[發明專利]散斑以及散斑的制備方法

有效

• 申請號: 202010861114.0
• 申請日: 2020-08-25
• 公開（公告）號: CN112014181B
• 公開（公告）日: 2022-04-29
• 發明（設計）人: 鐘東靈;盧磊;陳坤洋;羅勝年
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: G01N1/28
• 分類號: G01N1/28
• 代理公司: 成都擎智秉業專利代理事務所(普通合伙) 51227
• 代理人: 辜桂芳

本發明公開了散斑以及散斑的制備方法，以解決現有技術中制作工藝復雜、散斑的分布難以控制、影響待測樣品表面性質以及難以達到微米尺度的技術問題。所述散斑設于待測樣品表面，所述散斑包括附著于所述待測樣品表面的涂層以及貫穿所述涂層的通孔。由此，通孔作為散斑的斑點，由去除其占據的涂層得到，因此可以避免對待測樣品表面造成損害。散斑的制備方法包括以下步驟：(1)獲取待測樣品，然后在待測樣品表面附著涂層；(2)去除部分涂層并形成貫穿涂層的通孔，即得到散斑。由此，制作工藝非常簡單，且散斑的分布易控制，不影響待測樣品的表面性質。

技術領域

本發明涉及數字圖像相關(Digital Image Correlation，簡稱為DIC)測量技術所用散斑的技術領域，具體而言，涉及散斑以及散斑的制備方法。

背景技術

在現代光力學測量中，DIC測量技術具有適用范圍廣、對實驗條件要求低、非接觸、精度高等優點，是一種簡單、高效的全場位移與應變測量方法，在實驗力學等領域應用廣泛。

隨著制造技術的發展，為了獲得構件和材料更詳細的性能指標，提升制造水平，要求能夠測量微納米量級的變形。DIC測量技術作為一種非接觸式光學測量，在測量中幾乎不影響待測樣品本身的性質，具有全場測量的特性，能夠全面獲取構件和材料的位移、應變等信息，在微納變形測量中有廣泛應用。

DIC測量技術通過分析附著在待測樣品表面的散斑在變形前后的相關性來確定待測樣品的變形特征，散斑作為DIC測量技術的變形傳感元件反映構件和材料的變形，其質量的好壞將直接影響光學測量結果的準確性，因此高質量的散斑在光學測量中起著十分重要的作用，微米量級的變形測量要求散斑的分辨率也要達到微米量級。

DIC測量技術常用的散斑有自然散斑和人工散斑兩種。

自然散斑是指待測樣品表面自然的斑點或者紋理，比如鑄鐵表面的石墨斑點或木材表面的紋理。

人工散斑指的是通過人工方法處理待測樣品表面，使其表面附著上斑點。目前，常見的處理方法有：噴涂法、化學氣相沉積法、納米顆粒噴涂法、紫外光刻法等。

但是，以上常見的人工散斑制作方法均存在一定的問題：人工噴涂法得到的散斑較大，尺寸最小為亞毫米級，不能滿足微小變形的測量需求，而且在高溫下會發生氧化甚至脫落；化學氣相沉積法制備的散斑受待測樣品表面性質影響較大，且制備過程可能會改變待測樣品表面的物理化學性質；納米顆粒噴涂制備的散斑同樣受待測樣品表面性質影響，而且重復性較差。紫外光刻法可以制備亞微米級的散斑，但是對設備要求較高，制作過程復雜。

因此急需一種能夠滿足微米尺度散斑的要求，且制作工藝簡單，散斑的分布易控制，不影響待測樣品表面性質的制備方法。

發明內容

本發明的主要目的在于提供散斑以及散斑的制備方法，以解決現有技術中制作工藝復雜、散斑的分布難以控制、影響待測樣品表面性質以及難以達到微米尺度的技術問題。

為了實現上述目的，根據本發明的一個方面，提供了散斑。所述散斑設于待測樣品表面，所述散斑包括附著于所述待測樣品表面的涂層以及貫穿所述涂層的通孔。由此，通孔作為散斑的斑點，由去除其占據的涂層得到，因此可以避免對待測樣品表面造成損害。

進一步地是，散斑的制備方法包括以下步驟：

(1)獲取待測樣品，然后在待測樣品表面附著涂層；

(2)去除部分涂層并形成貫穿涂層的通孔，即得到散斑。

進一步地是，所述涂層的厚度為0.02～0.2mm。

進一步地是，所述通孔的平均直徑為20～130μm。

進一步地是，相鄰兩個通孔的間距≤200μm。

進一步地是，所述涂層與待測樣品的顏色不相同。