工藝研究論文范文
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第1篇
（1）根據相關報道，光纖損耗的80％主要來自瑞利散射［3］，其瑞利散射系數是由密度散射損耗系數Ad和濃度散射損耗系數Ac組成。降低光纖瑞利散射損耗的關鍵是降低或改善光纖中的密度不均勻和摻雜濃度不均勻。光纖材料密度不均勻引起的散射損耗可表示為［4］：αd＝8π3／（3λ4）n8p2kTfβT＝Ad／λ4（2）式中λ為波長，n為折射率，p為Pockel光彈系數，k為波爾茲曼常數，Tf為假想溫度，βT為等溫壓縮率。可見，光纖材料密度不均勻引起的散射與波長四次方成反比，與Tf成正比。光纖摻雜濃度不均勻引起的散射損耗可表示為：αc＝（1＋CRΔni）AR／λ4＝Ac／λ4（3）式中AR為純石英光纖的瑞利散射系數，CR為經驗常數（不同摻雜光纖的AR和CR如表1所示），Δni為摻雜i時折射率變化。
2低損耗光纖生產工藝的改進
2．1光纖芯棒折射率的優化
在VAD沉積過程中通過摻雜來改變芯層的折射率，構成光纖所需要的折射率分布及其傳輸性能。通常光纖都是由純石英構成包層和摻Ge的高折射率石英構成芯層組成，但是芯層摻Ge破壞了石英作為傳導部分的單一成分，加劇了微觀結構不均勻性，增加了瑞利散射損耗，不利于降低光纖衰減。圖1顯示了隨著摻Ge量增加，光纖1310nm和1550nm衰減系數呈增加的趨勢。因此，對于摻Ge的石英單模光纖，可以通過降低VAD沉積中的芯層摻Ge量來降低光纖瑞利散射系數，但同時需要通過調節其它參數或途徑來平衡芯層與包層間的折射率差Δ，例如摻F，否則會引起光纖的光學性能發生變化，諸如衰減、截止波長、模場直徑、色散系數等［5－6］。為保證光纖的歸一化頻率V和光纖光學性能，需要結合相對折射率差來選擇合適的芯徑a，即Δ和a成為設計關鍵。圖2a）顯示了摻F優化后的折射率分布，圖2b）顯示了折射率優化前后的光纖衰減系數。
2．2光纖摻雜濃度的控制
由于GeO2和F的摻雜，使得不同摻雜部分的石英具有不同的黏度，其關系式如下：lgη＝lgηSi＋KGeΔnGe＋KFΔnF（4）式中ηSi為純石英的黏度；KGe，KF分別為摻Ge和參F石英的黏度靈敏度系數；ΔnGe，ΔnF分別為摻Ge和摻F后的折射率變化。雖然摻F和GeO2都會在一定程度上降低石英的黏度，但在等同的石英折射率變化下，摻F的石英黏度是摻GeO2的三倍［7］。在光纖芯層和包層中摻入Ge、F的濃度差別越大，則相應石英黏度差別也越大，在高溫拉絲時容易引起芯層和包層的界面發生相對黏滯流動，產生缺陷和斷鍵，這類缺陷會隨著拉絲速度的增加而增多，影響光纖的衰減。因此，必須控制光纖中的GeO2和F的摻入濃度，使得光纖的芯層和包層具有相近的黏度。
2．3光纖拉絲張力和溫度的控制
在光纖拉絲過程中，影響光纖材料密度的三個主要因素是拉絲張力F、拉絲溫度T和拉絲速度v，其關系式如下：v∝F／［3Sη（T）］（5）lgη＝－6．24＋（2．69×104）／T（6）式中S為光纖截面積，η（T）為相應溫度下的石英黏度。由此可見，在一定條件下，三者是相互關聯的。在高速拉絲中，光纖內部的殘余應力σ隨著拉絲張力F的增加而增大，其關系式如下：σ＝S2E2F／［S1（S1E1＋S2E2）（1＋η2S2／η1S1）］（7）式中E為彈性模量，下標1、2分別為芯層和包層。圖3顯示了拉絲速度v＝1500m／min時，不同拉絲張力F下，所制得光纖在1550nm波長的衰減系數。可見，拉絲張力越大，光纖在1550nm波長的衰減也隨之增加。因此，拉絲張力不能過高，否則將引起光纖衰減的增加；但張力也不能過低，否則同樣會因拉絲張力過小而引起光纖直徑波動以及光纖的芯徑和模場直徑的不穩定，增加光纖的散射損耗。在拉絲高溫下，光纖中的Ge和F粒子會發生擴散［8］以及存在GeO2GeO的熱分解，從而影響光纖原有折射率的分布。因此，應針對不同的拉絲速度控制拉絲爐溫度及溫度場分布，改善拉絲溫度T對光纖衰減的影響。擴散系數D的表達式為：D＝D0exp［－Eact／（RT）］（8）式中D0為擴散常數，Eact為活化能，R為理想氣體常數。通常在相同溫度下F的擴散相比Ge更快，擴散系數隨摻雜濃度而變化。
