高分子材料测试技术范文

时间:2023-12-15 17:16:03

高分子材料测试技术

高分子材料测试技术篇1

此举,对江苏省半导体照明产业来说,令人振奋;对科技部正在“十城万盏”万盏工程来说,同样提振人心。

回顾“十城万盏”工程实施一周年的历程,我国的半导体相关科研院所、检测机构做出了许多可圈可点的贡献。仅以上海为例,上海拥有同济大学与照明艺术研究中心、复旦大学光源与照明工程系、复旦大学材料科学系、上海光机所、上海技术物理研究所、上海光学仪器研究所、国家光学仪器质检中心等科研院所、检测机构。

近年,上海已在绿色照明光源领域取得多项技术突破,在半导体照明材料的制备、工艺、器件的研究和应用等方面开展了许多富有成效的研究,并已取得了一些具有国际先进水平和自主知识产权的关键技术,为产业化应用奠定了坚实的基础。2009年,上海市LED产业实现产值100亿元,其中,上海市的科研院所、检测中心功不可没。

同样,各试点城市取得的成绩,军功章上也有科研院所及检测机构的“一半”。但面对成绩,科研院所及检测机构真的可以高枕无忧了吗?

虽然时间过去了两年,但提及“337”事件、提及那位令人发怵的“美国老太太”,半导体照明产业从业者们依然如鲠在喉。

目前,我国的半导体照明研发中,依然存在诸多需要反思的问题。众所周知,作为一个科技含量较高的产业,要想实现半导体产业的利润最大化,掌握其核心技术,是必然的选择。

然而,反观我国半导体产业现实,半导体照明行业的核心专利中绝大部分都被日亚、丰田合成、科锐等国外LED企业所垄断。我国LED企业所申请的专利主要集中于,保护范围较小。目前除南昌晶能光电外,其余芯片企业的技术或多或少都涉及一些专利侵权。据了解,目前我国LED封装所用的两类荧光粉YAG:Ce 和YAG:Tb 的专利也分别为日亚、欧司朗所掌控。

因此,加强拥有核心自主知识产权的各种材料的研究,对相关科研院所来说,迫在眉睫。

从长远来看,如果无法打破国际LED巨头的技术垄断,则那位令人发怵的“美国老太太”导演的LED行业“337”事件,将会一次次地重演。

2010年1月11日,总理在国家科学技术奖励大会上发表了重要讲话。温总理在讲话中强调:“要紧密跟踪世界经济科技发展趋势,大力发展战略性新兴产业。在新能源、新材料和高端制造、信息网络、生命科学、空天海洋地球科学等领域,推动共性关键技术攻关,加快科研成果向现实生产力转化,逐步使战略性新兴产业成为可持续发展的主导力量。”

科学技术是第一生产力!

我们相信,相关科研院所、检测机构定能不负重望,在未来的“十城万盏”工程推进中,担负起半导体照明核心技术研发的重任,力争打破国际LED巨头的技术垄断,促进我国的LED产业健康发展。

北京大学宽禁带半导体研究中心

北京大学宽禁带半导体研究中心,是国内宽禁带半导体的主要研究基地之一。

物理学院Ⅲ族氮化物半导体研究组1993年起在国内最早开展了MOCVD生长GaN基材料与蓝光LED的研究工作,成功地研制出GaN基蓝光、绿光和白光LED,掌握了拥有自主知识产权的GaN基LED制备关键技术,在上海依靠自己的技术建立了北大蓝光公司并成86计划产业化基地。中心在半导体照明用大功率白光LED研制和GaN基脊型LED研制上又取得了重大突破。

北京工业大学北京光电子技术实验室

国家有色金属复合材料工程技术研究中心

北京工业大学北京光电子技术实验室国家有色金属复合材料工程技术研究中心,是部级工程中心。中心主要从事颗粒增强复合材料、有色金属半固态加工技术、喷射成形技术、激光快速成形技术、先进雾化技术等研究开发工作。

主要研究方向包括:颗粒增强金属基复合材料制备技术、有色金属半固态加工技术、喷射成形技术、激光快速成形技术、快速凝固气雾化技术、超声雾化技术、快冷铸带技术、金属纳米制备技术等。

“九五”以来,产业建设取得较快的发展,建成了具有一定规模的SMT焊粉和粉末触媒2条生产线,形成了焊粉、焊料、喷涂粉末、触媒等具有特色的高技术产品。

清华大学电子工程系集成电子学国家重点实验室

清华大学集成光电子实验室是国内从事光电子材料与器件及其在光纤通信与网络中的应用技术的主要研究基地,在许多重要的研究领域取得了突出成果。

实验室重点研究基于半导体光电子材料、低维纳米结构材料和石英光纤的各种新型光电子器件以及集成器件,研究上述器件在光纤通信系统与网络、信息处理与平板显示系统中的应用技术,及其未来高速、宽带光纤通讯与网络技术。

自1999年10月起,实验室开始GaN基蓝绿光LED研究,在GaN基LED材料的MOVCD外延生长、器件制备、管芯封装以及系统应用技术的研究等方面积累了丰富的经验。

中国电子科技集团公司第四十五研究所

中国电子科技集团公司第四十五研究所是国内从事电子专用设备技术、整机系统和应用工艺研究开发与生产制造的专业化科研生产单位,传承50年半导体专用设备研发经验,在微电子学、精密光学、计算机应用、自动控制、精密机械、液压、气动及系统工程等诸多技术应用方面居国内领先地位。

目前,研究所已形成以IC关键工艺设备“光刻机”为龙头,晶圆加工设备、芯片封装设备及电子元件设备等门类齐全,系列配套的产品。由我所研制的材料加工、光刻、清洗、中测、划片、键合设备在国内处于技术领先地位并已具备规模生产能力。

中科院物理研究所

中国科学院物理研究所是以物理学基础研究与应用基础研究为主的多学科、综合性研究机构。研究方向以凝聚态物理为主,包括凝聚态物理、光物理、原子分子物理、等离子体物理、软物质物理、凝聚态理论和计算物理等。

近年来,物理所新型化合物材料实验室利用MOCVD设备,进行超高亮度GAN基光二极管关键技术研发,具有完善的研发和测试设备。近年出色地完成了多项国家计划、973计划、科学院创新计划等项目。目前正致力于提高LED材料发光效率、深紫外材料、非极性材料、单芯片白光材料等领域的研究。

中科院半导体照明研发中心

中国科学院半导体照明研发中心经几年的基本建设,已经成为半导体照明科学技术的创新中心及我国半导体照明产业可持续发展的技术辐射中心和产业服务平台。中心在半导体照明核心,技术方面取得了重大突破,形成了一系列成果和知识产权。

中心在半导体照明重大设备、材料生长、器件工艺、重大应用等方面与国内外相关研发机构建立了良好的关系。通过技术辐射,增强了国内外相关企业的竞争力,促进产业整体水平的提高,有力地推进了半导体照明用LED的发展和应用。

中国电子科技集团第四十六研究所

中国电子科技集团公司第四十六研究所始建于1958年,是国内最早从事半导体材料和光纤材料技术研究开发与生产的专业科研单位之一。

经过四十多年的发展壮大,我所目前已形成三大专业科研领域,主要涉及半导体电子功能材料、特种光纤材料的研究开发和电子材料检测,并承担一定的生产任务。该所质量检测中心是信息产业部专用电子材料质量检测中心,主要承担对电子材料的检测、检测技术改进等任务,将建成部级电子信息材料的检测中心。

中国电子科技集团公司第十三研究试验中心

中国电子科技集团第十三研究所试验中心国家半导体器件质量监督检验中心和信息产业部半导体器件产品质量监督检验中心,是国家首批规划的100个部级中心之一。

中心曾多次承担以高频、超高频低噪声晶体管和微波晶体管为主的半导体分立器件的生产许可证确认试验、仲裁试验、创优试验和鉴定试验。同时还是全国半导体标准委员会主任单位、IEC/TC 47的归口单位及国际标准化工作网秘书单位,曾多次承担或参与国家标准和专业标准的制定、修订及标准的验证工作。

