新材料的发展趋势及材料测试方法在分析中的应用[小编整理]

第一篇：新材料的发展趋势及材料测试方法在分析中的应用

新材料的发展趋势及材料测试方法在分析中的应用

材料是人类用以制成用于生活和生产的物品、器件、构件、机器及其它产品的物质，是人类赖以生存和发展的物质基础。所谓新材料，指的是那些新出现或正在发展中的具有传统材料所具备的优异性能的材料。从人类科技发展史中可以看到，近代世界已经历了两次工业革命都是以新材料的发现和应用为先导的。钢铁工业的发展，为18世纪以蒸汽机的发明和应用为代表的第一次世界革命奠定了物质基础。本世纪中叶以来，以电子技术，特别是微电子技术的发明和应用为代表的第二次世界革命，硅单晶材料则起着先导和核心作用，加之随后的激光材料和光导纤维的问世，使人类社会进入了“信息时代”，因此，可以预料，谁掌握了新材料，谁就掌握了21世纪高新技术竞争的主动权！新材料技术的发展趋势和特点

纵观国际新材料研究发展的现状，西方主要工业发达国家正集中人力、物力，寻求突破，美国、欧共体、日本和韩国等在他们的最新国家科技计划中，都把新材料及其制备技术列为国家关键技术之一加以重点支持，非常强调新材料对发展国民经济、保卫国家安全、增进人民健康和提高人民生活质量等方面的突出作用。

我国对新材料及其制备技术历来非常重视，一直作为一个重要的领域被列入我国自1956年以来的历次国家科技发展规划之中。在我国863高技术中，新技术材料又是七大重点领域之一。经过40余年的努力，已在许多方面取得显著进展，一大批新材料已成功地应用于国防和民用工业领域，有些新材料的研究居国际领先水平，为我国新材料及其制备技术在21世纪初的持续发展奠定了较好的基础。

新材料及其制备技术的研究将对世界经济发展产生重大影响，其发展趋主要体现在：（1）功能材料向多功能化、集成化、小型化和智能化方向发展；（2）结构材料向高性能化、复合化、功能化和低成本化方向发展；（3）薄膜和低维材料研帛发展迅速，生物医用材料异军突起；（4）新材料制品的精加工技术和近净形成形技术受到高度重视；

（5）材料及其制品与生态环境的协调性倍受重视，以满足社会可持续发展的要求；（6）材料的制备及评价表征技术日受重视，材料制备与评价表征新技术、新装备不断涌现；（7）材料在不同层次（微观、介观和宏观）上的设计发展迅速，已成为发展新材料的重要基础。

综上所述，当今新材料及其制备技术的发展趋势具有以下几个特点：

（1）新材料技术是现代工业和高技术发展中的共性关键技术，材料科学技术已成为当代和下世纪初最重要的、发展最快的科学技术之一。信息、能源、农业和先进制造等技术领域的发展都离不开新材料及其制备技术的发展；

（2）综合利用现代先进科学技术成就，多学科交叉，知识密集，导臻新材料及其制备技术的投资强度大、更新换代快，经济效益和社会效益巨大；

（3）新材料的制备和质量的提高更加依赖于新技术、新工艺的发展和精确的检测控制技术的应用。对制备技术的重视与投入直线上升，极大地加速了基础材料的发展和传统产业的改造。

（4）对材料基础性、先导性的认识已形成共识。材料的研帛和发展既要与器件的研帛密切配合，又要注意到自身的系统性和超前性，这样才有利于材料实现跨跃发展。新材料技术前沿研究领域

进入20世纪90年代以来，材料科学技术的发展异常迅速。材料科学与生命科学、信息科学、认知科学、环境科学等共同构成了当代科学技术的前沿。展望21世纪，基于物理、化学、数学等自然科学与电子、化工、冶金等工程技术最新成就的材料科学技术前沿主要如下： 微电子材料 主要是大真径（400mm）硅单晶及片材技术，大直径（200mm）硅片外延技术，150mmGaAs和100mmInP晶片及其以它们为基的III－V族半导体超晶格、量子阱异质结构材料制备技术，GeSi合金和宽禁带半导体材料等。

新型光子材料 主要是大直径、高光学质量人工晶体制备技术和有机、无机新型非线性光学晶体探索，大功离半导体激光光纤模块及全固态（可调谐）激光技术，有机、无机超高亮度红、绿、兰之基色材料及应用技术，新型红外、兰、紫半导体激光材料以及新型光探测和光存储材料等。

稀土功能材料 主要是高纯稀土材料的制备技术，超高磁能稀土永磁材料大规模生产先进技术，高性能稀土储氢材料及相关技术。

生物医用材料 高可靠性植入人体内的生物活性材料合成关键技术，生物相容材料，如组织器字替代材料，人造血液，人造皮和透析膜技术，以及生物新材料制品性能、质量的在线监测和评价技术。

