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薄膜扭粘定仪

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  • 纳米薄膜材料制备技术新进展!——牛津大学也在用的薄膜沉积系统,有什么独特之处?
    一、纳米颗粒膜制备日前,由英国著名的薄膜沉积设备制造商Moorfield Nanotechnology公司生产的套纳米颗粒与磁控溅射综合系统在奥地利的莱奥本矿业大学Christian Mitterer教授课题组安装并交付使用。该设备由MiniLab125型磁控溅射系统与纳米颗粒溅射源共同组成,可以同时满足用户对普通薄膜和纳米颗粒膜制备的需求。集成了纳米颗粒源的MiniLab125磁控溅射系统 传统薄膜材料的研究专注于制备表面平整、质地致密、晶格缺陷少的薄膜,很多时候更是需要制备沿衬底外延生长的薄膜。然而随着研究的深入,不同的应用方向对薄膜的需求是截然不同。在表面催化、过滤等研究方向,需要超大比表面积的纳米薄膜。在这种情况下,纳米颗粒膜具有不可比拟的优势。而传统的磁控溅射在制备纯颗粒膜方面对于粒径尺寸,颗粒均匀性方面无法实现控制。气相沉积法、电弧放电法、水热合成法等在适用性、操作便捷性、与传统样品处理的兼容性等方面不友好。在此情况下,Moorfield Nanotechnology推出了与传统磁控溅射和真空设备兼容的纳米颗粒制备系统。不同条件制备的颗粒粒径分布(厂家测试数据)不同颗粒密度样品(厂家测试数据)纳米颗粒制备技术特点:▪ 纳米颗粒的大小1 nm-20 nm可调;▪ 多可达3重金属,可共沉积,可制备纯/合金颗粒;▪ 材料范围广泛,包括Au、Ag、Cu、Pt、Ir、Ni、Ti、Zr等▪ 拥有通过控制气氛制造复合纳米粒子的可能性(类似于反应溅射)▪ 的纳米颗粒层厚度控制,从亚单层到三维纳米孔▪ 纳米颗粒结构——结晶或非晶、形状可控纳米颗粒膜的应用方向:▪ 生命科学和纳米医学: 癌症治疗、药物传输、抗菌、抗病毒、生物膜▪ 石墨烯研究方向:电子器件、能源、复合材料、传感器▪ 光电研究:光伏研究、光子俘获、表面增强拉曼▪ 催化:燃料电池、光催化、电化学、水/空气净化▪ 传感器:生物传感器、光学传感器、电学传感器、电化学传感器 二、无机无铅光伏材料下一代太阳能电池的大部分研究都与铅-卤化物钙钛矿混合材料有关。然而,人们正不断努力寻找具有类似或更好特性的替代化合物,想要消除铅对环境的影响,而迄今为止,这种化合物一直难以获得。因此寻找具有适当带隙范围的无铅材料是很重要的,如果将它们结合起来,就可以利用太阳光谱的不同波长进行发电。这将是提高未来太阳能电池效率降低成本的关键。近期,牛津大学的光电与光伏器件研究组的HenrySnaith教授与Benjamin Putland博士研究了具有A2BB’X6双钙钛矿结构的新型无机无铅光伏材料。经过计算该材料具有2 eV的带隙,可用做光伏电池的层吸光材料与传统Si基光伏材料很好的结合,使光电转换效率达到30%。与有机钙钛矿材料相比,无机钙钛矿材料具有结构稳定使用寿命更长的优势。而这种新材料的制备存在一个问题,由于前驱体组分的不溶性和复杂的结晶过程容易导致非目标性的晶体生长,因此难以通过传统的水溶液法制备均匀的薄膜。Benjamin Putland博士采用真空蒸发使这些问题得以解决。使用Moorfield Nanotechnology的高质量金属\有机物热蒸发系统,通过真空蒸发三种不同的前驱体,研究人员成功沉积制备出了所需要的薄膜。真空蒸发具有较高的控制水平和可扩展性,使得材料的工业化制备成为可能。所制备的薄膜在150℃退火后,XRD图。所制备的薄膜在150℃退火后,表面SEM图 三、Moorfield 薄膜制备与加工系统简介Moorfield Nanotechnology是英国材料科学领域高性能仪器研发公司,成立二十多年来专注于高质量的薄膜生长与加工技术,拥有雄厚的技术实力,推出的多种高性能设备受到科研与工业领域的广泛好评。高精度薄膜制备与加工系统 – MiniLab旗舰系列和nanoPVD台式系列是英国Moorfield Nanotechnology公司经过多年技术积累与改进的结晶。产品的定位是配置灵活、模块化设计的PVD系统,可用于高质量的科学研究和中试生产。设备的功能和特点:▪ 蒸发设备:热蒸发(金属)、低温热蒸发(有机物)、电子束蒸发▪ 磁控溅射:直流&射频溅射、共溅射、反应溅射▪ 兼容性:可与手套箱集成、满足特殊样品制备▪ 其他功能设备:二维材料软刻蚀、样品热处理▪ 设备的控制:触屏编程式全自动控制
  • 分子束外延占主流——共享化合物半导体薄膜沉积与外延设备盘点
    随着半导体市场,,特别是化合物半导体市场的逐步开放和增长,作为化合物半导体研发中相关材料制备的关键仪器,MBE、MOCVD等薄膜沉积与外延设备的市场也在逐年增长和扩大中,不论是海外品牌还是国产品牌,近几年的市场规模都在逐年扩大。由于高校的管理模式及制度,这些仪器设备大多养在“深闺”,大量科研资源潜能没有得到充分发挥。为解决这个问题并加速释放科技创新的动能,中央及各级政府在近几年来制订颁布了关于科学仪器、科研数据等科技资源的共享与平台建设文件。2021年1月22日,科技部和财政部联合发布《科技部 财政部关于开展2021年度国家科技基础条件资源调查工作的通知(国科发基〔2020〕342号)》,全国众多高校和科研院所将各种科学仪器上传共享。其中,对化合物半导体薄膜沉积与外延设备的统计分析或可一定程度反映科研领域相关仪器的市场信息(注:本文搜集信息来源于重大科研基础设施和大型科研仪器国家网络管理平台,部分仪器品牌信息不全则根据型号等信息补全,不完全统计分析仅供读者参考)。共享化合物半导体薄膜沉积与外延设备分布北京市共享化合物半导体薄膜沉积与外延设备分布本次统计,共涉及化合物半导体薄膜沉积与外延设备的总数量为184台,涉及23省(直辖市/自治区),73家单位。