吉林大学

有机白光器件(WOLED)是下一代节能照明型技术之一,WOLED具有以下特点:是一种面光源,实用于高性能照明设备的制备:进一步发展的柔性WOLED在民用与国防照明方面应用前景更为广阔;工艺简单、有益环保、原料丰富、与无机LED有互补性。吉林大学在有机白光材料与器件方面取得了一系列有意义的研究成果。

中国科学院长春光学精密机械与物理研究所

中国科学院长春光学精密机械与物理研究所(简称“长春光机所”)以知识创新和高技术创新为主线,从事基础研究、应用基础研究、工程技术研究和高新技术产业化的多学科综合性基地型研究所。

该所在以王大珩院士、徐叙院士为代表的一批科学家的带领下,在发光学、应用光学、光学工程和精密机械与仪器等领域先后取得了1700多项科研成果,研制出了中国第一台红宝石激光器、第一台大型经纬仪等十多项“中国第一”,被誉为“中国光学的摇篮”。

中国科学院长春应用化学研究所

经不懈努力,中国科学院长春应用化学研究所现已发展成为集基础研究、应用研究和高技术创新研究及产业化于一体的综合性化学研究所,成为我国化学界的重要力量和创新基地。

在“光电功能高分子与塑料电子学”方向,研究所以发展光电功能高分子的可控合成、微加工攻器件组装涉及的关键科学问题为核心,围绕平板显示、照明光源、光通信组件等应用目标,以“分子工程―凝聚态调控―微加工方法―器件工程”研究链条为主线,在高分子设计与合成、高分子薄膜生长与调控、微加工方法学、器件工程等方面开展具有重大科学目标导向的基础研究。

同济大学

同济大学是教育部直属重点大学,是首批被国务院批准成立研究生院的高校之一,并被列入国家财政立项资助的"211工程"和国家教育振兴行动计划与地方重点共建的高水平大学行列。

“九五”以来,同济大学围绕信息、生物、新材料、能源、汽车制造、机电一体化、环保等高新术领域,取得了一大批高新技术重大科研成果。

同济大学正在承担着近百项“863”项目及国家攻关项目,一大批高新技术和科研技术实现了产业化,取得了巨大的社会效益和经济效益。

中国科学院上海光学精密机械研究所

中国科学院上海光学精密机械研究所(简称中科院上海光机所)现已发展成为以探索现代光学重大基础及应用基础前沿研究、发展大型激光工程技术并开拓激光与光电子高技术应用为重点的综合性研究所。

上海光机所重点学科领域为:强激光技术、强场物理与强光光学、信息光学、量子光学、激光与光电子器件、光学材料等。

经多年的努力,上海光机所在各种新型、高性能激光器件、激光与光电子功能材料的研制方面进入了国际先进水平。

江苏省光电信息功能材料重点实验室

江苏省光电信息功能材料重点实验室以南京大学微电子学与固体电子学国家重点学科为主干学科,部分覆盖理论物理国家重点学科、光学与光电子学和有机化学两个博士学科点。部分覆盖的研究机构有南京大学金属有机化合物(MO)源工程研究开发中心,南京大学光通信系统与网络工程研究中心。交叉与支撑研究机构有南京大学固体微结构国家重点实验室、现代分析中心、固体物理研究所等。

实验室的建设目标是:成为一个开放的、具有国际竞争力的新型光电信息功能材料研究和开发中心,一个材料、电子、物理和化学学科交叉的高素质信息功能材料人才培养基地

杭州师范大学有机硅化学及材料技术教育部重点实验室

杭州师范学院有机硅化学及材料技术实验室,从1991年开始从事有机硅化学及材料技术的研究与开发,是教育部系统最早为国防军工配套的民口研制单位之一、中国氟硅材料工业协会(硅)理事单位、中国材料网副理事长单位,现为杭州市、浙江省和教育部重点实验室。

可进行有机硅及硅酮塑料等有机材料的研制、开发,也可以进行由原材料到产品的性能检测及结构和性能关系分析等工作。还建立了“863”项目转化基地,实现了产业化技术开发批量生产,为用户提供有机硅材料、制件、产品技术。

中国计量学院信息工程学院

信息工程学院早在1985就初具雏形,其中无线电计量与测试是学校最早的专业之一。2000年8月,信息工程学院由原信息工程系与计算机科学与技术系组成而建,现主要从事电子信息与通信技术、计算机技术和生物医学工程等领域的教学和研究工作。

学院设有3个学科性研究所:电子信息与通信研究所、计算机应用技术研究所和计算机软件研究所。

厦门大学

厦门大学半导体物理学科曾经创造过许多国内第一,包括全国第一台晶体管收音机,第一个GaP红色、绿色、黄色的平面LED,第一台平板示波器等,在半导体材料和器件研发,尤其在具有光电子功能的半导体研究方面,拥有雄厚的研究力量。

曾经在晶体管收音机、平面LED、平版显示器、ZNS场致发光、LED测量、半导体材料设计等研究方面取得了重大成果,为国家半导体科学的发展作出了重要的贡献。在有光电子功能的半导体研究上,形成了VI族、Ⅲ-V族、Ⅱ-Ⅳ族材料和器件门类齐全的研究力量。

山东大学晶体材料国家重点实验室

晶体材料国家重点实验室是我国首批建设的重点实验室之一,主要致力于应用基础研究。

目前,晶体材料国家重点实验室已发展成由材料学、凝聚态物理两个部级重点学科和材料科学与工程、物理学、化学三个一级学科博士点支撑的高层次人才培养基地以及上、中、下游紧密衔接的科技成果辐射基地。

国家重点实验室建立以来,先后有LAP、KTP、双掺杂TGS、KNSBN、KTN、NdPP、NYAB、LT、DKDP、KDP、MHBA、BN等晶体材料的创新性研究工作受到了国际同行的广泛关注。

武汉光电国家实验室微光机电系统研究部

武汉光电国家实验室,是科技部于2003年11月批准筹建的五个国家实验室之一。

武汉光电国家实验室是国家科技创新体系的重要组成部分,也是“武汉.中国光谷”的创新研究基地。在光电子研究方面,实验室着眼于解决国家光电子产业发展中的重大关键技术问题,为推动武汉国家光电子产业基地的建设和发展提供原创性、实用性科研成果;为推动民族光电子产业进一步发展,提升我国光电子产业国际竞争力提供强有力的科学和技术支撑。

华南理工大学高分子光电材料与器件研究所

华南理工大学材料科学与工程学院高分子光电材料及器件研究所(简称光电所)在高分子发光材料及器件、高分子光伏材料及器件及高分子场发射材料及器件三个国际前沿领域展开特色研究。

目前承担的科研任务以部级项目为主,包括科技部提出的国家高技术重大研究计划项目(863),国家重大基础研究项目(973)和国家基金委重大研究项目等,光电所是973首席科学家单位。此外,还有教育部、广东省、广州市重大或专项项目。

国家半导体器件质量监督检验中心

国家半导体器件质量监督检验中心筹建于1986年,为国家首批规划的100个部级中心之一,1990年通过原国家技术监督局审查认可和国家计量认证,并授权开展工作,成为对半导体器件产品进行检测工作的第三方中立机构。

中心曾多次承担以高频、超高频低噪声晶体管和微波晶体管为主的半导体分立器件的生产许可证确认试验,仲裁试验,创优试验和鉴定试验。同时还是全国半导体标准委员会主任单位,IEC/TC47的归口单位,国际标准化工作网秘书单位,曾多次承担或参与国家标准和专业标准的制订、修订及标准的验证工作。

中心可按照GB、GJB、SJ、IEC、MIL标准对半导体器件、集成电路、微波组件、小整机、微型计算机、印制电路板等进行测试、筛选、DPA试验、老化试验以及鉴定检验和质量一致性检验。

国家电光源质量监督检验中心(北京)

国家电光源质量监督检验中心(北京)是国家质量技术监督局授权的部级照明电器专业检测中心,具有独立的法人资格。中心下设办公室、光源检验室、电器附件检验室、灯具及灯头灯座检验室和寿命检验室。中心于1995年通过中国实验室国家认可委员会的认可(按ISO导则25),并在2002年按ISO/IEC17025标准变更了质量体系。

检测中心的主要业务是对照明电器产品进行产品安全认证、节能认证、验货检验、委托检验,以及承担国家、北京市相关部门下达的照明产品质量抽查、新产品技术鉴定、产品质量仲裁等检验任务。是中国电光源行业中专业水平最高、技术能力最强、经验最丰富、设备设施最齐全的专业检测中心之一。

