材料腐蝕過程動態形貌特征測試評價方法
【專利摘要】材料腐蝕過程動態形貌特征測試評價方法，包括下述步驟：先將服役過程中不同階段的樣品裁剪成一定尺寸的測試樣品，去離子水沖洗后用丙酮進行超聲清洗，再用超純水沖洗后，吹干，備用；使用圖像獲取工具對樣品進行表面成像并記錄三維坐標數據；根據腐蝕介質的雷諾數判定其流動狀態；計算腐蝕介質流動狀態邊界層厚度；利用高斯評定基準進行數據處理；繪制等高線型腐蝕形貌圖形，并計算腐蝕過程樣品表面積變化程度；判定材料腐蝕特征。本發明對材料腐蝕過程動態形貌特征測試評價的處理過程簡便，獲取的腐蝕過程動態信息完整，能夠有效評價材料腐蝕過程形貌演變，能夠準確判定材料的腐蝕特征。
【專利說明】材料腐蝕過程動態形貌特征測試評價方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于材料腐蝕測試評價【技術領域】，涉及一種材料腐蝕過程動態形貌特征測試評價方法。
【背景技術】
[0002]材料與腐蝕介質接觸，經歷了復雜的物理化學和電化學等過程，由于這些過程的非線性，形成的表面形貌常常是不規則、凹凸起伏的。材料腐蝕形貌圖像是判斷腐蝕類型、分析腐蝕程度、研究腐蝕規律與特征以及采取有效防護措施的重要依據。對腐蝕形貌圖像進行深入的分析，可以從中獲取有用的腐蝕程度評價數據，有助于分析腐蝕的發生和發展變化的規律、判定材料的服役性能和使用壽命。
[0003]目前，針對材料腐蝕形貌特征的評價方法主要有腐蝕表觀形貌標準圖譜法、基于分形理論的腐蝕形貌圖像處理法、基于圖像像素灰度值的腐蝕形貌圖像分析診斷法等。以上方法通過腐蝕形貌圖像平面位置反映二維信息，或通過像素顏色和灰度等附加第三維信息反映三維信息，對材料原始腐蝕形貌圖像的質量要求較高，且不能完整反映出材料腐蝕過程全動態信息，也無法準確判定出材料腐蝕過程的特征。
【發明內容】
[0004]為了解決材料腐蝕過程動態形貌特征測試評價問題，本發明的目的在于提供一種材料腐蝕過程動態形貌特征測試評價方法。
[0005]本發明測試評價方法的具體步驟如下:
[0006]步驟一:將服役過程中不同階段的樣品裁剪成一定尺寸的測試樣品，去離子水沖洗后用丙酮進行超聲清洗，再用超純水沖洗后，吹干，備用；
[0007]步驟二:使用圖像獲取工具對步驟-處理后的樣品進行腐蝕歷程表面成像并設置合適的形貌測量區域S、三維方向截至頻率(ωεχ、ω。” ω J、采樣間距d記錄三維坐標數據；
[0008]步驟三:計算腐蝕介質的雷諾數Re，判定其流動狀態，如以下公式所示，
[0009]
【權利要求】
1.材料腐蝕過程動態形貌特征測試評價方法，其特征在于:它包括以下步驟: 步驟一:將服役過程中不同階段的樣品裁剪成一定尺寸的測試樣品，去離子水沖洗后用丙酮進行超聲清洗，再用超純水沖洗后，吹干，備用； 步驟二:使用圖像獲取工具對步驟一處理后的樣品進行腐蝕歷程表面成像并設置合適的形貌測量區域、三維方向截至頻率、采樣間距記錄三維坐標數據； 步驟三:計算腐蝕介質的雷諾數，判定其流動狀態； 步驟四:根據步驟二獲取的流動方向腐蝕表面坐標數據和步驟三中獲取的腐蝕介質雷諾數，將腐蝕介質在試樣上的流動按步驟二中采樣間距離散成在若干微平板上的流動，計算腐蝕介質流動狀態邊界層厚度； 步驟五:將步驟二獲取的腐蝕表面三維坐標數據以流動方向數據小于等于步驟四獲取的邊界層厚度的部分利用高斯評定基準進行數據處理； 步驟六:將步驟五處理后的數據進行等高線型腐蝕形貌圖形繪制，并計算腐蝕過程樣品表面積變化程度(樣品腐蝕后表面積與測試區域截面積之比)； 步驟七:根據步驟六繪制的腐蝕形貌圖形和表面積變化程度，判定材料腐蝕特征。
2.根據權利要求1所述的材料腐蝕過程動態形貌特征測試評價方法，其特征在于，所述材料為金屬材料、有機高分子材料、無機非金屬材料或復合材料。
3.根據權利要求1所述的材料腐蝕過程動態形貌特征測試評價方法，其特征在于，所述腐蝕介質為氣態、液態、氣-液混合態、液-固混合態或半固態。
4.根據權利要求1所述的材料腐蝕過程動態形貌特征測試評價方法，其特征在于，所述腐蝕介質為酸性、堿性或中性。
5.根據權利要求1所述的材料腐蝕過程動態形貌特征測試評價方法，其特征在于，所述腐蝕介質雷諾數計算是采用流體力學理論中的雷諾數公式。
6.根據權利要求1所述的材料腐蝕過程動態形貌特征測試評價方法，其特征在于，所述腐蝕介質流動狀態邊界層厚度計算是采用平板層流邊界層近似公式。
7.根據權利要求1所述的材料腐蝕過程動態形貌特征測試評價方法，其特征在于，所述高斯評定基準是采用國際標準ISOl 1562高斯權函數與測量三維坐標數據進行卷積后所得的三維坐標數據。
【文檔編號】G01B11/24GK103487366SQ201310442928
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年9月17日 優先權日:2013年9月17日
【發明者】張鵬, 蘇倩, 陳剛, 欒冬, 郭斌, 程樹康 申請人:哈爾濱工業大學（威海）