Ym maes mesureg pen uchel, cywirdeb yw'r maen prawf craidd ar gyfer mesur gwerth offer. Yn ystod y blynyddoedd diwethaf, mae 95% o offer mesur pen uchel wedi cefnu ar seiliau haearn bwrw traddodiadol ac wedi mabwysiadu seiliau gwenithfaen yn lle hynny. Y tu ôl i'r trawsnewidiad diwydiant hwn mae'r datblygiad technolegol a ddaeth yn sgil nodweddion dampio nano-lefel seiliau gwenithfaen. Bydd yr erthygl hon yn dadansoddi manteision unigryw seiliau gwenithfaen yn fanwl ac yn datgelu'r dirgelwch y tu ôl iddynt ddod yn "ffefryn newydd" o offer mesur pen uchel.
Cyfyngiadau sylfeini haearn bwrw: Mae'n anodd bodloni'r gofynion mesurydd pen uchel
Ar un adeg, haearn bwrw oedd y deunydd prif ffrwd ar gyfer sylfaen offer mesur ac fe'i defnyddiwyd yn helaeth oherwydd ei gost isel a'i brosesu hawdd. Fodd bynnag, mewn senarios mesur pen uchel, mae cyfyngiadau haearn bwrw yn dod yn fwyfwy amlwg. Ar y naill law, mae gan haearn bwrw sefydlogrwydd thermol gwael, gyda chyfernod ehangu thermol mor uchel â 11-12 ×10⁻⁶/℃. Pan fydd yr offer yn cynhyrchu gwres yn ystod gweithrediad neu pan fydd y tymheredd amgylchynol yn newid, mae'n dueddol o anffurfiad thermol, gan arwain at wyriad o'r cyfeirnod mesur. Ar y llaw arall, mae gan strwythur mewnol haearn bwrw mandyllau microsgopig, ac mae ei berfformiad dampio dirgryniad yn annigonol, gan ei wneud yn analluog i amsugno ymyrraeth dirgryniad allanol yn effeithiol. Pan fydd gweithrediad offer peiriant a symudiad cerbydau yn y gweithdy yn cynhyrchu dirgryniadau, bydd sylfaen yr haearn bwrw yn trosglwyddo'r dirgryniadau i'r offer mesur, gan achosi amrywiadau yn y data mesur a'i gwneud hi'n anodd bodloni'r gofynion mesur manwl uchel ar lefelau nanometr a micromedr.
Nodweddion dampio nanosgâl seiliau gwenithfaen: Y warant graidd ar gyfer mesur manwl gywir
Mae gwenithfaen yn garreg naturiol a ffurfiwyd trwy brosesau daearegol dros gannoedd o filiynau o flynyddoedd. Mae ei grisialau mwynau mewnol yn gryno ac mae ei strwythur yn drwchus ac yn unffurf, gan roi iddo briodweddau dampio nano-raddfa rhagorol. Pan drosglwyddir dirgryniadau allanol i sylfaen y gwenithfaen, gall ei ficrostrwythur mewnol drosi'r egni dirgryniad yn gyflym yn egni thermol, gan gyflawni gwanhad effeithlon. O'i gymharu â haearn bwrw, mae amser ymateb dirgryniad seiliau gwenithfaen yn cael ei fyrhau mwy nag 80%, a gallant ddychwelyd i gyflwr sefydlog mewn amser byr iawn, gan osgoi effaith dirgryniad ar gywirdeb mesur offer mesur yn effeithiol.
O safbwynt microsgopig, mae strwythur crisial gwenithfaen yn cynnwys nifer fawr o ffiniau grawn bach a gronynnau mwynau, ac mae'r nodweddion strwythurol hyn yn ffurfio "rhwydwaith amsugno dirgryniad" naturiol. Pan fydd y tonnau dirgryniad yn lluosogi o fewn y gwenithfaen, byddant yn gwrthdaro, yn adlewyrchu ac yn gwasgaru gyda'r ffiniau grawn a'r gronynnau hyn sawl gwaith. Mae'r ynni dirgryniad yn cael ei ddefnyddio'n gyson yn y broses hon, a thrwy hynny'n cyflawni effaith dampio dirgryniad. Mae astudiaethau'n dangos y gall sylfaen gwenithfaen leihau osgled y dirgryniad i lai nag un rhan o ddeg o'r gwreiddiol, gan ddarparu amgylchedd mesur sefydlog ar gyfer offer mesur.
Manteision eraill sylfeini gwenithfaen: Bodloni gofynion pen uchel yn llawn
Yn ogystal â'i briodweddau dampio nanosgâl rhagorol, mae gan y sylfaen wenithfaen nifer o fanteision hefyd, gan ei gwneud yn ddewis delfrydol ar gyfer offer mesurydd pen uchel. Mae ei gyfernod ehangu thermol yn isel iawn, dim ond 5-7 ×10⁻⁶/℃, ac nid yw bron yn cael ei effeithio gan newidiadau tymheredd. Gall gynnal maint a siâp sefydlog o dan wahanol amodau amgylcheddol, gan sicrhau cywirdeb y cyfeirnod mesur. Yn y cyfamser, mae gan wenithfaen galedwch uchel (gyda chaledwch Mohs o 6-7) a gwrthiant gwisgo cryf. Hyd yn oed ar ôl defnydd hirdymor, gall ei wyneb barhau i gynnal cyflwr planar manwl gywirdeb uchel, gan leihau amlder cynnal a chadw a graddnodi offer. Yn ogystal, mae gan wenithfaen briodweddau cemegol sefydlog ac nid yw'n hawdd ei gyrydu gan sylweddau asidig neu alcalïaidd, gan ei wneud yn addas ar gyfer amrywiol amgylcheddau diwydiannol cymhleth.
Mae arfer y diwydiant wedi gwirio gwerth rhagorol seiliau gwenithfaen
Ym maes gweithgynhyrchu lled-ddargludyddion, mae maint sglodion wedi mynd i mewn i oes nanosgâl, ac mae'r gofynion cywirdeb ar gyfer offer metroleg yn eithriadol o uchel. Ar ôl i fenter lled-ddargludyddion ryngwladol adnabyddus ddisodli'r offer mesurydd â sylfaen haearn bwrw gyda sylfaen gwenithfaen, gostyngodd y gwall mesur o ±5μm i ±0.5μm, a chynyddodd cyfradd cynnyrch y cynnyrch 12%. Ym maes awyrofod, mae offer metroleg pen uchel a ddefnyddir i ganfod goddefiannau siâp a safle cydrannau, ar ôl mabwysiadu sylfaen gwenithfaen, yn osgoi ymyrraeth dirgryniad yn effeithiol, gan sicrhau cywirdeb prosesu cydrannau allweddol fel llafnau injan awyrennau a fframiau ffiwslawdd, a darparu gwarant gref ar gyfer diogelwch a dibynadwyedd cynhyrchion awyrofod.
Gyda gwelliant parhaus y gofynion ar gyfer cywirdeb mesur yn y diwydiant gweithgynhyrchu pen uchel, mae seiliau gwenithfaen, gyda'u nodweddion dampio nano-raddfa a'u manteision perfformiad cynhwysfawr, yn ail-lunio safonau technegol offer mesur. Nid uwchraddio deunyddiau yn unig yw'r newid o haearn bwrw i wenithfaen; mae hefyd yn chwyldro diwydiant sy'n gwthio technoleg mesur manwl gywir i uchelfannau newydd.
Amser postio: Mai-13-2025