材料失效現場分析系統及設備的研制
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下一篇 2008-06-13 13:15:29
“材料失效現場分析系統及設備的研制”課題是山東省科技廳1999年科技研究專項計劃,以(99)第03號合同下發。本課題的主要目的是將傳統的光學金相技術和現代計算機技術結合起來,研制測量材料顯微組織和結晶粒度的現場分析技術,在材料使用現場對材料進行快速測量,利用計算機圖像處理技術對測量結果進行分析計算,得出材料組織結構,同時,本課題還研究一種新型的分析測試方法,可以對某些非金屬固體材料的晶粒度等進行測量。與國內同類儀器相比,本系統:在光源系統的設計上,使用了多種光源,拓展了該系統的應用范圍;圖像處理軟件增加了二維校正系統和圖像畸變校正系統,提高了測量的準確性,同時設有多個標準圖譜庫,實現了金相分析的自動化,提高了工作效率和測量準確性。本系統整體采用便攜設計,體積小、重量輕、便于攜帶,不僅可以對金屬材料進行檢測,同時還可以對某些非金屬材料的晶粒度等進行分析,對某些材料,可以無需樣品制備,直接進行觀察,尤其適合現場快速觀察。
技術性能指標:
重量:顯微鏡1.4kg,光源1.6kg
尺寸:顯微鏡 7.5(長)×9.5(寬)×20.5(高)cm;
可見光光源 7.5(高)×8.5(寬)×13(長)cm
目鏡:放大倍數為10× 和12.5×
物鏡:10×、20×、40×
物鏡放大倍數示值偏差:小于±5%
物鏡分辨率:分辨率為0.4μm(40×)
系統總放大倍數:469×、900×、1790×
光學系統成像質量:清晰、無色差
失效分析是指分析失效的原因,并提出相應的對策和預防措施的一種技術活動和管理活動。失效分析的目的是減少同類失效事件的重復發生,提高產品質量和效益。隨著我國加入WTO,人們的質量意識日益加強,材料失效分析越來越受到重視,企業將失效分析作為提高產品質量的主要手段,成立專門的技術機構,加強對在線設備的現場檢修,以避免惡性事故的發生,目前,失效分析已在防止事故重復發生,控制事故擴展,找出事故關鍵,提高產品質量、指導改進工藝、提供技術改造、制定技術文件、事故仲裁、案件偵破、失效保險案件等方面得到廣泛應用,在國民經濟和技術進步中發揮著日益重要的作用。隨著國家對失效分析的重視,失效分析儀器設備的利用率和需求量大幅度增加,具有很大的市場。如何對非金屬固體材料的晶粒度進行無損檢測一直是個難題,尤其對一些價值很高的非金屬材料,如:翡翠、軟玉等,其晶粒度的大小是影響其質量的重要因素,但到目前為止,還沒有十分有效的方法對其晶粒度進行測試,因此,本課題研究的非金屬材料晶粒度無損檢測技術也具有很大的應用市場。
失效分析檢測儀器種類很多,其中,光學金相顯微鏡是利用率較高的設備,與傳統技術和其它類似技術相比,本技術利用計算機圖像處理技術對測量結果進行自動分析計算,省去了照相、沖洗照片等繁復的程序,具有體積小、重量輕、便于攜帶、樣品制備簡單、檢測速度快、成像清晰、測量準確度高等優點,不僅可以在實驗室內使用,同時也可以在材料使用現場進行檢測。測試結果證明,本系統的技術指標接近于大型顯微鏡的性能指標,但價格遠低于大型顯微鏡的價格,同時也遠低于國內外同類產品的價格。目前,本技術國內潛在用戶很多,如按年銷量:光學系統10套,非金屬材料顆粒度儀10套,每套價格:光學系統6萬元,非金屬材料顆粒度儀8萬元計算,年銷售額140萬元,純利潤70萬元,具有一定的經濟效益。同時,本系統為材料失效分析提供了有效的在線檢測手段,對設備維護、避免惡性事故的發生具有重要的社會意義。因此,本系統具有很大的推廣應用前景。
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