其中,北京市共享设备数量最多达64台,占比35%,涉及14所高校院所,北京如此高的占比主要是由于其科研院所较多,产品也主要用于科研领域。共享仪器平台主要来自科研用户上传并服务于科研用户,也因此该类仪器设备主要分布于科研院所众多的北京市。从北京市的分布情况来看,其主要分布于高校集中的海淀区,该地区共有60台共享设备。化合物半导体材料制备设备主要有MBE和MOCVD。从统计中可以看出,MBE在科研领域中的占比较大,高达73%,MOCVD占比为21%。MBE由于其外延生长时间长,大批量生产性差,对真空条件要求高,目前还无法大规模用于工业化生产中,又由于其可原位观察单晶薄膜的生长过程等优势,主要用于进行生长机制的研究,图中比例仅代表科研领域中的分布情况。虽然MBE成膜质量好,但生产效率低,因此在工业领域中,MOCVD占据主流。不过近年来,众多厂商和科研人员一直在致力于MBE技术的产业化,信息显示,北京意莎普科技发展中心有限公司近年来在推进MBE分子束外延片研发及产业化建设项目。还有知情人士称,深圳地区有人做相关产业化,一次性买入几十台MBE,做2寸的晶圆,做出来多少,就有人收多少。相关仪器设备所属学科领域分布从仪器所属学科领域分布可以看出,这些仪器设备主要用于物理学和材料科学研究,占比分别为36%和32%。需要注意的是,以上统计存在交叉分布的情况,即该仪器同时属于多类学科领域,实际上材料科学和物理学研究具有很大的重合度。化合物半导体薄膜沉积与外延设备TOP5品牌MOCVD设备中Aixtron占比那么这些仪器主要有哪些品牌呢?整体来看,化合物半导体薄膜沉积与外延设备中,沈阳科仪、Aixtron和Omicron占比最高,其中沈阳科仪MBE和MOCVD产品均有涉及,Aixtron则聚焦MOCVD设备,Omicron聚焦MBE产品。MBE产品的品牌占比可参考【这类仪器本土品牌在崛起——全国共享MBE盘点】。进一步统计分析了MOCVD的品牌构成,发现MOCVD主要以德国Aixtron的产品为主,占比高达49%。需要注意的是德国Aixtron集团在英国有子品牌Thomas Swan,本次统计未归入Aixtron中。Aixtron是一家总部位于德国的欧洲技术公司,专门为半导体行业的客户制造金属有机化学气相沉积(MOCVD)设备。2016年10月,中国福建大芯片投资基金LP希望收购Aixtron,但德国经济部撤回了对该收购的批准。Axitron与SemiLEDs在2009年5月就合作开发出6寸蓝光LED芯片,在6x6寸AIX 2800G4 HT MOCVD反应炉的结构上,产量增加约30%(相较于传统42x2-inch的架构),不但均匀性较好,也减少了边缘效应。不过就现阶段而言,大多数的困难仍然在于6寸的基板价格偏高与外延片切割技术的挑战。AIXTRON公司最先进的独特的行星转盘技术应用在大型G4 2800HT 42*2”以及Thomas Swan(1999年被AIXTRON收购) CCS Crius 30*2” MOCVD系统,使得Aixtron的MOCVD设备被公认为世界上技术和商业价值最完美的结合。设备品牌所属国家分布那么这些仪器主要来自于哪些国家呢?统计结果表明,此类产品以德国品牌居多,占比达32%,其次为国产品牌,可以看出中国产品正在崛起。本次统计主要涉及牛津、Aixtron、Thomas Swan、沈阳科仪、Emcore、中科宏微、Veeco、Omicron、TSST、SPECS、MBE-Komponenten GmbH、DCA、VG、Unisoku、SVTA、国成仪器、RIBER、Neocera、大连齐维科、上海实路、KurJ.Lesker、青岛精诚华旗、湖南顶立、EPGRESS等品牌。
  • 扫描NV探针技术!国仪量子助力中国科大&南京大学反铁磁薄膜磁成像研究
    本文转载自中科院微观磁共振重点实验室官网,有部分删减。 近日,中国科学技术大学中科院微观磁共振重点实验室杜江峰、石发展等人与南京大学聂越峰、杨玉荣小组在反铁磁薄膜扫描磁成像的实验研究中取得进展,利用金刚石氮-空位色心(简称NV色心)扫描显微镜对反铁磁BiFeO3的自支撑薄膜进行原位应力调控下的扫描成像。该研究成果以“Observation of uniaxial strain tuned spin cycloid in a freestanding BiFeO3 film”为题发表在Advanced Functional Materials上[Adv. Funct. Mater. 2023, 2213725]。BiFeO3(BFO) 是一种由于Dzyalonshinskii-Moriya相互作用具备摆线序的反铁磁材料。BFO内摆线序与应力的相互作用机制是该领域的一个研究重点。当前的相关研究均利用外延方法调控BFO材料中的应力,这种方法难以原位和连续地对应力进行调控。这使得磁-应力相互作用中的一些重要问题,如任意取向应力下磁序的变化、磁序相变附近的演化过程等在实验上难以开展研究。本工作中,研究者用分子束外延和可溶牺牲层的工艺制备了一种自支撑的BFO薄膜,并用扫描NV显微镜对应力调控下的薄膜进行了扫描磁成像。成像结果表明,在应变达到1.5%时摆线序扭转约12.6°。第一性原理计算表明,实验观测倒的磁序扭转在相应应力下能量最低。 图1. (a)、(b) 自由状态和1.5%应变状态下BFO的实空间扫描磁成像结果。(c)、(d) 扫描成像数据的傅里叶变换结果。(e) 自由状态和1.5%应变状态下傅里叶变换结果角分布统计结果显示12.6°的扭转。这一工作首次对BFO自支撑薄膜的磁序进行研究,原位调控和高空间分辨率的扫描成像技术提供了一种新的对磁-应力相互作用进行研究的思路。这一成果对反铁磁薄膜的理论研究以及新型磁存储器件的应用均有重要价值。图2.第一性原理计算得出的能量-摆线序周期关系曲线。摆线序方向平行于晶向的计算结果用蓝色曲线表示,与晶向夹角为7°、14°、18°、27°的能量曲线分别用不同颜色表示,见图例。