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仪器分析

三维表面粗糙度与形貌

3D Surface Roughness & Topography

获得三维高度和面粗糙度参数,分析加工纹理、峰谷及表面均匀性,其中以白光干涉获取三维高度矩阵,并计算Sa、Sq、Sz、偏度、峰度及材料比曲线参数。透明、镜面和陡坡区域先检查缺失点,滤波前后的高度数据同时保留。

检测内容
面形貌参数 · 波纹与粗糙分离
适用对象
面形貌参数:以白光干涉获取三维高度矩阵,并计算Sa、Sq、Sz、偏度、峰度及材料比曲线参数,结果用于获得三维高度和面粗糙度参数,分析加工纹理、峰谷及表面均匀性 · 波纹与粗糙分离:采用规定截止波长分离形状、波纹和粗糙度分量,保留滤波前后数据,测量位置按以下方式布置:测区覆盖代表加工面、纹理转折处和指定异常区域,拟合基准取自连续稳定表面
方法标准
ISO 25178-600:2019 · ISO 25178-604:2025
报告交付
三维表面粗糙度与形貌技术报告及主要结论 · 原始高度矩阵、三维表面图、Sa/Sq等面参数及滤波设置
确认检测需求登记对象、检测目标和报告用途
样品登记登记数量、状态和制样要求
检查检测过程记录检测条件并审核原始数据
出具报告交付结果、附件和技术说明
01

检测范围

检测范围检测内容与适用对象

获得三维高度和面粗糙度参数,分析加工纹理、峰谷及表面均匀性,其中以白光干涉获取三维高度矩阵,并计算Sa、Sq、Sz、偏度、峰度及材料比曲线参数。透明、镜面和陡坡区域先检查缺失点,滤波前后的高度数据同时保留。

01项目内容

面形貌参数

以白光干涉获取三维高度矩阵,并计算Sa、Sq、Sz、偏度、峰度及材料比曲线参数,采集区域:测区覆盖代表加工面、纹理转折处和指定异常区域,拟合基准取自连续稳定表面。

02适用情况

对象与条件

面形貌参数:以白光干涉获取三维高度矩阵,并计算Sa、Sq、Sz、偏度、峰度及材料比曲线参数,结果用于获得三维高度和面粗糙度参数,分析加工纹理、峰谷及表面均匀性 波纹与粗糙分离:采用规定截止波长分离形状、波纹和粗糙度分量,保留滤波前后数据,测量位置按以下方式布置:测区覆盖代表加工面、纹理转折处和指定异常区域,拟合基准取自连续稳定表面 检测对象:机加工面、精密零件、磨抛表面、涂层和微结构片材 测量位置:测区覆盖代表加工面、纹理转折处和指定异常区域,拟合基准取自连续稳定表面 数据判读:获得三维高度和面粗糙度参数,分析加工纹理、峰谷及表面均匀性

03结果解释

需要注意的限制

三维表面粗糙度与形貌结果单个视场对应具体测区,整批和整体结构增加代表性测点;三维结构采用三维方法评价,并记录制样、真空、束流和图像阈值 三维表面粗糙度与形貌结果观察结果与实际取样位置和视场对应;三维结构采用三维方法评价,图像统计同步记录阈值及束流、真空、切割和抛光条件。 三维表面粗糙度与形貌结果对应实际收到的样品、采用的白光干涉与三维光学轮廓条件和数据处理方法;样品或参数改变后按新条件复核可比性 仪器测试交付测量数据和技术说明;整批质量判定、产品认证、法定鉴定和监管事项按照相应程序实施

技术说明

检测时需要注意什么

实施流程

1. 核对加工方向和评定尺度,选取代表性表面区域;2. 完成垂直标定并设置物镜、视场和扫描模式;3. 采集三维高度矩阵,检查饱和、缺失点和环境振动;4. 执行去倾斜、形状去除与规定截止波长滤波,计算面参数;5. 交付原始高度、三维形貌、纹理方向和粗糙度统计

