1 1.中南大学 材料科学与工程学院, 长沙 410083
2 2.中南大学 冶金与环境学院, 长沙 410083
石膏是雕像、建筑和铸造模具(合金和陶瓷)的常用材料。采用直写成型(Direct Ink Writing, DIW)打印石膏可避免其他3D打印技术(如Binder Jetting, PBBJ等)中存在水化反应不充分等问题, 获得高强度3D打印石膏。为了延缓水化反应获得充足的打印操作时间, 本研究通过添加缓凝剂和增稠剂, 研制了一种适用于直写成型的石膏浆料, 并打印了多种石膏三维结构(如蜘蛛网和木材堆积结构等)。结果表明, 质量分数为0.6%柠檬酸(Citric Acid, CA)的缓凝效果最好, 极大地减少了石膏流动性的经时损失。质量分数为0.3%羟丙基甲基纤维素(Hydroxypropyl Methylcellulose, HPMC)的增稠效果最好, 使石膏浆料具有良好的打印性能。CA的选择性吸附使得石膏晶体定向生长, 延长水化反应时间, 但一定程度降低石膏强度。HPMC加速石膏浆料中絮凝结构形成, 导致其粘度和剪切弹性模量升高。直写成型3D石膏件的抗压强度约为20 MPa, 远高于PBBJ等方法制备的石膏件的抗压强度。
直写成型 石膏 缓凝剂 增稠剂 流变性能 铸造 direct ink writing gypsum retarder thickener rheological property casting
南京理工大学电子工程与光电技术学院, 江苏 南京 210094
强激光系统中，光学元件表面中频段误差会导致光学元件的丝状破坏，引起光束的高频调制和非线性自聚焦，从而影响系统工作。现阶段还没有仪器专门针对中频段误差进行测试，做出完整的分析。为解决这一问题，设计出一套高分辨率干涉仪系统，对光学元件表面中频部分实行全频段检测。采用结构简单的Fizeau干涉光路，利用光纤导出式稳频激光作为光源，采用半波片、偏振分光棱镜和1/4波片组合成偏振干涉光路，成像系统采用双远心光路设计并使用超光滑面作为标准参考平面镜，并搭建了一套实验系统。实验结果表明该系统在空间频率8.3 mm-1处的系统传递函数(STF)大于70%，达到中频段检测要求。
测量 光学精密测量 干涉测试 中频段测试 高分辨率 光学学报
2013, 33(s2): s212007
目前弹丸运动姿态测量的主要方法是对多阴影照相站抓拍的系列图像进行处理分析，而只有当多阴影照相站处在同一空间坐标系中时，才能将系列图像的特征点与该点对应的空间坐标联系起来，从而得到准确的结果。针对这一问题，利用位置敏感探测器（PSD），提出一种长距离多阴影照相站的空间坐标一致性标定方法。分析了该标定方法的测量精度和重复性。搭建了一套系统并开展了相关实验，实验结果表明，该标定方法的位置校准误差小于0.1 mm。
测量 光学测量 空间坐标一致性 阴影照相站 位置敏感探测器 激光与光电子学进展
2013, 50(4): 041201
南京理工大学电子工程与光电技术学院 江苏 南京 210094
在现代发射轨道空间弹丸飞行姿态研究中，通过轨道上的多组阴影相机基站瞬态捕捉弹丸姿态图像数据，对图像数据进行处理计算可以获得弹丸的飞行轨迹数据。因此，阴影相机的空间坐标校正对飞行姿态数据的获取以及测量精度有着重要的影响。针对传统悬线型基准系统校正误差大以及因每组相机间独立校正而导致的空间几何坐标校正一致性低的问题，基于光电位置传感器和光学杠杆原理，设计了新型阴影相机空间几何坐标校正系统。阐述了该系统的理论背景、组成以及调校方法，并对该系统进行了实验分析。实验结果表明，采用该系统校正阴影相机俯仰角精度优于10″，单组相机校正实验测量结果误差不超过0.06 mm，多组相机校正一致性误差不超过0.1 mm。
测量 弹丸姿态测量 光学杠杆 坐标校正 位置敏感探测器
