的纳米傅里叶红外吸收光谱。柱形图为DFT计算得到的fantrip单体分子(红色)及其二维聚合物(蓝色)所对应的红外吸收光谱。 案例3:石墨烯电解液界面的纳米红外研究ATR-IR是应用于电电解液的原位界面表征的常用方法。然而该技术的探测深度在微米别,而电电解液的界面,如双电层,一般在纳米别。因此ATR-IR得到的界面光谱信号受到电解液主体信号的严重干扰。加州大学伯克利分校的Salmeron教授利用nano-FTIR对石墨烯电解液界面进行原位研究,通过nano-FTIR可达10 nm的超高空间分辨率(探测深度),对非热膨胀样品(石墨烯)的高敏感度,及无损伤的特点,实现了对单层石墨烯电解液界面的原位表征,真正获得了双电层的化学信息。研究人员发现,相较于传统的ATR-IR,nano-FTIR的红外光谱中可观测到界面有的离子配位体,这得益于nano-FTIR的高灵敏度与高空间分辨率。同时,nano-FTIR支持样品台的接电设计,研究人员通过改变石墨烯电的电压,观测到红外光谱的变化,说明了界面化学成分的变化,即双电层的变化。相关研究成果发表于Nano Letters, 2019, 19: 5388-5393.图5. 单层石墨烯电解液nano-FTIR原位研究实验设计示意图。 图6.(a)ATR-FTIR和nano-FTIR的(NH4)2SO4水溶液红外光谱。(b)nano-FTIR在+0.5V和0V vs. Pt的红外光谱。0V数据取2个位置共64组光谱的平均值,+0.5V数据取5个位置共112组光谱的平均值。案例4:对多组分高分子材料的纳米成分分析西班牙巴斯克大学的Hillenbrand教授利用nano-FTIR实现了多组分高分子材料的纳米成分分析。研究人员通过检测聚苯乙烯(PS),聚丙烯酸(AC)以及聚偏氟乙烯(FP)混合样品的纳米区域的红外光谱,并与标准样品的纳米红外光谱做对比,得到样品组分的纳米分布图,分辨率达到了30 nm。通过分析样品C-F(1195cm-1),C=O(1740cm-1)及C-O(1155cm-1)峰的强度及波数的空间分布图,可得到对应的高分子组分及组成结构的空间分布。相关研究成果发表于Nature Communications, 2017, 8,14402. Nano-FTIR可以得到材料纳米分辨率的化学信息,分辨率高可达10 nm,是传统FTIR和ATR-IR无法企及的。图7. nano-FTIR对高分子复合材料的表征。包括(a)拓扑结构成像,(b)相应位置的纳米红外光谱,以及(c),(d)基于纳米红外光谱的组分分布图。 纳米傅里叶红外光谱仪nano-FTIR的技术优势:☛ 大地突破了传统红外光谱的空间分辨率限,可达10 nm;☛ 得到的谱图与传统红外谱图有高的一致性;☛ 探测光学信号而非机械信号,灵敏度高,适用于热膨胀系数低的系统;☛ 可同时得到光谱及成像结果;☛ 测样时间短;☛ 操作和样品准备简单——仅需要常规的AFM样品准备过程。 参考文献:1. Meyns M, Primpke S, Gerdts G. Library based identification and characterisation of polymers with nano-FTIR and IR-sSNOM imaging [J]. Analytical Methods, 2019, 11: 5195-5202.2. Grossmann L, King B T, Reichlmaier S, et al. On-Surface Photopolymerization of Two-Dimensional Polymers Ordered on the Mesoscale [J]. Nature Chemistry, 2021, 13: 730-736.3. Lu Y, Larson J M, Baskin A, et al. Infared Nanospectroscopy at the Graphene-Electrolyte Interface [J]. Nano Letters, 2019, 19: 5388-5393.4. Amenabar I, Poly S, Goikoetxea M, et al. Hyperspectral Infared Nanoimaging of Organic Samples based on Fourier Transform Infared Nanospectroscopy [J]. Nature Communications, 2017, 8: 14402.
