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基于布喇格光纤光栅的电沉积应力演变测试
  • ISSN号:1004-4213
  • 期刊名称:《光子学报》
  • 时间:0
  • 分类:TN29[电子电信—物理电子学] TG115.222.2[金属学及工艺—物理冶金;金属学及工艺—金属学]
  • 作者机构:[1]江西师范大学物理与通信电子学院,江西省光电子与通信重点实验室,南昌330022
  • 相关基金:国家自然科学基金(Nos.61368001,81460109); 江西省自然科学基金(No.20114BAB205067); 江西省科技支撑计划项目(No.20142BBE50059); 江西省光电子与通信重点实验室开放基金(No.2013008)资助
中文摘要:

提出了一种测试电沉积应力演变的方法.其机理为当带金属包层的布喇格光纤光栅为阴极进行电沉积时,在沉积应力作用下,布喇格光纤光栅的中心波长将发生漂移,以此可推知沉积应力的大小.测试中首先利用光纤光栅解调仪记录电沉积应力作用下的布喇格光纤光栅中心波长的偏移量,并将整个沉积时间分成小的时间段;然后依据沉积速度和标定的不同沉积厚度下的布喇格光纤光栅应力灵敏度,计算出每时间段的应力值;最后将各时间段应力累加以获得累积应力随时间的演变.以电镀镍为例,使用涂覆有化学镀镍磷金属包层的布喇格光纤光栅传感器,进行电沉积应力测试,测试表明:当测试镍镀层厚度小于50μm时,传感器灵敏度大于7pm/MPa,准确度大于0.14 MPa;在6 000s的电镀时间内,累积压应力为173.049 9 MPa.

英文摘要:

A novel method for measuring electrodeposition stress was presented.Its mechanism is that the center wavelength of metal coated Fiber Bragg Grating sensor shifts under the action of the electrodeposition stress when the FBG is used as cathode in electrodeposition;based on the shift,the stress can be calculated.In the measurement,the center wavelength shifts of the FBG during deposition are recorded by FBG interrogator and these records are divided into many time segments with equal interval.Based on average depositing velocity and the relationship of FBG′s stress sensitivities with deposition thickness,the stresses producing in every time segment are calculated individually.Stress evolution is obtained by adding up these segmental stresses.The process is stress evolution during electroplating nickel was tested by using electroless Ni-P coated FBG sensor.The result shown that the FBG′s sensitivity is higher than 7pm/MPa under the condition that the nickle thickness is less than50μm,and the degree of accuracy is more than 0.14 MPa.After deposition for 6 000 s,the accumulative pressure stress is 173.049 9 MPa.

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期刊信息
  • 《光子学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国光学学会 西安光机所
  • 主编:侯洵
  • 地址:西安市高新区新型工业园信息大道17号47分箱
  • 邮编:710119
  • 邮箱:photo@opt.cn
  • 电话:029-88887564
  • 国际标准刊号:ISSN:1004-4213
  • 国内统一刊号:ISSN:61-1235/O4
  • 邮发代号:52-105
  • 获奖情况:
  • 中文核心期刊,曾获中国光学学会先进期刊奖,中国科学院优秀期刊三等奖,陕西省国防期刊一等奖等
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),波兰哥白尼索引,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:20700