材料腐蚀过程动态形貌特征测试评价方法
【专利摘要】材料腐蚀过程动态形貌特征测试评价方法，包括下述步骤：先将服役过程中不同阶段的样品裁剪成一定尺寸的测试样品，去离子水冲洗后用丙酮进行超声清洗，再用超纯水冲洗后，吹干，备用；使用图像获取工具对样品进行表面成像并记录三维坐标数据；根据腐蚀介质的雷诺数判定其流动状态；计算腐蚀介质流动状态边界层厚度；利用高斯评定基准进行数据处理；绘制等高线型腐蚀形貌图形，并计算腐蚀过程样品表面积变化程度；判定材料腐蚀特征。本发明对材料腐蚀过程动态形貌特征测试评价的处理过程简便，获取的腐蚀过程动态信息完整，能够有效评价材料腐蚀过程形貌演变，能够准确判定材料的腐蚀特征。
【专利说明】材料腐蚀过程动态形貌特征测试评价方法
【技术领域】
[0001]本发明属于材料腐蚀测试评价【技术领域】，涉及一种材料腐蚀过程动态形貌特征测试评价方法。
【背景技术】
[0002]材料与腐蚀介质接触，经历了复杂的物理化学和电化学等过程，由于这些过程的非线性，形成的表面形貌常常是不规则、凹凸起伏的。材料腐蚀形貌图像是判断腐蚀类型、分析腐蚀程度、研究腐蚀规律与特征以及采取有效防护措施的重要依据。对腐蚀形貌图像进行深入的分析，可以从中获取有用的腐蚀程度评价数据，有助于分析腐蚀的发生和发展变化的规律、判定材料的服役性能和使用寿命。
[0003]目前，针对材料腐蚀形貌特征的评价方法主要有腐蚀表观形貌标准图谱法、基于分形理论的腐蚀形貌图像处理法、基于图像像素灰度值的腐蚀形貌图像分析诊断法等。以上方法通过腐蚀形貌图像平面位置反映二维信息，或通过像素颜色和灰度等附加第三维信息反映三维信息，对材料原始腐蚀形貌图像的质量要求较高，且不能完整反映出材料腐蚀过程全动态信息，也无法准确判定出材料腐蚀过程的特征。
【发明内容】
[0004]为了解决材料腐蚀过程动态形貌特征测试评价问题，本发明的目的在于提供一种材料腐蚀过程动态形貌特征测试评价方法。
[0005]本发明测试评价方法的具体步骤如下:
[0006]步骤一:将服役过程中不同阶段的样品裁剪成一定尺寸的测试样品，去离子水冲洗后用丙酮进行超声清洗，再用超纯水冲洗后，吹干，备用；
[0007]步骤二:使用图像获取工具对步骤-处理后的样品进行腐蚀历程表面成像并设置合适的形貌测量区域S、三维方向截至频率(ωεχ、ω。” ω J、采样间距d记录三维坐标数据；
[0008]步骤三:计算腐蚀介质的雷诺数Re，判定其流动状态，如以下公式所示，
[0009]
【权利要求】
1.材料腐蚀过程动态形貌特征测试评价方法，其特征在于:它包括以下步骤: 步骤一:将服役过程中不同阶段的样品裁剪成一定尺寸的测试样品，去离子水冲洗后用丙酮进行超声清洗，再用超纯水冲洗后，吹干，备用； 步骤二:使用图像获取工具对步骤一处理后的样品进行腐蚀历程表面成像并设置合适的形貌测量区域、三维方向截至频率、采样间距记录三维坐标数据； 步骤三:计算腐蚀介质的雷诺数，判定其流动状态； 步骤四:根据步骤二获取的流动方向腐蚀表面坐标数据和步骤三中获取的腐蚀介质雷诺数，将腐蚀介质在试样上的流动按步骤二中采样间距离散成在若干微平板上的流动，计算腐蚀介质流动状态边界层厚度； 步骤五:将步骤二获取的腐蚀表面三维坐标数据以流动方向数据小于等于步骤四获取的边界层厚度的部分利用高斯评定基准进行数据处理； 步骤六:将步骤五处理后的数据进行等高线型腐蚀形貌图形绘制，并计算腐蚀过程样品表面积变化程度(样品腐蚀后表面积与测试区域截面积之比)； 步骤七:根据步骤六绘制的腐蚀形貌图形和表面积变化程度，判定材料腐蚀特征。
2.根据权利要求1所述的材料腐蚀过程动态形貌特征测试评价方法，其特征在于，所述材料为金属材料、有机高分子材料、无机非金属材料或复合材料。
3.根据权利要求1所述的材料腐蚀过程动态形貌特征测试评价方法，其特征在于，所述腐蚀介质为气态、液态、气-液混合态、液-固混合态或半固态。
4.根据权利要求1所述的材料腐蚀过程动态形貌特征测试评价方法，其特征在于，所述腐蚀介质为酸性、碱性或中性。
5.根据权利要求1所述的材料腐蚀过程动态形貌特征测试评价方法，其特征在于，所述腐蚀介质雷诺数计算是采用流体力学理论中的雷诺数公式。
6.根据权利要求1所述的材料腐蚀过程动态形貌特征测试评价方法，其特征在于，所述腐蚀介质流动状态边界层厚度计算是采用平板层流边界层近似公式。
7.根据权利要求1所述的材料腐蚀过程动态形貌特征测试评价方法，其特征在于，所述高斯评定基准是采用国际标准ISOl 1562高斯权函数与测量三维坐标数据进行卷积后所得的三维坐标数据。
【文档编号】G01B11/24GK103487366SQ201310442928
【公开日】2014年1月1日 申请日期:2013年9月17日 优先权日:2013年9月17日
【发明者】张鹏, 苏倩, 陈刚, 栾冬, 郭斌, 程树康 申请人:哈尔滨工业大学（威海）