工艺研究论文范文

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第1篇

（1）根据相关报道，光纤损耗的80％主要来自瑞利散射［3］，其瑞利散射系数是由密度散射损耗系数Ad和浓度散射损耗系数Ac组成。降低光纤瑞利散射损耗的关键是降低或改善光纤中的密度不均匀和掺杂浓度不均匀。光纤材料密度不均匀引起的散射损耗可表示为［4］：αd＝8π3／（3λ4）n8p2kTfβT＝Ad／λ4（2）式中λ为波长，n为折射率，p为Pockel光弹系数，k为波尔兹曼常数，Tf为假想温度，βT为等温压缩率。可见，光纤材料密度不均匀引起的散射与波长四次方成反比，与Tf成正比。光纤掺杂浓度不均匀引起的散射损耗可表示为：αc＝（1＋CRΔni）AR／λ4＝Ac／λ4（3）式中AR为纯石英光纤的瑞利散射系数，CR为经验常数（不同掺杂光纤的AR和CR如表1所示），Δni为掺杂i时折射率变化。

2低损耗光纤生产工艺的改进

2．1光纤芯棒折射率的优化

在VAD沉积过程中通过掺杂来改变芯层的折射率，构成光纤所需要的折射率分布及其传输性能。通常光纤都是由纯石英构成包层和掺Ge的高折射率石英构成芯层组成，但是芯层掺Ge破坏了石英作为传导部分的单一成分，加剧了微观结构不均匀性，增加了瑞利散射损耗，不利于降低光纤衰减。图1显示了随着掺Ge量增加，光纤1310nm和1550nm衰减系数呈增加的趋势。因此，对于掺Ge的石英单模光纤，可以通过降低VAD沉积中的芯层掺Ge量来降低光纤瑞利散射系数，但同时需要通过调节其它参数或途径来平衡芯层与包层间的折射率差Δ，例如掺F，否则会引起光纤的光学性能发生变化，诸如衰减、截止波长、模场直径、色散系数等［5－6］。为保证光纤的归一化频率V和光纤光学性能，需要结合相对折射率差来选择合适的芯径a，即Δ和a成为设计关键。图2a）显示了掺F优化后的折射率分布，图2b）显示了折射率优化前后的光纤衰减系数。

2．2光纤掺杂浓度的控制

由于GeO2和F的掺杂，使得不同掺杂部分的石英具有不同的黏度，其关系式如下：lgη＝lgηSi＋KGeΔnGe＋KFΔnF（4）式中ηSi为纯石英的黏度；KGe，KF分别为掺Ge和参F石英的黏度灵敏度系数；ΔnGe，ΔnF分别为掺Ge和掺F后的折射率变化。虽然掺F和GeO2都会在一定程度上降低石英的黏度，但在等同的石英折射率变化下，掺F的石英黏度是掺GeO2的三倍［7］。在光纤芯层和包层中掺入Ge、F的浓度差别越大，则相应石英黏度差别也越大，在高温拉丝时容易引起芯层和包层的界面发生相对黏滞流动，产生缺陷和断键，这类缺陷会随着拉丝速度的增加而增多，影响光纤的衰减。因此，必须控制光纤中的GeO2和F的掺入浓度，使得光纤的芯层和包层具有相近的黏度。

2．3光纤拉丝张力和温度的控制

在光纤拉丝过程中，影响光纤材料密度的三个主要因素是拉丝张力F、拉丝温度T和拉丝速度v，其关系式如下：v∝F／［3Sη（T）］（5）lgη＝－6．24＋（2．69×104）／T（6）式中S为光纤截面积，η（T）为相应温度下的石英黏度。由此可见，在一定条件下，三者是相互关联的。在高速拉丝中，光纤内部的残余应力σ随着拉丝张力F的增加而增大，其关系式如下：σ＝S2E2F／［S1（S1E1＋S2E2）（1＋η2S2／η1S1）］（7）式中E为弹性模量，下标1、2分别为芯层和包层。图3显示了拉丝速度v＝1500m／min时，不同拉丝张力F下，所制得光纤在1550nm波长的衰减系数。可见，拉丝张力越大，光纤在1550nm波长的衰减也随之增加。因此，拉丝张力不能过高，否则将引起光纤衰减的增加；但张力也不能过低，否则同样会因拉丝张力过小而引起光纤直径波动以及光纤的芯径和模场直径的不稳定，增加光纤的散射损耗。在拉丝高温下，光纤中的Ge和F粒子会发生扩散［8］以及存在GeO2GeO的热分解，从而影响光纤原有折射率的分布。因此，应针对不同的拉丝速度控制拉丝炉温度及温度场分布，改善拉丝温度T对光纤衰减的影响。扩散系数D的表达式为：D＝D0exp［－Eact／（RT）］（8）式中D0为扩散常数，Eact为活化能，R为理想气体常数。通常在相同温度下F的扩散相比Ge更快，扩散系数随掺杂浓度而变化。