2．4光纖拉絲熱歷史的控制
預制棒熔融成絲后，從2000℃高溫快速冷卻至常溫（通常為25℃），此時石英黏度在短時間內會發生劇烈變化。由于在冷卻過程中溫差較大，光纖內部應力無法得到充分釋放，內部結構仍處于無序的非晶狀態，這增加了光纖的密度不均勻性。這種結構變化與光纖冷卻固化時間有關，換言之，石英的無序性取決于冷卻速率（或拉絲速度），相應的凝固轉化溫度即為假想溫度Tf。由式（2）可知，Tf越低，光纖的退火效果越顯著，光纖內部的應力釋放越充分，光纖的瑞利散射系數就越小。圖4示出了不同冷卻方式對光纖性能的影響。圖5示出了光纖出爐后，熱處理優化過程，可見在一定時間內進行保溫退火，延長了光纖內部應力釋放的時間。圖6示出了光纖在1550nm波長的衰減系數隨拉絲速度加快呈增大的趨勢，經熱處理退火后，相同拉絲速度下的光纖衰減系數均有明顯的下降。這表明，延長冷卻速度（石英的假想溫度Tf降低），有利于釋放光纖驟冷過程中引起的內應力。因此，選擇合理的拉絲速度和熱處理工藝，對改善光纖材料密度均勻性和降低光纖衰減尤為重要。
2．5光纖拉絲錐形的控制
預制棒在拉絲爐中熔融拉絲，其錐形受拉絲爐結構、拉絲張力和拉絲速度等影響，拉絲爐熱區越大、拉絲速度越快或拉絲張力越高，錐形會越短。錐形的變化對光纖衰減有明顯的影響，錐形較長有利于降低光纖的衰減，這是因為延長錐形，可降低光纖的溫度和張力，有利于降低Tf，改善光纖材料密度均勻性。但錐形也不能過長，否則，光纖成形的最終位置將超出熱區范圍；并且下爐口溫度和氣流的均勻性相對較差，也會造成光纖直徑波動，從而影響光纖性能。
2．6光纖衰減優化結果
通過VAD工藝的優化設計、拉絲工藝的改善以及熱處理等優化后，采用OTDR對其制備的光纖進行測試，結果如圖7所示，優化后的光纖1550nm衰減系數中位值可降低0．006dB／km。
3結論
第2篇
關鍵詞：漆畫工藝性繪畫性
漆畫是以天然生漆為主要媒介而進行的繪畫創作。它源于古老的漆文化傳統，是從漆器裝飾藝術中衍生并獨立出來的新畫種。中國漆畫的獨立崛起于20世紀60年代。
目前在漆畫創作上有幾種不良現象:一是只重視傳統，忽略設計，只追求傳統技法上的考究；二是只重視設計而忽略藝術語言，把藝術語言簡單化，模仿其他畫種，使漆畫獨特的藝術魅力喪失；三是忽視了漆畫特性與材質制作的結合性，只不過在油畫、國畫上罩一層漆，這些對漆畫的發展極為不利。當代中國漆畫如何找到自身的位置，更好地發揮漆畫藝術語言的特點，需要抓住兩個要點——工藝性和繪畫性。下面詳細闡述漆畫藝術中的工藝性與繪畫性。
一、工藝性——漆畫是以漆為主要媒介而進行的繪畫創作
中國漆畫從一開始便與材料、技法緊密地聯系在一起，漆畫的語言特征，離不開“漆”的特性，它是構成漆畫語言的物質基礎，漆畫正是通過“漆”這一媒材而進行的繪畫藝術。
1.材料
漆畫是從傳統漆飾藝術中脫胎出來的，因而它所使用的材料自然是中國傳統的漆。在中國古文字中，漆字也可寫為“桼”，專指從漆樹上割取下來的天然漆，它是從漆樹上分泌出來的汁液。天然漆原為乳白色，但干后變為紅棕色，稍厚即近黑色。只有了解漆的性能和特點，才能表現出漆所特有的視覺效果。
2.技法
