搜索热:相控阵 20
扫一扫 加微信
首页 > 科研探索 > 科学研究 > 消息正文
首页 > 科研探索 > 科学研究 > 消息正文
3D光学显微镜竟然对节能减排做了巨大的贡献
发布:s0208_2016   时间:2016/9/7 16:14:30   阅读:302 
分享到新浪微博 分享到腾讯微博 分享到人人网 分享到 Google Reader 分享到百度搜藏分享到Twitter

概述
摩擦计和三维光学显微镜能够满足更严格的表面粗糙度和测量要求。
 
严苛的碳排放标准相继出台
随着对温室气体排放和有限获得的化石燃料的关注,美国政府在1975规定汽车和轻型卡车的燃油经济性之后,又将企业平均燃料经济性(CAFE)也加入了规则之中。2015年6月,环境保护局(EPA)和交通部门起草了新的卡车碳排放标准,新标准要求自2021年起建造的所有大型卡车的燃料效率必须达到24%以上,相当于要比建造于2018的一辆卡车的碳排放量减少24%。类似的法规和建议正在全世界范围内起草和拟定。
 
摩擦与燃料效率
汽车制造商和他们的供应商正在探索许多不同的方法来提高燃气和柴油动力汽车的燃料经济性。一个重要的关注领域就是减少与摩擦相关的能量损失,通常被称为作为寄生能量损失。燃料效率随着能量的增加而增加,驱动车辆的同时也可以使更少的能量浪费在摩擦损失上。
 
目前,仅有不到15%的燃料能量被转换为有用的能量以驱动车辆,而约10%的能量被摩擦所消耗。据报道,汽车零部件的工程表面的发展——低摩擦和表面形貌的可控性,提升了3-5%的燃料效率。考虑到燃气和柴油动力汽车相对较低的能量转换率,即使是百分之几的改善,也能够带来巨大的效益。例如,根据2010美国环境保护局发布的新闻稿,如果美国的燃油经济性增加三英里,那么每天可省一百万桶汽油,消费者们每年可节省多达250亿美元的燃油成本,二氧化碳排放量则能够减少1亿4000万吨。
 
要正确设计和制造有着特殊表面的工程零件,使用合适的技术来测试和测量表面特性十分必要。在不同环境下测试工程零件有助于预测实际使用情况下的产品功能。表面结构和粗糙度的定量测量也很重要,因为这些参数严重影响系统的性能。
 
摩擦试验和控制
摩擦学这门学科主要研究摩擦、磨损和润滑对运动中相互作用的表面的影响。控制摩擦和磨损是一个复杂的任务。材料的摩擦系数不是绝对的,而是在特定的使用条件下获得的值。系统环境不仅会影响测试程序是如何完成的,而且会影响测试结果。温度、湿度、压力等因素对更易移动或极限磨损的工程部件有重要的影响。

例如,减少表面之间的摩擦有多种方法:
1.通过降低表面粗糙度使表面更加光滑
可以使用更精细的表面处理步骤,或通过沉积超光滑的涂层材料,如类金刚石(DLC)来达到预期的效果。

2.改善润滑
采用粘度较低的液具和改进添加剂

3.减少表面之间的接触面积
采用球轴承

为了进一步优化这些改进方法,摩擦学测试系统可以用来做特殊使用环境下的标准化和定制设计测试。万能摩擦计可以在拥有多个可互换模块的单平台上做多个测试,可以帮助企业更好地理解和控制许多影响部分运动以及磨损复杂的参数。
 
表面形貌的表征
汽车零部件表面形貌的测量与表征具有同等重要的作用。摩擦学测试可以反映一个零件是如何运作的,但表面结构参数的精确测量可以准确地揭示一个零件有一定的行为方式的原因。精确的表面测量使工程师们能够更好地了解影响移动部件行为的众多因素。了解表面的摩擦和磨损的根本原因对制造和维修的汽车零部件,如轴承,密封件,轴,制动部件等等是至关重要的。
 
使用白光干涉(WLI)的三维(3-D)光学显微镜,是最准确、重复性好、精密的表面计量通用方法之一。基于这项技术的仪器已被广泛用于汽车行业的研发实验室和质量管理/质量保证部门。
 
高逼真度成像的表面
除了精密表面测量,清晰的样品表面成像技术还为质量管理/质量保证的重点检验需求服务。

最新的三维光学显微镜技术增加了易于使用和显示的成像能力(通常只有激光共聚焦显微镜才能够提供),让用户能够轻松、快速地获得高分辨率、可重复的表面形貌测量以及高质量的图像和3D可视化的样品形貌。
 

