CN104034744A - 一种x射线衍射测量热解炭涂层残余应力的方法 - Google Patents
一种x射线衍射测量热解炭涂层残余应力的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104034744A CN104034744A CN201410243593.4A CN201410243593A CN104034744A CN 104034744 A CN104034744 A CN 104034744A CN 201410243593 A CN201410243593 A CN 201410243593A CN 104034744 A CN104034744 A CN 104034744A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- diffraction
- laboratory sample
- angle
- ray
- scanning
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
Abstract
本发明公开了一种X射线衍射测量热解炭涂层残余应力的方法。目前还没有利用X射线衍射法测量热解炭残余应力的完整技术。本发明的具体步骤:对实验样品进行常规X射线检测,得到衍射全谱,确定衍射峰的最大衍射角度2;采用X射线衍射仪,设定扫描起始角、扫描终止角、扫描步距、扫描速度和计数时间,选取六个方位角,测量出实验样品对应每个方位角的晶面衍射角2,计算每个方位角对应的,绘制—离散图,并根据各离散点拟合得到直线斜率;计算残余应力值,式中:为实验样品的弹性模量,为实验样品的泊松比;为实验样品无应力时的半晶面衍射角。本发明在不破坏涂层的前提下,更简便、准确地得到热解炭涂层的残余应力值。
Description
技术领域
本发明属于测试技术领域,涉及X射线衍射法,具体涉及一种X射线衍射测量热解炭涂层残余应力的方法。
背景技术
由流化床化学气相沉积(CVD)工艺制备而成的热解炭涂层在沉积的过程中会出现残余应力。残余应力与沉积工艺及沉积条件相关,同时也影响着热解炭涂层的结构与性能。通过制备出具有适当大小残余应力的热解炭涂层,可以提高涂层的强度。对于人工心瓣热解炭涂层而言,则要求涂层中具有适当的压应力,以此来防止瓣片在血液冲击下裂纹的产生。因此,定量地测定热解炭的残余应力具有深远的意义。
以往的X射线衍射实验在金属材料领域应用较为广泛,由于国内外关于热解炭材料的研究很少,关于热解炭残余应力方面的研究则更少。目前,还没有利用X射线衍射法测量热解炭残余应力的完整技术方案。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足,提供一种X射线衍射测量热解炭涂层残余应力的方法,在不破坏涂层的前提下,更加简便、准确地得到热解炭涂层的残余应力值。
本发明的具体步骤如下:
步骤1、对实验样品进行常规X射线检测,得到衍射全谱,确定衍射峰的最大衍射角度2θ;
步骤2、采用X射线衍射仪,设定扫描起始角为2θ-2°,扫描终止角为2θ+2°,扫描步距为0.02°,扫描速度为1°/min,计数时间为4.00s,方位角ψ分别选取0°、10°、20°、30°、40°和50°,测量出实验样品对应每个方位角ψ的2θψ值,其中,2θψ为实验样品的晶面衍射角。
步骤3、根据六个方位角ψ,分别计算每个方位角ψ对应的sin2ψ,绘制2θψ—sin2ψ离散图,并根据各离散点拟合得到直线斜率
步骤4、计算残余应力值式中:E为实验样品的弹性模量,ν为实验样品的泊松比;θ0为实验样品无应力时的半晶面衍射角,θ0=θ。
本发明的有益效果是:
本发明在不破坏涂层的前提下,更加简便、准确地得到热解炭涂层的残余应力值,对人工心瓣热解炭涂层的性能研究以及沉积工艺、沉积机理研究具有指导性意义。
附图说明
图1为本发明的实验样品X射线衍射全谱图;
图2为本发明的实验样品对应六个方位角的衍射谱线图;
图3为本发明的实验样品晶面衍射角随方位角正弦值平方的变化曲线拟合图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步说明。
一种X射线衍射测量热解炭涂层残余应力的方法,具体步骤如下:
步骤1、选取流化床化学气相沉积工艺制备的沉积于石墨基体上的热解炭涂层材料作为实验样品,对实验样品进行常规X射线检测,得到衍射全谱,如图1所示,确定衍射峰的最大衍射角度2θ=78°。
步骤2、采用日本理学Smartlab型X射线衍射仪,设定扫描起始角为2θ-2°,扫描终止角为2θ+2°,扫描步距为0.02°,扫描速度为1°/min,计数时间为4.00s;方位角ψ分别选取0°、10°、20°、30°、40°和50°,测量出实验样品对应每个方位角ψ的2θψ值,并列入表1中,其中,2θψ为实验样品的晶面衍射角。六个方位角ψ对应的衍射谱线如图2所示。
表1
步骤3、根据六个方位角ψ,分别计算每个方位角ψ对应的sin2ψ,绘制2θψ—sin2ψ离散图,并根据六个离散点拟合得到斜率如图3所示;
步骤4、计算残余应力值式中:E=30GPa为实验样品的弹性模量,ν=0.3为实验样品的泊松比,θ0为实验样品无应力时热解炭涂层的半晶面衍射角,θ0=θ=39°。
Claims (1)
1.一种X射线衍射测量热解炭涂层残余应力的方法,其特征在于:该方法的具体步骤如下:
步骤1、对实验样品进行常规X射线检测,得到衍射全谱,确定衍射峰的最大衍射角度2θ;
步骤2、采用X射线衍射仪,设定扫描起始角为2θ-2°,扫描终止角为2θ+2°,扫描步距为0.02°,扫描速度为1°/min,计数时间为4.00s,方位角ψ分别选取0°、10°、20°、30°、40°和50°,测量出实验样品对应每个方位角ψ的2θψ值,其中,2θψ为实验样品的晶面衍射角;
