ContourX-500布魯克在優良陶瓷產業的應用
優良陶瓷以其優異的耐高溫、耐磨損、高強度與化學惰性等特性,廣泛應用于航空航天、半導體、醫療器械等領域。其表面與界面形貌的質量直接關系到部件的最終性能。ContourX-500布魯克白光干涉測量系統憑借其高分辨率與非接觸測量的優勢,為優良陶瓷的研發、生產與質量評估提供了關鍵的表征手段。優良陶瓷的制造工藝,如燒結、研磨、拋光、激光加工等,會在材料表面形成特定的微觀結構。這些結構,無論是為降低摩擦而設計的表面紋理,還是加工過程中無意引入的裂紋與孔隙,都需進行精確的量化控制。傳統的接觸式測量方法因存在測針劃傷脆性陶瓷表面的風險而受限,而ContourX-500布魯克的光學非接觸測量方式則契合了該材料的測量需求。在研發階段,研究人員利用該系統探究不同配方與燒結工藝對陶瓷微觀結構的影響。例如,測量氧化鋯、氮化硅等陶瓷燒結后晶粒的裸露形貌、晶界相分布以及表面孔隙率,并將這些形貌參數與材料的斷裂韌性、硬度等力學性能建立關聯。對于功能陶瓷,如壓電陶瓷或微波介質陶瓷,其電極與陶瓷基體界面的平整度與粗糙度是影響器件性能的關鍵,ContourX-500布魯克可對此進行無損檢測。在生產質量控制中,該系統扮演著重要的角色。對于需要高表面完整性的陶瓷部件(如機械密封環、軸承球、半導體設備用陶瓷部件),其研磨拋光后的表面粗糙度(Ra, Rz)是核心指標。ContourX-500布魯克可快速、精確地提供這些參數,并能識別和量化亞表面的微小損傷(如加工引起的微裂紋),這些損傷是部件在服役中發生災難性失效的潛在源頭。對于采用激光加工成型的復雜陶瓷結構,如微流道、薄壁等,該系統可測量其加工側壁的粗糙度、垂直度以及可能存在的重鑄層,為優化激光參數提供反饋。此外,在陶瓷涂層領域,無論是熱障涂層(TBC)還是耐磨涂層,其結合強度、孔隙率與表面形貌都至關重要。ContourX-500布魯克可以評估涂層表面的平整度、測量涂層厚度(結合截面制備),并分析經熱循環或磨損試驗后涂層表面的開裂、剝落等失效形貌的演化規律。總而言之,ContourX-500布魯克以其對硬脆材料友好的測量方式與強大的三維表征能力,成為了優良陶瓷產業發展中的分析工具。它將陶瓷表面微觀世界的復雜形貌轉化為客觀、可分析的數據,為提升陶瓷材料的性能、優化制造工藝、確保產品可靠性提供了堅實的技術支撐。
ContourX-500布魯克在優良陶瓷產業的應用