新型应变电阻合金4YC8精密箔材的元件特性

４ＹＣ８合金，即Ｃｕ－Ｎｉ－Ｍｎ－Ｃｏ应变电阻合金，是重庆仪表材料研究所为解决我国箔式应变计引进生产线用箔材国产化问题，而自行设计创造的一种具有温度自补偿功能、适宜用作高精度箔式应变计的新型铜镍锰合金。该合金精密箔材具有优异的温度自补偿性能和其他性能，特别是其平均热输出系数Ｃ１和对试件材料的适用性明显优于国外。     

中温箔式自补偿应变计的试制

用镍铬改良型合金丝(如卡玛、伊文、镍铬锰硅等)制成的各种温度自补偿式应变计,在中、高温范围内具有良好的性能。但由于丝材直径的限制及绕制时的困难,丝式应变计不能制得很小,很难制出形状复杂的“应变花”,生产效率也很低。因而人们试图采用镍铬改良型合金箔,利用光刻技术等工艺来取得较为理想的应变计。本文对我所采用重庆仪表材料研究所的镍铬改良型合金箔(KJI)制成两种中温(室温至250℃)箔式自补偿应变计及该类材料在使用温度范围内的性能等作了报导。     

浅析称重传感器的温度自补偿

1 电阻应变计的温度自补偿。对电阻应变计的温度效应来说,主要由两个因素引起,一个是应变合金丝（或箔）材料的电阻随温度变化而变化,另一个是传感器弹性体和应变合金丝（或箔）材料线膨胀系数不同引起的附加变形,使应变计电阻也产生了相应的变化.如果不考虑粘合剂的影响,当温度变化△t时,设应变计电阻丝栅电阻的改变量为△R1,则△R1=Rα△t（1）式中：R为应变计电阻;α为应变合金丝栅的电阻温度系数.     

薄膜应变计概述

一前言电阻应变片(计)广泛应用于应变测量和压力传感器与加速度传感器等方面。20世纪60年代以前,测量应变都是使用金属丝式或箔式应变片。60年代发展了半导体体型应变片,提高了灵敏度。60年代后期,又发展了Si扩散工艺的应变计传感器,克服了半导体体型应变计稳定性差、一致性不好,难以小型化等缺点。丝箔式及半导体体型应变计已在国内广泛使用,而Si扩散应变计传感器也已有许多单位研制生产,正在逐步推广使用。本文所介绍的薄膜式应变计,是一种在60年代才为人所注意,70年代才走向实用阶段的新型应变计,近2—3年国外已开始有最优越的高稳定性能的产品问世。     

用应变计在低温下测量应变和位移

在低温下测量应变和位移，电阻应变计测量系统以其精度和易操作而特别著名，在低温条件下测量时，重要的是要掌握应变计的基本性能，例如，视应变和应变灵敏系数与温度的关系，研究位移测量时有多种应变计装置，粗略可分为棒式和夹式丙类，以满足不同的测量目的，其主要性能决于所用的应变计，各个领域的位移测量。采用应变计显然是有益的。     

新型Cu-Ni-Mn-Co系列合金创制成功并通过全国性专家鉴定

重庆仪表材料研究所承担的国家“七五”重点科技攻关项目《箔式电阻应变计自补偿铜镍合金精密箔材》,通过近5年的工作,已园满完成,于10月24～26日在重庆通过全国性专家鉴定。出席会议的有:机械电子、航空航天、轻工、高教和军队等系统的应变电测及其他学术界的知名专家,专家们对会议提供的各项文件资料进行了全面的审查和认真的讨论,一致认为:     

轧制电缆箔用铸轧坯料工艺探索

铸轧坯料的质量是生产出合格电缆箔的关键因素。通过从炉底除气（炉底通入高纯度N2气体）和在线除气，精确控制合金的化学成分，用倾斜式铸轧机生产铸轧卷，控制铸轧坯料板形、板面等一系列的铸轧工艺措施，不断提高铸轧坯料的质量，最终生产出满足轧制的电缆箔要求的合格铸轧坯料。     

250℃高温稳定的亚胺型箔式应变计基底材料

采用3种两苯酐基间连接不同桥基的二元酐与一种芳香二元胺经溶液共缩聚合成多元共聚酰胺酸,再配加适量热固性酚醛树脂制成浅棕黄透明高分子量粘稠应变胶液,该胶液经成膜和高温固相热亚胺(固)化反应,形成具有高的粘接性(LSS为28MPa)和高的玻璃化温度(Tg为277℃)及高温(250℃)蠕变稳定的被认为是半互穿聚合物网络(SIPN)结构的应变计基膜材料.经用户用此胶制成箔式电阻应变计,测试在极限工作温度(250℃)下的使用性能指标远超过国标A级,满足了航天高温测试和应用的需要.     