计算结果表明,摆线序偏离14~18°的摆线序较为稳定。中科院微观磁共振重点实验室博士后丁哲、博士生孙豫蒙以及合作组博士生郑宁冲、马兴越为此工作共同第一作者,杜江峰院士、聂越峰教授和杨玉荣教授为此工作的共同通讯作者。该研究得到了科技部、国家自然科学基金委、中国科学院和安徽省等资助。论文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adfm.202213725CIQTEK量子钻石原子力显微镜在论文致谢中,作者提到:NV扫描探针由国仪量子提供(The NV scanning probe was provided by CIQTEK )。国仪量子目前已推出了商用的量子钻石原子力显微镜(扫描NV显微镜),这是一台基于NV色心自旋磁共振和AFM扫描探针技术的量子精密测量仪器,可实现样品磁学性质的定量无损成像,具有纳米级的高空间分辨以及单个自旋的超高探测灵敏度,是研究材料磁学性质的新利器,在磁畴成像、二维材料、拓扑磁结构、超导磁学、细胞成像等领域有着广泛应用。点此登记关注量子精密测量仪器
  • imec集成薄膜固定光电二极管以实现卓越的短波红外成像传感器
    2023年8月14日在比利时鲁汶,imec作为纳米电子学和数字技术领域的全球研发和创新中心宣布成功集成了固定光电二极管结构到薄膜图像传感器中。通过添加固定光电栅和传输栅,薄膜成像器超过一微米波长的吸收质量终于可以被利用,以一种成本效益的方式解锁感知可见光之外光线的潜力。检测可见光范围之外的波长,例如红外光,具有明显的优势。应用包括自动驾驶汽车上的摄像头,以“看穿"烟雾或雾霭,以及用于通过面部识别解锁智能手机的摄像头。虽然可见光可以通过基于硅的成像器检测,但需要其他半导体材料来检测更长的波长,比如短波红外线(SWIR)。使用III-V材料可以克服这一检测局限。然而,制造这些吸收体的成本非常高,限制了它们的使用。相比之下,使用薄膜吸收体(如量子点)的传感器最近出现为一个有前景的替代方案。它们具有良好的吸收特性和与传统CMOS读出电路集成的潜力。尽管如此,这种红外线传感器的噪声性能较差,导致图像质量较差。早在20世纪80年代,固定光电二极管(PPD)结构就在硅CMOS图像传感器中引入。该结构引入了一个额外的晶体管栅极和一个特殊的光检测器结构,通过该结构, charges可以在积分开始前全部排空(允许在没有kTC噪声或前一帧影响的情况下复位)。因此,由于噪声更小、功耗性能更好,PPD主导了基于硅的图像传感器的消费者市场。 在硅成像之外,至今还不可能集成此结构,因为难以混合两种不同的半导体系统。现在,imec在薄膜图像传感器的读出电路中成功集成了PPD结构。 一种SWIR量子点光电检波器与一种氧化铟镓锌(IGZO)薄膜晶体管单片集成成PPD像素。 随后,该阵列被进一步处理在CMOS读出电路上以形成一个完整的薄膜SWIR图像传感器。 imec的“薄膜固定光电二极管"项目负责人Nikolas Papadopoulos 表示:“配备4T像素的原型传感器表现出显着低的读出噪声6.1e-,相比之下,传统的3T传感器超过100e-,证明了其良好的噪声性能。" 因此,红外图像的拍摄噪声、失真或干扰更小,准确性和细节更高。imec像素创新项目经理Pawel Malinowski补充说:“在imec,我们正在红外线和成像器的交汇处处于地位,这要归功于我们在薄膜光电二极管、IGZO、图像传感器和薄膜晶体管方面的综合专业知识。通过实现这一里程碑,我们克服了当前像素架构的局限性,并展示了一种将性能最佳的量子点SWIR像素与经济实用的制造方法相结合的方法。下一步包括优化这项技术在各种类型的薄膜光电二极管中的应用,以及扩大其在硅成像之外的传感器中的应用。我们期待通过与行业伙伴的合作进一步推进这些创新。“研究结果发表在2023年8月《自然电子学》杂志"具有固定光电二极管结构的薄膜图像传感器"。初步结果在2023年国际图像传感器研讨会上呈现。原文: J. Lee et al. Thin-film image sensors with a pinned photodiode structure, Nature Electronics 2023.摘要使用硅互补金属氧化物半导体技术制造的图像传感器广泛应用于各种电子设备,通常依赖固定光电二极管结构。 基于薄膜的光电二极管可以具有比硅器件更高的吸收系数和更宽的波长范围。 但是,它们在图像传感器中的使用受到高kTC噪声、暗电流和图像滞后等因素的限制。 在这里,我们展示了具有固定光电二极管结构的基于薄膜的图像传感器可以具有与硅固定光电二极管像素相当的噪声性能。 我们将一种可见近红外有机光电二极管或短波红外量子点光电二极管与薄膜晶体管和硅读出电路集成在一起。 薄膜固定光电二极管结构表现出低kTC噪声、抑制暗电流、高满量容和高电子电压转换增益,并保留了薄膜材料的优点。 基于有机吸收体的图像传感器在940 nm处的量子效率为54%,读出噪声为6.1e–。
  • SYSTESTER发布智能全自动薄膜阻隔性测试仪新品