先进复合材料 主要是复合材料低成本制备技术，复合材料的界面控制与优化技术，不同尺度不同结构异质材料复合新技术。

新型金属材料 主要是交通运输用轻质高强材料，能源动力用高温耐蚀材料，新型有序金属间化合物的脆性控制与韧化技术以及高可靠性生产制造技术。

先进陶瓷材料 主要是信息功能陶瓷的多功能化及系统集成技术，高性能陶瓷薄膜、异质薄膜的制备、集成与微加工技术，结构陶瓷及其复合材料的补强、韧化技术，先进陶瓷的低成本、高可靠性、批量化制备技术。

高温超导材料 主要是高温超导体材料（准单晶和织构材料）批量生产技术，可实用化高温超导薄膜及异质结构薄膜制备、集成和微加工技术研究开发等。

环境材料 主要是材料的环境协调性评价技术，材料的延寿、再生与综合利用新技术，降低材料生产资源和能源消耗新技术。纳米材料及技术 主要是纳米材料制备与应用关键技术，固态量了器件的制备及纳米加工技术。

智能材料 主要是智能材料与智能系统的设计、制备及应用技术。

材料的制备与评价技术 主要是材料精密制备、近净形成形技术与智能加工技术，材料表面改性技术的低成本化途径与批量生产技术，材料微观结构的模型化技术、智能化控制及动态实时监测分析技术，不同层次的设计、性能预测和评价表征新技术。

3扫描电子显微镜在材料检测分析中的应用

a．断口分析

材料断口的微观形貌往往与其化学成分、显微组织、制造工艺及服役条件存在密切联系，所以断口形貌的确定对分析断裂原因常常具有决定性作用。b.金相组织观察与分析

在多相结构材料中，特别是在某些共晶材料和复合材料的显微组织和分析方面，由于可以猎助于扫描电镜景深大的特点，所以完全可以采用深浸蚀的方法，把基体相溶去一定的深度，使得欲观察和研究的相显露出来，这样就可以在扫描电镜下观察到该相的三维立体的形态，这是光学显微镜和透射电镜无法做到的。c．断裂过程的动态研究

有的型号的扫描电镜带有较大拉力的拉伸台装置，这就为研究断裂过程的动态过程提供了很大的方便。在试样拉伸的同时既可以直接观察裂纹的萌生及扩展与材料显微组织之间的关系，又可以连续记录下来，为科学研究提供最直接的证据。

d．表面化学成分分析

扫描电镜附带功能可以增加能谱（ＥＤＳ），可以对断口表面异常部位或不清楚的异物进行表面化学成分测试，帮助分析和判断异物情况，测试的结果是定性测量，相对于ＩＣＰ之类定量测试的设备误差较大。e．景深大

扫描的电镜的景深大，比一般的光学放大镜有独特的优点，可以对不同高度层次位置同时取照，拍摄一些立体感比较强的样品图片，例如电路板焊锡状况检查，划痕的深度等。

f．样品制备

对导电性材料来说，除了几何尺寸和重量外几乎没有任何要求，尺寸和重量对不同型号的扫描电镜的样品室也有不同的要求。对于导电性较差或绝缘的样品若采用常规扫描电镜来观察，则必须通过喷镀金、银等重金属或碳真空蒸镀等手段进行导电性处理。所有的样品均必须无油污，无腐蚀等，以免对镜筒和探测器的污染。

4.Ｘ射线的应用——衍射检测残余应力

定量分析轴承和内燃机喷射器部件中的残余奥氏体

检测输片惰性轮中的残余应力

检测汽车发动机部件的残余应力（凸轮轴、连杆、发动机轴、均衡器）

检测由于全回火引起的残余应力（家用电器、结构部件）

检测气体传导时所存在的工作压力

检测大幅度拉伸结构件中的工作应力

通过检测应力来测量工件喷丸和轧制的效率

检测铸件的残余应力（机械工具铸铁件和汽车铸铝部件）

检测焊接引起的应力（激光和电焊）

研究铝合金汽车轮廓中的残余应力和应力阻抗的关系

优化切削去除的工作参数以提高机械部件的应力阻抗

检测螺旋式和叶式弹簧的残余应力

研究加上工作载荷后的临界区域（武器和航空）

最新便携式X射线衍射系统，可以分析残余应力和计算残余奥氏体含量。

生产过程中，工件在经热处理、机械加工、焊接、表面处理等工序处理时就会产生残余应力。这类应力会永久的影响工件抗力，尤其在有应变的情况下，它往往导致工件的断裂，这种断裂原因用冶金学无法解释。

残余应力的分析越来越重要。焊接工件、齿轮、喷丸或喷砂工件，以及工件进行热处理或其它工序时，都可以借助X射线衍射进行控制和监督。减少数据收集时间是进一步的要求，这款仪器已具备这样的功能。