Fe-Cr-Al系应变电阻合金的加工性

铁铬铝为基的合金,目前已被广泛地应用作高温应变计的材料。这类合金可以在2。~800℃范围应用。但是,由于化学成分的不同,即铬和铝的含量的不同,显著地影响着高温应变计材料的使用温度范围和加工性能。本文首先简述了合金主要化学成分、合金"纯度"以及其它添加元素对合金加工性的影响效果。对铁铬铝合金而言,如果严格控制温度和加工工艺,含16一27终Cr、4.5一7多Al的合金,能够进行热加工和冷加工;合金的"纯度"对合金的塑性亦产生较大的影响。特别是含碳量增高时,更会使这些合金的热加工和冷加工发生困难。一般应使合金中碳含量小于碳在该合金中的溶解度0 .03一0 .033男;为了改善这类合金的加工性能,添加0.1一0.5终稀土元素是比较有效的;加入0.1一1.0终Y在Fe一C卜Al合金中对抗氧化性有显著提高,并对加工性能有良好的影响;其它Ti、Zr、Be、Mg、Ba等元素也均有不同程度的改善作用。为了探讨铝、钒、忆和稀土元素对合金加工性的影响,我们采用正交设计方案研究了合金元素对抗拉强度和延伸率的影响,提供了通过添加元素改进合金加工性能的重要依据。在工艺上对合金的"纯度"、浇注工艺和热加工工艺采取了改进措施。为了解决冷拉丝材的困难,我们还采用了温拉工艺。温拉加热温度为200~300℃,这是由于在此温度时可以得到较高的塑性而又不致于使合金的强度降低很多,以保证合金在拉丝过程中具备必要的抗拉伸变形的强度。     

微薄电阻合金箔材应用介绍

1.前言所谓微薄电阻合金箔材系指厚度为数μ的箔材。这种合金箔材的种类颇多,依材质分、大约有铜基合金、镍铬基合金、铁铬铝基合金及钛、铂钨合金等。应用较广的有锰铜、康铜和卡玛箔等。对合金性能的要求依使用环境不同而异、不外乎是厚度均匀、表面光洁、平整无孔,且通过控制成份、加工率、热处理制度提高箔材的电性能。最为常用的合金箔厚度大约为3～5μ。本文主要叙述目前国内外各种微薄电阻合金箔材的应用情况。     

The effect of short range order on the thermal output and gage factor of Ni3FeCr strain gages

The ability of alloy 70Ni‐27.5Fe‐2.5Cr to form an ordered crystalline structure upon application of elevated temperature and the resulting effects on a variety of physical properties such as magnetism, strength, electrical resistance, and specific heat are well known. This paper demonstrates that strain gages made with 70Ni‐27.5Fe‐2.5Cr foil with an ordered crystalline structure have both high gage factors and high thermal outputs. The thermal output for strain gages made of 70Ni‐27.5Fe‐2.5Cr foil is demonstrated to be about 1,374 μΩ/Ω/K. The gage factor is nonlinear ranging in magnitude from about 5.0 to 3.6 for applied strains of 300 and 1,300 μE, respectively. The magnitude of gage factor and thermal output correspond with transformation of the crystalline structure from a state of disorder to a state of order. Comparisons to strain gages made with 36Ni‐57Fe‐7Cr foil are provided because of its use in the manufacturing of metal foil strain gages and their demonstrated high gage factors and high thermal outputs. Practical application for 70Ni‐27.5Fe‐2.5Cr strain gages is demonstrated by dead‐weight loading of shear‐beam load cells at low applied strain levels to minimise the effect of nonlinear gage factor; and Wheatstone bridge cancellation of high thermal output.     

Relationship between transverse residual stress and viscoelasticity of resin in aramid-aluminium laminate

In this paper, the fibre/resin layers in unidirectional aramid aluminium laminate was considered as viscoelastic layers and the modulus was expressed by the function of temperature and time. In order to determine the constant parameters in the function, dynamic mechanical property of the fiber/resin layers was tested under dynamic load with different frequency. The test temperature was range from room temperature to 200°C. After the parameters in the function was determined, the transvers residual stress in the laminate was calculated. In order to examine the calculated results, strain gages were embedded in the unidirectional aramid aluminium laminates to measure the transverse residual stresses. The calculated results are in good agreement with the experimental values.     

热处理对金属薄膜压阻灵敏度的影响

采用磁控溅射法制备锰铜薄膜,溅射和真空蒸发法制备镱薄膜.对热处理前后薄膜的电学性能、微观形貌和结构进行了表征,并采用轻气炮和对顶砧装置对薄膜传感器进行了压阻性能测试,结果表明热处理后薄膜的压阻系数有很大提高.SEM和XRD的分析表明,压阻系数的提高是由于热处理后薄膜晶粒长大、缺陷减少、电阻率下降所致.敏感薄膜的电阻率与传感器的灵敏度直接相关.热处理后,薄膜压阻计的灵敏度已接近箔式传感器的水平,热处理是提高薄膜压阻计灵敏度的有效手段.     