    智能全自动薄膜阻隔性测试仪品牌:【SYSTESTER】济南思克测试技术有限公司适用范围:气体透过率测定仪主要用于包装材料气体透过量测定工作原理:压差法测试原理型号:气体透过率测试仪(又称:薄膜透气仪,透氧仪,气体渗透仪,压差法透气仪,等压法透气仪,氧气透过率测试仪等,气体透过量测定义,药用复合膜气体透过率测试仪,人工智能技术仪,氧气渗透仪,济南思克,OTR透氧仪)智能全自动薄膜阻隔性测试仪采用真空法测试原理,用于各种食品包装材料、包装材料、高阻隔材料、金属薄片等气体透过率、气体透过系数的测定。 可测试样:塑料薄膜、塑料复合薄膜、纸塑复合膜、共挤膜、镀铝膜、铝箔复合膜、方便面包装、铝箔、输液袋、人造皮肤;(红外法)(电解法)水蒸气透过率测试仪气囊、生物降解膜、电池隔膜、分离膜、橡胶、轮胎、烟包铝箔纸、PP片材、PET片材、PVC片材、PVDC片材等。试验气体:氧气、二氧化碳、氮气、空气、氦气、氢气、丁烷、氨气等。 GTR系列 药用复合膜气体透过率测试仪,人工智能技术【济南思克】技术指标:测试范围:0.01~190,000 cm3/m2?24h/0.1MPa(标准配置)分 辨 率:0.001 cm3/m2/24h/0.1MPa试样件数:1~3 件,各自独立真空分辨率:0.1 Pa控温范围:5℃~95℃ 控温精度:±0.1℃ 试样厚度:≤5mm 试样尺寸:150 mm × 94mm 测试面积:50 cm2试验气体:氧气、氮气、二氧化碳、氦气等气体(气源用户自备)试验压力范围:-0.1 MPa~+0.1 MPa(标准)接口尺寸:Ф8 mm 外形尺寸:730 mm(L)×510mm(B)×350 mm(H) 智能全自动薄膜阻隔性测试仪产品特点:真空法测试原理,完全符合国标、国际标准要求三腔独立测试,可出具独立、组合结果计算机控制,试验全自动,一键式操作高精度进口传感器,保证了结果精度、重复性进口管路系统,更适合极高阻隔材料测试进口控制器件,系统运行可靠,寿命更长进口温度、湿度传感器,准确指示试验条件一次试验可得到气体透过率、透过系数等参数宽范围三腔水浴控温技术,可满足不同条件试验系统内置24位精度Δ-Σ AD转换器,高速高精度数据采集,使结果精度高,范围宽嵌入式系统内核,系统长期稳定性好、重复性好嵌入式系统灵活、强大的扩展能力,可满足各种测试要求多种试验模式可选择,可满足各种标准、非标、快速测试试验过程曲线显示,直观、客观、清晰、透明支持真空度校准、标准膜校准等模式;方便快捷、使用成本极低廉标准通信接口,数据标准化传递可支持DSM实验室数据管理系统,能实现数据统一管理,方便数据共享 (选购) 标准配置:主机、高性能服务器、专业软件、数据扩展卡、通信电缆、恒温控制器、氧气精密减压阀、取样器、取样刀、真空密封脂、真空泵(进口)、快速定量滤纸 执行标准:GB/T 1038-2000、ISO 15105-1、ISO 2556、ASTM D1434、JIS 7126-1、YBB 00082003 其他相关:系列一:透氧仪,透气仪, 透湿仪,透水仪,水蒸气透过率测试仪,药用复合膜气体透过率测试仪,人工智能技术,7001GTR透气仪系列二:包装拉力试验机、摩擦系数仪、动静摩擦系数仪、表面滑爽性测试仪、热封试验仪、热封强度测试仪、落镖冲击试验仪、密封试验仪、高精度薄膜测厚仪、扭矩仪、包装性能测试仪、卡式瓶滑动性测试仪、安瓿折断力测试仪、胶塞穿刺力测试仪、电化铝专用剥离试验仪、离型纸剥离仪、泄漏强度测试仪、薄膜穿刺测试仪、弹性模量测试仪、气相色谱仪、溶剂残留测试仪等优质包装性能测试仪!注:产品技术规格如有变更,恕不另行通知,SYSTESTER思克保留修改权与最终解释权!创新点:1.以边缘计算为特点的嵌入式人工智能技术赐予了仪器更高的智能性;2.赋予仪器高度自动化、智能化;3.外观设计独到 智能全自动薄膜阻隔性测试仪
  • 欲报从速!“薄膜沉积与外延技术与应用”主题网络研讨会日程公布
    采用一定方法,使处于某种状态的一种或几种物质(原材料)的基团以物理或化学方式附着于衬底材料表面,在衬底材料表面形成一层新的物质,这层新物质就是薄膜。薄膜制备的方法众多,其中薄膜沉积与外延技术已成为其中的主流,特别是在半导体产业中,占据着重要的地位。薄膜沉积是半导体器件制造过程中的一个重要环节可以在晶圆上生长出 各种导电薄膜层和绝缘薄膜层为后续工艺打下基础。根据工作原理不同,薄膜沉积工艺可分为物理气相沉积 (PVD)、化学气相沉积(CVD)和原子层沉积(ALD)三大类,所需的设备是薄膜沉积设备。根据Maximize Market Research数据,全球薄膜沉积设备整体规模稳定增长,2020年市场 规模为172亿美元,受益于Foundry厂、存储、AMOLED以及太阳能电站等需求的增加,预计到2025年将达到340亿美元。分类型来看,CVD设备应用最广,占比57%;其次是PVD,占比为25%;ALD及其他镀膜设备占比18%。而外延就是在单晶衬底上淀积一层薄的单晶层。新淀积的这层称为外延层。外延为器件设计者在优化器件性能方面提供了很大的灵活性,例如可以控制外延层掺杂厚度、浓度、轮廊,而这些因素是与硅片衬底无关的。这种控制可以通过外延生长过程中的掺杂来实现。外延层还可以减少CMOS器件中的闩锁效应。针对于此,仪器信息网拟于2021年9月23日举办“薄膜沉积与外延技术与应用”主题网络研讨会,依托“网络讲堂”栏目,邀请业内专家以及技术人员参与本次网络研讨会,就薄膜沉积与外延技术与应用等话题共同探讨,为广大从事薄膜沉积与外延技术研发等方面的专家学者和技术人员提供一个交流的空间。会议由牛津仪器赞助。牛津仪器是一家世界领先的高科技系统设备供应商。设计制造的设备可以在原子和分子层面,制造、分析和操控物质,并广泛应用于研究和工业领域为客户提供完美的解决方案。会议报名链接:https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/cvd2021/会议日程:
  • 涂布纸和带纹理薄膜的准确渗透测试