2．4光纤拉丝热历史的控制

预制棒熔融成丝后，从2000℃高温快速冷却至常温（通常为25℃），此时石英黏度在短时间内会发生剧烈变化。由于在冷却过程中温差较大，光纤内部应力无法得到充分释放，内部结构仍处于无序的非晶状态，这增加了光纤的密度不均匀性。这种结构变化与光纤冷却固化时间有关，换言之，石英的无序性取决于冷却速率（或拉丝速度），相应的凝固转化温度即为假想温度Tf。由式（2）可知，Tf越低，光纤的退火效果越显著，光纤内部的应力释放越充分，光纤的瑞利散射系数就越小。图4示出了不同冷却方式对光纤性能的影响。图5示出了光纤出炉后，热处理优化过程，可见在一定时间内进行保温退火，延长了光纤内部应力释放的时间。图6示出了光纤在1550nm波长的衰减系数随拉丝速度加快呈增大的趋势，经热处理退火后，相同拉丝速度下的光纤衰减系数均有明显的下降。这表明，延长冷却速度（石英的假想温度Tf降低），有利于释放光纤骤冷过程中引起的内应力。因此，选择合理的拉丝速度和热处理工艺，对改善光纤材料密度均匀性和降低光纤衰减尤为重要。

2．5光纤拉丝锥形的控制

预制棒在拉丝炉中熔融拉丝，其锥形受拉丝炉结构、拉丝张力和拉丝速度等影响，拉丝炉热区越大、拉丝速度越快或拉丝张力越高，锥形会越短。锥形的变化对光纤衰减有明显的影响，锥形较长有利于降低光纤的衰减，这是因为延长锥形，可降低光纤的温度和张力，有利于降低Tf，改善光纤材料密度均匀性。但锥形也不能过长，否则，光纤成形的最终位置将超出热区范围；并且下炉口温度和气流的均匀性相对较差，也会造成光纤直径波动，从而影响光纤性能。

2．6光纤衰减优化结果

通过VAD工艺的优化设计、拉丝工艺的改善以及热处理等优化后，采用OTDR对其制备的光纤进行测试，结果如图7所示，优化后的光纤1550nm衰减系数中位值可降低0．006dB／km。

3结论

第2篇

关键词：漆画工艺性绘画性

漆画是以天然生漆为主要媒介而进行的绘画创作。它源于古老的漆文化传统，是从漆器装饰艺术中衍生并独立出来的新画种。中国漆画的独立崛起于20世纪60年代。

目前在漆画创作上有几种不良现象:一是只重视传统，忽略设计，只追求传统技法上的考究；二是只重视设计而忽略艺术语言，把艺术语言简单化，模仿其他画种，使漆画独特的艺术魅力丧失；三是忽视了漆画特性与材质制作的结合性，只不过在油画、国画上罩一层漆，这些对漆画的发展极为不利。当代中国漆画如何找到自身的位置，更好地发挥漆画艺术语言的特点，需要抓住两个要点——工艺性和绘画性。下面详细阐述漆画艺术中的工艺性与绘画性。

一、工艺性——漆画是以漆为主要媒介而进行的绘画创作

中国漆画从一开始便与材料、技法紧密地联系在一起，漆画的语言特征，离不开“漆”的特性，它是构成漆画语言的物质基础，漆画正是通过“漆”这一媒材而进行的绘画艺术。

1.材料

漆画是从传统漆饰艺术中脱胎出来的，因而它所使用的材料自然是中国传统的漆。在中国古文字中，漆字也可写为“桼”，专指从漆树上割取下来的天然漆，它是从漆树上分泌出来的汁液。天然漆原为乳白色，但干后变为红棕色，稍厚即近黑色。只有了解漆的性能和特点，才能表现出漆所特有的视觉效果。