铝电解电容器用不同工艺腐蚀箔的对比研究

利用金相显微镜分析软质交流腐蚀箔、直交流腐蚀箔及硬质交流腐蚀箔的表面及断面蚀孔形貌,监测腐蚀箔恒电流阳极氧化过程中的升压曲线,并测试腐蚀箔阳极氧化后的比容、漏电流、抗拉强度及折弯次数.结果表明,软质交流腐蚀箔的蚀孔形貌呈灌木状;直-交流腐蚀箔的蚀孔呈乔木和灌木状分布,蚀孔中有部分大而稀疏的隧道孔,扩面倍率最小;而硬质交流腐蚀箔的蚀孔呈蜂窝状,孔洞细密,扩面倍率最大.直-交流腐蚀箔的漏电流最小,硬质交流腐蚀箔的抗拉强度及折弯次数最大.     

疲劳寿命计退火特性及电阻变化推算载荷谱的研究

对三种交变应变量循环后的疲劳寿命计在不同温度下进行退火实验,由它们在低于再结晶温度退火后电阻去除量的不同,得出疲劳寿命计在交变应变作用下电阻累积的主要机理。根据疲劳寿命计的标定特性曲线和在载荷谱下的响应特性,由三个不同方向粘贴的疲劳寿命计电阻变化推算载荷谱,该方法扩大了疲劳寿命计的使用范围。     

Ripple compensation for torque sensors built into harmonic drives

Harmonic drives include a mechanically flexible component which transmits load torque, and therefore, a torque sensor can be built into harmonic drives by cementing strain gages on a flexible component of the gear. However, a periodic sensing error called ripple is generated by deformation of a flexible component during the gear operation. The ripple signal cannot be sufficiently compensated by pairs of strain gages that produce opposite phase signals, because the strain gages cannot be exactly positioned on the desired locations. In this paper, we present a method to compensate the ripple by a new approach of tuning the ripple amplitudes for separate strain gages. The ripple, caused by positioning errors of the strain gages, can be perfectly compensated, and, therefore, the requirement for accurate strain gage positioning is reduced. The method does not need any online calculations, and consequently, the torque signal is not delayed. The minimum number of strain gages needed to compensate a given number of frequency components of a ripple is derived. Some experimental results are shown     

On the use of strain gages in dynamic fracture mechanics

An experimental study is conducted to show the application of strain gages in studies of dynamic fracture. In particular, strain gages have been used to evaluate the dynamic stress intensity factors in different specimen geometries in a variety of materials. A direct comparison of the results obtained from strain gages is made with those obtained using dynamic photoelasticity. A detailed evaluation of the effect of the position and orientation of the strain gage on the determination of the fracture parameters is also presented.     

T2铜箔精密微冲孔工艺

随着微机电系统的飞速发展,微孔类零件广泛应用于生物医疗、微电子以及纺织印染等领域中,要求尺寸精度高、断面质量和重复性好,并且能够实现低成本批量制造.微冲孔技术具有传统塑性加工工艺的优点,生产效率高,工艺简单,成形件性能好和精度高,非常适合微型零件的低成本批量制造.针对箔板微孔类零件,设计了一套精密微冲孔模具,采用微冲孔技术研究了冲裁条件对微冲孔工艺的影响规律.结果表明,微冲孔过程与传统冲裁类似,经由弹性变形阶段和塑性剪切阶段,最后断裂分离.微孔断面分布仍然包括圆角、光亮带、断裂带和毛刺.随着相对冲裁间隙的增加,最大剪切强度先降低后逐渐增加;随着冲裁速度的增加,铜箔微冲孔过程最大冲裁力和最大剪切强度逐渐减小,微孔断面光亮带高度增加,断面质量提高.最后,在最佳的冲孔工艺即冲裁间隙为5%、冲裁速度为20mm/s的条件下冲出直径为0.4mm质量良好的微孔.     

成形加工和飞行振动对防爆铝箔网力学性能的影响

通过拉伸试验、硬度测试、扫描电镜观察(SEM)以及模拟飞行振动试验,研究了防爆铝箔网的力学性能以及飞行振动对其力学性能的影响.结果表明:防爆铝箔网的成形加工过程对其抗拉强度有显著影响.加工造成防爆铝箔厚度不均匀,使其抗拉强度测试数据表现出很大的分散性.与加工前相比,加工造成的冷作硬化效应使防爆铝箔网材料的平均抗拉强度显著提高.而飞行环境中的长期振动对防爆铝箔网的表面微观形貌、断裂行为、抗拉强度、显微硬度没有可察觉的影响.