中國傳統漆藝經歷了7000余年的歷史演變，技法源遠流長，明代黃大成的漆藝專著《髹飾錄》記載了上百種漆藝技法。概括地講，漆畫技法主要有以下幾種：①描繪：凡是在加工完好的漆板上直接描繪，不再罩漆研磨，更無需推光揩清，畫完就了者，統稱描繪。這是最古老的裝飾技法，因其簡便實用，現在仍然廣泛流行。描繪又可分為彩繪、描金、暈金、泥銀彩繪等。②鑲嵌：黑漆、朱漆固然很美，但色彩總有局限。于是在漆藝的長河中就借來了“他山之石”，發展了鑲嵌技法。大體有金屬鑲嵌、螺鈿鑲嵌、蛋殼鑲嵌等。③刻劃：凡在漆面上用刀刻劃，再填入金、銀或彩漆的一類方法，均屬刻劃，可分戧劃、雕填、刻漆等不同類型。④研磨：在完成中涂漆或上涂漆的漆板上，或涂漆，或貼金，或灑鋁箔粉、干漆粉，或罩漆，使本來十分平整的漆板變得凹凸不平，各種漆象也因互相映襯覆蓋而變得模糊混沌。最后經過研磨，顯出花紋，畫面也趨于平整。這一類裝飾方法雖具有一定的綜合性，卻以研磨為主要手段，故統稱研磨。罩漆、彰髹、蒔繪可歸此類。⑤潑灑：將稀釋后的一種或數種色漆即興自由地潑灑在漆板上，使其相互滲化流動，產生出其不意的效果，這種技法稱為潑灑。⑥堆塑：用漆、炭粉或漆灰等材料，在平整的漆板上或點或線或面地進行堆塑，然后再在高起的紋樣上加工處理，這種方法可稱堆塑。它使漆面增加了浮雕的趣味。在《髹飾錄》“陽識”和“堆起”兩章中均有論及，名目繁多，按材料可分漆堆、炭粉堆、漆灰堆等。二、繪畫性——漆畫之本在于藝術
藝術之為藝術，法國哲學家海德格爾有句名言：“藝術是把真理性的東西帶到世界上來。”這就是純藝術精神性的典型注釋。中國漆畫要畫出有震撼力的好作品，根本性要求是精神性的繪畫藝術使命的實現。
1.漆畫作為繪畫的基本屬性
思想性、藝術性是藝術作品的靈魂，漆畫作為一門獨立的畫種，應該按純繪畫形式來要求，用繪畫性的標準來衡量。可以不擇手段地表現主題，人們關注的已不是材料和技巧新穎、獨特，重要的是作品中豐富的思想內涵和內容的深刻性，以及對社會現象的深刻認識和分析。
2．漆畫的繪畫性表現
①構圖：漆畫長于裝飾性構圖,而短于寫實性繪畫內容，這是因為受到漆與工藝的限制，裝飾性的構圖講究形象處理規律化、秩序化、藝術語言程序化，其藝術風格傾向唯美。并且在漆畫構圖中，也常常運用均衡、多樣統一、疏與密、曲線與直線及特異等表現手法。②色彩：漆有其自然光色,漆畫則更注重通過表達作者主觀化的色彩來體現作品的個性特征。漆畫的色彩總的來說是偏于裝飾性的。黑、紅兩種顏色在漆畫中常被使用,成為漆畫最基本的兩大色調。這是由漆自身的特點所決定的。黑漆具有極大的包容性，除了黑漆很容易與各種色彩形成協調關系外，也可與金銀等相配。金屬的艷麗奪目、蛋殼的潔白可愛、螺鈿的寶石般光彩，都可以用在作品中，增加畫面效果。③意境：情是漆畫藝術的激素，形是漆畫藝術的個性，材是漆畫藝術的特性，變是漆畫藝術的靈魂。
三、工藝性與繪畫性的關系
藝術最寶貴的是特性，漆畫的獨特性就是漆性。漆畫如果沒有漆的特性，沒有漆的雋永意趣，本身也就失去了作為材質的價值。
漆畫離不開漆但并不意味著以漆作材料而在漆板上作畫就是漆畫,也不是在畫上罩漆就是漆畫,漆畫首先以一幅畫、一畫作品(內涵)展現在我們面前,然后才牽涉到漆(材料)的運用,首先注重的是作品的內涵,其次是作品的外觀形式,以使觀念進入畫意所要表達的意境為重,而以純粹材質雕飾、工藝的變幻為輔。
四、中國漆畫發展趨勢展望
在高科技、高速度發展的現代信息社會，藝術的創造性也日趨多元化。中國漆畫要適應當今急劇變革的審美需求和豐富多變的精神世界，應在藝術觀念與藝術語言上進一步加以解體與重構，不斷拓展自己的空間藝術，形成新的藝術語言與藝術觀。要實現精神性繪畫藝術的使命，必須要在審美方面與時代同步，在現實生活中尋求藝術創作的靈感。
參考文獻：
[1]喬十光.漆畫技法與藝術表現.湖南美術出版社，1996.