国家电光源质量监督检验中心(上海)

国家电光源质量监督检验中心(上海)于1992年成立,行政上隶属于上海市质量监督检验技术研究院。中心是专门从事电光源等照明设备的检测机构,授权检测能力共79项184个标准。国家电光源质量监督检验中心(上海)是经中国合格评定国家认可委员会认可的实验室、国家认证认可监督管理委员会指定CCC认证检测机构。

国家电光源质量监督检验中心(上海)可对LED模块用直流或交流电子控制装置等附件、固体发光光源(LED发光二极管、OLED有机发光材料、EL平面可弯曲发光材料)等光源产品进行安全、性能和节能指标的检测,同时能提供照明产品的EMC检测服务。

国家通用电子元器件质量监督检验中心

国家通用电子元器件质量监督检验中心(信息产业部电子第五研究所元器件检测中心)是中国第一批获得国际/国家认可和授权、专业从事电子元器件检测、鉴定和评价的非盈利性第三方检验机构,是按照ISO/IEC17025建立的文件化质量管理体系的部级实验室。目前,试验室已在上海、并将在深圳、北京设立办事处。

中心依托信息产业部电子第五研究所在电子元器件测试、试验、评价等领域的专业技术优势,采用国际一流设备,与国内外著名专业技术机构合作,计划建设成具有年测10亿片封装集成电路和30万片集成电路裸片测试能力的中国最大的集成电路综合测试基地。

国家半导体照明产品质量监督检验中心(筹)/江苏省工矿及民用灯具产品质量监督检验中心

国家半导体照明产品质量监督检验中心(筹)/江苏省工矿及民用灯具产品质量监督检验中心,位于华东地区最大的灯具批发市场-江苏省常州市邹区灯具城旁,中心现有实验室面积4800平方米、建有灯具光度分布性能、灯具配件、紫外辐射、电光源、环境、电磁兼容、灯具安全等实验室。

高分子材料测试技术篇2

关键词:电子万能试验机;校准过程;具体问题;技术分析

随着社会经济的持续快速增长,现代科学技术的不断创新和进步,用于科学研究的机械设备越来越先进,校准方面的技术也越来越全面。材料力学是重点建设课程之一,对于工业生产、社会发展都具有极其重要的影响意义。电子万能试验机,是当前用于材料力学性能检测的重要工具之一,在材料力学的发展过程中占据着越来越重要的地位。针对电子万能试验机进行分析和研究,能够为材料力学的发展起到良好的促进作用。电子万能试验机新技术的发展和校准技术,与力学性能方面的试验方法不断增加,有着较为密切的联系。

1 电子万能试验机的内涵

电子万能试验机,是一种新型的双空间微机控制电子万能试验机,这是专门针对科研院所和高等院校而设计的,其中积极融合了现代先进的科学技术,试验机的辅具和主机中都积极应用了日本的相关技术[1]。现代研究中使用的电子万能试验机,操作方便简单,外形也较为美观大方,最为重要的是该机器性能较为可靠,达到了相关的要求标准。电子万能试验机,在实际使用过程中,产生的污染物质较少,噪音同样也少,但却具有较高的工作效率,能够在较宽的范围内进行移动。电子万能试验机众多的优点,决定了其在金属以及非金属等材质的力学性能试验方面,具有较为广阔的应用前景。电子万能试验机在进行校准工作方面,对于数字化测控系统的应用程度较高,能够积极应用到材料力学方面的很多测量工作当中[2]。

2 电子万能试验机在进行校准工作时存在的问题

2.1 引伸计检定和使用过程中有应变误差

电子万能试验机,在实际使用的过程中,不可避免的会存在着一些问题,测试结果出现偏差,是最为常见的问题之一。引伸计,是电子万能试验机中的重要组成部分,对电子万能试验机的实际使用效果具有较高的影响和作用。在进行金属方面材料的强度测试工作时,当前普遍使用的都是电子引伸计测量试样变形。引伸计,在实际进行测量的过程中,其自身的准确性,会在很大程度上影响到所测量对象的强度结果。试样中的引伸变化情况,达到规定的变形标准时,再进行对应强度结果的计算。引伸计处于不够良好的工作状态,会对变形曲线和拉伸力的实际情况造成一定影响,这同时会对具体的测试结果的准确性造成影响。导致测试结果出现误差,通常情况下都是由这几个原因造成的:引伸计刀口的保护工作没有做好,刀刃等结构方面受到磨损,在某些情况下影响到引伸计的标距,因而需要针对引伸计的刀口进行及时的检查和维修工作,必要时进行更换;引伸计的初始安装状态不符合相关规定,达不到一定标准;式样在进行夹紧工作时受到附加载荷的影响。

2.2 加荷速度影响到校准的具体结果

通常情况下,应用电子万能试验机,进行测试的项目都是弯曲强度和模量、拉伸强度和拉伸模量等方面。电子万能试验机在进行测试工作的过程中,通常都是由计算机进行相应的数据采集工作的,试验力的闭环控制工作,对于电子万能试验机的整体效果具有重要影响。电子万能试验机在实际使用的过程中,运行的速度较快,因而当骤然停止工作时,其自身的加荷速度将会影响到校准工作的实际结果,误差情况在所难免。电子万能试验机自身设定的横梁速度也较快,对于校准结果也会产生一定的不利影响。

3 加强电子万能试验机校准工作的相关技术

3.1 采用优良的电子万能试验机软件

先进的技术设备,能够在很多方面提高测试结果的准确性,弥补一些工作当中的误差。计算机技术的迅猛发展,为电子万能试验机的实际应用提供了良好的前提条件。针对计算机技术的优势和作用,将其积极应用到电子万能试验机的工作当中,将能够起到事倍功半的良好效果。采用优良的电子万能试验机软件,能够将试验机的数据采集系统进行有效的更新和发展,促进校准工作的顺利进行。在电子万能试验机实际进行测量工作的过程中,因为测量人员自身能力的问题和测试方法的问题,将会影响到测试的具体结果,使用优良的试验软件,能够弥补和改进这方面的问题。软件测评技术已经取得了良好的发展成果,将其应用到电子万能试验机的测量工作中,能够发挥良好的作用和价值。

3.2 加强引伸计的检定工作

引伸计在电子万能试验机的实际运用过程中,难免会出现一些问题,为了保证测量结果的准确性,需要针对引伸计的实际使用情况,进行控制和管理,逐步提高相关技术。对于引伸计的初始安装状态进行有效的控制,保证引伸计和测试使用的安装方向保持一致,这样也就能够有效保证引伸计的操作和具体的实施要点保持一致。在使用引伸计进行测量的时候,需要相关的使用者和检定人员,进行及时的沟通,由此才能够保证其正常投入到使用中。对引伸计进行分段检定,是使用引伸计的新型检定方式,能够在一定程度上有效保证引伸计的测量结果准确、真实。

3.3 减少电子万能试验机的误差

在对电子万能试验机的实际测量情况进行分析和研究时,通过一系列的检查和对比工作,能够及时发现电子万能试验机在实际运行过程中可能存在的误差情况,具体的误差数据见表1。根据电子万能试验机的具体误差情况,能够及时采取相应措施,尽可能的降低和减少电子万能试验机的误差情况。

4 结束语

电子万能试验机,是重要的测试工具之一,主要是用来测试材料力学中的一些重要材料。电子万能试验机,有效应用了众多的先进科学技术,对于测试结果数据的准确性,具有一定的保障。在使用电子万能试验机进行测试工作的过程中,难免会出现一些问题,从这些问题出发,才能够提出一些增强使用效果的相关技术和方法。

参考文献

[1]东方,安少华,邱宝付,等.电子万能试验机校准技术研究[J].计量与测试技术,2014(11):39-40.