    数据研究证明,纸质包装是塑料包装的最佳替代品。因此市场上推出了许多新的纸基和塑料纸混合包装。虽然纸基材料更可持续,制造成本更低,但纹理和不规则表面会导致边缘扩散和气体入侵。因此这种材料很难评估渗透性。MOCON新开发的纸基材料测试舱盒,既节省了时间又提高了实验室的效率,使这项繁杂的任务变得简单了。纸质阻隔膜通常是涂层或多层结构,这使得渗透测试更加困难涂布纸或纹理薄膜的工艺和结构意味着评估这些材料通常是困难和主观的。测试时样品的边缘部位给气体横向扩散创造了条件,测试气体和载气通过其进入测试腔并影响测试结果。因为正在分析的测试气体流量可能会被稀释,从而产生较低的渗透率,或者通过泄漏造成传感器感应到额外的测试气体,从而增加气体流量。涂层纸结构突出了扩散机制和边缘泄漏MOCON涂层纸渗透测试解决方案消除边缘扩散并简化样品制备传统测试使用铝箔面罩来测试薄膜渗透率,需要大量的准备时间和复杂的设置,增加了人为因素的风险,导致可重复的数据更少。边缘效应舱盒能够在不使用面罩、油脂或环氧树脂的情况下测试涂布纸或带纹理的薄膜。测试过程非常简单,只需放置好裁剪样品并扭紧其周边螺钉即可。凸起的圆形边缘限定了测试区域(5cm² 或10cm² ),在形成气密密封的同时消除了边缘扩散的可能性。一旦扭紧螺钉,凸起的边缘就会径向压紧薄膜,防止气体在测试区域外横向流动(图1)。因为密封是通过压缩力实现的,所以不需要铝箔面罩和环氧树脂,从而提高了测试效率。图1.消除纸张结构中的边缘扩散传统测试情况下,铝箔面罩无法完全粘附到所有涂层和基底上,导致了高于准确结果的氧气透过率(OTR)值。与传统测试相比,边缘效应舱盒可以对表面粗糙或纹理薄膜形成密封,OTR的数值更准确(图2)。图2.使用传统面罩与边缘效应舱盒的OTR结果对比这种专用的边缘效应测试舱盒与MOCON所有的新型渗透仪器兼容,使您能够更轻松地获得涂布纸或者纹理薄膜的可靠测试数据。MOCON的测试方案样品制备只需要5分钟就可以完成,不论是用于生产还是实验室研发,测试结果稳定性更好。
  • 顶刊速递,北航研究团队制备并表征高性能MXene纳米片薄膜!
    【科学背景】随着纳米科技的迅猛发展,二维纳米材料作为一类重要的新兴材料,因其独特的电子、光学和机械性能,引起了广泛的关注。其中,钛碳化物(Ti3C2Tx)MXene纳米片由于其优异的机械性能和电导率,显示出在航空航天和电子器件等领域的巨大应用潜力。然而,将MXene纳米片从单层的优异性能扩展到宏观尺度的应用中却面临着诸多挑战。目前报道的组装方法如真空过滤、刮刀涂布和空间限制蒸发等,虽然在一定程度上可以制备MXene薄膜,但仍然存在诸如取向度不高、孔隙率较大以及界面相互作用弱等问题。例如,通过真空过滤制备的MXene薄膜取向度仅为0.64,其机械性能显著低于单层MXene的理论值。有鉴于此,北京航空航天大学的程群峰教授团队在“Science”期刊上发表了题为“Ultrastrong MXene film induced by sequential bridging with liquid metal”的研究论文。一种新的制备策略——利用液态金属(LM)和细菌纤维素(BC)依次桥接MXene纳米片,被提出并成功实施。这种方法不仅通过LM纳米粒子有效减少了MXene薄膜的孔隙,还通过BC提供的氢键和LM提供的配位键显著增强了MXene纳米片之间的界面相互作用。研究结果表明,这种LBM薄膜不仅具有极高的拉伸强度,还表现出优异的电磁屏蔽效率,为MXene纳米片在宏观尺度应用中的进一步开发提供了新的思路和方法。【科学图文】图1:LBM薄膜的制备原理及表征。图2. LBM薄膜的界面相互作用表征。图3. LBM薄膜的力学性能和断裂机理。图4. 电磁干扰屏蔽效能的表现。【科学结论】本文克服钛碳化物(Ti3C2Tx)MXene纳米片组装过程中的关键挑战,提出了一种创新的策略,即利用液态金属(LM)和细菌纤维素(BC)依次桥接MXene纳米片,成功制备了超强的宏观LBM薄膜。通过LM纳米粒子的引入,有效减少了薄膜的空隙,同时利用BC提供的氢键和LM提供的配位键显著增强了MXene纳米片之间的界面相互作用。这些改进不仅显著提高了MXene纳米片在薄膜中的应力传递效率,还赋予了LBM薄膜优异的电磁屏蔽性能。这一研究不仅为MXene纳米片及其他二维纳米材料在高性能材料领域的应用提供了新的设计思路和解决方案,还展示了多层次、多材料协同作用的重要性和潜力。未来的研究可以进一步探索和优化这种组装策略,以扩展其在能源存储、传感器技术和柔性电子设备等领域的应用,从而推动纳米材料设计和制备技术的发展,实现更广泛的实际应用和产业化转化。文献信息:https://www.science.org/doi/10.1126/science.ado4257
  • 总投资5亿元,首芯半导体薄膜沉积设备研发及生产项目封顶
    近日,江苏首芯半导体项目生产厂房主体结构封顶仪式举行。中电二公司消息显示,江苏首芯半导体薄膜沉积设备研发及生产项目位于无锡江阴高新区,为集半导体前道制程薄膜沉积高端设备研发、生产、销售为一体的总部基地,总投资5亿元,计划于2024年6月投产。2023年10月12日,江苏首芯半导体薄膜沉积设备项目在江阴高新区举行开工仪式。江苏首芯半导体科技有限公司成立于2023年2月,主营业务为薄膜沉积设备的研发、生产、销售与技术服务,主要产品为化学气相沉积、物理气相沉积、原子层沉积等薄膜沉积设备。该公司产品将被广泛应用于半导体、平板显示、新能源等领域。
  • 宝钢制订钢铁表面纳米尺度薄膜国家标准
    日前,由宝钢股份研究院负责起草的国家标准《辉光放电光谱法定量分析钢铁表面纳米尺度薄膜》,通过了全国微束分析标准化技术委员会的评审。评审专家还建议,鉴于该标准在国际上亦属首次提出,可在适当时候转化为国际标准。   对钢铁表面进行涂镀处理,是目前提高钢铁产品抗腐蚀性能的主要途径,如镀锌、彩涂产品等。随着涂镀工艺的发展,真空镀膜、闪镀等新的表面处理技术可以使薄膜厚度减薄至几百个到几个纳米,不仅降低了生产成本,而且减少了环境污染。但是,如何准确控制和分析纳米尺度薄膜的厚度及成分,国际上一直没有统一标准。   宝钢从2003年开始对纳米尺度薄膜的表征技术展开深入研究,并在国内冶金行业率先应用辉光放电光谱法,积累了丰富的经验。2007年,国家标准委下达了制订《辉光放电光谱法分析钢铁表面纳米尺度薄膜》国家标准的计划。宝钢因在这一领域起步较早,并已具备较强研发实力,理所当然地承担起了该标准的起草工作。   为做好标准的起草工作,宝钢研究院进行了大量的准确度和精密度试验,并与近20家高等院校、科研院所和钢铁同行开展了技术交流,最终完成了标准起草工作,并顺利通过国家评审。
  • “薄膜沉积与外延技术与应用”网络会成功召开,回放视频上线!