金属中的应力测量是根据原子面间距大小反映应力大小的原理来实现的。通过X射线在分析部位的衍射来测量原子面间距。

即使残余奥是体含量很低（5%）也能导致工件变形而使其不能使用。例如：内燃发动机的喷射器销、球轴承沟槽。测定它们的存在，可以改进热处理工艺。

测定残余应力和残余奥氏体。对任何尺寸的试样都可进行非破坏性分析，因为它可以直接探测分析试样。

第二篇：材料现代分析测试方法

一、名词解释（共有20分，每小题2分。）

1.辐射的发射：指物质吸收能量后产生电磁辐射的现象。

2.俄歇电子：X射线或电子束激发固体中原子内层电子使原子电离，此时原子(实际是离子)处于激发

态，将发生较外层电子向空位跃迁以降低原子能量的过程，此过程发射的电子。

3.背散射电子：入射电子与固体作用后又离开固体的电子。

4.溅射：入射离子轰击固体时，当表面原子获得足够的动量和能量背离表面运动时，就引起表面粒

子（原子、离子、原子团等）的发射，这种现象称为溅射。

5.物相鉴定：指确定材料（样品）由哪些相组成。

6.电子透镜：能使电子束聚焦的装置。

7.质厚衬度：样品上的不同微区无论是质量还是厚度的差别，均可引起相应区域透射电子强度的改

变，从而在图像上形成亮暗不同的 区域，这一现象称为质厚衬度。

最大）向短波方8.蓝移：当有机化合物的结构发生变化时，其吸收带的最大吸收峰波长或位置（向移动，这种现象称为蓝移（或紫移，或“向蓝”）。

9.伸缩振动：键长变化而键角不变的振动，可分为对称伸缩振动和反对称伸缩振动。

10.差热分析：指在程序控制温度条件下，测量样品与参比物的温度差随温度或时间变化的函数关系的技术。

二、填空题（共20分，每小题2分。）

1.电磁波谱可分为三个部分，即长波部分、中间部分和短波部分，其中中间部分包括（红外线）、（可见光）和（紫外线），统称为光学光谱。

2.光谱分析方法是基于电磁辐射与材料相互作用产生的特征光谱波长与强度进行材料分析的方法。

光谱按强度对波长的分布（曲线）特点（或按胶片记录的光谱表观形态）可分为（连续）光谱、（带状）光谱和（线状）光谱3类。

3.分子散射是入射线与线度即尺寸大小远小于其波长的分子或分子聚集体相互作用而产生的散射。

分子散射包括（瑞利散射）与（拉曼散射）两种。

4.X射线照射固体物质(样品)，可能发生的相互作用主要有二次电子、背散射电子、特征X射线、俄

歇电子、吸收电子、透射电子

5.多晶体（粉晶）X射线衍射分析的基本方法为（照相法）和（X射线衍射仪法）。

6.依据入射电子的能量大小，电子衍射可分为（高能）电子衍射和（低能）电子衍射。依据

电子束是否穿透样品，电子衍射可分为（投射式）电子衍射与（反射式）电子衍射。

2≠0）。F7.衍射产生的充分必要条件是（(衍射矢量方程或其它等效形式)加

8.透射电镜的样品可分为（直接）样品和（间接）样品。

9.单晶电子衍射花样标定的主要方法有（尝试核算法）和（标准花样对照法）。

10.扫描隧道显微镜、透射电镜、X射线光电子能谱、差热分析的英文字母缩写分别是（stm）、（tem）、（xps）、（DTA）。

11.X 射线衍射方法有、、和。

12.扫描仪的工作方式有 和 两种。

13.在 X 射线衍射物相分析中，粉末衍射卡组是由 委员会编制，称为 JCPDS 卡片，又称为 PDF 卡片。

14.电磁透镜的像差有、、和。

15.透射电子显微镜的结构分为。

16.影响差热曲线的因素有、、和。

三、判断题，表述对的在括号里打“√”，错的打“×”（共10分，每小题1分）

1.干涉指数是对晶面空间方位与晶面间距的标识。晶面间距为d110/2的晶面其干涉指数为（220）。

（√）

2.倒易矢量r*HKL的基本性质为：r*HKL垂直于正点阵中相应的（HKL）晶面，其长度r*HKL等于(HKL)之

晶面间距dHKL的2倍。（×）倒数

3.分子的转动光谱是带状光谱。（×）线状光谱

4.二次电子像的分辨率比背散射电子像的分辨率低。（×）高

5.一束X射线照射一个原子列（一维晶体），只有镜面反射方向上才有可能产生衍射。（×）

6.俄歇电子能谱不能分析固体表面的H和He。（√）

7.低能电子衍射（LEED）不适合分析绝缘固体样品的表面结构。（√）

8.d-d跃迁受配位体场强度大小的影响很大，而f-f跃迁受配位体场强度大小的影响很小。（√）

9.红外辐射与物质相互作用产生红外吸收光谱必须有分子极化率的变化。（×）

10.样品粒度和气氛对差热曲线没有影响。（×）

四、单项选择题（共10分，每小题1分。）

1.原子吸收光谱是（A）。

A、线状光谱 B、带状光谱 C、连续光谱

2.下列方法中，（A）可用于测定方解石的点阵常数。