步骤3、根据六个方位角ψ,分别计算每个方位角ψ对应的sin2ψ,绘制2θψ—sin2ψ离散图,并根据各离散点拟合得到直线斜率
步骤4、计算残余应力值式中:E为实验样品的弹性模量,ν为实验样品的泊松比;θ0为实验样品无应力时的半晶面衍射角,θ0=θ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201410243593.4A CN104034744A (zh) | 2014-06-03 | 2014-06-03 | 一种x射线衍射测量热解炭涂层残余应力的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201410243593.4A CN104034744A (zh) | 2014-06-03 | 2014-06-03 | 一种x射线衍射测量热解炭涂层残余应力的方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN104034744A true CN104034744A (zh) | 2014-09-10 |
Family
ID=51465593
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201410243593.4A Pending CN104034744A (zh) | 2014-06-03 | 2014-06-03 | 一种x射线衍射测量热解炭涂层残余应力的方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN104034744A (zh) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104502385A (zh) * | 2014-12-30 | 2015-04-08 | 西南技术工程研究所 | 一种短波长x射线衍射的板状内部应力定点无损检测方法 |
CN105296966A (zh) * | 2015-11-16 | 2016-02-03 | 哈尔滨工业大学 | 微波增强等离子体化学气相沉积中功率-气压-温度耦合方法 |
CN109141706A (zh) * | 2017-06-28 | 2019-01-04 | 中国石油化工股份有限公司 | 检测高分子材料制品残余主应力的方法 |
CN109764995A (zh) * | 2019-03-14 | 2019-05-17 | 东北大学 | 一种热障涂层中残余应力的无损检测方法 |
CN111089670A (zh) * | 2018-10-24 | 2020-05-01 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种快速检测高分子材料制品残余主应力的方法 |
CN111366281A (zh) * | 2020-03-20 | 2020-07-03 | 河钢股份有限公司 | Xrd法检测残余应力的准确性检验及切应力计算方法 |
CN112729647A (zh) * | 2020-12-29 | 2021-04-30 | 宁波经略海洋科技有限公司 | 一种x射线衍射全谱多峰拟合模式的多晶材料残余应力测量方法 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000275113A (ja) * | 1999-03-25 | 2000-10-06 | Canon Inc | X線応力測定方法および測定装置 |
JP2004325267A (ja) * | 2003-04-24 | 2004-11-18 | Spectris Co Ltd | 薄膜の残留応力測定装置並びに薄膜の残留応力測定方法 |
CN1793872A (zh) * | 2005-12-29 | 2006-06-28 | 哈尔滨工业大学 | 微小区域残余应力的无损检测方法 |
CN101206185A (zh) * | 2007-10-23 | 2008-06-25 | 湘潭大学 | 一种测量铁电膜残余应力的方法 |
CN102634049A (zh) * | 2012-04-28 | 2012-08-15 | 广西民族大学 | 一种改性淀粉及其制备方法和应用 |
-
2014
- 2014-06-03 CN CN201410243593.4A patent/CN104034744A/zh active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000275113A (ja) * | 1999-03-25 | 2000-10-06 | Canon Inc | X線応力測定方法および測定装置 |
JP2004325267A (ja) * | 2003-04-24 | 2004-11-18 | Spectris Co Ltd | 薄膜の残留応力測定装置並びに薄膜の残留応力測定方法 |
CN1793872A (zh) * | 2005-12-29 | 2006-06-28 | 哈尔滨工业大学 | 微小区域残余应力的无损检测方法 |
CN101206185A (zh) * | 2007-10-23 | 2008-06-25 | 湘潭大学 | 一种测量铁电膜残余应力的方法 |
CN102634049A (zh) * | 2012-04-28 | 2012-08-15 | 广西民族大学 | 一种改性淀粉及其制备方法和应用 |
Non-Patent Citations (5)
Title |
---|