    2021年9月23日,由仪器信息网主办的“薄膜沉积与外延技术与应用”主题网络研讨会成功举办,会议进行了了4个精彩报告,吸引领域内近400位听众报名参会。采用一定方法,使处于某种状态的一种或几种物质的基团以物理和化学方法附着于衬底材料表面形成一种新的物质,这层新物质就是薄膜。薄膜的制备主要技术包括薄膜沉积和外延技术。薄膜沉积和外延技术是半导体制造工艺中的非常重要的技术。基于此,仪器信息网于2021年9月23日举办了本次“薄膜沉积与外延技术与应用”主题网络研讨会,依托“网络讲堂”栏目,邀请业内专家以及技术人员参与本次网络研讨会,就薄膜沉积与外延技术与应用等话题共同探讨,为广大从事薄膜沉积与外延技术研发等方面的专家学者和技术人员提供了一个交流的空间。本次会议,邀请到云南大学杨鹏教授、牛津仪器科技(上海)有限公司高级应用科学家刘志文博士、中国科学院半导体研究所王晓东研究员和中国科学院微电子研究所杨妍研究员做报告,受到牛津仪器科技(上海)有限公司的大力支持,会议过程中,听众积极参与,直播间氛围热烈。会议的4个报告,经征求报告嘉宾意见,3个报告将设置视频回放(“薄膜沉积与外延技术与应用”主题网络研讨会),便于广大网友温故知新,详情见下表:2021年9月23日上午报告题目报告嘉宾链接几种二维及少层材料的生长与物性表征杨鹏云南大学 教授回放链接如何用原子力显微镜评价高质量薄膜刘志文牛津仪器科技(上海)有限公司 高级应用科学家回放链接离子束溅射镀膜技术及其应用王晓东中国科学院半导体研究所 研究员不回放硅光芯片工艺流程及对薄膜工艺的需求杨妍中国科学院微电子研究所 研究员回放链接
  • 标际参展第六届中国国际高性能薄膜展圆满成功
    广州标际包装设备有限公司于11月25日-27日前往深圳(福华三路)会展中心参加2013第六届中国国际高性能薄膜制造技术展览会,广州标际此次参展取得圆满成功。 图1,标际展台布置展会信息:展会名:2013第六届中国国际高性能薄膜制造技术展览会时间:2013年11月25日—27日地点:深圳会展中心(福华三路)标际展位:3号馆A350展台展会网站:www.film-expo.com标际网站:www.gdtest.com.cn www.gbtest.cn 【Film Expo 2013 展出范围】※高功能薄膜展区※光学薄膜、锂离子电池隔离膜、喷涂替代薄膜、触控式面板用薄膜、电解质薄膜燃料电池、光触媒薄膜、 半导体用薄膜、塑料基板薄膜 、太阳能/充电式电池用薄膜、生物可分解塑胶膜 、其他功能性薄膜等;※成型?转换?二次加工展区※ 分切分条机、涂布印刷设备、干燥设备、表面处理/硬化装置、紫外线照射装置、电晕处理机、刀/切割工具,模切机、挤压机、伸线机、混和机,搅拌器、滚轮/卷芯 、T-印模?膨脹印模?多层印模、捲取机,複捲机、打样切割机、輸送带/节省人力机器、铸造设备、压膜机、过滤器及其他薄膜加工技术等;※薄膜检查/測量/分析展区※ 缺陷检查系统、反射检查装置、气泡检查系统、热收缩測定系统、厚度、硬度測量系统、其他相关设备系统等; ※功能材料展区※ R原材料/添加剂、粘着性材料、积层膜/镀膜材料、其他功能材料等;※无尘/静电防护展区※ 清洁室系统、无尘清洁滚轮及刷、静电/防静电产品、无尘清洁裝、空调设备、其他清洁无尘产品等; 图2,公司员工给顾客热情讲解仪器信息 广州标际携最新研发的各大系列包装检测仪器盛装出展,仪器性能稳定,性价比高,赢得广大参展客户的一致好评。其中广州标际的WGT-S雾度透光率测定仪成为本次参展明星仪!其他好评仪器有:透氧仪,透湿仪,透气仪,气调保鲜箱,全自动封管机等。感谢广大客户对本公司的大力支持,同时也热烈祝贺广州标际包装设备有限公司在本次展会上取得圆满成功!