A、X射线衍射线分析 B、红外光谱 C、原子吸收光谱 D 紫外光谱子能谱

m)的物相鉴定，可以选择（D）。3.合金钢薄膜中极小弥散颗粒(直径远小于

1A、X射线衍射线分析 B、紫外可见吸收光谱 C、差热分析 D、多功能透射电镜

4.几种高聚物组成之混合物的定性分析与定量分析，可以选择（A）。

A、红外光谱 B、俄歇电子能谱 C、扫描电镜 D、扫描隧道显微镜

5.下列（B）晶面不属于[100]晶带。

A、（001）B、（100）C、（010）D、（001）

6.某半导体的表面能带结构测定，可以选择（D）。

A、红外光谱 B、透射电镜 C、X射线光电子能谱 D 紫外光电子能谱

7.要分析钢中碳化物成分和基体中碳含量，一般应选用（A）电子探针仪，A、波谱仪型 B、能谱仪型

8.要测定聚合物的熔点，可以选择（C）。

A、红外光谱 B、紫外可见光谱 C、差热分析 D、X射线衍射

9.下列分析方法中，（A）不能分析水泥原料的化学组成。

A、红外光谱 B、X射线荧光光谱 C、等离子体发射光谱 D、原子吸收光谱

10.要分析陶瓷原料的矿物组成，优先选择（C）。

A、原子吸收光谱 B、原子荧光光谱 C、X射线衍射 D、透射电镜

11．成分和价键分析手段包括【 b 】

（a）WDS、能谱仪（EDS）和 XRD（b）WDS、EDS 和 XPS

（c）TEM、WDS 和 XPS（d）XRD、FTIR 和 Raman

12．分子结构分析手段包括【 a 】

（a）拉曼光谱（Raman）、核磁共振（NMR）和傅立叶变换红外光谱（FTIR）（b）NMR、FTIR 和 WDS

（c）SEM、TEM 和 STEM（扫描透射电镜）（d）XRD、FTIR 和 Raman

13．表面形貌分析的手段包括【 d 】

（a）X 射线衍射（XRD）和扫描电镜（SEM）(b)SEM 和透射电镜（TEM）(c)波谱仪（WDS）和 X 射线光电子谱仪（XPS）(d)扫描隧道显微镜（STM）和

SEM

14．透射电镜的两种主要功能：【 b 】

（a）表面形貌和晶体结构（b）内部组织和晶体结构

（c）表面形貌和成分价键（d）内部组织和成分价键

五、简答题（共40分，每小题8分）

答题要点：

1.简述分子能级跃迁的类型，比较紫外可见光谱与红外光谱的特点。

答：分子能级跃迁的类型主要有分子电子能级的跃迁、振动能级的跃迁和转动能级的跃迁。紫外可见光谱是基于分子外层电子能级的跃迁而产生的吸收光谱，由于电子能级间隔比较大，在产生电子能级跃迁的同时，伴随着振动和转动能级的跃迁，因此它是带状光谱，吸收谱带（峰）宽缓。而红外光谱是基于分子振动和转动能级跃迁产生的吸收光谱。一般的中红外光谱是振-转光谱，是带状光谱，而纯的转动光谱处于远红外区，是线状光谱。

2.简述布拉格方程及其意义。）的相互关系，是X射线衍射产生的必要条件，是晶体结构分析的基本方程。）和波长（）与反射晶面面间距（d）及入射线方位（。其意义在于布拉格方程表达了反射线空间方位（=为X射线的波长。干涉指数表示的布拉格方程为2dHKLsin为掠射角或布拉格角，，式中d为（hkl）晶面间距，n为任意整数，称反射级数，=n答：晶面指数表示的布拉格方程为2dhklsin

3.为什么说扫描电镜的分辨率和信号的种类有关？试将各种信号的分辨率高低作一比较。

二次电子像（几nm，与扫描电子束斑直径相当）答：扫描电镜的分辨率和信号的种类有关，这是因为不同信号的性质和来源不同，作用的深度和范围不同。主要信号图像分辨率的高低顺为：扫描透射电子像（与扫描电子束斑直径相当）>背散射电子像（50-200nm）> 特征X射图像（100nm-1000nm）。吸收电流像

4.要在观察断口形貌的同时，分析断口上粒状夹杂物的化学成分，选择什么仪器？简述具体的分析方

法。

答：要在观察断口形貌的同时，分析断口上粒状夹杂物的化学成分，应选用配置有波谱仪或能谱仪的扫描电镜。具体的操作分析方法是：先扫描不同放大倍数的二次电子像，观察断口的微观形貌特征，选择并圈定断口上的粒状夹杂物，然后用波谱仪或能谱仪定点分析其化学成分（确定元素的种类和含量）。

5.简述影响红外吸收谱带的主要因素。

答：红外吸收光谱峰位影响因素是多方面的。一个特定的基团或化学键只有在和周围环境完全没有力学或电学偶合的情况下，它的键力常数k值才固定不变。一切能引起k值改变的因素都会影响峰位变化。归纳起来有：诱导效应、共轭效应、键应力的影响、氢键的影响、偶合效应、物态变化的影响等。

6．透射电镜主要由几大系统构成? 各系统之间关系如何?

答：四大系统:电子光学系统,真空系统,供电控制系统,附加仪器系统。

其中电子光学系统是其核心。其他系统为辅助系统。

7．透射电镜中有哪些主要光阑? 分别安装在什么位置? 其作用如何?