高分子材料测试技术篇3

关键词:试验检测 公路工程 应用

一、试验检测与公路工程

试验检测是工程施工中重要的检测手段,对施工的质量控制和验收来说都是十分重要的技术环节。公路工程中也不能缺少试验检测的辅助,以提高工程质量和竣工验收的评定工作。具体看公路试验检测技术是一门刚刚兴起的新学科,主要的思想就是将试验检测的理论和测试操作融合到一起,并结合公路工程特有的施工技术知识、理论对工程进行客观的评价,从而实现对工程设计参数、施工质控、施工验收、养护、技术规范、规程改进等诸多方面的控制和管理。

二、检测试验对公路工程的重要影响

公路工程中的试验检测是对公路工程质量的高效率评价手段,这项技术主要是通过对公路工程施工过程中的各个环节的试验检测,并通过检测的数据对工程的质量是否符合质量标准作出一个客观的评价和分析,以此保障工程质量符合相关的技术标准。因此,公路工程的试验检测技术对于工程来说已经成为了质量管理当中的重要组成部分,同时也是工程质量评价体系中的重要一环。从具体的作用看,试验检测技术对公路工程的影响有以下几个方面:

1、公路工程中试验检测可以帮助工程实现就地取材,降低工程成本。如:在施工中采用的砂石材料是数量较大的一个基础性材料,技术人员可以借助试验检测技术,确定当地材料的技术指标是否符合工程需求,如能实现就地取材,那么节省的运费、人工等将是一笔不小的开支。

2、在工程中试验检测技术可以帮助新技术、新工艺、新材料的应用和推广,因为试验检测技术可以快速的对新材料、新工艺、新技术实现现场测试,通过试验判断其是否可行,是否可以推广等,并将试验中发现的问题作为为工程施工积累经验提供给技术人员。这些无疑对工程施工技术的进步和提高效率帮助巨大。

3、试验检测技术可以为公路工程提供必要质量检测参数。在施工中试验检测技术可以对原材料、成品、半成品等进行较为科学的检测,以此判定材料对工程的适用性和合格与否。这对于工程质量控制无疑起到重要的作用,对提高工程质量是十分重要的。

4、试验检测技术的应用还将对工程验收起到决定性的影响。试验检测技术在工程质量监控中的作用明显,同时在最后的质量验收中也可以发挥其优势,帮助确定工程的质量情况,通过试验检测技术对竣工后的公路工程进行简单、灵活、有效的检验无疑可以提高竣工验收的效率和质量。

三、试验检测技术在公路工程中的应用

试验检测技术因其明显的优势和作用在公路工程中得到了广泛的应用,下面就从几个主要的方面加以介绍。

1、对施工用材料的检测

前面已经提到过公路工程成本中占有很大比例的就是砂石即筑路材料,因此对筑路材料的检测是试验检测技术应用的重要一环。在施工中筑路的材料必须经过严格的检验才能够进入施工环节,所以在试验检测中技术人员要对筑路用材料进行必要的现场检测。例如:试验检测首先要保证的是土场情况符合施工要求,路基填料要求压实容易,强度高,水稳定性好,其中强度要求是按CBR值确定,应通过取土试验确定填料最小强度和最大粒径。其次,工程用砂的质量控制,应保证其颗粒级配、含泥量等符合规范要求且级配良好。再有,对碎石的检测需要对轧制过程严格掌控,对密实度、压碎值、级配、坚固性、损耗等也要检测,特别是压碎值一定要满足规范要求。另外,在对石灰的检测中应当控制的是有效的氧化钙和氧化镁含量必须达到一定的级数,并检测消解率、用量等是否符合工程需要。综合的看,试验检测技术在对材料的检测中突出的特点就是可以就地抽取材料进行随机检验,实现动态的检查并及时的提供改进意见和要求,这是材料检测应用的真正价值。

2、试验检测中的标准试验

标准性试验主要针对的是施工中采用的材料、工艺等是否能够达到国家规范或者行业标准而作的试验检测。这一类检测一般都是在施工开始前进行。其主要的检测目标就是施工用的材料、配合比等,对拟用的材料和配合比进行试验性检测,评定材料和工艺是否符合国家规范。例如:粒径小于38mm的路基土的检测,按照规范的要求利用重型击实的方法检测其最大干密度和最佳的含水量。在对半刚性的基层材料、石灰、石灰粉煤灰稳定粒料和水泥稳定粒料等材料的检测也可以使用这种方法。在这里应注意的是配合比的准确和含水量测定方法的正确使用。

又如:沥青的试验检测。沥青路面在较高温度下,处在塑性变形的状态,容易变软,强度的值也就最低,在低气温的状况下脆性增大,因此路面在冬季容易产生裂缝。因此在检测的过程中对沥青的检测应当对其规范和标准进行全面了解,明确沥青的技术性指标主要取决的是沥青混合料的配合比,在混合料中既有一定的粗骨料作为框架,也有一定量的细骨料以提高沥青混合料的密度,即骨架密实度结构是沥青的理想结构。国内外的沥青混凝土规范大部分都采用的是高温强度和稳定性作为检测的基本指标,其测定的方法是马歇尔试验。这种方法除了可以测定稳定度外,还可以检测流动值、空隙度等。在实际的试验检测中除了利用该实验外,还可以通过对沥青混料密度、饱和度等指标综合确定沥青的最佳用量,保证施工的技术指标符合规范。

综合以上的两个试验检测的实例可以看到,利用标准和恰当的试验方法达到对工程技术性要素的检验是试验检测在公路工程中应用的重要层面。

3、试验检测对工程质量的动态监控

对公路工程的质量监控应当是动态化的控制和管理,因此在施工的过程中利用试验检测对工程进行动态的质量监控也是试验检测应用的另一个层面。例如:对工程压实度的检查,常用的方式有环刀法、灌砂法、核子密度湿度法等,这些方法都可以有效的对公路工程的压实度进行检查,并提出具体的改进意见。再如,对公路工程的承载能力的检查,常用的是回弹弯沉值,其值越大承载力越小,反之则越大。这些试验检测的方法简单,效果明显,以此能够对公路工程的动态监控作出帮助。

四、总结

综合的看,试验检测的突出优势就是快速、准确、灵活,其在公路工程中的应用可以明显地提高工程的施工质量和施工效率,只要在检验中注意控制试验的标准、环境、操作等环节,就可以达到对工程全面动态监控的目的,因此在公路工程中的应用前景广阔。

参考文献:

高分子材料测试技术篇4

[关键词]公路工程 试验检测 技术

中图分类号:TU 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)45-0020-01

一、公路工程试验检测工作的重要性

试验检测是进行公路工程质量检测的一种有效手段。该项工作的目的就是要通过对某个公路工程项目的检测,根据其检测的结果来判定工程质量或产品质量是否符合现行有关技术标准的规定。公路工程试验检测工作也是工程质量管理中的一个重要组成部分,同时也是公路工程质量控制评定验收的一个主要环节。因此,试验检测工作的重要性就体现在以下几个方面:

1、通过试验检测,有利于新技术、新工艺的推广和材料的应用。及时有效地对某一新材料、新技术、新工艺进行试验检测,以鉴别其可行性、适用性、有效性、先进性,从而为可以积累工程施工的经验教训。这对于推动施工技术进步,提高工程进度和质量等起到积极的作用。

2、通过试验检测,能充分利用当地出产的材料,便于就地取材。如:建设地点的砂石、填料等,可以借助于试验检测手段来确定上述材料是否能满足施工技术规定的具体要求。有利于就地取材,降低工程造价。

3、通过必要的试验检测,对路用各种原材料及其成品、半成品材料的质量好坏进行科学的评定。有了这套有效科学的测试手段,任何一种材料都可以通过对其规定性能的相关检验来评定其产品是否合格。此外,于合理地应用材料,对提高工程质量是非常重要的。

4、通过试验检测,合理的控制并科学的评价施工质量。一项工程质量的好坏,包括施工过程中的质量控制、竣工后的评定验收。试验检测无疑是一种科学有效的方法和手段。

二、试验检测工作涉及的主要内容

1、材料检测

各种原材料的质量不均匀,所以我们可以通过材料试验检测来判断这种材料能否用在工程中,对原材料及中间产品料(货)源的检测、试验,应由承包商取得试验资料或产品技术资料,报监理审批。若发现原材料及中间产品不合格时,合同段监理试验室及时向监理工程师反映,并通知承包商,由监理工程师提出处理意见。为了能降低工程造价,加工公路工程的进度,提高工程质量,我们就要对所使用的材料进行科学选择,只有经过检测的材料才可以进入场地。未经验收准许而使用不合格的材料,或进行后继工程施工,全部后果应由承包商自负。