  • 上海光机所在提升电子束蒸发沉积激光薄膜的长期性能稳定研究中取得新进展
    近期,中国科学院上海光学精密机械研究所薄膜光学实验室在提升电子束蒸发沉积激光薄膜的长期性能稳定研究中取得新进展,实现了低应力、光谱和机械性能长期稳定的电子束激光薄膜制备。相关研究成果发表在《光学材料快报》(Optical Materials Express)。电子束蒸发沉积薄膜因其激光损伤阈值高,光谱均匀性好且易实现大口径制备而广泛应用于世界上各大型高功率激光系统中。然而,电子束蒸发沉积薄膜的多孔结构特性易与水分子相互作用,使得薄膜的各项性能极易受环境条件(尤其是湿度)的影响。即便是在可控的环境下,电子束蒸发沉积薄膜的性能也会随时间而变化。该项成果提出了等离子体辅助沉积的致密全口径包覆水汽阻隔技术,覆盖多孔电子束蒸发沉积薄膜的上表面和侧面,有效地将其与水汽隔离,制备出了低应力、光谱和机械性能长期稳定的电子束蒸发沉积薄膜。同时,该水汽阻隔技术显著提升了电子束蒸发沉积薄膜的耐划性能,且提供了一种离线获得无水吸附时薄膜应力的方法。该项成果为提升电子束沉积薄膜的光谱和面形稳定性提供了途径,有助于解决高功率激光应用中电子束沉积薄膜随时间和环境变化性能不稳定问题。相关工作得到了国家自然科学基金、中科院青促会基金、中科院先导专项(B类)等支持。(薄膜光学实验室供稿)原文链接图1 等离子体辅助沉积的致密全口径包覆水汽阻隔技术示意图图2 有、无全口径水汽阻隔膜的多层膜性能对比(a)峰值反射率处波长随时效时间变化(b)应力随时效时间变化
  • 塑料薄膜制样机增幅迅猛 加速对应试验机市场发展
    塑料薄膜制样机得益于国家推进经济结构调整、支持科技进步、关注民生等有关政策措施的带动,得以迅猛发展,行业增幅高于大部分制造业。  中国经济持续增长的同时也刺激了对仪器的需求,其市场长期以两位数的速度发展,从而使得中国成为了世界上最重要的市场之一。在生命科学分析仪器的同行看来,中国当今经济形势为仪器行业的发展提供了良好的环境。  国外先后开发了多种控制形式的薄膜制样机,控制系统广泛应用在各个厂家的试验机上。他们又将计算机技术逐渐的应用到试验机上。我国电子式万能试验机也得到了一定的发展,但是,由于一方面长期习惯于仿制国外产品,国产测试设备缺乏创新能力,另一方面受开发制造成本和工艺所限,我国还没有形成具有国际竞争力的系统级规范化标准化产品。  目前,国内制样机厂家众多,有实力的厂家也越来越多地参与到试验机市场的竞争中来。随着科学技术的发展,一些新兴的行业对试验用夹具提出了新的要求,例如要求夹具结构小、无磁性,耐腐蚀等等。由于试验机夹具使用的特殊性,以及新材料的不断出现,夹具的设计一直处在被动的局面。我们每天都会碰到新材料,需要设计新的夹具。  随着社会的进步,塑料薄膜制样机科学技术的高速发展,各类新材料层出不穷,原有材料的性能也有了质的飞跃。如何合理、安全、高效的应用材料,其力学性能的检验是一项非常重要的工作。在这一大环境的推动下,近年来材料制样机行业也有了长足的发展。各种新技术、新方案被大量的应用在试验机领域,因而制样机的性能有了非常大的提高,使用领域也较过去有了非常大的拓展。
  • 操作薄膜厚度测量仪时,有哪些步骤是容易被忽视的
    在精密制造与材料科学的广阔领域中,薄膜厚度测量仪作为一种关键的检测工具,其准确性与操作规范性直接影响到产品质量与科研结果的可靠性。然而,在实际操作过程中,一些看似微不足道的步骤往往容易被忽视,这些被忽视的细节正是影响测量精度与效率的关键因素。本文将从几个关键方面出发,探讨操作薄膜厚度测量仪时容易被忽视的步骤。一、前期准备:环境检查与设备校准的疏忽1.1 环境条件未充分评估在进行薄膜厚度测量之前,对测量环境的温湿度、振动源及电磁干扰等因素的评估往往被轻视。这些环境因素的变化可能直接导致测量结果的偏差。因此,应确保测量环境符合仪器说明书的要求,如温度控制在一定范围内,避免强磁场干扰等。1.2 设备校准的忽视校准是确保测量准确性的基础。但很多时候,操作者可能因为时间紧迫或认为仪器“看起来很准”而跳过校准步骤。实际上,即使是最精密的仪器,在使用一段时间后也会因磨损、老化等原因产生偏差。因此,定期按照厂家提供的校准程序进行校准,是保障测量精度的必要环节。二、操作过程中的细节遗漏2.1 样品处理不当薄膜样品的表面状态(如清洁度、平整度)对测量结果有直接影响。若样品表面存在油污、灰尘或凹凸不平,会导致测量探头与样品接触不良,从而影响测量精度。因此,在测量前应对样品进行彻底清洁和平整处理。2.2 测量位置的随机性为确保测量结果的代表性,应在薄膜的不同位置进行多次测量并取平均值。然而,实际操作中,操作者可能仅选择一两个看似“典型”的位置进行测量,这样的做法无疑增加了结果的偶然误差。正确的做法是在薄膜上均匀分布多个测量点,并进行统计分析。2.3 参数设置不合理薄膜厚度测量仪通常具有多种测量模式和参数设置选项,如测量速度、测量范围、灵敏度等。这些参数的设置应根据薄膜的材质、厚度及测量要求进行调整。若参数设置不当,不仅会影响测量精度,还可能损坏仪器或样品。因此,在测量前,应仔细阅读仪器说明书,合理设置各项参数。三、后期处理与数据分析的疏忽3.1 数据记录的不完整在测量过程中,详细记录每一次测量的数据、环境条件及仪器状态是至关重要的。但实际操作中,操作者可能因疏忽而遗漏某些关键信息,导致后续数据分析时无法追溯或验证。因此,应建立规范的数据记录制度,确保信息的完整性和可追溯性。3.2 数据分析的片面性数据分析不仅仅是计算平均值或标准差那么简单。它还需要结合测量目的、样品特性及实验条件等多方面因素进行综合考量。然而,在实际操作中,操作者可能仅关注测量结果是否达标,而忽视了数据背后的深层含义和潜在规律。因此,在数据分析阶段,应采用多种方法(如统计分析、图形表示等)对数据进行全面剖析,以揭示其内在规律和趋势。结语操作薄膜厚度测量仪时,每一个步骤都至关重要,任何细节的忽视都可能对测量结果产生不可忽视的影响。因此,操作者应时刻保持严谨的态度和细致的观察力,严格按照操作规程进行操作,确保测量结果的准确性和可靠性。同时,随着科技的进步和测量技术的不断发展,我们也应不断学习新知识、掌握新技能,以更好地应对日益复杂的测量任务和挑战。