答：主要有三种光阑：

①聚光镜光阑。在双聚光镜系统中,该光阑装在第二聚光镜下方。作用:限制照明孔径角。

②物镜光阑。安装在物镜后焦面。作用: 提高像衬度；减小孔径角，从而减小像差；进行暗场成像。

③选区光阑:放在物镜的像平面位置。作用: 对样品进行微区衍射分析。

8．什么是消光距离? 影响晶体消光距离的主要物性参数和外界条件是什么?

答：消光距离:由于透射波和衍射波强烈的动力学相互作用结果，使I0和Ig在晶体深度方向上发生周期性的振荡，此振荡的深度周期叫消光距离。

影响因素:晶胞体积,结构因子,Bragg角,电子波长。

第三篇：硬度的测试方法和应用

硬度的测试方法和应用

硬度

材料局部抵抗硬物压入其表面的能力称为硬度。试验钢铁硬度的最普通方法是用锉刀在工件边缘上锉擦,由其表面所呈现的擦痕深浅以判定其硬度的高低。这种方法称为锉试法这种方法不太科学。用硬度试验机来试验比较准确,是现代试验硬度常用的方法。常用的硬度测定方法有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度等测试方法

硬度是衡量金属材料软硬程度的一项重要的性能指标，它既可理解为是材料抵抗弹性变形、塑性变形或破坏的能力，也可表述为材料抵抗残余变形和反破坏的能力。硬度不是一个简单的物理概念，而是材料弹性、塑性、强度和韧性等力学性能的综合指标。硬度试验根据其测试方法的不同可分为静压法（如布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度等）、划痕法（如莫氏硬度）、回跳法（如肖氏硬度）及显微硬度、高温硬度等多种方法。

布氏硬度以HB[N(kgf/mm2)]表示（HBSHBW）（参照GB/T231－1984），生产中常用布氏硬度法测定经退货、正火和调质得刚健，以及铸铁、有色金属、低合金结构钢等毛胚或半成品的硬度。

洛氏硬度可分为HRA、HRB、HRC、HRD四种，它们的测量范围和应用范围也不同。一般生产中HRC用得最多。压痕较小，可测较薄得材料和硬得材料和成品件得硬度。

维氏硬度以HV表示（参照GB/T4340-1999），测量极薄试样。

1、钢材的硬度 ：金属硬度(Hardness)的代号为H。按硬度试验方法的不同，常规表示有布氏（HB）、洛氏（HRC）、维氏（HV）、里氏（HL）硬度等，其中以HB及HRC较为常用。

HB应用范围较广，HRC适用于表面高硬度材料，如热处理硬度等。两者区别在于硬度计之测头不同，布氏硬度计之测头为钢球，而洛氏硬度计之测头为金刚石。

HV-适用于显微镜分析。维氏硬度(HV)以120kg以内的载荷和顶角为136°的金刚石方形锥压入器压入材料表面，用材料压痕凹坑的表面积除以载荷值，即为维氏硬度值(HV)。

HL手提式硬度计，测量方便，利用冲击球头冲击硬度表面后，产生弹跳；利用冲头在距试样表面1mm处的回弹速度与冲击速度的比值计算硬度，公式：里氏硬度HL=1000×VB（回弹速度）/ VA（冲击速度）。便携式里氏硬度计用里氏（HL）测量后可以转化为：布氏（HB）、洛氏（HRC）、维氏（HV）、肖氏（HS）硬度。或用里氏原理直接用布氏（HB）、洛氏（HRC）、维氏（HV）、里氏（HL）、肖氏（HS）测量硬度值。

2、HB-布氏硬度；

布氏硬度(HB)一般用于材料较软的时候，如有色金属、热处理之前或退火后的钢铁。洛氏硬度(HRC)一般用于硬度较高的材料，如热处理后的硬度等等。

布式硬度(HB)是以一定大小的试验载荷，将一定直径的淬硬钢球或硬质合金球压入被测金属表面，保持规定时间，然后卸荷，测量被测表面压痕直径。布式硬度值是载荷除以压痕球形表面积所得的商。一般为：以一定的载荷(一般3000kg)把一定大小(直径一般为10mm)的淬硬钢球压入材料表面，保持一段时间，去载后，负荷与其压痕面积之比值，即为布氏硬度值(HB)，单位为公斤力/mm2(N/mm2)。

3、洛式硬度是以压痕塑性变形深度来确定硬度值指标。以0.002毫米作为一个硬度单位。当HB>450或者试样过小时，不能采用布氏硬度试验而改用洛氏硬度计量。它是用一个顶角120°的金刚石圆锥体或直径为1.59、3.18mm的钢球，在一定载荷下压入被测材料表面，由压痕的深度求出材料的硬度。根据试验材料硬度的不同，分三种不同的标度来表示：

HRA：是采用60kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度，用于硬度极高的材料(如硬质合金等)。

HRB：是采用100kg载荷和直径1.58mm淬硬的钢球，求得的硬度，用于硬度较低的材料(如退火钢、铸铁等)。

HRC：是采用150kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度，用于硬度很高的材料(如淬火钢等)。