2、抽检取样

试样的采集、运送及保管,是完成试验极其重要的环节。在公路工程施工的过程中,要检验下进场的原材料、成品、复合材料还有工程质量,其中主要包括原材料的力学、物理、以及化学指标,路面施工的密实度,沥青及水泥混凝土的强度试验等。要规定出采样的方法、数量及取样记录。并对包装、运送与管理给出具体规定。对于无条件做的试验项目,或有争议的试验项目,必须由合同段试验监理工程师汇同承包商试验员正确取样后,共同负责送交上级主管的试验部门进行试验,并将试验结果报送总监或总监代表处。批文送承包商,合同段试验监理工程师签署后,转发给驻地监理工程师,以保证工程质量的可靠性。

3、标准试验

公路工程施工之前,为了保证公路工程的施工质量,公路系统的试验室应该根据工程的具体要求,对工程的品质进行数据采集,也就是标准试验,并将标准试验的结果作为公路工程施工中的一个标准和样板。标准试验的准确性是非常重要的,所以,应制定统一的试验标准,按照规范的程序对此进行取样和试验,使所有的试验及试验结果具有一致性和可比性。

4、验证试验

所谓的验证试验就是鉴定材料,重点是看在工程中是否适用,尤其是比较大型的原材料,如:水泥、钢材、钢绞线等,他们通过对后期的验证试验进行全面的审查、对比标准试验的原始记录以及实验报告,检测材料的取样是不是合理,试验的参数是否恰当,操作步骤是不是完整,以及所处的环境是不是规范和试验得出的结论是不是正确,然后对不合理的进行调整,最后经过批准的数据可以作为施工过程中质量控制的技术指标。

三、加强公路工程试验检测工作采取的相关措施

1、严格控制路用材料的质量

公路施工材料是工程的基础,对公路用料实施严格的监控和检测,可以预防豆腐渣工程的开展,如:对工程中所需的半成品、成品材料、原材料,沙、石、水泥等预制构件的试验检测,可以检测出哪里原材料用品是不合格的,哪些材料是严禁使用的,从而更好的预防施工单位采用劣质材料来充当合格的材料进行施工。与此同时,在样品取样时,必须有监督机构的人员在场并签字认可,并按照规范来规定出取样的数量。对于非常规的材料进行一些必要的检验,主要是为了确定该材料是否能满足施工技术的要求。

2、健全法制法规

目前,我国已经立法 ――《公路法》及有关行业标准,这对于提高我国公路工程施工质量有重要意义。交通主管部门应该对质检机构严格把关,并做到严格考核,定期检查,应坚决整顿或取缔不合理的质检单位。

3、做好施工过程中的质量控制

对现场施工过程中的质量控制和检测是最关键的一项工作,因为很多施工单位的老板多为个体户,他们很少会花费时间去建立一套完善的施工方案,也很少按照施工技术规范操作。因此,施工中就会发现施工质量问题,公路工程施工质量控制主要有单位自检、监理抽检,政府监督等方面。施工方应建立一套试验检测制度,同时配备试验检测人员进行质检,从而把好施工质量关。

4、处理好交工验收阶段的检验工作

在公路工程竣工后,必须要按照施工手册和预定的技术方案进行定段、定点的检测,并将检测到的数据和结果报告给公路主管部门,发现有质量及安全隐患必须要如实反映,不能有任何隐瞒。在全线测定中,要全方位的检测公路的整度、宽度、纵断高程、横坡度进行,绘制出竣工图。对于公路施工成品的厚度、压实度、沥青用量和级配经主管部门同意,可将施工过程中测定的数据应用其中。

5、试验检测人员的素质和技术水平有待于提高

通过技术培训,使参加施工的全体人员撑握了每道施工工序的施工工艺和技术要求,做到技术上心中有数,知道自己做什么、怎么做、做到哪种程度。

四、结束语

总之,随着我国公路迅猛发展,以及基础规模的不断加大,对公路工程的质量也要求的越来越高。因此,公路工程施工中的试验检测工作也更加繁重。每一个工作者都要充分重视期工程试验检测工作,加大试验检测工作力度,真正做到提高工程质量,加快工程进度,保证公路质量。

参考文献

【1】陶春伟《论公路工程试验检测存在的问题及措施》[J],《中国新技术新产品》2012年06期.

【2】杨建金《浅谈公路工程试验检测技术的应用》[J],《黑龙江交通科技》2012年10期.

高分子材料测试技术篇5

【关键词】公路工程施工;试验检测;路面检测技术

试验检测工作是公路工程施工技术管理中的一个重要组成部分,也是公路工程施工质量控制和竣工验收评定工作不可缺少的主要环节。通过试验检测能充分地利用当地原材料,推广应用新材料、新技术和新工艺;能定量科学地评定各种材料和构件的质量,并能合理地控制和科学地评定工程质量。因此试验检测工作对于提高工程质量、降低工程造价、推动公路工程技术进步,加快工程进度将起到极为重要的作用。

一、试验检测工作的主要内容

工程技术人员对用于工程的各种原材料、复合材料和成品半成品物理、化学等性质指标进行检验,是判别材料能否用于工程的第一道关卡。该过程进行的好坏,直接影响工程质量,把好材料关可将质量事故消灭在萌芽状态。试验和检验工作一般包括材料检测、标准试验、验证试验和抽样试验等几个方面:

(一)材料检侧

 构成公路工程主体结构的各种原材料具有料源广,质量不均匀等特征,通过材料试验程序,可判定是否能用于工程。本着合理就地取材,因地制宜的原则选配和使用材料,对确保工程质量,降低工程造价,满足工程进度要求是非常重要的。筑路材料必须经检测认可后方可进场,进场后材料需重新抽检,符合要求方允许采用。是否按业主要求进行材料试验,实验结果是否获得批复,是判别是否具备开工条件的基础资料之一。

(二)标准试验

标准试验包括标准击实试验、集料级配试验、混合料配合比试验和结构的强度试验等,标准试验结果有标准和样板的作用,也是施工质量跟踪检测的依据,由此可见,其准确性尤为重要。同样,标准试验是否按业主要求进行完毕,试验结果是否获得批复,是判别是否具备开工条件的基础资料之一。

(三)验证试验

业主或被委托的监理工程师,对承包商的标准试验进行验证试验,包括平行试验、比对试验和旁站监理等。通过验证试验对承包商各种标准试验的原始记录及试验报告进行全面的审查和对比,判断材料取样是否合理、试验参数确定是否恰当、操作步骤是否完整、环境条件是否规范、试验结论是否正确,以肯定、否定或调整试验及试验结果。经批准的试验数据作为业主许可数据,用于施工过程中质量控制的技术指标。

二、公路工程试验检测的主要内容

(一)路基土石方填筑开工前必须进行的试验

含水量,密度,颗粒分析,液塑限,土的有机质含量,易溶盐试验,土的强度试验(CBR),标准击实试验。

(二)桥涵构造物等工程开工前必须进行的试验

1.砂石(砾、碎)料试验:表观密度,堆积密度,筛分,含泥试验,坚固性试验,石料针片状含量试验,含水量测定,压碎值,磨耗值,软弱颗粒含量试验。

2.水泥材料试验,力学试验:细度,标准稠度,安定性,凝结时间,胶砂强度试验。

3.水泥砂浆试验:水泥砂浆的密度,稠度,抗压强度试验,配合比设计标准试验。

4.水泥混凝土力学试验:水泥混凝土的密度,坍落度,抗渗,抗压,抗冻强度,劈裂抗拉强度试验,配合比设计标准试验。

5.钢材的检验与试验:标准代号,表面形状,钢筋级别,强度等级代号,公称直径,屈服点,抗拉强度,伸长率,冷弯试验,以及搭接筋长度和焊接质量的检测、试验。

(三)矿料试验

1.碎石压碎值,磨耗值,视密度,磨光值,细长扁平颗粒含量及颗粒组成等各项指标的试验检测。砂的视密度,坚固性,砂当量及级配,以及矿粉的视密度,含水量,粒度范围等指标的试验检测。

2.沥青混合料试验。沥青原材料试验:相对密度,含水量,软化点,针入度,粘度,闪点,溶解度,含腊量及加热损失试验。沥青混合料试验:密度,空隙率,马歇尔稳定度和流值,残留稳定度,沥青含量,饱和度,筛分试验,配合比设计标准试验。