2.技法

中国传统漆艺经历了7000余年的历史演变，技法源远流长，明代黄大成的漆艺专著《髹饰录》记载了上百种漆艺技法。概括地讲，漆画技法主要有以下几种：①描绘：凡是在加工完好的漆板上直接描绘，不再罩漆研磨，更无需推光揩清，画完就了者，统称描绘。这是最古老的装饰技法，因其简便实用，现在仍然广泛流行。描绘又可分为彩绘、描金、晕金、泥银彩绘等。②镶嵌：黑漆、朱漆固然很美，但色彩总有局限。于是在漆艺的长河中就借来了“他山之石”，发展了镶嵌技法。大体有金属镶嵌、螺钿镶嵌、蛋壳镶嵌等。③刻划：凡在漆面上用刀刻划，再填入金、银或彩漆的一类方法，均属刻划，可分戗划、雕填、刻漆等不同类型。④研磨：在完成中涂漆或上涂漆的漆板上，或涂漆，或贴金，或洒铝箔粉、干漆粉，或罩漆，使本来十分平整的漆板变得凹凸不平，各种漆象也因互相映衬覆盖而变得模糊混沌。最后经过研磨，显出花纹，画面也趋于平整。这一类装饰方法虽具有一定的综合性，却以研磨为主要手段，故统称研磨。罩漆、彰髹、莳绘可归此类。⑤泼洒：将稀释后的一种或数种色漆即兴自由地泼洒在漆板上，使其相互渗化流动，产生出其不意的效果，这种技法称为泼洒。⑥堆塑：用漆、炭粉或漆灰等材料，在平整的漆板上或点或线或面地进行堆塑，然后再在高起的纹样上加工处理，这种方法可称堆塑。它使漆面增加了浮雕的趣味。在《髹饰录》“阳识”和“堆起”两章中均有论及，名目繁多，按材料可分漆堆、炭粉堆、漆灰堆等。二、绘画性——漆画之本在于艺术

艺术之为艺术，法国哲学家海德格尔有句名言：“艺术是把真理性的东西带到世界上来。”这就是纯艺术精神性的典型注释。中国漆画要画出有震撼力的好作品，根本性要求是精神性的绘画艺术使命的实现。

1.漆画作为绘画的基本属性

思想性、艺术性是艺术作品的灵魂，漆画作为一门独立的画种，应该按纯绘画形式来要求，用绘画性的标准来衡量。可以不择手段地表现主题，人们关注的已不是材料和技巧新颖、独特，重要的是作品中丰富的思想内涵和内容的深刻性，以及对社会现象的深刻认识和分析。

2．漆画的绘画性表现

①构图：漆画长于装饰性构图,而短于写实性绘画内容，这是因为受到漆与工艺的限制，装饰性的构图讲究形象处理规律化、秩序化、艺术语言程序化，其艺术风格倾向唯美。并且在漆画构图中，也常常运用均衡、多样统一、疏与密、曲线与直线及特异等表现手法。②色彩：漆有其自然光色,漆画则更注重通过表达作者主观化的色彩来体现作品的个性特征。漆画的色彩总的来说是偏于装饰性的。黑、红两种颜色在漆画中常被使用,成为漆画最基本的两大色调。这是由漆自身的特点所决定的。黑漆具有极大的包容性，除了黑漆很容易与各种色彩形成协调关系外，也可与金银等相配。金属的艳丽夺目、蛋壳的洁白可爱、螺钿的宝石般光彩，都可以用在作品中，增加画面效果。③意境：情是漆画艺术的激素，形是漆画艺术的个性，材是漆画艺术的特性，变是漆画艺术的灵魂。

三、工艺性与绘画性的关系

艺术最宝贵的是特性，漆画的独特性就是漆性。漆画如果没有漆的特性，没有漆的隽永意趣，本身也就失去了作为材质的价值。

漆画离不开漆但并不意味着以漆作材料而在漆板上作画就是漆画,也不是在画上罩漆就是漆画,漆画首先以一幅画、一画作品(内涵)展现在我们面前,然后才牵涉到漆(材料)的运用,首先注重的是作品的内涵,其次是作品的外观形式,以使观念进入画意所要表达的意境为重,而以纯粹材质雕饰、工艺的变幻为辅。

四、中国漆画发展趋势展望

在高科技、高速度发展的现代信息社会，艺术的创造性也日趋多元化。中国漆画要适应当今急剧变革的审美需求和丰富多变的精神世界，应在艺术观念与艺术语言上进一步加以解体与重构，不断拓展自己的空间艺术，形成新的艺术语言与艺术观。要实现精神性绘画艺术的使命，必须要在审美方面与时代同步，在现实生活中寻求艺术创作的灵感。

参考文献：

[1]乔十光.漆画技法与艺术表现.湖南美术出版社，1996.

