偏光应力测试仪对有色供试品的测定方法

　　在材料科学与工程领域，了解材料内部应力分布对于评估材料性能、预测使用寿命及优化生产工艺具有重要意义。偏光应力仪作为一种非破坏性的测试工具，广泛应用于测量透明或半透明材料中的内应力。然而，当面对有色供试品时，由于颜色干扰和玻璃透过率降低，传统的测定方法可能会遇到挑战。本文将详细介绍偏光应力测试仪对有色供试品的测定方法，包括检验步骤、难点处理及结果计算。

　　一、检验步骤

　　1. 准备工作

• 　　设备校准：首先，确保偏光应力测试仪已正确校准，光源稳定且波长设置准确(通常为白光，有效波长约为565 nm)。

• 　　样品准备：将有色供试品切割或打磨至适当尺寸，确保表面平整、无划痕，以便光线能够均匀透过。

　　2. 安置样品

• 　　将有色供试品放置在偏光应力测试仪的测试台上，调整位置以确保光线能够垂直入射并均匀照射在样品表面。

• 　　根据需要调整光源强度和焦距，以获得最佳的观测效果。

　　3. 观察与测量

• 　　开启偏光应力仪，通过目镜观察样品。在无色样品中，通常通过观察亮区和暗区的变化来确定检偏镜的旋转终点。但在有色样品中，由于颜色干扰，这种方法可能不适用。

• 　　当无法直接观察到明显的蓝色和褐色变化，且玻璃透过率较低时，可采用“平均法”来确定旋转终点。具体操作为：记录从暗区取代亮区开始旋转的角度，再记录使亮区刚好重新出现的旋转角度。将这两个角度相加后取平均值，以此作为检偏镜的旋转终点。

　　二、难点处理

　　1. 颜色干扰

• 　　对于颜色较深的样品，可考虑使用更高透过率的光源或调整样品厚度，以减少颜色对观测结果的影响。

• 　　在某些情况下，可通过预处理(如染色、脱色)来减轻颜色干扰，但需注意此方法可能对样品本身性能产生影响。

　　2. 透过率问题

• 　　对于透过率较低的样品，可尝试调整光源强度、焦距或改变观测角度，以获得更清晰的图像。

• 　　若仍无法满足要求，可考虑使用更高灵敏度的探测器或采用其他非光学方法进行应力测量。

　　三、结果计算

　　根据测量得到的检偏镜旋转角度θ和样品被测部位通光处的总厚度t，利用公式δ=T/t=3.14θ/t计算因内应力所导致的单位厚度的光程差δ。其中，δ的单位为nm/mm，T为样品被测部位的光程差(nm)，t为样品厚度(mm)，3.14为采用白光光源时的常数(检偏镜每旋转1°约相当于光程差3.14 nm)。

　　四、结论

　　偏光应力测试仪在测定有色供试品内应力时，虽然面临颜色干扰和透过率降低等挑战，但通过采用平均法确定旋转终点及合理的实验设计，仍能获得准确可靠的结果。这一方法不仅扩展了偏光应力仪的应用范围，也为材料科学领域的研究提供了有力的技术支持。未来，随着技术的不断进步和设备的更新换代，偏光应力仪在有色样品测定方面的性能将进一步提升。