三、公路试验检测技术

公路路面检测是公路建设与管理中的关键性、基础性技术,对检验和控制工程质量至关重要。路面检测主要集中在路面弯沉检测和压实度检测,以下做简单介绍:

(一)弯沉检测

公路路面的回弹弯沉特性是判断公路建设质量和路用性能的一项重要技术指标。目前我国在公路行收建设标准JTJ059《公路路基路面现场测试规程》中规定了三种检测方法,即:T0951《贝克曼梁测定路基路面回弹弯沉试验方法》,T0952《自动弯沉仪测定路面弯沉试验方法》和T0953《落锤式弯沉仪测定路面弯沉试验方法》,其中贝克曼梁测定路基路面回弹弯沉试验方法在我国已经获得广泛的应用。

(二)压实度检测

路基、路面压实质量是道路工程施工质量管理最重要的内在指标之一,只有对路基、路面结构层进行充分压实,才能保证路基、路面的强度。刚度及路面的平整度,并可以保证及延长路基、路面工程的使用寿命。目前,国内外检测压实质量的技术主要有灌砂法、环刀法、核子发射法、预埋加速度计法和静载承压实验法等。灌砂法和环刀法比较精确,但测试周期长,为破坏性测量;核子发射法采用放射性元素,测试成本高;预埋加速度计法的加速度计只能使用一次,而静载承压实验法的测量结果受土颗粒大小影响很大,并且所有这些方法均属于静态抽样检测法,很难反映作业区每一点的压实情况。

随着我国公路基础建设投资规模加大,公路工程试验检测工作将更趋繁重,所以,我们必须给予高度重视。做好公路工程的质量控制、监督管理以及竣工验收评定都是通过检测工作来实现的,只有做好此项工作,才能充分发挥试验检测工作在公路工程建设中举足轻重的作用。

参考文献

[1]马玉兰,常静,等.浅谈道理检测技术[J].黑龙江交通科技,2007.

[2]张洪云.公路工程施工中的试验检测工作[J].企业论坛.

作者简介:

杭淼(1989―),男,河北张家口人,现就读于中南大学土木工程学院,主要从事土木工程方面研究。

高分子材料测试技术篇6

关键词:电子式万能试验机;示值误差;不确定度

前言

电子式万能试验机具有操作方便、功能强大以及准确度高等众多优点,致使其被广泛的应用于木材、金属材料、建筑材料以及其他材料的试验中,并且已经成为用于测量材料力学性能的重要设备。因为电子式万能试验机的技术含量相对较高,一些检定人员并不能够全面的了解电子式万能试验机的内部结构,在应用的过程中会忽视一些影响试验机准确度的因素。检定人员在应用电子式万能试验机进行材料试验时,其示值的正确性直接关系到试验结果的真实性与准确性,甚至会影响产品的质量,必须对电子式试验机示值误差的不确定度进行分析,这样能够有效的降低实际工作中的测量示值误差。因此,文章针对电子式万能试验机力值示值误差不确定分析的研究具有非常重要的现实意义。

1 电子式万能试验机力值示值误差不确定度测量的条件与方法分析

1.1 电子式万能试验机力值示值误差不确定度测量的条件分析

(1)环境条件:相对湿度小于80%、温度介于10℃-35℃之间;(2)测量标准:标准测力仪;(3)测量依据:JJG475-2008《电子式万能试验机》;(4)被测对象:电子式万能试验机;(5)测定结果的使用:对于符合上述测量条件的结果,可以采用上述不确定度检定方法。

1.2 电子式万能试验机力值示值误差不确定度测量的方法分析

根据JJG475-2008《电子式万能试验机检定规程》的相关规定,测定电子式万能试验机力值示值误差,是确定电子式万能试验机技术指标的主要方法,测定1级电子式万能试验机时,应该采用0.3级以及以上的标准测力仪,进行其示值误差的测定,根据JJG144-2007《标准测力仪检定规程》的相关规定,文章以一台300kN电子式万能试验机为例,由于该电子式万能试验机在20%上重复性变化相对较大,因此选择该点作为测量点,并进行不确定度估算。在测定电子式万能试验机的示值误差时,如果采用的方法不同,计算公式也不相同,如果以测力仪示值为依据,其示值误差计算公式表示为:?滓=F1-F2。(公式1),公式中?滓表示电子式万能试验机的示值误差,F1表示测力仪为准,在电子式万能试验机上的数值,F2表示测力仪的示值。

2 灵敏系数和方差计算

2.1 灵敏系数计算公式

3 电子式万能试验机力值示值误差的不确定度分析

3.1 根据电子式万能试验机示值,进行不确定度分量u1的估算

(1)不确定分量u1.1的估算。不确定度分量u1.1受到重复性的影响,采用上述试验方法对该300kN电子式万能试验机的不确定度进行重复性计算,分别进行了10次测量,结果表示为:10次测量值分别表示为:第1次测量值:60.22;第2次测量值:60.17;第3次测量值:60.30;第4次测量值:60.23;第5次测量值:60.41;第6次测量值:60.45;第7测量值:60.15;第8次测量值:60.25;第9次测量值:60.28;第10次测量值:60.24;10次测量平均值为60.27。

3.2 不确定度分量u2,根据标准测力仪进行估算

不确定分量u2通常采用B类方法进行计算,测力仪估算不确定度为0.15%,选取20%量程为测量点,不确定度分量u2.1=0.05kN;u2.2=0.10kN;u2=0.11kN,通过估算得知自由度v2为50。

3.3 扩展不确定度

Veff为50,p(置信概率)为95%,通过查询t分布得知kp=2.01,kp取2,扩展不确定度U95=0.24kN,相对扩展不确定度U95rel=0.4%。

4 控制电子式万能试验机力值示值误差的有效措施

(1)定期的对电子式万能试验机的检定环境进行检查,如果环境条件相对交差,则不能开展电子式万能试验机进行检定工作。

(2)需要定期的将电子式万能试验机送至省一级计量技术机构进行保养与维护,以此保证测力仪测定结果的准确性与有效性。对于检定不合格的电子式万能试验机,禁止在以后的测量工作中使用。定期的对测力仪进行保养与维修,杜绝使用稳定性、重复性差以及老化的标准测力仪,以此保证测量值的准确性与真实性。

(3)检定人员在测定电子式万能试验机力值示值误差的不确定度之前,应该认真的学习计量的法规、法律以及相关标准,对检定技术进行全面的了解,提高自身的数据分析能力和计量检定技术水平,并且在实践工作中总结经验,对检定过程中的疑难问题进行分析和讨论,并找出导致计量误差的原因,然后采取有效的措施进行处理,减少甚至是避免出现示值误差。

5 结束语

总而言之,在采用电子式万能试验机进行材料的检定时,因为不确定度的评定需要考虑众多因素,并且计算以及分析过程非常复杂,这就要求检定人员不断的加强学习,并在实践的过程中不断积累经验,以此提高自身的专业技能水平和素质水平。当然,文章对电子式万能试验机示值误差不确定度的分析可能还存在不足,希望相关研究人员予以批评与指正。

参考文献

[1]郭志江,张颖.微机液压万能试验机示值误差的不确定度计算[J].计量与测试技术,2011,38(7):70-71.

[2]邓玉湖.电子式万能试验机检定中的误差控制[J].计量与测试技术,2014,41(4):36-38.

