光纤光栅铝锈蚀传感器制备和传感特性地研究

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1、武汉理工大学硕士论文中文摘要铝及铝合金是重要的轻金属材料，铝合金以其良好的导电导热性、高强度、易于成型、价格低廉等特点一直是材料领域的研究热点，已经在航天航空、交通运输、建筑、通讯和电子工业拥有广阔的应用领域。铝和铝合金的腐蚀在现代工业中的破坏作用很大，给人类带来了巨大的经济损失和社会危害。因此，对铝进行实时、在线的腐蚀监测可以为结构评估和维护措施提供关键的材料状态数据，是国民生产安全的必要保障。光纤光栅传感器是一种先进、无损、实时、高效的工程结构状态评估传感器，它具有可靠、稳定、信号检测．传输一体化、精度高的优点。近年来已发展了

2、一系列应用于铝合金锈蚀的监测方法，将光纤传感器应用于锈蚀监测成为新的研究热点和难点。本文提出了一种光纤光栅铝锈蚀传感器的制备方法并研究了在不同环境下的传感特性。该传感器充分利用光栅的分布式传感系统，对铝锈蚀进行无损、实时的监测，对铝锈蚀的发生提供预警信息，对锈蚀状态进行科学评估。本文的创新之处有以下几点：1、设计了一种基于铝膜的光纤光栅锈蚀传感器，通过对铝膜锈蚀形貌和光纤光栅中心波长漂移曲线的分析，表明了镀铝光纤光栅用于锈蚀监测的可行性。研究了退火和沸水处理对镀铝光纤光栅的传感性能的影响，证明了退火和沸水处理能提高铝膜的耐蚀性能。

3、2、通过实验方法，分别研究了镀铝光纤光栅传感器在恒湿度环境、酸性、碱性环境以及氯盐溶液中的传感特性，证明了光纤光栅铝锈蚀传感器的波长变化趋势与铝锈蚀变化过程的一致性。3、从金属铁和铝的锈蚀机理出发，对比了Fe．C膜与铝膜光纤光栅锈蚀传感器在恒温恒湿环境和氯离子腐蚀作用下的传感特性，证明了传感器的有效性，并为该光纤光栅锈蚀传感器的发展提供广阔的探索空间。关键词：光纤光栅，铝，模拟锈蚀，锈蚀监测，真空溅射沉积武汉理工大学硕士论文AbstractAluminumandaluminumalloysaleveryimportantlight

4、metalmaterialsandhavebecomeaneconomiccompetitorinengineeringapplicatiom．Aluminumoffersa、城derangeofpropertiesthatCanbeengineeredpreciselytothedemandsofspecificapplication．11地propertiesofalumimunanditsalloyswhichgiverisetotheirwidespreadusageincludehighthermalandelectri

5、calconductivity,highstrength,easeoffabricationandinexpensiveprice．Aluminumisusedextensivelyinaerospace，transportation,construction,communicationsandelectronicsindustry．GreatdestructiveeffectsofcorrosioninmodernindustrybringaboutenormouseconomiclOSSandsocialharmtohuman

6、s．Hence，tomonitoraluminumcorrosionin-situandonlineprovidescriticaldataofnmterialsforstructuralassessmentandmaintenancemeasures，theneedtomaintainnationalproductprotection．rnIefiberbragggrating(FBG)sensorsareagroupofadvanced，non-destructive，real．timeande伍cientopticsenso

7、rsforstructuralevaluations．Inrecentyears。therehasbeendevelopedaseriesofmethodSformonitoringcorrosionsofaluminumalloy．11地fiberopticsensorshavebecomeanewresearchhotspotinmonitoringcorrosionforitsadvantagesofhighreliability,stability,built-intransmissionandsensingfunctio

8、nandhighaccuracy．11他preparationofafiberbragggratingsensorformonitoringaluminumcorrosioniSproposedinthisthesis，atthesametime，