另外：

1.HRC含意是洛式硬度C标尺，2.HRC和HB在生产中的应用都很广泛

3.HRC适用范围HRC 20－－67，相当于HB225－－650

若硬度高于此范围则用洛式硬度A标尺HRA。

若硬度低于此范围则用洛式硬度B标尺HRB。

布式硬度上限值HB650,不能高于此值。

4.洛氏硬度计C标尺之压头为顶角120度的金刚石圆锥，试验载荷为一确定值，中国标准是150公斤力。

布氏硬度计之压头为淬硬钢球（HBS)或硬质合金球（HBW），试验载荷随球直径不同而不同，从3000到31.25公斤力。

5.洛式硬度压痕很小，测量值有局部性，须测数点求平均值，适用成品和薄片，归于无损检测一类。

布式硬度压痕较大，测量值准，不适用成品和薄片，一般不归于无损检测一类。

6.洛式硬度的硬度值是一无名数，没有单位。（因此习惯称洛式硬度为多少度是

第四篇：电子负载在开关电源测试中的应用

电子负载在开关电源测试中的应用

随着电力电子技术的高速发展，电力电子设备与人们的工作、生活的关系日益密切，而电子设备都离不开可靠的电源--开关电源。开关电源产品广泛应用于工业自动化控制、军工设备、科研设备、LED照明、工控设备、通讯设备、电力设备、仪器仪表、医疗设备、半导体制冷制热、空气净化器、电子冰箱、液晶显示器、LED灯具、通讯设备、视听产品、安防、电脑机箱、数码产品和仪器类等领域。

开关电源是一种电压转换电路，主要的工作内容是升压和降压，广泛应用于现代电子产品。因为开关三极管总是工作在 “开” 和“关” 的状态，所以叫开关电源。开关电源是利用现代电力电子技术，控制开关晶体管开通和关断的时间比率，维持稳定输出电压的一种电源。

现代开关电源有两种：一种是直流开关电源；另一种是交流开关电源。本文里所提到的开关电源则只是指直流开关电源，其功能是将电能质量较差的原生态电源（粗电），如市电电源或蓄电池电源，转换成满足设备要求的质量较高的直流电压（精电）。直流开关电源的核心是DC/DC转换器。因此直流开关电源的分类是依赖DC/DC转换器分类的。也就是说，直流开关电源的分类与DC/DC转换器的分类是基本相同的，DC/DC转换器的分类基本上就是直流开关电源的分类。

深圳市费思泰克科技有限公司研发制造的可编程直流电子负载系列产品--FT6800A系列大功率可编程直流电子负载、FT6600A系列多通道可编程直流电子负载和FT6300A系列单通道可编程直流电子负载在应用领域得到了广泛的应用。

开关电源在研发、制造以及品质检查过程中需要到一种专业的测试设备--直流电子负载。费思可编程直流电子负载在对开关电源做测试时，可以提供恒流、恒压、恒阻和恒功率四种测试模式，并且这四个模式均可做瞬态测试，同时在测试过程中开过电源出现的过电流、过电压、过功率、电压反向、过热、吃载电压和失控等异常现象，费思电子负载可根据异常类型采取相应的保护措施，以有效得保护开关电源和负载本身。产品本身具有强大的自动测试功能，无需人为干涉，真正实现了产品的测试自动化。

此外，费思科技为负载本身提供了一套具有虚拟仪器功能的功能性软件，对于在测试过程中得到的数据可以打印报告、生成图像、导出报表及保存数据，软件以图像和数据共同显示的方式，更直观和便于对比。可以说，费思可编程直流电子负载是开关电源制造企业在产品研发、制造以及品质检查过程中更精确、更周到及更方便的测试解决方案。在开关电源测试中应用到直流电子负载的项目主要有：功率因素和效率测试、能效测试、输入电流测试、浪涌电流测试、电压调整率测试、负载调整率测试、输入缓慢变动测试、纹波及噪音测试、上升时间测试、下降时间测试、开机延迟时间测试、关机维持时间测试、输出过冲幅度测试、输出暂态响应测试、过电流保护测试、短路保护测试、过电压保护测试、重轻载变化测试、输入电压变动测试、电源开关循环测试、元器件温升测试、高温操作测试、高温高湿储存测试、低温操作测试、低温储存测试、低温启动测试、温度循环测试、冷热冲击测试、绝缘耐压测试、跌落测试、绝缘阻抗测试和额定电压输出电流测试等等数十项。

随着科技技术的发展，模块化是开关电源发展的总体趋势，可以采用模块化电源组成分布式电源系统，可以设计成N+1冗余电源系统，并实现并联方式的容量扩展，这就使得开关电源进入更广泛的应用领域，特别是在高新技术领域的应用，推动了开关电源的发展前进。另外，开关电源的发展与应用在节约能源、节约资源及保护环境方面都具有重要的意义。