第3篇

关键词：铝合金;预处理;化学镀镍;附着力

1引言

化学镀Ni-P具有厚度均匀、硬度高、抗蚀性优异等特点，因此镀层广泛被应用于需耐磨的工件。但是，铝合金表面即使在空气中停留时间极短也会迅速地形成一层氧化膜，以致影响镀层质量，降低镀层与基体的结合力。

本项研究得出了比较好的预处理方案，从而得到结合力良好，表面比较光亮的Ni-P镀层。

2实验方法

2.1实验工艺流程

试样制备配制除油溶液化学除油水洗侵蚀水洗超声波水洗去离子水洗一次锓锌水洗退锌水洗超声波水洗去离子水洗二次锓锌水洗去离子水洗碱性镀水洗酸性镀去离子水洗吹干冷却

2.2除油配方及工艺

除油：Na3PO4•12H2O(30g/L)NaCO3(30g/L)温度（65℃）时间（3min）

2.3浸锌配方及工艺

ZnSO4(40g/l)NaOH(90g/l)NaF(1g/l)Fecl3(1g/l)KNaC4O4H406(10g/L)

温度（42℃）一次浸锌时间（90S）二次浸锌时间（18S）

2.4镀液配方与工艺

碱性预镀液NiSO4•6H2O（30g/l）NaH2PO2•H2O（25g/l）NH4C6H5O7•H2O（100g/l）温度（65℃）PH值（8.2）施镀时间（8min）

酸性镀液NiSO4•6H2O（30g/l）NaH2PO2•H2O（25g/l）NH4C6H5O7•H2O（10g/l）

乳酸C3H6O3（40ml/l）NaC2H302（10g/L）温度（85℃）PH值（4.8）施镀时间（120min）3实验结果与分析

3.1镀层表面形貌及硬度

镀层表面为致密的胞状、非晶态结构。小胞之间有明显的界线，界线基本为直线，说明小胞在长大的过程中相互受到挤压而发生了变形，镀层中存在应力。镀层的含磷量为13.1%，镀层硬度可达686HV。

温度是影响化学镀沉积速率的最重要因。化学镀的催化反应一般只能在加热条件下发生，温度升高，离子扩散速度加快，反应活性增强，当温度高于50℃时，基体表面才有少量气泡生成，化学镀镍磷合金才能进行，随温度升高基体表面可见明显镀层。反应温度低于80℃时，沉积速率较慢；温度高于80℃，基体表面有大量气泡生成，沉积速率变快；当温度高于95℃时，镀液发生分解，镀液迅速变黑，产生大量气泡，在烧杯底部出现黑色沉淀。

3.2pH值对镀速的影响

在酸性化学镀液中，pH是影响沉积速率的重要因素之一。在化学镀过程中，随着反应的进行，H+不断的生成，镀液的pH值不断降低，使沉积速率受到影响，因此在施镀过程中必须随时补充碱液来调整pH值在正常的工艺范围内。pH值升高使Ni2+的还原速度加快，沉积速率变快。

4结语

(1)通过实验研究得到比较适宜的铝合金基材化学镀镍的前处理工艺,并得出了一套完整的铝合金基材表面化学镀镍工艺条件及配方。

(2)温度和pH值是影响反应速度重要的因素，温度的最佳工艺范围为85～95℃，超过95℃，镀液自分解现象严重；pH值的最佳范围是4.5～5.5，pH值超过5.5沉积速度开始下降。

(3)通过性能检测表明此工艺获得的镀层,镀层硬度可达686hHV,含磷量为11.17%且表面光亮、均匀、结合力好。

参考文献

［1］齐晓全.化学镀Ni-P工艺在制药设备上的应用［J］.电镀与涂饰,2006,25(7):15-16.

［2］ParkerK.ElectrolessNickle.StateoftheArtplatingandSurfaceFinishing，1992，34(3)：29-33.

［3］ColaruotoloJF.TrendsInElectrolessNicklePlating.PlatingandSurfaceFinishing，1985，27(12)：22-25.