隨著我國國家經(jīng)濟(jì)與現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，氣體密封技術(shù)工程在工業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮著越來越重要的作用。同時(shí)，氣體密封的可靠度對尖端武器運(yùn)行的安全性和可靠性也越來越關(guān)鍵。本文主要是從粗糙表面形貌的測量、粗糙表面的計(jì)算機(jī)模擬與氣體密封間隙流動(dòng)的數(shù)值模擬以及粗糙表面形貌對氣體密封性的影響三大方面來對粗糙表面的氣體密封性能這一課題進(jìn)行相關(guān)的研究，希望能促進(jìn)氣體密封性這一工程在我國現(xiàn)代工業(yè)中的運(yùn)用，以防止氣體泄漏現(xiàn)象對工業(yè)生產(chǎn)和武器設(shè)備運(yùn)行帶來的損失。
    隨著社會(huì)發(fā)展的進(jìn)步，高密封性能的氣體在國防工業(yè)和現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展中的重要性越來越突出。要想實(shí)現(xiàn)國防工業(yè)高安全性的要求以及現(xiàn)代工業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展，必須要對氣體的泄漏率有明確的規(guī)定。當(dāng)期我國對氣體密封性的保持主要是通過采取模量差別較大的兩種材料以及采用貴金屬面進(jìn)行直接密封兩種方式。而這兩種密封方式的應(yīng)用都要求我們對密封面的粗糙度以及相關(guān)的技術(shù)參數(shù)和密封的載荷關(guān)系進(jìn)行相關(guān)的研究。因此，筆者認(rèn)為，對粗糙表面的氣體密封性能這一課題進(jìn)行研究對我國當(dāng)前國防工業(yè)的應(yīng)用與現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的發(fā)展具有非常重要的實(shí)際意義。
    粗糙表面形貌的測量
    對粗糙表面的氣體密封性能進(jìn)行研究首先需要對粗糙表面進(jìn)行精度的測量，以利于接下來氣體密封性的數(shù)值模擬。具體來說，當(dāng)前主要有兩種測量的技術(shù)：
    1.1.SEM技術(shù)。即掃描電子顯微鏡技術(shù)，主要由四個(gè)部分組成：電子槍、聚光單元、掃描單元、探測單元。首先是由電子槍來發(fā)射電子，并且在微區(qū)內(nèi)呈現(xiàn)出散射的形狀；其次，在陰陽極的加速電壓下，電子束射向鏡筒并組成聚光單元，且這些束流的電子探針會(huì)到達(dá)樣品的表面；接下來這些樣品表面的電子會(huì)和樣品表面的原子產(chǎn)生碰撞，產(chǎn)生電壓信號(hào)，且通過對電子束的控制來對樣品的表面進(jìn)行掃描；最后，樣品表面的信息在經(jīng)過探測單元的相關(guān)處理后會(huì)在顯示器上形成樣品的圖像。
    1.2.AFM技術(shù)。即原子力顯微鏡。這種測量技術(shù)主要是通過被測的樣品和探針之間的原子力來進(jìn)行物質(zhì)表面形貌信息的獲取。先將彈性微懸臂的一端進(jìn)行固定，另一端保持一個(gè)微小的針尖，通過樣品的表面和針尖的接觸來對樣品進(jìn)行掃描。再通過光學(xué)的檢驗(yàn)法來獲得微懸臂在掃描點(diǎn)上的位置，以此來獲得樣品的表面形貌。
    粗糙表面形貌對氣體密封性的影響
    由以上的數(shù)據(jù)計(jì)算與數(shù)據(jù)分析我們可以得出粗糙表面形貌與氣體密封性的具體關(guān)系，并得出以下一些結(jié)論，這些結(jié)論在粗糙表面氣體密封性能的相關(guān)工程具有非常重要的應(yīng)用價(jià)值：
    2.1.密封面的密封壓力相當(dāng)于氣膜的平均壓力與粗糙面的接觸壓力之和，因此，當(dāng)膜厚比較小時(shí)，密封的壓力主要是決定于粗糙度的接觸壓力，如果粗糙度的接觸壓力影響比較小，則氣膜的壓力影響就會(huì)更大；
    2.2.可以通過適當(dāng)?shù)販p少密封接觸面的寬度來提高氣體密封的質(zhì)量，但是要注意如果密封的寬度過于小的話不但會(huì)降低密封的可靠度，也可能會(huì)破壞整體的結(jié)構(gòu)，因此，在實(shí)際的工程應(yīng)用中，求取最優(yōu)化的密封面寬度非常重要；
    2.3.由以上可知，在獲取了密封件的表面的粗糙形貌之后，我們就可以大致地了解其具體的密封性能，因此，在知道要滿足的密封性能的相關(guān)指標(biāo)以后，我們也可以反過來對密封件的表面進(jìn)行具體的設(shè)計(jì)，以滿足相關(guān)的工程需要。

    由以上可以看到，氣體密封性能在當(dāng)前我國工業(yè)的發(fā)展中具有非常重要的應(yīng)用價(jià)值。而針對當(dāng)前我國氣體密封性的應(yīng)用現(xiàn)狀，筆者認(rèn)為建立一套科學(xué)合理的計(jì)算機(jī)與數(shù)值模擬，針對粗糙表面形貌對氣體密封性的影響進(jìn)行深入的分析是非常必要的。