相信电力电子技术的不断创新，必然会使开关电源产业有着更为广阔的发展前景。而要加快我国开关电源产业的发展速度，就必须走技术创新之路，走出有中国特色的产学研联合发展之路，为我国国民经济的高速发展做出贡献。（责编：佩）

第五篇：危险点分析方法及其在火电厂安全管理中的应用

危险点分析方法及其在火电厂安全管理中的应用

危险点分析是一种逆向思维的安全管理方法，是在作业前，对作业中可能引发事故的各种不安全因素进行分析判断，制定隔离、警示、个人防护等防范措施，从而有效的防止设备和人身事故的一种方法。它从可能发生的后果提醒人们注意安全隐患，从而提高安全意识。目前，一些火力发电厂已将这种方法应用到安全管理工作中，取得了良好效果。危险点分析是“安全 这一过程是通过分析作业过程的特点，根据过去同类作业的经验教训，以辨识整个作业过程的危险因素。对火力发电厂，通常从作业场所的介质、作业环境与条件、工艺流程、工器具和材料、作业人员的行为等5个方面辨识危险因素。

1.2.3确定危险点及危险程度分析

辨识出的危险因素并不能直接作为制定防范措施的依据，还必须分析这些因素的危险程度，确定必须防范的危险点。危险程度可分为微小、低级、中级、高级和禁止5级，一般通过对人员伤害的可能性和伤害程度来确定，见表1。伤害的可能性分为很不可能、不太可能和明显可能3种；伤害程度分为轻微伤害（表皮伤、轻度感觉不适、轻度皮肤刺激等）、较大伤害（扭伤、深切口、脑震荡、Ⅱ度及以下烫伤等）和严重伤害（骨折、内出血、中毒、残废、死亡等）3种。具体可根据危险程度判定（表1）来判断。危险程度的判断带有一定的主观性，这就要求参加危险点分析的人员尽可能掌握相关信息，并有一定的工作经验。

表1危险程度判定表 危险程度 严重伤害 较大伤害 轻微伤害 明显可能 禁止 高级 中级

不太可能 高级 中级 低级 很不可能 中级 低级 微小

1.2.4制定防范措施

通常我们对危险程度中级及以上的危险点制定防范措施。防范措施包括预防性措施和限制性措施两种，预防性措施消除导致事故的因素，限制性措施减轻事故后果。对某一特定的危险点而言，究竟采用哪种措施要根据具体情况而定，原则上应以预防性措施为主，限制性措施为辅。

一般的防范措施包括：

（1）释放能量，即采取一定的手段，把能量释放出来，如使用接地线、放汽、放水等。

（2）限制能量，即规定极限量，将能量控制在安全允许的范围内，如安全电压、降温、降压等。

（3）控制能量，即采用措施将能量控制在一定范围内，如关阀门、断电等。

（4）保持间距。即使危险点与人或设备之间保持一定的安全距离。

（5）屏护，即采用遮拦、护罩、护盖、箱匣等方法，将危险点与外界隔开。

1.2.5信息处置

这是危险点分析的核心内容，即将危险点分析的结果以一定形式传递给工作执行人员，并在作业过程中落实。目前采用的形式有：

（1）日常维护、检修工作联系单或工作指令，不需要办理工作票的一般检修或运行操作可采用这种方法，由检修工作准备人或运行操作指令人主持实施。

（2）危险点分析单。是运行或检修部门根据工作特点编制的专用表格，需要办理工作票的一般检修或运行操作可采用这种方法，由检修工作负责人或运行班长（或部门专工）主持实施。

（3）技术程序或工作方案中对安全方面的专门要求。重大检修或运行操作可采用这种方法，由部门主管领导主持实施。

（4）大、小修的安全保证措施。

根据具体情况，有些检修或运行操作可以同时采用以上4种方法。

1.2.6信息反馈

危险点分析的可靠程度一方面取决于获取现场信息的准确性的完整性，另一方面取决于分析人员的专业知识和工作经验。要使危险点分析一次做到十全十美是不可能的，因此，必须在危险点分析流程中建立反馈机制。在作业完成后，执行人员应在工作报告中提出“作业过程中所遇到的主要危险点”，结合现场作业情况修订、更新危险点分析内容，补充防范措施，使其更加全面。

2危险点分析在火电厂安全管理中的应用

下面以河南省蒲山发电运营中心凝汽器半边查漏工作为例，说明火力发电厂的危险点分析方法。

2.1确定工作内容和步骤

工作内容：#2机甲侧凝汽器查漏。工作步骤：

（1）检查#2机甲侧凝汽器水侧存水是否排完；（2）找开该侧凝器器4个人孔门；（3）对该凝汽器的铜管进行查漏；（4）对查出泄漏铜管的两个端头进行楔堵；（5）关闭所打开的4个人孔门。

