为了解决40Cr钢零部件表面磨损问题, 结合表面织构理论, 采用激光相变硬化工艺制备分布规则的不同形状(圆形、条状)软硬耦合表面。通过扫描电镜、X射线衍射、摩擦磨损实验和超景深显微镜分别分析相变区微观组织、物相, 评估表面抗磨损性能、磨损表面形貌。结果表明, 圆形相变区截面硬度高于条状, 平均介于(720±3)HV0.1, 且淬硬层较深; 相变后生成马氏体、Cr7C3、Fe7C3; 对比40Cr钢未处理表面与软硬耦合表面摩擦系数, 软硬耦合表面摩擦系数均低于0.5且波动小, 具备好的摩擦稳定性;磨损表面损伤小, 源于磨损过程硬质相能够阻碍磨屑运动、减少表面损伤, 软相区可以缓存能量和碎屑, 软相区以梨削、粘着损伤为主, 硬相区以小点蚀坑为主, 900W圆形软硬耦合表面减磨耐磨效果最好; 塑韧好、表面规律分布、一定比例(50%)硬质相能够有效提升和改善材料工作表面抗磨损性能, 改善对磨副接触表面, 进而能够稳定摩擦系数。该研究可为改善40Cr零部件表面磨损提供参考。
激光技术 材料 选择性激光相变 表面织构 摩擦性能 laser technique materials selective laser transromation harding surface texture friction property
1 新疆大学 机械工程学院， 乌鲁木齐830047
2 温州大学 机电工程学院， 浙江温州35035
为了减小多晶硅表面入射光的反射率，提高太阳能电池的光电效率，利用紫外纳秒激光器在多晶硅表面制备不同深度、不同间距的微凹坑点阵绒面，研究织构形貌对反射率及光电转换效率的影响。通过激光频率的改变实现微凹坑深度的变化，通过微凹坑排布方式的改变实现微凹坑间距的变化；使用光纤光谱仪测量多晶硅表面反射率并通过激光共聚焦显微镜观察微凹坑形貌；在PC1D软件中建立多晶硅入射光反射模型并模拟不同点阵间距下的多晶硅短路电流和开路电压，计算光电转换效率和填充因子。研究表明，不同频率（300 kHz、200 kHz、150 kHz、50 kHz）和点阵排布方式（300×300、310×310、350×350、400×400）对多晶硅表面的反射率和光电转换效率影响显著，随着频率增大，多晶硅试样反射率先减小后增加最后保持稳定；随着点阵排布密集程度增加，多晶硅试样光电转换效率逐渐提高。实验结果显示当激光频率为150 kHz，点阵分布为400×400时，多晶硅表面微凹坑成型较好，表面平均反射率为3.32%，多晶硅电池的效率为18.80%，相较于未制绒多晶硅电池提高25.9%。
表面织构 脉冲激光 反射率 多晶硅 光生伏特效应 Surface texture Pulsed laser Reflectivity Polysilicon Photovoltaic effect
1 福州大学平板显示技术国家地方联合工程实验室, 福建 福州 350116
2 福州大学物理与信息工程学院, 福建 福州 350116
3 华南师范大学, 华南先进光电子研究所, 广东省光信息材料与技术重点实验室, 广东 广州 510006
针对像素缺陷影响电润湿电子纸的显示效果, 本文提出一种基于 Otsu的自动阈值检测方法对缺陷进行检测。 Otsu是一种常用的自动阈值方法, 在图像直方图为双峰时, 该方法能给出令人满意的结果。但是电润湿缺陷图像直方图通常为单峰, 容易得到错误的结果。电润湿由于不同颜色的填充油墨使得缺陷与背景对比度不同, 导致分割更加困难。本文在目标方差前引入加权系数, 权值随着缺陷的累积概率的增大而减小。权值在阈值过峰前保持较大的数值, 过峰后权值降低, 保证了阈值在单峰情况下始终处于峰的左边。实验结果表明: 本文提出的方法能够有效分割电润湿缺陷区域, 尤其在对比度较低的电润湿缺陷图像中比 Otsu、VE、WOV和熵加权方法的 ME值更接近 0, 有更好的分割效果。
电润湿电子纸 图像处理 机器视觉 缺陷分割 最大类间方差法 electrowetting display image processing machine vision defect segmentation Otsu method
1 福州大学 平板显示技术国家地方联合工程实验室, 福州 350116
2 福州大学 物理与信息工程学院, 福州 350116
3 华南师范大学 华南先进光电子研究院 广东省光信息材料与技术重点实验室, 广州 510006
针对反射式电润湿显示器在不同环境光下, 对显示器上内容的清晰度、对比度的影响, 提出一种保留相邻灰度人眼视觉响应差的亮度校正方法.该方法保证其它环境光下的人眼对相邻灰度的响应差与参考环境光下的响应差一致.同时为实现电润湿显示器的精准调制, 将校正后的亮度进行二次校正, 非线性校正.采用本文方法校正后的电压与亮度曲线的关系更接近线性, 提高了电润湿显示器对比度, 增加图像细节, 优化了显示效果.
电润湿电子纸 不同环境光 人眼视觉 非线性 亮度校正 Electrowetting display Dynamic ambient light Human visual system Non-linear Brightness correction
