具有应力响应功能的SrAl2O4:Eu发光薄膜的设计、制备及性能研究

作者:时间:2015-06-07点击数:

随着科技的日益发展,对各种高精度的尖端设备的需求逐渐增加,这也对加工这些器件的机械设备要求越来越高。对于高精度机械来说,一些违规操作或长时间使用造成的裂纹、缺陷以及破损等都极大的降低了加工器件的精确度以及机床的使用寿命,这给实际生产带来了极大的损失。发展无损伤微检测技术准确诊断精密机械存在的故障是精密加工中的一个重要的问题。当前,一种新型的检测技术¬¬——应力发光薄膜技术逐渐成为国际上无损伤微检测技术的研究热点。由于应力发光薄膜技术能够将被测物体内部缺陷用光的形式在线可视化,这样就可以对可能发生的故障进行预警,并且应力发光薄膜以其低廉的成本可以实现大面积的检测。但作为一种新兴的检测技术,应力发光薄膜检测技术还处于研究的初级阶段,仍有很多技术问题需要完善改进。首先,目前应力发光薄膜多是在陶瓷以及石英玻璃基板上制备,而对于精密机械常用的材质——钢板和合金板则很少有成功的案例;其次目前应力发光薄膜应力响应灵敏度仍然很低,远远达不到精密机械故障诊断的应用要求。基于以上背景我们从以下几个方面进行了研究(1)通过对合成方法、不同缓冲层以及其他影响因素的综合研究以在钢板以及合金基板上合成高性能应力发光薄膜;(2)通过理论计算和试验测试来研究应力在发光薄膜中的传导深度来提高应力发光薄膜的响应灵敏度;(3)并通过在应力发光薄膜表面修饰不同的弹性材料研究薄膜机械能转化为光能的效率的影响因素,提高发光薄膜的发光强度,为应力发光薄膜在精密机械中的应用做好基础工作和技术支持工作。

该研究方向获得了国家自然科学基金的资助“具有应力响应功能的SrAl2O4:Eu发光薄膜的设计、制备及性能研究,负责人:付晓燕;项目编号:51102201;科研经费:45万元(含单位配套经费20万元);2012.1-2014.12。

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