  • 综述:红外热成像技术在FRP复合材料/热障涂层无损检测应用中的研究现状与进展
    红外热成像是具有非接触、检测面积大、检测结果直观等突出优势的新兴无损检测技术,近年来被广泛应用于金属、非金属、纤维增强复合材料(FRP)以及热障涂层等的无损检测与评价。图1 某航空发动机及其涡轮叶片热障涂层结构示意图近日,江苏省特种设备安全监督检验研究院、南京农业大学和东南大学的科研团队在《红外技术》期刊上发表了以“红外热成像技术在FRP复合材料/热障涂层无损检测应用中的研究现状与进展”为主题的文章。本文首先简要介绍了红外热成像技术的基本原理和检测系统构成,特别是对光学、超声以及电磁等主要热激励形式的特点和优劣势进行了对比。然后,根据热激励形式的发展历程,详细介绍了光激励红外热成像技术在FRP复合材料和热障涂层无损检测与评价方面的研究现状与进展,重点关注了FRP复合材料/热障涂层热成像无损检测中的热难点问题。最后总结并展望了FRP复合材料/热障涂层红外热成像无损检测技术的未来发展趋势。红外热波成像技术任何高于绝对零度的物体都会向周围环境发出电磁热辐射,根据Stefan-Boltzmann定律,其大小除与材料种类、形貌和内部结构等本身特性有关外,还与波长和环境温度有关,而红外热波成像技术即是利用红外热像仪通过遥测材料表面温度场,从而实现对材料结构特性和物理力学性能的无损检测与评价。根据被测对象是否需要施加外部热激励,该技术可分为主动式与被动式,其中主动式红外热波无损检测技术由于具有更高的热对比度与检测分辨率,近年来受到极大的关注。主动式红外热波检测技术是利用外界热源对待测试件进行热激励,同时利用红外热像仪记录其表面温度场的演化历程,并通过对所获得的热波信号进行特征提取分析,以达到检测材料表面损伤和内部缺陷的目的。根据外激励热源的不同,该技术又可被分为光激励红外热成像、超声红外热成像与电涡流红外热成像等。图2总结了目前主动式红外热波成像检测技术中的主要分类依据及分类结果。图2 主动式红外热成像检测技术的主要分类依据及结果虽然红外热成像无损检测技术种类众多,但由于所检测对象琳琅满目,且结构与物理特性比较复杂,因此在实际应用中需结合检测对象本身特性,选择一种相对合适且高效的主动式红外热波成像无损检测方法,从而达到对待测对象进行高分辨率、高精度、快速可靠检测与评价的目的。光激励红外热成像是主动红外热成像中一种相对高效的无损检测方法,由于其非接触、非破坏、检测时间短、检测面积大、易于实施等突出优点,在热障涂层结构、纤维增强复合材料无损检测与评价中备受关注。在该方法中,当外激励光源入射到待测试件时,基于光热转换效应所产生的热波扩散并与内部界面或缺陷相互作用,同时,利用红外热像仪远程记录待测试件表面的瞬态热响应,即红外热图像序列。然后,借助先进的后处理算法对所获取的热图像序列进行综合分析,从而实现待测试件的无损检测与定量表征。图3为光激励热成像技术原理和目前常用光激励红外热成像检测系统。图3 光热无损检测原理及典型闪光灯激励热成像检测系统此外,根据热激励形式的不同,红外热成像技术又可被分为红外脉冲热成像、红外锁相热成像与红外热波雷达成像,这也是根据红外热成像发展历程、目前最为常用的分类方法之一。红外脉冲热成像技术检测效率高,但其探测深度通常较浅,无法满足对材料深层缺陷高分辨率检测的要求;且其检测结果易受表面加热不均匀、表面反射率及发射率不均等影响,瞬时高能量脉冲也易使材料表面产生热损伤。为克服红外脉冲热成像技术的局限性,红外锁相热成像技术应运而生,但由于该技术在单一调制频率热激励下仅能探测与其热扩散长度相对应深度的内部缺陷,因此对FRP复合材料或热障涂层类结构内不同深度或不同铺层界面的缺陷,需选择不同调制频率对待测试件进行激励,因此,该方法检测时间仍相对较长且易出现漏检。红外热波雷达是一种新兴的无损检测技术,具有红外脉冲热成像与红外锁相热成像技术所无法比拟的突出优势,如高分辨率、高检测效率、大探测深度等,近年来备受关注。表1总结了红外脉冲热成像、红外锁相热成像以及红外热波雷达成像这3种技术的优缺点及适用范围。表1 红外脉冲热成像、红外锁相热成像以及红外热波雷达成像检测技术的对比FRP复合材料光激励红外热成像无损检测研究现状红外脉冲热成像检测技术红外脉冲热成像技术是发展最早且目前应用最为广泛的一种红外热波无损检测技术,该技术是使用高能光源(如激光、卤素灯、闪光灯)对待测试件进行非常短时间(通常几毫秒)的脉冲激励加热,由于内部界面或缺陷的热阻效应会对待测试件表面温度场产生差异,然后,利用红外热像仪同步记录这种温度差异,并借助于先进的后处理算法可实现对待测试件内部界面或缺陷的无损检测与评价。红外脉冲热波检测技术检测速度快,且对厚度较小的试件具有较好的检测结果,但其探测深度非常有限,不适用于检测大厚度构件。此外,该技术还易受表面加热不均、表面发射率不均等影响,瞬时高能量脉冲也易使试件表面产生热损伤。FRP复合材料的强各向异性和显著内部界面效应,极易使得其产生界面分层等类型缺陷,极大影响FRP复合材料结构或装备的使用性能。英国巴斯大学Almond等对CFRP复合材料裂纹状缺陷的边缘效应进行了研究,并提出了一种瞬态热成像法测量缺陷尺寸的方法。