MA CH ET AL.: "Residual stress measurement in textured thin film by grazing-incidence X-ray diffraction", 《THIN SOLID FILMS》 * |
刘毓舒: "薄膜X射线应力分析的实验方法", 《理化检验-物理分册》 * |
孔德军等: "基于XRD的Al2O3纳米薄膜残余应力测试", 《仪器仪表学报》 * |
孔德军等: "基于XRD的镀锌钝化膜残余应力试验研究", 《物理学报》 * |
杨欢等: "人工心瓣含硅热解炭涂层残余应力分析", 《表面技术》 * |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104502385A (zh) * | 2014-12-30 | 2015-04-08 | 西南技术工程研究所 | 一种短波长x射线衍射的板状内部应力定点无损检测方法 |
CN105296966A (zh) * | 2015-11-16 | 2016-02-03 | 哈尔滨工业大学 | 微波增强等离子体化学气相沉积中功率-气压-温度耦合方法 |
CN109141706A (zh) * | 2017-06-28 | 2019-01-04 | 中国石油化工股份有限公司 | 检测高分子材料制品残余主应力的方法 |
CN109141706B (zh) * | 2017-06-28 | 2020-06-09 | 中国石油化工股份有限公司 | 检测高分子材料制品残余主应力的方法 |
CN111089670A (zh) * | 2018-10-24 | 2020-05-01 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种快速检测高分子材料制品残余主应力的方法 |
CN111089670B (zh) * | 2018-10-24 | 2021-08-03 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种快速检测高分子材料制品残余主应力的方法 |
CN109764995A (zh) * | 2019-03-14 | 2019-05-17 | 东北大学 | 一种热障涂层中残余应力的无损检测方法 |
CN111366281A (zh) * | 2020-03-20 | 2020-07-03 | 河钢股份有限公司 | Xrd法检测残余应力的准确性检验及切应力计算方法 |
CN111366281B (zh) * | 2020-03-20 | 2021-10-22 | 河钢股份有限公司 | 一种xrd法检测残余应力的准确性检验及切应力计算方法 |
CN112729647A (zh) * | 2020-12-29 | 2021-04-30 | 宁波经略海洋科技有限公司 | 一种x射线衍射全谱多峰拟合模式的多晶材料残余应力测量方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104034744A (zh) | 一种x射线衍射测量热解炭涂层残余应力的方法 | |
CN105784521B (zh) | 一种混凝土全自动贯入阻力仪及凝结时间测量方法 | |
CN103063820B (zh) | 一种野外原位测量土壤水动力参数的方法 | |
CN204330399U (zh) | 一种土壤根系取样装置 | |
CN105067050A (zh) | 便于提高天然气计量准确度的方法 | |
CN102818739A (zh) | 涂料防结露性能测试系统与测试方法 | |
CN202520002U (zh) | 一种角度可调靠尺 | |
CN204203061U (zh) | 一种双层转盘式沥青薄膜老化试验装置 | |
CN105387934A (zh) | 冠层内光合有效辐射自动跟踪测量装置 | |
CN204241404U (zh) | 用于原位测定沉水植物根际微界面溶氧的装置 | |
CN203837961U (zh) | 新型的土壤溶液取样器 | |
CN202229704U (zh) | 坡口尺 | |
CN210689604U (zh) | 露天矿山台阶坡面倾角的测量工具 | |
CN109917345B (zh) | 单脉冲雷达定向灵敏度标定方法及装置 | |
CN102466796A (zh) | 一种超站仪高精度距离测量技术 | |
CN202372160U (zh) | 一种任意角度测量位移计 | |
Tan et al. | Interannual, decadal and century scale climatic changes revealed by stalagmite records | |
CN204692942U (zh) | 一种用于型材表面耐磨性落砂试验的支座 | |
CN216308843U (zh) | 一种喷浆厚度检测装置 | |
Yang et al. | Research on the point cloud angular resolution of terrestrial laser scanners | |
CN207248040U (zh) | 一种砾石分维数计算装置 | |
CN106248627A (zh) | 一种土壤腐殖质含量的检测方法 | |
CN204630915U (zh) | 一种多波段土壤氮素检测仪器的辅助测量装置 | |
CN103388131B (zh) | ECR-PEMOCVD系统对InN/AlN/自支撑金刚石膜结构的制备方法 | |
CN110887857A (zh) | 应用二维x射线衍射检测聚丙烯腈纤维广义结晶度的方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20140910 |