上述作业工序可根据实际条件进行调整，有些作业可同时进行，如查漏工作可在进、回水室及中间水室同时进行，并与楔堵工作同时进行。

2.2辨识危险因素 2.2.1作业场所的介质

#2机甲侧凝汽器处于检修状态，乙侧凝汽器处于运行状态。系统介质为来自循环水进水及回水母管的循环水。进回水门不严或误开可能导致的伤害风险为淹溺。

2.2.2作业环境与条件

工作过程始终位于一个封闭空间，作业环境不良。

通风不良——作业空间无固定强制通风，空气潮湿闷热，最高温度达到60℃，可能导致的伤害风险为胸闷、头晕等生理反应。

照明不良——整个空间只有从人孔门射入的室内光，可能导致的伤害风险为滑跌扭伤。

碰头刺手——进、回水室空间底，内壁湿滑，且有坚硬锐利的毛刺，可能导致的伤害风险为划伤。

高处作业——对中间水室上部铜管查漏时落差在1.5m以上，可能导致的伤害风险为坠落或落物打击。

底板管口——进水管底板有进水管口，可能导致的伤害风险为坠落。

2.2.3工器具和材料

工器具为临时照明用的强光灯，开关人孔门的扳手的封堵泄漏铜管的手锤和楔子。可能导致的伤害风险为落物打击和砸伤。

2.3危险程度分析

通过伤害可能性和伤害程度分析来确定危险程度，这一步骤可同辨别危险因素同时进行，对于上面所确定的危险因素，可确定下列危险点。

胸闷、头晕等生理反应——明显可能、较大伤害，危险程度为高级；

坠落——明显可能、严重伤害，危险程度为高级； 滑跌扭伤——明显可能，较大伤害，危险程度为高级； 进水淹溺——不太可能、严重伤害，危险程度为高级。2.4制定防范措施

除工作票要求的安全措施外，还应采取如下措施： 2.4.1防胸闷、头晕等生理反应（1）提前打开人孔门进行通风；（2）使用风机进行强制通风；

（3）降低机组负荷，禁止低压旁路门开启；（4）查漏过程中定时换人或定时到人孔门处通风。2.4.2防坠落

（1）在中间水室搭脚踏板；（2）工作人员系安全带。2.4.3防滑跌扭伤

（1）在进水室底板管口上搭盖脚踏板；（2）使用低压强光灯，加强现场照明；

（3）用绳索隔离管口，并挂“当心滑跌”标示牌。2.4.4防进水淹溺

外部有专职人员监护，时常保持与作业人员和运行人员的联系。2.5信息处置

上述信息载体在蒲山电电运营中心采用的形式有日常检修工作联系单、工作票和危险点分析单（见表2），危险点分析单使用说明如下：

2.5.1检修工作

（1）危险点分析单与工作票配合使用，在办理工作票的同时办理分析单，一式两份，运行、检修各持一份；

（2）本分析单由工作班班长或工作负责人（监护人）根据危险点分析结果填写；

（3）“工作内容”、“编号”和“工作班人员”要与工作票一致；

（4）“补充防范措施”由工作许可人填写，如无补充措施，应填写“无补充”；

（5）工作负责人（监护人）对工作班人员进行交底，在工作班人员清楚该项工作的危险点和防范措施后，应签名认可；

（6）工作结束后，随同工作票一起注销，加盖“已执行”章，一份与工作票一起存放，一份由检修班保存，以便“信息反馈”使用。

2.5.2运行操作

（1）在进行正常操作前由运行班长（运行专工）根据危险点分析结果填写，一式两份，运行班及值长各持一份；

（2）编号应与本专业办理分析单的顺序统一；

（3）“补充防范措施”由值长填写，如无补充措施，应填写“无补充”；

（4）运行班长（运行专工）对运行操作人员进行交底，在运行操作人员清楚该项操作的“危险点”和“防范措施”后，应签名认可；

（5）操作结束后，加盖“已执行”章，一份由值长保存，一份由运行班保存，作为“信息反馈”使用。

2.6信息反馈

这部分内容主要为工作执行人员的分析总结。3几点体会

3.1危险点分析的关键步骤是“辨识危险因素”、“危险程度分析”和“制定防范措施”，整个过程很大程度上取决于分析人员的经验，这就要求分析人员一方面要科学地运用自身的经验，另一方面通过实践，不断充实、完善分析方法。

3.2危险点分析涉及作业全过程的危险因素，弥补了“两票三制”的一些空白，可以提高作业人员对危险点的认识，克服麻痹思想和侥幸心理，增强自我保护能力。使作业人员养成良好的工作习惯，减少了因人员素质问题而引发事故的几率。

3.3危险点分析活动中，企业中层干部及管理人员起着重要作用，要使危险点分析活动扎实有效，要求安全管理者具有大胆的创新意识，严谨的科学态度和良好的组织才能。

3.4通过危险点分析，可以使职工认识生产过程中危险因素存在的必然性，形成以预控危险点来保证生产安全的思维方式，增强风险识别和分析能力，提高预测和防范风险的水平。

表2蒲山发电运营中心危险点分析单

分析时间________年____月____日____时____分编号___________ 工作负责人（监护人）_______________班组___________ 工作内容______________________________________ 项目 序号 工作步骤 危险点 防范措施（1）（2）（3）（4）

补充防范措施： 工作班人员签名__________________________________________________ 工作负责人签名（监护人）________工作许可人（值长）签名________

（户传斌宋润泽李国庆庄煜）