了解完整的图片
相互作用的表面需要针对实际情况进行测试,以便对实际使用中的性能获得较好的了解。 随着时间的推移,这些考虑不仅仅影响着燃料经济性、温室气体排放还影响着车辆的安全性和可靠性等方方面面。摩擦学测试系统地揭示了摩擦和磨损会造成的结果。同样,三维光学显微镜可以提供对摩擦和磨损复杂的原因和影响的启示。高端三维表面光学测量与高保真成像的材料表面技术为功能材料表面的特征或缺陷表征提供了额外的途径。准确的计量数据,以及清晰的图像能给用户的呈现完整的表面特征。通过这种结合测试,定量测量和表面可视化,汽车制造商和他们的供应商,能够遵循越来越严格的标准和法规,同时也保证他们的客户收到最好的产品。
 
译者:W_SS
译自:qualitymag
 
相关信息
   标题 相关频次
  2015年新色谱柱及配件大盘点之超临界流体色谱法
 2
  干货:铸件中六大常见缺陷的产生原因及防治方法
 2
 “狗鼻子”探测器:让警犬面临下岗
 2
 “国六标准”来了致使“汽油质量牌照”投放量锐减,液态石油中硫含量应声降低
 2
 《理化检验-物理分册》带你去看Olympus BX53M/BXFM工业正置显微镜发布会
 2
 1+1=2?超声波设备+探头的组合性能如何测?
 2
 2015年新色谱柱及配件大盘点
 2
 2015年新色谱柱及配件大盘点之反相色谱法
 2
 2015年新色谱柱及配件大盘点之辅助设备
 2
 2015年新色谱柱及配件大盘点之离子色谱法
 2
 2015年新色谱柱及配件大盘点之亲水作用色谱法
 2
 2015年新色谱柱及配件大盘点之生物色谱法
 2
 2015年新色谱柱及配件大盘点之手性化合物分离色谱法
 2
 2016年HPLC热门话题预测——为什么有效的HPLC分离对于高复杂系统的分析是至关重要的?
 2
 2016年美国光谱从业人员薪酬调查报告
 2
 3D X射线检查系统在3D打印部件质量控制中的运用
 2
 3D打印VS生物打印,差异在哪里?
 2
 DSC技术对石油产品的分析与表征
 2
 HPLC-DAD联合化学计量学鉴定合成色素效果好
 2
 HPLC和UHPLC色谱柱的十大误区
 2
 Metallographic Study on Alloy Zircaloy-4 of Nuclear Use
 2
 SBWC可否替代HPLC用于药物分析?权威专家来解答
 2
 X射线透射检测:芯片失效分析好帮手
 2
 X射线荧光光谱仪选购宝典
 2
 爱哭的宝宝:眼泪中的维生素
 2
 案例分析:用于法兰保护的大规模封装技术
 2
 半导体均匀性测试法“翻”出新花样
 2
 比X射线更安全的三维微波摄像机来啦!
 2
 必读好文:深度解析磁粉检测中的常见问题
 2
 不测不知道:小朋友的黏土玩具也可能含防腐剂!
 2
 不锈钢金相试验所有步骤全解析
 2
 测量高分子材料玻璃化转变温度的三大方法
 2
 拆弹部队的福音:利用中子无损检测爆炸装置
 2
 超声波和其他无损检测到底对人体有害吗?
 2
 超声波化身“追风少年”:降低风能成本出新招
 2
 超声共振无损检测技术:破坏性测试材料力学性能的终结者
 2
 超声检测好帮手AVG曲线的绘制
 2
 超声检测技术逐步降低了腐蚀带来的惊人成本
 2
 超声检测十大常见缺陷定性宝典
 2
 超声无损测量镍合金压力容器中的焊接残余应力
 2
 吃鱼=吃药?菜场买回的鱼片中竟然可以检出药物成分!
 2
 持久性有机污染物生物监测可从鱼胆入手
 2
 传统X射线照相技术“老”了吗?
 2
 春节已过圣诞更已远去,圣诞树咋办?答案是制造塑料!
 2
 磁粉检测面面观
 2
 磁粉检测之如何最大限度的检出缺陷
 2
 磁粉检测中最容易被忽略的细节
 2
 从制药到农业:近红外光谱有哪些新的突破?
 2
 代谢指纹图+化学计量学:双剑合璧鉴别藏红花真伪
 2
 单探测器表征断裂表面有难度?没关系!团结就是力量!
 2