偏光應力測試儀對有色供試品的測定方法

　　在材料科學與工程領域，了解材料內部應力分布對于評估材料性能、預測使用壽命及優化生產工藝具有重要意義。偏光應力儀作為一種非破壞性的測試工具，廣泛應用于測量透明或半透明材料中的內應力。然而，當面對有色供試品時，由于顏色干擾和玻璃透過率降低，傳統的測定方法可能會遇到挑戰。本文將詳細介紹偏光應力測試儀對有色供試品的測定方法，包括檢驗步驟、難點處理及結果計算。

　　一、檢驗步驟

　　1. 準備工作

• 　　設備校準：首先，確保偏光應力測試儀已正確校準，光源穩定且波長設置準確(通常為白光，有效波長約為565 nm)。

• 　　樣品準備：將有色供試品切割或打磨至適當尺寸，確保表面平整、無劃痕，以便光線能夠均勻透過。

　　2. 安置樣品

• 　　將有色供試品放置在偏光應力測試儀的測試臺上，調整位置以確保光線能夠垂直入射并均勻照射在樣品表面。

• 　　根據需要調整光源強度和焦距，以獲得最佳的觀測效果。

　　3. 觀察與測量

• 　　開啟偏光應力儀，通過目鏡觀察樣品。在無色樣品中，通常通過觀察亮區和暗區的變化來確定檢偏鏡的旋轉終點。但在有色樣品中，由于顏色干擾，這種方法可能不適用。

• 　　當無法直接觀察到明顯的藍色和褐色變化，且玻璃透過率較低時，可采用“平均法”來確定旋轉終點。具體操作為：記錄從暗區取代亮區開始旋轉的角度，再記錄使亮區剛好重新出現的旋轉角度。將這兩個角度相加后取平均值，以此作為檢偏鏡的旋轉終點。

　　二、難點處理

　　1. 顏色干擾

• 　　對于顏色較深的樣品，可考慮使用更高透過率的光源或調整樣品厚度，以減少顏色對觀測結果的影響。

• 　　在某些情況下，可通過預處理(如染色、脫色)來減輕顏色干擾，但需注意此方法可能對樣品本身性能產生影響。

　　2. 透過率問題

• 　　對于透過率較低的樣品，可嘗試調整光源強度、焦距或改變觀測角度，以獲得更清晰的圖像。

• 　　若仍無法滿足要求，可考慮使用更高靈敏度的探測器或采用其他非光學方法進行應力測量。

　　三、結果計算

　　根據測量得到的檢偏鏡旋轉角度θ和樣品被測部位通光處的總厚度t，利用公式δ=T/t=3.14θ/t計算因內應力所導致的單位厚度的光程差δ。其中，δ的單位為nm/mm，T為樣品被測部位的光程差(nm)，t為樣品厚度(mm)，3.14為采用白光光源時的常數(檢偏鏡每旋轉1°約相當于光程差3.14 nm)。

　　四、結論

　　偏光應力測試儀在測定有色供試品內應力時，雖然面臨顏色干擾和透過率降低等挑戰，但通過采用平均法確定旋轉終點及合理的實驗設計，仍能獲得準確可靠的結果。這一方法不僅擴展了偏光應力儀的應用范圍，也為材料科學領域的研究提供了有力的技術支持。未來，隨著技術的不斷進步和設備的更新換代，偏光應力儀在有色樣品測定方面的性能將進一步提升。