加拿大拉瓦尔大学Maldague等提出了一种将脉冲热成像与调制热成像技术相结合的红外脉冲相位热成像检测技术,该技术基于傅里叶变换可获得能无损表征CFRP复合材料的相位图像,因此克服了脉冲热成像技术对表面加热均匀性的限制。意大利学者Ludwig等研究了红外脉冲热成像检测技术中的热损失与三维热扩散对缺陷尺寸测量的影响。为了克服脉冲热成像技术的局限性,加拿大拉瓦尔大学Maldague等随后提出了双脉冲激励热成像检测技术,并表明该技术可进一步增强热对比度。加拿大学者Meola等利用脉冲热成像法对GFRP复合材料的低速冲击损伤进行了无损检测。英国巴斯大学Almond等又通过解析法研究了脉冲热成像技术的缺陷检测极限与缺陷径深比、激励能量以及缺陷深度都密切相关。伊朗桂兰大学Azizinasab等还提出了一种使用局部参考像素矢量来处理脉冲热成像检测结果的瞬态响应相位提取方法,实现了CFRP复合材料缺陷检测和深度预测。此外,为增强FRP复合材料缺陷检测效果,许多集成先进特征提取方法的脉冲热成像检测技术也被提出,例如主成分热成像、矩阵分解热成像、正交多项式分解热成像和低秩稀疏主成分热成像。国内的哈尔滨工业大学、电子科技大学、湖南大学、东南大学、火箭军工程大学、首都师范大学、南京诺威尔光电系统有限公司等科研单位也对FRP复合材料红外脉冲热成像无损检测技术开展了大量研究工作,并取得了丰硕的研究成果。首都师范大学研究了GFRP复合材料脉冲热成像检测的热图像序列的分割与三维可视化,并提出了一种基于局部极小值的图像分割算法。北京航空航天大学对FRP复合材料次表面缺陷红外脉冲热成像无损检测的检测概率进行了深入研究,并分析了阈值、特征信息提取算法等对检测概率的影响。此外,国内研究学者还提出集成了稀疏主成分分析、矩阵分解基算法、流形学习和快速随机稀疏主成分分析等算法的红外脉冲热成像检测技术。红外锁相热成像检测技术红外锁相热成像技术是20世纪90年代初发展起来的一种新型数字化无损检测技术,该技术是利用单频正弦调制的热激励源对待测试件进行加热,然后,待测试件内部将也产生一个呈周期性变化的温度场,由于缺陷区与无缺陷区处的表面温度场存在差异,因此采用锁相算法可对表面温度场进行幅值与相位提取,最终实现对材料表面损伤或内部缺陷进行无损检测与评价。红外锁相热成像检测技术的探测范围要大于红外脉冲热成像检测技术,此外,通过降低激励频率大小可增大探测深度。英国华威大学和意大利那不勒斯大学等研究学者较早地将红外锁相热成像技术用于CFRP航空件缺陷检测,并证实了该技术与瞬态热成像与超声C扫描无损检测技术相比,更适于CFRP航空件表面冲击损伤的快速无损检测。Pickering等研究了同等激发能量下,红外脉冲热成像和红外锁相热成像对CFRP复合材料分层缺陷的检测能力。Montanini等证实了红外锁相热成像技术也可用于厚GFRP复合材料的无损检测,并深入研究了与缺陷几何形状和深度相关的检测极限问题。随后,Lahiri等发现随着GFRP复合材料缺陷深度增加,利用红外锁相热成像技术所获得的相位对比度增大,而热对比度却减小。Oliveira等提出了一种融合光学锁相热成像和光学方脉冲剪切成像的CFRP复合材料冲击损伤高效表征方法。国内哈尔滨工业大学、浙江大学和东南大学等科研人员也对FRP复合材料红外锁相热成像检测开展了较多有价值的研究工作。哈尔滨工业大学对CFRP复合材料分层缺陷的大小和深度以及热物性的无损检测与定量评价,开展了系统的理论与实验研究,并提出了多种先进特征增强算法来提高其内部分层缺陷的可视性。浙江大学使用红外锁相热成像无损检测CFRP复合材料分层缺陷,并利用深度学习对测量过程中的传感器噪声、背景干扰等进行有效去除,显著提高了CFRP复合材料次表面缺陷无损检测与定征的精度。此外,东南大学针对CFRP复合材料分层缺陷红外锁相热成像无损检测中所存在的热成像数据缺失以及低帧率导致的低分辨率问题,提出了基于低秩张量填充的热成像检测技术,不仅可有效解决红外锁相热成像数据高度缺失问题,还可显著提高常用红外热像仪的帧频率。红外热波雷达成像检测技术近年来,红外热波雷达成像技术因检测效率高和灵敏度高以及不易对材料产生热损伤而受到越来越多的关注,并开始应用于FRP复合材料的无损检测与评价。红外热波雷达成像技术具有红外脉冲热成像技术与红外锁相热成像技术所无法比拟的优势,但由于被用于FRP复合材料无损检测与评价的时间并不长,尚存在一定的局限性。例如,由于通常采用较低调制频率激励源去探测较深范围的内部缺陷信息,随之而来的是热扩散长度的增大,致使检测分辨率降低;另外,为提高检测信号的信噪比,通常采用增加热流激励强度的方法来解决,但在检测重要目标构件时,为防止对检测对象的热损伤,这种方法并不适合。加拿大多伦多大学Mandelis教授与印度理工大学Mulaveesala教授首先将线性调频雷达探测技术引入到红外热成像检测技术中,提出了脉冲压缩热成像或热波雷达无损检测技术。为显著提高探测热波信号的信噪比与灵敏度,随后提出了热相干层析成像和截断相关光热相干层析成像技术,截断相关光热相干层析成像技术的具体原理如图4所示。印度理工学院与印度塔帕尔工程技术大学等科研人员还将脉冲压缩热成像与红外脉冲热成像等其他检测技术在检测FRP复合材料次表面缺陷时的检测性能进行了对比,并分析了各种技术的优势所在。为增强FRP复合材料分层缺陷检测,比利时根特大学最近也提出了离散频率相位调制波形的热波雷达技术,并证明了该技术具有更高的深度分辨率。