高分子材料测试技术篇7

关键词:建筑材料;检测;建筑工程;重要性

1建筑材料的检测技术及其重要性

1.1建筑材料检测技术概述

随着科学技术的进步,建筑材料的发展也是十分迅猛,建筑材料产品的种类繁杂多样,这对建筑材料的检测技术水平的要求也越来越高,同时建筑材料检测的重要性也逐步的显现出来。目前,建筑工程主要应用的是建筑材料的产品工艺、力学性能以及物化性质。其中产品工艺是指建筑材料的生产加工过程的工艺性,力学性能是指材料自身的力学性质,如抗压性能、抗拉性能、抗剪性能以及抗弯性能等,物化性质指的是材料自身的密度、质量、导热导电性能、孔隙率等等。对于钢筋、砂子、石子、水泥以及混凝土这些人们耳熟能详的建筑材料应该是在材料检测中最为常见的材料了,那么对建筑材料进行检测的前提即使对材料的相关性能有所了解。在建筑工程能中我们比较常见的检测项目基本包括对于水泥的强度,细度,初、终凝时间以及安定性的检测,对于碎石的压碎值,针片状含量以及含泥量的检测,对于沥青的针入度,延度以及软化点的检测,钢筋的压缩冷弯实验,钢筋焊接的抗拉实验等。比如,对于钢筋的检测主要包括进场的检测、验收和取样以及对冷拉钢筋的处理。当钢筋出厂后运至现场,根据设计的标准以及相关规范对钢筋的标准进行检测,如外观、颜色、尺寸等,配套相关的出厂合格证、检测报告等质量证明文件,检测合格方可进场。之后在施工现场,进过各方的共同见证取样,送检测中心检测性能并出具复试报告。对于冷拉的钢筋,为保证每一批钢筋的重量均衡,要分批次的进行检验。在水泥到达施工现场后首先检查其包装、品种类型、强度等级以及出厂日期、安定性等。施工过程中也要对材料进行复试,测试相关性能,取样保证在同一批次的不同位置,用防潮器皿承载。

1.2建筑材料检测在建筑工程中的重要性分析

建筑工程的每个环节都是重要的,而建筑材料的检测工作无疑是重中之重,建筑材料的好坏影响工程的质量,对建筑材料的检测是保证工程质量的有效途径。同时,建筑材料的选择也关系到相关的设计思路和施工中采取的施工工艺,所以选择正确的材料以及保证材料的质量尤为重要。建筑工程的各单位应该给予材料检测足够的重视,认真贯彻落实材料检测的相关工作才能为建筑工程质量加上一道有力的保障。对于材料质量的把控有很多方面,建筑材料的检测技术可以从科学的角度出发甄别材料的好坏,能够客观的对比出材料的性能、成本及其他材料的自身特性,从而科学的比选出优秀的建筑材料。制定规范的检测标准和完善的质量管理体系认证,为建筑材料的检测提供理论依据并且加强检测的规范性和科学性。建筑材料检测技术在建筑工程中的应用,大大促进了建筑行业质量规范的发展,对于新材料、新工艺、新技术的应用和发展起到了不可忽视的作用,对于材料性能的探析和发展也有一定的促进作用,为材料的科学研究提供助力。建筑材料检测还能够优化设计方案,比如通过检测后确保材料的质量的情况下可以选择降低相关材料指数来节约成本,这是通过科学并且合理的方法降低成本的有效措施。建筑材料检测技术在建筑工程中的位置也发重要,显然已经无法取代,正因为越来越先进的检测技术的应用,为建筑工程产品质量提供了可靠的保障,才涌现出越来越多的优秀的建筑,这对建筑工程行业的发展也是有着深远的影响和意义。

2建筑工程材料检测技术优化策略

2.1合理取样

针对当前材料检测存在的问题,加强对建筑材料的取样是关键的环节。如果在取样的过程中,不严格的要求,并且取样的方法不符合标准,那那么就很可能造成检测结果与实际的误差很大,进而导致检测数据出现实证。而这也使得对建筑材料检测的质量也下降,并最终对工程建设产生非常不利的影响。因此,在实际的操作中,要广泛推行见证取样制度,实行见证取样送检的检测项目,必须在见证人员的见证下,依据国家有关工程质量检测技术规范标准,由工程施工方与见证人员共同对检测项目取样和送样,并在试样或其包装上作出标识、封志。见证人员对检测试件的代表性、真实性负法定责任。

2.2合理控制环境温度、湿度

对建筑材料来讲,其不同的温度和湿度对材料的影响很大,因此合理的控制温湿度等,是保证建筑材料质量的一个重要手段。如在对标准养护的砼试件进行检测中,其室内的温湿度都有着非常严格的要求,一旦超出了规定的温湿度,将使得其质量不能满足规定的要求。由此,在检测中,必须要将材料的温湿度控制在标准的范围内。

2.3强化实验室内部协调

制作,完备,严格督查相关质量手册等管理规定的推行和颁发,尽力提升相关的管控水准。因为检验检测对于专业的要求极为苛刻,对于实际操作的能力也很高。尤其是在检验技术突飞猛进的今天,检验人员自身的素质和相关的检验结果直接挂钩。尤其是指新技术,新材料的广泛实用。这些因素也导致了这一岗位对于专业的要求。故此,为了确保最后结果的公平公正,在实验室的内部,一定要严格落实相关的管理机制,以强化对于相关人员的管理。

2.4重视职业道德建设和监督机制

监督机构,检验组织和试验室,应当自觉地采用一些强力措施以保证送检过程和最后的结果的纯粹性,拒绝任何外来的因素的影响,诸如行政、商业、财务等等方面都不应当成为影响因素。行贿受贿这种行为应当严厉禁止,保证最后的结果不受到利益因素的影响。比如:重视检验人员自身的职业道德建设,和见证人签订相关的协议以保证最后的结果纯粹。最后相关的监督机构应当不断研发新的方式来完善监督模式。

3结束语

建筑业的快速发展,使得建筑材料检测技术也不断成熟。而随着建筑施工要求的不断提高,对建筑材料的检测也日益受到重视。良好的材料检测技术,为我国建筑业的可持续发展奠定了重要的基础。虽然建筑材料检测在发展,但是也存在诸多问题,如操作流程不规范,检测技术不完善等,严重制约着建筑业的发展。对此,要推动建筑行业的健康发展,加强对建筑材料的检测,成为当前研究的一个重要话题。

参考文献:

[1]祁民轩.建筑工程材料检测试验及常见问题[J].工程技术研究,2016,(6):119.

[2]江陆.建筑工程材料试验检测技术要点分析[J].住宅与房地产,2016,(33):153.

高分子材料测试技术篇8

论文关键词:涂层,热导率,测试方法

引言

在纳米技术的应用领域,热物性是纳米材料的重要物性。微/纳米尺度下材料的热导率、热扩散率、比热容等热参数的测量及表征是研究微观尺度声子运动、热输运和缺陷等的重要手段。随着薄膜材料厚度的不断减小,其热导率和热扩散率甚至其它热参数也表现出了明显的差异性,即具有明显的尺度效应。同时,随着合成、微加工和分析等技术的不断发展,人们需要表征几微米至几纳米尺度的材料、结构和器件的特征。比如,半导体量子结、超晶格材料、纳米复合材料、纳米厚度的多层涂层、微电子和光电子器件及MEMS传感器等。随着涂层厚度的不断减小,薄膜法相和面向的热导率也随着不断下降并表现出各向异性;对于激光晶体或微型传感器表面的增透膜、高反膜等多层纳米厚度的薄膜结构,薄膜之间的界面接触热阻影响也随着逐渐增大。因此,对于纳米镀层热参数的测量具有重要的现实意义。迄今为止,已有几种微纳米材料的热物理性质的测试方法。测试热导率和热扩散率主要有接触式测量法和非接触式测量法,如热线法、闪光法、光热反射发、光声法等。上述方法一般不能直接测试式样的热导率而是通过测试热扩散率,然后导出试样的热导率,因此,测量结果的准确度与热容等的不确定度有很大的关系。而且,这些方法对于基体表面薄膜热参数的测量限制也比较大。Lee和Cahill提出的3ω法是一种基于谐波探测技术的接触式热物性测量方法,在过去十几年里国内外的实验研究已经表明此方法可以有效用于微/纳米尺度热物性的测量。王照亮等拓展了3ω法的测试功能并将3ω法应用于单层/多层纳米薄膜、单根碳纤维、单根单壁碳纳米管以及纳米流体等的热导率和热扩散率的测量。

由于传统的3ω法加热膜要求具有一定的形状和最小尺度,限制了沿材料面向的空间分辨率,不能进行多点测试。此外,金属加热膜与下部涂层之间存在的接触热阻是不可避免且是难以解决的问题。而现在将3ω量热技术与扫描热显微镜(SThM)技术相结合提出的3ω-SThM热显微测试系统,可以解决传统的3ω法存在的一些不足,进一步完善了3ω方法,也是测试热导率方法的发展趋势。本文分析了各种方法的测试原理,归纳其应用范围。特别分析了3ω量热技术与扫描热显微镜(SThM)技术相结合的3ω-SThM热显微测试系统测定纳米涂层的热导率的可能性。