光学响应

镜面、透明、多孔或陡坡区域采用对应扫描模式,缺失点比例和填补方式写入记录,样品资料:记录材料、加工方式、表面处理、测区尺寸、方向和粗糙度评定要求。

基准建立

台阶、磨损和翘曲使用不同基准面策略,选区与拟合阶数在结果图中显示,测量位置:测区覆盖代表加工面、纹理转折处和指定异常区域,拟合基准取自连续稳定表面。

滤波选择

截止波长随评定长度和纹理尺度设定,跨样比较维持一致的滤波与取样条件,对照数据:在同一取样长度和滤波条件下比较不同位置、工艺或批次的Sa、Sq与纹理。

不确定度来源

垂直标定、环境振动、拼接、边缘插值和表面反射共同影响高度结果,质量控制样贯穿批次,结果解释:透明、镜面和陡坡区域先检查缺失点,滤波前后的高度数据同时保留。

02

适用产品与样品

三维表面粗糙度与形貌适用于以下产品、样品及技术问题。

适用产品和常见问题

  • 面形貌参数:以白光干涉获取三维高度矩阵,并计算Sa、Sq、Sz、偏度、峰度及材料比曲线参数,结果用于获得三维高度和面粗糙度参数,分析加工纹理、峰谷及表面均匀性
  • 波纹与粗糙分离:采用规定截止波长分离形状、波纹和粗糙度分量,保留滤波前后数据,测量位置按以下方式布置:测区覆盖代表加工面、纹理转折处和指定异常区域,拟合基准取自连续稳定表面
  • 检测对象:机加工面、精密零件、磨抛表面、涂层和微结构片材
  • 测量位置:测区覆盖代表加工面、纹理转折处和指定异常区域,拟合基准取自连续稳定表面
  • 数据判读:获得三维高度和面粗糙度参数,分析加工纹理、峰谷及表面均匀性
03

送样前需要准备什么

送样信息包括材质、形态、批次、保存条件、目标参数及制样要求。

  1. 01

    样品形式:机加工面、精密零件、磨抛表面、涂层和微结构片材

  2. 02

    制样与装夹:清洁测区并标记加工纹理方向,选择能够稳定获取高度信号的物镜和扫描模式

  3. 03

    随样资料:记录材料、加工方式、表面处理、测区尺寸、方向和粗糙度评定要求

  4. 04

    对照样品:在同一取样长度和滤波条件下比较不同位置、工艺或批次的Sa、Sq与纹理

  5. 05

    位置记录:测区覆盖代表加工面、纹理转折处和指定异常区域,拟合基准取自连续稳定表面

准备资料样品和资料要求

样品形式:机加工面、精密零件、磨抛表面、涂层和微结构片材 制样与装夹:清洁测区并标记加工纹理方向,选择能够稳定获取高度信号的物镜和扫描模式 随样资料:记录材料、加工方式、表面处理、测区尺寸、方向和粗糙度评定要求 对照样品:在同一取样长度和滤波条件下比较不同位置、工艺或批次的Sa、Sq与纹理 位置记录:测区覆盖代表加工面、纹理转折处和指定异常区域,拟合基准取自连续稳定表面

项目结果本页列出的结果内容

三维表面粗糙度与形貌技术报告及主要结论 原始高度矩阵、三维表面图、Sa/Sq等面参数及滤波设置 原始资料:面形貌参数数据;记录材料、加工方式、表面处理、测区尺寸、方向和粗糙度评定要求 位置资料:测区覆盖代表加工面、纹理转折处和指定异常区域,拟合基准取自连续稳定表面 对照资料:在同一取样长度和滤波条件下比较不同位置、工艺或批次的Sa、Sq与纹理

04

检测项目

01

面形貌参数

以白光干涉获取三维高度矩阵,并计算Sa、Sq、Sz、偏度、峰度及材料比曲线参数,采集区域:测区覆盖代表加工面、纹理转折处和指定异常区域,拟合基准取自连续稳定表面。