图4 截断相关光热相干层析成像检测技术原理:(a)截断相关光热相干层析成像数学实施;(b)激光诱导热成像系统框图国内的哈尔滨工业大学、东南大学、电子科技大学和湖南大学等科研人员也对脉冲压缩热成像或热波雷达开展了较多的研究工作,并取得了重要的创新研究成果。哈尔滨工业大学较早地将红外热波雷达成像技术拓展到CFRP复合材料铺向和分层缺陷的无损检测与评价,并对热波雷达检测技术的特征提取方法也开展了深入研究。湖南大学和电子科技大学还分别用感应红外热成像/热波雷达检测技术和参考脉冲压缩热成像检测技术对CFRP复合材料分层缺陷检测,并取得了较为满意的检测效果。最近,东南大学也提出了正交频率相位调制波形的热波雷达检测技术,可有效增强CFRP复合材料分层缺陷的检测效果。热障涂层红外热波成像无损检测研究现状关于热障涂层红外热波检测技术的研究始于20世纪80年代,伴随着信息电子与计算机技术的快速发展,近年来在航空和先进装备等领域受到极大关注。在目前的热障涂层红外热成像无损检测中,仍以光激励红外热成像检测技术为主,这仍然是由于光激励红外热成像技术具有非接触、快速、检测面积大、检测结果直观等突出优点,非常适合于热障涂层结构性能与健康状况的在线检测与表征。根据激励热源生热机理的不同,除光激励红外热成像检测技术外,其他无损检测方法还包括:超声热成像、振动热成像和涡流热成像。红外脉冲热成像检测技术针对热障涂层红外脉冲热成像无损检测,国外专家学者较早地开展了相关研究,并取得了较多的研究成果。Cielo等利用红外脉冲热成像技术无损检测热障涂层,研究表明当光学穿透深度远小于而加热区域远大于涂层实际厚度时,该技术可有效表征热障涂层热物性和表面涂层厚度。Liu等提出了可无损检测热障涂层内部裂纹和厚度不均匀性的稳态热流激励热成像技术,可实现直径远小于1 mm的裂纹检测。Shepard等利用红外脉冲热成像技术对热障涂层厚度和脱粘缺陷进行无损检测,并结合先进后处理方法提高了时空域分辨率和信噪比。Marinetti与Cernuschi等利用红外脉冲热成像技术结合机器学习和相位特征提取方法,系统地研究了热障涂层结构中的表面涂层厚度变化、脱粘缺陷以及涂层过厚与粘附/脱粘缺陷的区分问题。随后,为无损评价热障涂层老化程度以及完整性,Bison与Cernuschi等利用红外脉冲热成像技术检测了热障涂层面内与深度方向热扩散率以及孔隙率。此外,利用红外脉冲热成像检测技术还可监测热障涂层损伤演化历程以及寿命评估,且热障涂层粘结界面处粗糙度形貌、深度以及基底强度等对其损伤演化也有重要影响。Ptaszek等还研究了热障涂层表面非均匀及红外透光性等对其光热无损检测的影响。最近,Mezghani等利用激光激励红外脉冲热成像技术无损检测了表面涂层厚度变化。Unnikrishnakurup等利用红外脉冲热成像技术和太赫兹时域谱技术同时对不均匀涂层厚度进行测量,并获得了对热障涂层厚度估计小于10.3%的平均相对误差。虽然我国关于热障涂层红外脉冲热成像无损检测的研究起步较晚,但北京航空航天大学、北京理工大学、哈尔滨工业大学、陆军装甲兵学院和北京航空材料研究院等的科研人员仍取得了重要研究成果。北京航空航天大学利用红外脉冲热成像技术,通过使用有限元数值模拟与热成像检测实验方法,对存在脱粘缺陷和厚度不均匀时热障涂层表面温度场以及热障涂层的厚度与疲劳特性进行了较为深入的研究。北京航空材料研究院利用闪光灯激励红外脉冲热成像技术不仅检测出直径小于0.5 mm的脱粘缺陷,还识别出了肉眼无法观察到的微裂纹。海军工程大学利用有限体积法研究了脉冲热激励下热障涂层脱粘缺陷时表面温度场相位差变化,并利用Levenberg-Marquardt算法对涂层厚度和脱粘缺陷位置进行定量化表征。哈尔滨工业大学将红外脉冲热成像技术与模拟退火和马尔科夫-主成分分析-神经网络等方法相结合,实现了热障涂层不均匀厚度和脱粘缺陷深度与直径的有效量化确定。最近,哈尔滨商业大学还提出了一种基于同态滤波-分水岭-Canny算子混合算法的长脉冲热成像检测技术,不仅可有效识别热障涂层脱粘缺陷的边缘,还增强了缺陷特征提取效果。陆军装甲兵学院采用脉冲红外热成像检测技术对热障涂层厚度与脱粘缺陷进行了较为系统的研究,并表明热图重构及先进后处理算法可有效提高表面涂层厚度表征的精度和脱粘缺陷的检测效果。近来,关于热障涂层激光扫描热成像技术的无损检测与评价研究也开始出现,北京理工大学和南京理工大学利用线型激光扫描热成像技术实现了对热障涂层脱粘缺陷以及20~150 μm厚薄涂层的高精度无损检测与评价。为了检测热障涂层表面微小裂纹,北京理工大学还开发了一种将线型激光快速扫描模式与点激光精细扫描模式相结合的激光多模式扫描热成像检测技术,实现了仅9.5 μm宽表面微小裂纹的高效检测。红外锁相热成像检测技术不同于热障涂层红外脉冲热成像无损检测研究,国内专家学者较早地开展了热障涂层红外锁相热成像无损检测的研究,而国外对此的研究还很少。例如,韩国国立公州大学Shrestha和Kim利用红外脉冲热成像技术和红外锁相热成像技术对热障涂层表面不均匀涂层厚度进行了无损检测与评价,并开展了有限元数值模拟与热成像检测实验分析了各种技术的优势所在。国内的哈尔滨工业大学、火箭军工程大学等为基于红外锁相热成像技术的热障涂层无损检测与评价研究做了积极探索。