1.涂层热导率测试方法分析

1.1热线法

热线法又称为“铂电阻测温技术”,最初在20世纪70年代提出,是测量热导率最早使用的方法。1977年Julia用该方法测量液体的热导率,它测量的是整个热线的温度,避免了测温点和其它点上热线和试样的接触而造成的误差,然而,此方法要求热线的电阻温度系数稳定且准确,铂金属价格昂贵在一定程度上限制了此方法的推广应用。1978年J.Boeret等人提出Parallelwire模型,这种模型中热丝只作为加热单位,检测温度变化是由距加热丝一定距离处的一对热电偶来完成的。热线法具有ASTM标准、模型简单便于设计。但是热线法也具有一些缺点,比如温差大会使得测试结果不准确、保护板产生热损耗、接触热阻很大导致测试结果产生误差、测试时间较长等。张兴等给出了一种基于T型微结构的短热线法物理模型(引用张兴的文章),如图1所示。该方法由可以有效用于金属薄膜的热导率的测量,其原理是将热线同时作为热源和温度传感器,并利用热线的电阻随着温度变化的原理,测出热线电阻值的变化从而得到其温度的变化,再根据温度的变化获得薄膜材料的热导率。

图1短热线发物理模型

1.2光热探测技术

光热探测(photothermaldetection,PT)技术始于20世纪70年代,是一种利用热激励方法进行固体热物性非接触式测量的有效方法,目前已广泛用来表征微纳米薄膜的热扩散率和热导率。热探测技术对于测量处于悬空状态的自由薄膜的热导率比具有很大的优势,但是此种方法不能直接测量薄膜的热导率且测量结果不够准确。根据物体表面由激光加热作用产生的温度响应的具体探测方法,光热探测技术主要有四种典型的方法:利用红外探测器探测的闪光法(flashmethod,FM)、激光光热反射(photothermalreflectance,PTR)法、光热偏转(photothermaldeflectance,PTD.通常也称为“Mirage")法和光热透射(photothermaltransmitance,PTT)法。

1.2.1闪光法

激光闪光法又称为闪光扩散法,是一种非稳态的测量材料热导率的技术,。最早是由Parker等人提出和研究成功的,有效性已经得到了普遍验证。其测量系统见图2所示。激光闪光法是利用红外探测器探测试样背面的温度变化,探测信号通过锁相放大器放大处理后得到试样表面的温度响应,再经过数学模型处理,于是就可以得到薄膜的热扩散率。激光闪光法可以有效测量厚度为几毫米量级薄片状材料的热扩散率,作为非接触式热测量技术的闪光法可以有效的测量亚微米尺度薄膜尺度垂直方向的热扩散率。

并且具有高温高导、非接触、速度快、有标准等优点。但是由于受到加热和测试系统的限制,对于厚度比较小的薄膜,加热激光的脉冲宽度、测试系统响应滞后和吸收涂层等对热扩散率测量会产生比较大的影响。使用该方法测量导热系数时,还要求知道样品的密度与比热。此外,闪光法即不能测量透明材料也很难测量纳米微米尺度的样品,它还具有很多缺点即样品需要各相同性、样品表面严格平行、吸收激光(材料不能透明)、各方向具有热损耗等。

图2激光闪光法测量系统

1.2.2光热反射法

光热反射技术是近年来一种发展较快的非接触式无损检测技术,实验研究已经证明光热反射法可以有效地用于薄膜热导率的测量,还可以有效地测量亚微米尺度薄膜尺度垂直方向的热扩散率。2002年Araki等设计了低温下测量薄膜材料热扩散率的实验系统,该系统是在连续光反射下利用瞬态反射率变化的实验数据得到的温度响应,再利用Parke公式拟合进而获得薄膜的热扩散率。该测试方法属于间接测试,测试结果存在着误差。为了减小试样热弹性位移引起的误差,必须对入射光进行扩束并使其垂直照射到试样的表面,这就造成了试验系统较复杂,设计比较麻烦。而且实验时加热过程的温度波动及反射率与温度的关系曲线都会导致薄膜热导率的测试误差。

1.3光声法

光声法是一种典型的非接触式热物性测量方法,已经发展成为一种测量纳米厚度薄膜热导率的有效方法。图3为光声测试系统示意图,其基本原理为:激光通过调制后照射到光声腔中的试样表面,试样吸收光能后,从基态跃迁至某一激发态,处于激发态的试样,当通过无辐射退激发返回基态时,通过交换声子或其他途径,将能量传递给试样。伴随无辐射退激发现象的发生,试样表面温度发生周期性的变化。用灵敏麦克风等光声探测器可以检测出试样温度变化引起周围气体压力的变化,而试样温度的变化又依赖于试样的热物性,因此可以利用这个原理来测试材料的热物性参数。此方法不能直接测量材料的热导率而是通过测量材料的热扩散率导出热导率,这样就会导致测量结果的误差,此外测试时间较长,测试系统比较复杂。

图3光声法测试系统示意图

1.43ω法

Lee和Cahill提出的3ω法是一种基于谐波探测技术的接触式热物性测量方法,实验研究已经证明该方法可以有效的用于微纳米尺度材料的热物性的测量。图4为3ω法加热器和试样的剖面图,传统的3ω技术是一种与热线法和热带法紧密相关的热导率测量技术,它是在待测材料表面采用紫外曝光工艺或磁控溅射工艺制备约几微米宽、几百纳米厚的微型金属膜,该金属膜同时作为加热器和温度传感器,并采用交流加热,根据热波频率与温度波动的关系求得待测试样的热导率。利用3ω法可以比较容易地同时实现薄膜面向和法向热导率的测量。目前该方法在碳纳米管等丝状材料、纳米孔隙新型材料或涂层、微/纳米尺度薄膜和液体的热性能等方面得到了应用。

图4加热器和试样的剖面图

然而在传统的3ω法系统中加热膜一旦沉积在试样表面后该表面就不能重复使用,同时该加热膜也不能再用于其它材料的测量,从而造成了材料的浪费。而且,传统的3ω法的加热膜要求具有一定的形状和尺寸,限制了沿材料面向的空间分辨率,不能进行多点测试。其待测试样必须为非导电固体,若是导电固体要在其表面先沉积一层绝缘薄膜,而在待测样品表面沉积绝缘层的工艺很难实施,且绝缘层的局部位置可能会发生导通。直接的后果就是金属探测器不能显示出自身真实的电阻值,最终将导致测量的热导率值不可靠。此外,加热器与试样间存在着接触热阻,接触热阻是实验误差的主要来源。

2.讨论与展望

上述方法中除了3ω法以外都属于非接触式测量法,通过直接测量热扩散率导出热导率,其测量结果的准确度与热容的不确定度有关。此外这些方法在测量基体表面薄膜参数时具有很大的限制。目前的3ω技术由于其相对精确,探测器可以做得极微小,可以拓展到各种系统的热物性测量,因此成为一种广受欢迎的测试技术。但是这种技术还存在一些内在的缺点,如需要重复制作四焊盘金属探测器并且四焊盘金属探测器极易损坏,限制了3ω技术在实际中的应用。为了使3ω法得到广泛的应用特别是在微观尺度传热领域的应用,有必要对3ω法的测量原理做进一步修正。将独立探头与扫描热显微(SThM)技术相结合,研制出3ω-SThM(测试系统见图5)热显微测试系统,可以用来测量纳米镀层热物性等有关参数。

图53ω-SThM热显微测试系统

根据目前3ω的发展现状,我们可以采用交流热扫描热显微镜技术把2ω和3ω信号测量相结合,其测量时间短、精度高非常适合纳米镀层电导率和热导率的测量。随着热交换器非晶防垢镀层厚度的不断微型化,迫切需要研究具有高空间分辨率的热参数显微测试系统。若用活动探头代替传统的3ω测试系统中沉积在被测物体表面的加热膜,同时用作加热器和测温器,微型探头与材料表面的最小接触半径可达到30-50nm,可以表征表面不同位置热参数的差异。

因此,将可移动的微型探头和扫描热显微(SThM)技术相结合研制出3ω-SThM热显微测试系统,此测试系统是纳米镀层热导率测量方法的一种发展趋势。

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