第3篇
關鍵詞：鋁合金;預處理;化學鍍鎳;附著力
1引言
化學鍍Ni-P具有厚度均勻、硬度高、抗蝕性優異等特點，因此鍍層廣泛被應用于需耐磨的工件。但是，鋁合金表面即使在空氣中停留時間極短也會迅速地形成一層氧化膜，以致影響鍍層質量，降低鍍層與基體的結合力。
本項研究得出了比較好的預處理方案，從而得到結合力良好，表面比較光亮的Ni-P鍍層。
2實驗方法
2.1實驗工藝流程
試樣制備配制除油溶液化學除油水洗侵蝕水洗超聲波水洗去離子水洗一次鋟鋅水洗退鋅水洗超聲波水洗去離子水洗二次鋟鋅水洗去離子水洗堿性鍍水洗酸性鍍去離子水洗吹干冷卻
2.2除油配方及工藝
除油：Na3PO4•12H2O(30g/L)NaCO3(30g/L)溫度（65℃）時間（3min）
2.3浸鋅配方及工藝
ZnSO4(40g/l)NaOH(90g/l)NaF(1g/l)Fecl3(1g/l)KNaC4O4H406(10g/L)
溫度（42℃）一次浸鋅時間（90S）二次浸鋅時間（18S）
2.4鍍液配方與工藝
堿性預鍍液NiSO4•6H2O（30g/l）NaH2PO2•H2O（25g/l）NH4C6H5O7•H2O（100g/l）溫度（65℃）PH值（8.2）施鍍時間（8min）
酸性鍍液NiSO4•6H2O（30g/l）NaH2PO2•H2O（25g/l）NH4C6H5O7•H2O（10g/l）
乳酸C3H6O3（40ml/l）NaC2H302（10g/L）溫度（85℃）PH值（4.8）施鍍時間（120min）3實驗結果與分析
3.1鍍層表面形貌及硬度
鍍層表面為致密的胞狀、非晶態結構。小胞之間有明顯的界線，界線基本為直線，說明小胞在長大的過程中相互受到擠壓而發生了變形，鍍層中存在應力。鍍層的含磷量為13.1%，鍍層硬度可達686HV。
溫度是影響化學鍍沉積速率的最重要因。化學鍍的催化反應一般只能在加熱條件下發生，溫度升高，離子擴散速度加快，反應活性增強，當溫度高于50℃時，基體表面才有少量氣泡生成，化學鍍鎳磷合金才能進行，隨溫度升高基體表面可見明顯鍍層。反應溫度低于80℃時，沉積速率較慢；溫度高于80℃，基體表面有大量氣泡生成，沉積速率變快；當溫度高于95℃時，鍍液發生分解，鍍液迅速變黑，產生大量氣泡，在燒杯底部出現黑色沉淀。
3.2pH值對鍍速的影響
在酸性化學鍍液中，pH是影響沉積速率的重要因素之一。在化學鍍過程中，隨著反應的進行，H+不斷的生成，鍍液的pH值不斷降低，使沉積速率受到影響，因此在施鍍過程中必須隨時補充堿液來調整pH值在正常的工藝范圍內。pH值升高使Ni2+的還原速度加快，沉積速率變快。
4結語
(1)通過實驗研究得到比較適宜的鋁合金基材化學鍍鎳的前處理工藝,并得出了一套完整的鋁合金基材表面化學鍍鎳工藝條件及配方。
(2)溫度和pH值是影響反應速度重要的因素，溫度的最佳工藝范圍為85～95℃，超過95℃，鍍液自分解現象嚴重；pH值的最佳范圍是4.5～5.5，pH值超過5.5沉積速度開始下降。
(3)通過性能檢測表明此工藝獲得的鍍層,鍍層硬度可達686hHV,含磷量為11.17%且表面光亮、均勻、結合力好。
參考文獻
［1］齊曉全.化學鍍Ni-P工藝在制藥設備上的應用［J］.電鍍與涂飾,2006,25(7):15-16.
［2］ParkerK.ElectrolessNickle.StateoftheArtplatingandSurfaceFinishing，1992，34(3)：29-33.
［3］ColaruotoloJF.TrendsInElectrolessNicklePlating.PlatingandSurfaceFinishing，1985，27(12)：22-25.