火箭军工程大学利用红外锁相热成像技术对涂层厚度进行检测,并表明该技术可实现对涂层厚度的快速检测,且检测精度可达到95%。哈尔滨工业大学利用红外锁相热成像检测技术和热波信号相关提取算法对热障涂层脱粘缺陷进行检测,并研究了光源功率、分析周期数和激励频率大小等对检测结果的影响。随后,哈尔滨工业大学利用激光激励红外锁相热成像技术高精度地量化了SiC涂层碳/碳复合材料的薄涂层厚度分布的均匀性。上海交通大学针对热障涂层内部裂纹缺陷的快速无损检测与评价,也提出了一种基于多阈值分割和堆叠受限玻尔兹曼机算法的红外热成像无损检测技术。红外热波雷达成像检测技术红外热波雷达成像作为一种新兴的无损检测技术,其高信噪比、大探测范围等突出优势更利于热障涂层次表面脱粘缺陷的高精度无损检测。而目前关于热障涂层红外热波雷达成像无损检测与评价的研究还鲜有报道,目前仅有国内的哈尔滨工业大学和东南大学针对热障涂层红外热波雷达成像无损检测开展了相关的理论与热成像检测实验研究工作。哈尔滨工业大学利用红外热波雷达成像技术对热障涂层脱粘缺陷进行检测,该技术利用线性调频信号调制光源强度,并引入了互相关和线性调频锁相提取算法,研究表明该技术可实现热障涂层脱粘缺陷的有效检测。东南大学基于Green函数法,对热障涂层光热传播理论进行了较为深入的研究,并提出了一种先进非线性调频波形的脉冲压缩热成像检测技术,可实现热障涂层次表面脱粘缺陷的高信噪比、大探测深度的高分辨率检测。结束语本文介绍了红外热成像技术在FRP复合材料和热障涂层无损检测应用中的研究现状和进展,通过文献调研和相关研究结果分析,可发现,由于FRP复合材料和热障涂层的复杂结构特性,使得传统的无损检测技术无法较好地实现高效可靠的无损检测与评价。作为新兴的无损检测技术,红外热波雷达成像技术由于具有高分辨率、大探测深度、检测结果直观等突出优点,为FRP复合材料和热障涂层的高精度无损检测与评价提供了新契机。此外,在对FRP复合材料和热障涂层红外热成像无损检测进行研究的过程中,笔者也发现,红外热成像无损检测技术的发展还面临着一些主要瓶颈制约问题,也促使红外热成像检测技术须向多样化、智能化、集成化和多源信息融合方向发展,呈现出以下发展趋势:1)多样化传统无损检测方法和红外热成像等新型无损检测技术都有其各自的优缺点及适用范围,随着检测对象的多样化和检测要求的多元化,所需要的检测手段也呈现多样化发展的趋势,具体体现在:①热激励源由卤素灯、超声和电磁等向半导体激光器、相控阵超声等其他热激励形式发展;②随着计算机和电子信息技术的快速发展,传统的红外脉冲热成像和红外锁相热成像向着新兴的先进激励波形脉冲压缩热成像或热波雷达成像检测技术方向发展。2)智能化近年来人工智能技术的快速发展使得基于深度学习模型的红外目标识别与跟踪方法取得了巨大进步,这无疑为红外热成像无损检测技术的进一步发展提供了很好的发展契机。深度学习方法的高识别率特点使其在红外目标特征识别、红外图像分割与分类方面性能优异,在精度和实时性方面,甚至远远赶超传统检测方法。人工智能赋能红外热成像检测技术,有望取代人工判断,推动红外热成像无损检测技术向着智能化检测方向发展。3)集成化红外热成像检测系统通常需要激励热源、红外热像仪、光路等调节装置、固定装置等模块,体积较大、结构较为复杂,且仍需人工或仪器自动采样。为满足实际无损检测应用中原位测量及低能耗的需求,红外热成像检测技术需逐步向小型集成化方向发展,最终实现无损检测现场的便携式携带和操作。4)多源信息融合发展多源多模态热成像数据能比单一热成像数据提供更多的关键信息,此外,在信息呈现和表达上,多来源、多模态红外热成像数据还增加了无损检测结果的鲁棒性。因此当检测要求较高时,常常需要采用优势互补、多种检测方法相结合的方式,通过多源多模态热成像数据的融合与集成,最终提供优质、高效、安全、可靠的无损检测解决方案。因此,红外热成像技术也需向多源信息融合方向发展。
  • 太赫兹无损检测技术及应用
    1. 太赫兹技术太赫兹(Terahertz,THz)又称远红外波,被评为“改变未来世界的十大技术”之一,其频率位于0.1 THz至10 THz,如图1所示。从能量辐射角度,太赫兹辐射能量介于电子与光子之间,在无线电领域被称为亚毫米波,在光学领域通常被命名为远红外辐射。太赫兹波段两侧的微波与红外波段技术研究已经非常成熟,且得到了广泛应用。然而,由于太赫兹源的功率强度和太赫兹接收器的探测灵敏度落后于邻近的微波和红外波段,一定程度上限制了太赫兹技术发展,使得该频段很长一段时间被称为“太赫兹间隙”。从本世纪八十年代中期以来,伴随着物理学超快激光技术的发展,太赫兹源越来越强大,探测器也越来越灵敏,太赫兹技术得以迅猛发展。太赫兹时域光谱技术、太赫兹成像技术以及利用非线性效应产生大功率太赫兹是其中为数不多的重大突破,将太赫兹研究推向了中心舞台。太赫兹技术在无极性非金属材料检测方面明显优于传统方法,而且比其他方法有更高的时间分辨率,极大促进了太赫兹技术在无损检测领域应用。图1 THz波频谱分布2. 太赫兹时域光谱系统依据太赫兹波源类型差异,太赫兹检测技术可分为脉冲型和连续型。连续型太赫兹成像系统效率较高,但其频谱宽度较窄且缺乏时间信息。