02

波纹与粗糙分离

采用规定截止波长分离形状、波纹和粗糙度分量,保留滤波前后数据,对照组合:在同一取样长度和滤波条件下比较不同位置、工艺或批次的Sa、Sq与纹理。

03

沟槽与纹理

测量沟槽深度、节距、宽度和表面纹理方向,形成截面与面参数对应,样品资料:记录材料、加工方式、表面处理、测区尺寸、方向和粗糙度评定要求。

04

平面度与翘曲

对大面积拼接高度场去除刚体倾斜后计算峰谷值、平面度和翘曲方向,数据判读:透明、镜面和陡坡区域先检查缺失点,滤波前后的高度数据同时保留。

05

台阶与膜厚

跨越刻蚀边缘、掩膜窗口或涂层缺口提取多条截面,统计台阶高度,应用方向:获得三维高度和面粗糙度参数,分析加工纹理、峰谷及表面均匀性。

05

检测方法和流程

受理前需要确认什么受理前需确认对象、样品状态、方法适用性和实施条件;具体检测范围、进度与报告要求以双方确认的方案为准。
06

检测标准和方法

以下是本页引用的标准与方法资料。具体项目是否适用、采用哪个版本及如何判定,需结合对象、条件和委托要求确认。

3 项标准共列出 3 项标准与方法。

共 3 项

ISO 25178-600:2019国际标准Geometrical product specifications (GPS) — Surface texture: Areal — Part 600: Metrological characteristics for areal topography measuring methodsISO 25178-600:2019用于三维表面粗糙度与形貌的Geometrical product specifications (GPS) — Surface texture: Areal — Part 600: Metrological characteristics for areal topography measuring methods项目实施与数据记录。International Organization for Standardization · 现行/Published · 查看发布机构来源
ISO 25178-604:2025国际标准Geometrical product specifications (GPS) — Surface texture: Areal — Part 604: Design and characteristics of non-contact (coherence scanning interferometry) instrumentsISO 25178-604:2025用于三维表面粗糙度与形貌的相干扫描干涉仪器特性和面形貌测量。International Organization for Standardization · 现行/Published · 查看发布机构来源
ISO 25178-700:2022国际标准Geometrical product specifications (GPS) — Surface texture: Areal — Part 700: Calibration, adjustment and verification of areal topography measuring instrumentsISO 25178-700:2022用于三维表面粗糙度与形貌的Geometrical product specifications (GPS) — Surface texture: Areal — Part 700: Calibration, adjustment and verification of areal topography measuring instruments项目实施与数据记录。International Organization for Standardization · 现行/Published · 查看发布机构来源
07

报告和检测数据

三维表面粗糙度与形貌技术报告及主要结论
原始高度矩阵、三维表面图、Sa/Sq等面参数及滤波设置
原始资料:面形貌参数数据;记录材料、加工方式、表面处理、测区尺寸、方向和粗糙度评定要求
位置资料:测区覆盖代表加工面、纹理转折处和指定异常区域,拟合基准取自连续稳定表面
对照资料:在同一取样长度和滤波条件下比较不同位置、工艺或批次的Sa、Sq与纹理
常见报告用途
获得三维高度和面粗糙度参数,分析加工纹理、峰谷及表面均匀性三维表面粗糙度与形貌数据积累:记录材料、加工方式、表面处理、测区尺寸、方向和粗糙度评定要求复测与取样导航:测区覆盖代表加工面、纹理转折处和指定异常区域,拟合基准取自连续稳定表面工艺与状态比较:在同一取样长度和滤波条件下比较不同位置、工艺或批次的Sa、Sq与纹理
检测结果说明

三维表面粗糙度与形貌结果单个视场对应具体测区,整批和整体结构增加代表性测点;三维结构采用三维方法评价,并记录制样、真空、束流和图像阈值

三维表面粗糙度与形貌结果观察结果与实际取样位置和视场对应;三维结构采用三维方法评价,图像统计同步记录阈值及束流、真空、切割和抛光条件。

三维表面粗糙度与形貌结果对应实际收到的样品、采用的白光干涉与三维光学轮廓条件和数据处理方法;样品或参数改变后按新条件复核可比性

仪器测试交付测量数据和技术说明;整批质量判定、产品认证、法定鉴定和监管事项按照相应程序实施

08

常见问题

01三维表面粗糙度与形貌的面形貌参数核心数据有哪些?

以白光干涉获取三维高度矩阵,并计算Sa、Sq、Sz、偏度、峰度及材料比曲线参数,获得三维高度和面粗糙度参数,分析加工纹理、峰谷及表面均匀性。

02三维表面粗糙度与形貌的面形貌参数哪些样品可以测?

机加工面、精密零件、磨抛表面、涂层和微结构片材,清洁测区并标记加工纹理方向,选择能够稳定获取高度信号的物镜和扫描模式。

03三维表面粗糙度与形貌的面形貌参数送样前怎样处理?

清洁测区并标记加工纹理方向,选择能够稳定获取高度信号的物镜和扫描模式,记录材料、加工方式、表面处理、测区尺寸、方向和粗糙度评定要求。

04三维表面粗糙度与形貌的面形貌参数批次怎样对比?

在同一取样长度和滤波条件下比较不同位置、工艺或批次的Sa、Sq与纹理,物镜、垂直标定、基准面、滤波和取样长度保持一致。

05三维表面粗糙度与形貌的面形貌参数位置记录怎么留?

测区覆盖代表加工面、纹理转折处和指定异常区域,拟合基准取自连续稳定表面,清洁测区并标记加工纹理方向,选择能够稳定获取高度信号的物镜和扫描模式。

06三维表面粗糙度与形貌的面形貌参数质量记录包含什么?

透明、镜面和陡坡区域先检查缺失点,滤波前后的高度数据同时保留,物镜、垂直标定、基准面、滤波和取样长度保持一致。

07三维表面粗糙度与形貌的面形貌参数图表会展示什么?

原始高度矩阵、三维表面图、Sa/Sq等面参数及滤波设置,记录材料、加工方式、表面处理、测区尺寸、方向和粗糙度评定要求。

08三维表面粗糙度与形貌的面形貌参数怎样用于失效分析?

获得三维高度和面粗糙度参数,分析加工纹理、峰谷及表面均匀性,在同一取样长度和滤波条件下比较不同位置、工艺或批次的Sa、Sq与纹理。

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