超薄油膜厚度测量是润滑工程和分子物理研究中的关键技术,其流程需根据测量原理和应用场景选择适配方法。以下是具体解析:
1.实验准备
配制油酸酒精溶液,通过滴管控制每滴溶液体积。
在浅盘内铺坐标纸并撒痱子粉,用于固定油膜边界防止扩散。
2.油膜形成与面积测量
垂直滴入一滴溶液至水面,待酒精挥发后,油酸形成单分子层,用彩笔描绘轮廓计算面积S。
通过公式计算油膜厚度:d=V/S。
3.注意事项
确保容器水平放置,滴管贴近水面减少冲击扩散。
结果数量级需接近*认值以验证有效性。
二、超薄油膜厚度测量工业场景中的非侵入式测量技术
1.超声测量法
利用磁控溅射在工件表面沉积AlN压电薄膜,通过分析反射声波频率与膜厚关系实现非接触测量,适用于金属机械零件(如轴承)的在线监测。
优势在于无需打孔或透光,但需校准声波在不同介质中的衰减特性。
2.热电势监测法
将轴与轴瓦组成热电偶回路,运行设备至稳定工况后,采集毫伏级电压信号。油膜厚度变化会改变热传导路径,从而影响热电势数值。
适用于柴油机等滑动轴承的实时预警,要求轴与轴瓦为异种金属材料(如铸铁轴配铜合金轴瓦)。
三、超薄油膜厚度测量高精度光学干涉测量系统
1.多光束干涉原理
采用镀铬玻璃盘与钢球形成楔形油膜,白光经滤波后照射接触区,通过CCD捕捉干涉条纹强度分布。
建立干涉强度I与膜厚h的定量关系,分辨率可达纳米级,尤其适用于弹性流体动力润滑研究。
2.数据处理关键步骤
判定干涉级次:通过参考点(如接触中心)的条纹变化推算全局膜厚分布。
校正折射率波动与界面粗糙度对光强的影响,确保测量精度。