这促使脉冲型太赫兹时域光谱(Terahertz-time domain spectroscopy, THz-TDS)技术成为无损检测与分析领域的“舞台新星”。该技术具有以下独特优点:(1)相干性:由于光电导与光整流产生太赫兹脉冲的独特机制,使得其单色性较好,具有极强时间与空间相干性,太赫兹脉冲的相干长度甚至可以达到ns量级。这一特性使太赫兹相干测量技术得以实现。(2)强穿透性:太赫兹的穿透性与物质的颜色等物理性质无关,仅仅取决于物质的极性,太赫兹无法透过极性物质,而对于纸张、陶瓷以及涂层等非极性材料,太赫兹对绝大部分非极性物质具有极强的穿透性,其透过非极性物质时能量衰减极小。(3)低能性:相较于物质中各种化学键的键能,1 THz单光子能量远低于键能,一般仅仅为4.1 meV,不会引起物质发生电离作用,也就不会导致被测物质损伤,从而保证了该技术的安全性。(4)瞬态性:太赫兹脉冲时间宽度通常仅为皮秒量级,甚至能达到亚皮秒量级,可以用于材料的超快过程研究。(5)特征指纹性:脉冲太赫兹辐射的频谱范围从数百GHz到几THz,而许多生物大分子的振动和转动能级、以及半导体和超导材料的声子振动能级均落在太赫兹频段。分子振动和转动能级在太赫兹频段往往具有独特的吸收峰,这种独特的吸收特性使得每种物质拥有独一无二的指纹吸收谱。因此,特征指纹性使得太赫兹技术在光谱分析和物质识别等方面具有得天独厚的优势和广阔的应用前景。太赫兹时域光谱系统检测原理,如图2所示。图2 太赫兹时域光谱系统原理飞秒脉冲激光器产生飞秒脉冲激光,脉冲激光在光纤中传输会产生色散、偏振以及非线性效应等,这些现象均会对脉冲品质产生不利影响。在光纤中传输后的飞秒脉冲激光首先需要进行色散补偿,再由偏振分束镜将飞秒激光分为探测光和泵浦光两束,探测光将会直接照射在用于探测的光电导天线上,另一束泵浦光先汇聚在太赫兹发射器上并通过光电导天线两侧的偏置电压产生THz脉冲。最后用准直透镜和非球面聚焦透镜对THz脉冲聚焦后,将THz脉冲准直聚焦照射在待测样品上,携带样品信息的THz信号再次经过分束器的反射后返回太赫兹探测器,光电导天线检测器上的探测光通过测量THz电场的变化来获得微弱的电流信号,该电流信号经过锁相放大等操作后转化为THz时域信号波形,最后计算机通过A/D转换器等效采样收集获得样品的THz检测信号。3. 太赫兹无损检测技术研究进展由于太赫兹技术的安全性、高分辨率和无接触非破环性等优点,在无损检测领域备受关注,该技术在检测领域主要可分为以下两个方面:(1)缺陷成像太赫兹(Terahertz, THz)成像技术在许多领域被视为最前沿技术之一,在无损检测中取得了巨大进步。中国矿业大学范孟豹教授课题组在THz成像取得了相关研究进展。2020年,该团队基于时域有限差分数值模型模拟了热障涂层不同脱粘缺陷情况下的太赫兹信号,基于支持向量机方法实现了缺陷自动辨识。同年,发表了太赫兹成像技术进展综述论文。2021年,团队分析了太赫兹图像乘性噪声产生机理,提出基于同态滤波的THz图像增强模型,消除了太赫兹图像局部伪影,提高了图像的边缘强度。同年,课题组结合蜂窝材料纹理提出了新型滤波算子,称为苯环算子,消除了边缘与高斯-泊松噪声在高频混叠现象,提高成像质量。同时,撰写了THz超分辨率成像系统与信号处理技术综述论文。图3 苯环算子去噪方法(2)参数检测参数测量是表征材料服役与状态关键一环,在无损检测行业中备受关注。White首次使用反射式THz时域光谱系统对热障涂层厚度进行检测,但在其研究中取热障涂层折射率为固定经验值,并不能适用不同制备工艺条件和所有服役工况下的热障涂层;Fukuchi提出定位THz反射信号的三个反射峰,通过朗伯比尔定理获得了热障涂层的折射率,该方法需要THz信号的反射峰,不适应于薄涂层与多层结构的涂层。Krimi等人利用广义的Rouard模型来模拟任意多层薄膜内的太赫兹波与物质的相互作用,然而其使用的遗传优化算法存在收敛速度慢、控制变量较多等问题。近年来,随着人工智能方法快速,发展太赫兹与机器学习相结合参数测量方法应用广泛。中国矿业大学范孟豹教授课题组在参数测量方面取得了相关研究进展。2020年,范孟豹教授团队构建了多层涂层太赫兹信号解析模型,提出了基于全局优化算法减小实验与仿真信号间残差,反演出涂层厚度与折射率参数。2021年,课题组提出了差分进化自适应教与学优化算法,平衡全局与局部寻优能力,准确求解出热障涂层材料参数。同年,课题组针对Fuhucki方法需要手动定位反射的问题,提出了将长短时记忆神经网络与太赫兹技术相结合,完成了时域信号中多反射峰自动定位,实现热障涂层厚度与折射率在线测量。2022年,团队从THz参数测量机理出发,分析出折射率测量需要频域信息,据此开展了小波时频研究,并基于卷积神经网络建立了时频图与厚度、折射率间数学映射。同年,团队提出了全新的THz参数测量视角,深入探究了THz波与热障涂层间作用机理,发现了THz信号前两反射峰携带了测厚关键信息,阐述了实验与仿真信号在峰值处吻合度高的原因。据此,提出了基于模型驱动的THzResNet网络新结构,形成了可解释网络框架,最终实验结果表明THzResNet能够准确预测出热障涂层厚度,测量误差小于1%。图4 多反射峰自动定位方法图5 THzResNet新结构4. 总结随着材料科学技术进步,非金属材料应用逐渐广泛,使得具有非接触、非电离、波长短等优点太赫兹技术必将成为无损检测行业新星,解决缺陷成像与光学参数测量的行业痛点问题。作者简介范孟豹,博士,教授,博士研究生导师,机器人工程系主任,专业负责人,入选江苏省六大人才高峰资助计划。2009年6月毕业于浙江大学控制科学与工程专业,获工学博士学位,2015年1月至2016年1月在英国Newcastle University大学做访问学者。主要研究方向为智能机器人感知理论及应用研究。作为项目负责人,主持国家自然基金项目3项、JKW基础加强项目子课题、“863”计划子课题、江苏省自然科学基金面上项目、高等学校博士学科点专项科研基金新教师项目、国家博士后科学基金特别资助项目、国家博士后科学基金面上项目等项目,承担各类项目近30项。在国内外期刊及学术会议上发表SCI收录论文50余篇、EI收录10余篇。申请国家发明专利40余项,授权发明专利25项,出版专著1部。获国家安全生产监督管理总局科技进步一等奖、浙江省科技进步三等奖、中国腐蚀与防护学会一等奖等省部级奖励3项。担任科技部重点研发项目评审专家、教育部和浙江省科技奖励评审专家、国家自然科学基金项目函评专家、重庆与江西省基金项目评审专家,担任IEEE Transactions on Industrial Informatics、IEEE Transactions on Industrial Electronics、Mechanical Systems and Signal Processing、IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement、NDT&E International、Measurement、IEEE Sensors Journal、机械工程学报、中国机械工程等30多个期刊审稿人。欢迎对太赫兹检测技术有兴趣的同行通过邮件联系:wuzhi3495@cumt.edu.cn。近三年课题组与太赫兹检测技术相关的学术论文:(1) 参数测量[1] Binghua Cao, Mengyun Wang, Xiaohan Li, Mengbao Fan, et al. Accurate thickness measurement of multilayer coatings on metallic substrate using pulsed terahertz technology. IEEE Sensors Journal, 2020, 20(6): 3162-3171.[2] Fengshan Sun, Mengbao Fan, Binghua Cao, et al. Terahertz based thickness measurement of thermal barrier coatings using long short-term memory networks and local extrema[J]. IEEE Transactions on Industrial Informatics, 2022, 18(4): 2508-2517.[3] Fengshan Sun, Mengbao Fan, Binghua Cao, et al. THzResNet: A physics-inspired two-stream residual network for thermal barrier coating thickness measurement [J]. IEEE Transactions on Industrial Informatics, 2022, Early Access.[4] 孙凤山, 范孟豹, 曹丙花, 等. 基于时频关键信息融合的热障涂层太赫兹准确测厚方法. 机械工程学报, 2022. (录用).[5] 曹丙花, 郑德栋, 范孟豹, 孙凤山, 等. 基于太赫兹时域光谱技术的多层涂层高效可靠测厚方法[J]. 光学学报, 2022, 42(01): 127-137.(2) 缺陷成像[1] Binghua Cao, Enze Cai, Mengbao Fan. NDE of Discontinuities in thermal barrier coatings with terahertz time-domain spectroscopy and machine learning classifiers[J]. Materials Evaluation, 2021, 79(2) :125-135.[2] 曹丙花, 李素珍, 蔡恩泽, 范孟豹, 淦方鑫.太赫兹成像技术的进展[J]. 光谱学与光谱分析, 2020, 40(09): 2686-2695.[3] 曹丙花, 张宇盟, 范孟豹, 孙凤山, 等. 太赫兹超分辨率成像研究进展[J]. 中国光学, 2022, 15(03): 405-417.[4] 孙凤山, 范孟豹, 曹丙花, 等. 基于几何纹理与Anscombe变换的蜂窝材料太赫兹图像降噪模型[J]. 机械工程学报, 2021, 57(22): 96-105.[5] 孙凤山, 范孟豹, 曹丙花, 等. 基于混沌映射与差分进化自适应教与学优化算法的太赫兹图像增强模型[J]. 仪器仪表学报, 2021, 42(04): 92-101.
  • 清华大学钢桶无损测量系统购置项目公开招标
    清华大学钢桶无损测量系统购置项目公开招标。该项目预算380万元,为退役形成的标准放射性钢桶无损检测系统的设计、制造,主要实施内容包括调研、关键设备选型、设计、制造和安装调试等。详情如下:清华大学钢桶无损测量系统购置项目项目编号:BIECC-22ZB0308/清设招第2022055号预算金额:380万元(人民币)采购需求:本项目为退役形成的标准放射性钢桶无损检测系统的设计、制造,主要实施内容包括调研、关键设备选型、设计、制造和安装调试等。在对桶装放射性废物进行外运及交接前,需详细描述桶内废物信息,包括废物质量、污染核素、活度浓度、废物包活度、α核素总活度、废物包表面污染水平、废物包最大γ剂量率等。因此,需对装有低放废物的钢桶进行非破坏性测量。具体要求详见招标文件第四章。序号设备/部件名称单位数量1高纯锗γ谱仪系统1套2废物桶表面剂量率测量系统1套3称重及测量旋转台1套4废物桶吊装装置1套5电气及控制系统1套6监控摄像系统1套7测量及控制软件系统1套合同履行期限:2022年10月1日前完成交付、2022年10月31日前完成安装、调试、标定工作。本项目不接受联合体投标。获取招标文件:时间:2022年5月12日至2022年5月19日,每天上午9:30至11:30,下午13:30至16:30。地点:北京市海淀区学院路30号科大天工大厦A座608室(北四环学院桥东北角)方式:本项目不接受现场购买,只接受电汇或网银购买标书售价:¥500元,本公告包含的招标文件售价总和提交投标文件截止时间、开标时间和地点:提交投标文件截止时间:2022年6月02日14点00分开标时间:2022年6月2日14点00分地点:北京市海淀区学院路30号科大天工大厦A座511会议室(北四环学院桥东北角)对本次招标提出询问,请按以下方式联系:1. 采购人信息名称:清华大学地址:北京市海淀区清华大学,邮编100084联系方式:左老师010-897960402. 采购代理机构信息名称:北京国际工程咨询有限公司地址:北京市海淀区学院路30号科大天工大厦A座611联系方式:王蕾蕾、杨梦雪 010-823735323. 项目联系方式项目联系人:王蕾蕾、杨梦雪电话:010-82373532附件:招标公告-0308清华大学钢桶无损测量系统购置项目.docx
  • 国家重大仪器项目《超光滑表面无损检测仪》在成都启动
    从成都高新区获悉,由成都太科光电技术有限责任公司承担的国家重点研发计划重大科学仪器设备开发项目《超光滑表面无损检测仪》正式启动。  国家科技部高新技术研究发展中心、中国工程物理研究院、四川省科技厅、成都市科技局、成都高新区科技局相关负责人以及光学行业相关专家近百人参加了启动仪式。  据了解,《超光滑表面无损检测仪》是国家“十三五”重点研发计划重大科学仪器设备开发项目,分别获得国家科技部2000万元、成都高新区200万元资金支持,由成都太科光电技术有限责任公司牵头,协同国内多家技术实力雄厚的大学、研究所和企业形成产、学、研、用相结合的项目团队共同实施。该项目拟研制用于非透明物体超光滑表面及具有多层超光滑平行反射面透明物体的纳米级表面形貌高精密测量的Φ 150 mm超光滑表面无损检测仪。该仪器主要用于高精度非接触测量,可以广泛的应用于高速集成电路、微电子集成电路、光电集成电路、半导体制造、半导体照明以及太阳能新能源电池等基片TTV、弯曲度、表面质量等关键参数的快速检测,还可应用于大型现代光学工程系统,如大型高功率固体激光系统、极紫外光刻、航空航天空间光学等领域中大口径元件面形、材料特性等参数测量。项目预期取得或申请发明专利、软件著作权、相关标准等25项相关知识产权,研究成果预计发表相关论文20余篇。  “以受检测器件芯片为例,芯片是由多层构成且呈透明或半透明状态,受自干涉条纹等条件影响,传统接触式测量中其他表面会影响到待测表面的实际检测,且任何接触都会对芯片本身造成一定伤害。而超光滑表面无损检测仪采用非接触式测量,且采用多表面分离算法,该算法可以分离出待测表面的信息,避免受其它表面的影响。”成都太科光电相关负责人说,该项目的实施,可以提高国内面形检测的能力,实现多表面元件或平行平板的检测,使其主要技术指标达到或超过国外同类产品水平。项目完成后,将研制数台超光滑表面无损检测仪,形成具有自主知识产权的系列化产品和关键技术与产业化路线,为未来产业化发展提供工艺路线。预计项目验收后三年内,完善仪器产品化所有流程,基本形成产品化的标准工艺流程,企业产值达到上亿元。  据介绍,该项目将通过专项带动,集成国内优势力量重点创新,以仪器系统化与集成化结合多表面干涉重叠条纹分离算法为突破口,解决高精度超光滑表面无损检测的关键技术瓶颈,实现高端超光滑表面无损检测仪器国产化,替代国外同类产品,打破国外公司的技术垄断和价格壁垒。项目仪器的研制将带动国内相关产业发展,超光滑表面无损检测仪将在半导体照明、太阳能新能源,高速集成电路、微电子集成电路、光电集成电路以及国家重大光学工程等相关行业和领域得到广泛的应用。改变现在采用的接触式测量方式,大大提高检测精度和测试效率,对于这些应用行业和领域具有巨大的带动和促进作用。  “成都高新区鼓励企业开展自主创新,积极承担国家科技计划项目,提升研发水平和创新能力。”成都高新区科技局相关负责人说,获得国家重大科技创新项目立项支持且项目国拨资金到位的成都高新区企业,可按照国拨资金实际到位额的10%进行配套资助申请,同一项目申请金额最高不超过200万元,同一家企业同一年度申请该类资金额度最高不超过200万元。“未来五年,成都高新区将每年安排不低于10亿元资金、连续5年,支持知名大学科研成果在区内转化 每年安排不低于10亿元资金、连续5年,支持国内外顶尖企业研发中心在区内落户 每年安排不低于10亿元资金、连续5年,支持引进高端人才到成都高新区发展。”  据悉,成都太科光电技术有限公司是国内专业从事集高精度光学干涉检测仪器研发、生产和销售于一体的高新技术企业。公司具有一支从事光学设计、软件开发、机械设计、电子控制等专业齐全、产品研制经验丰富的专业研发与产业化团队。2009年公司研制了国内首台Φ 600mm大口径波长调谐数字干涉仪,技术指标达到国际同类产品水平。获得了波长调谐相移分析技术、干涉测试技术等多项专利。在此技术基础上,公司已经形成了两大系列八个型号的系列化干涉测试仪器产品,占领国内产品市场的80%以上,并远销东南亚、俄罗斯等地。
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