  • ETT-01电子拉力试验机除了可以测试薄膜的拉伸强度还能测试薄膜的哪些性能
    在当今这个科技日新月异的时代,薄膜材料因其优良的物理和化学特性,在包装、医疗、电子等众多领域得到了广泛应用。然而,如何准确评估薄膜的各项性能,确保其在各种应用场景下的可靠性,成为了摆在科研人员和生产企业面前的重要课题。幸运的是,ETT-01电子拉力试验机的出现,为薄膜性能的全面检测提供了强大的支持。ETT-01电子拉力试验机,作为一款专业的力学性能测试设备,不仅可以测试薄膜的拉伸强度,更能深入探索薄膜的剥离强度、断裂伸长率、热封强度、穿刺力等多项关键性能。这些性能参数对于评估薄膜的耐用性、密封性以及在实际应用中的表现至关重要。首先,剥离强度是衡量薄膜材料间粘附力的重要指标。通过ETT-01的精确测试,我们可以了解到薄膜与不同材料之间的粘附性能,为产品设计和生产工艺提供有力依据。其次,断裂伸长率是反映薄膜材料在受到外力作用时变形能力的关键参数。ETT-01能够准确测量薄膜在拉伸过程中的伸长率,帮助我们判断薄膜的柔韧性和抗拉伸能力。此外,热封强度也是薄膜性能中不可忽视的一环。ETT-01电子拉力试验机能够模拟薄膜在实际应用中的热封过程,测量热封后的强度,确保薄膜在包装、密封等应用场景下具有良好的密封性能。值得一提的是,ETT-01电子拉力试验机还具备测试薄膜穿刺力的功能。通过模拟实际使用中可能出现的穿刺情况,我们可以评估薄膜的抗穿刺能力,为产品设计和质量控制提供重要参考。除了以上提到的性能参数外,ETT-01电子拉力试验机还能测试薄膜的压缩、折断力等多项性能,实现对薄膜性能的全面解析。这一功能的实现,得益于ETT-01的高精度测试系统和先进的位移控制技术。通过这些技术手段,ETT-01能够确保测试结果的准确性和重复性,为用户提供可靠的数据支持。在实际应用中,ETT-01电子拉力试验机已经成为了众多薄膜材料生产企业、科研机构以及质检部门的得力助手。它不仅能够帮助用户全面了解薄膜的各项性能参数,还能为产品设计和生产工艺提供改进方向,推动薄膜材料行业的持续发展和创新。总之,ETT-01电子拉力试验机以其全面的测试功能和精准的测试结果,成为了薄膜性能全面解析的利器。它不仅能够满足科研人员和生产企业对薄膜性能评估的需求,还能为产品的质量控制和工艺改进提供有力支持。在未来的发展中,我们有理由相信,ETT-01电子拉力试验机将继续在薄膜材料性能测试领域发挥重要作用,为行业的进步和发展贡献力量。
  • 新型有机薄膜传感器或可替代外部光谱仪?
    德国科学家研制出一种新型有机薄膜传感器,它能以全新的方式识别光的波长,分辨率低于1纳米。研究人员称,作为一款集成组件,这种新型薄膜传感器未来可替代外部光谱仪,用于表征光源。这一技术已经申请专利,相关论文刊发于最新一期《先进材料》杂志。  光谱学被认为是研究领域和工业领域最重要的分析方法之一。光谱仪可以确定光源的颜色(波长),并在医学、工程、食品工业等各种应用领域用作传感器。目前的商用光谱仪通常“体型”较大且非常昂贵。  现在,德累斯顿工业大学应用物理研究所(IAP)和德累斯顿应用物理与光子材料综合中心(IAPP)的研究人员与该校物理化学研究所合作,开发出了一种新型薄膜传感器,能以一种全新的方法识别光的波长,而且,由于其尺寸小、成本低,与商用光谱仪相比具有明显优势,未来或可成功替代后者。  新型传感器的工作原理如下:未知波长的光激发薄膜内的发光材料。该薄膜由长时间发光(磷光)和短时间发光(荧光)的器件组成,它们能以不同方式吸收未知波长的光,研究人员根据余辉的强度推断未知输入光的波长。  该研究负责人、IAP博士生安东基奇解释说:“我们利用了发光材料中激发态的基本物理特性,在这样的系统内,不同波长的光激发出一定比例的长寿命三重和短寿命单重自旋态,使用光电探测器识别自旋比例,就可以识别出光的波长。”  利用这一策略,研究人员实现了亚纳米光谱分辨率,并成功跟踪了光源的微小波长变化。除了表征光源,新型传感器还可用于防伪。基奇说:“小型且廉价的传感器可用于快速可靠地确定钞票或文件的真实性,而无需任何昂贵的实验室技术。”  IAP有机传感器和太阳能电池小组负责人约翰内斯本顿博士说:“一个简单的光活性膜与光电探测器结合,形成一个高分辨率设备,令人印象深刻。”
  • 薄膜拉力试验机常见的几种试验方法
    薄膜拉力试验机是一种专门用于测试薄膜材料拉伸性能的设备。它能够模拟实际生产和使用过程中的拉伸条件,以评估薄膜的力学性能和封口强度。这种试验机广泛应用于塑料薄膜、复合材料、软质包装材料、塑料软管、胶粘剂、胶粘带、不干胶、医用贴剂、保护膜、组合盖、隔膜、无纺布、橡胶等材料的力学性能检测。一、单轴拉伸试验单轴拉伸试验是评估薄膜材料拉伸性能最基本且最常用的方法。在试验过程中,薄膜样品被固定在拉力试验机的两个夹具之间,并通过施加拉力使其沿一个方向均匀伸长。通过测量拉伸过程中的应力和应变数据,可以计算出薄膜的弹性模量、抗拉强度、断裂伸长率等关键力学参数。二、双轴拉伸试验双轴拉伸试验是在两个相互垂直的方向上同时对薄膜样品施加拉力的测试方法。这种试验方法更接近于薄膜在实际应用中的受力状态,因此能更准确地反映其力学性能。双轴拉伸试验常用于评估薄膜材料在复杂应力状态下的性能,如抗皱性、抗撕裂性和尺寸稳定性等。三、循环拉伸试验循环拉伸试验是一种模拟薄膜在实际使用过程中经受反复拉伸和松弛的测试方法。在试验过程中,薄膜样品会被周期性地拉伸到一定的应变水平,然后松弛到初始状态。通过多次循环拉伸,可以评估薄膜材料的疲劳性能、弹性恢复能力和耐久性。四、撕裂试验撕裂试验是评估薄膜材料抗撕裂性能的重要方法。在试验过程中,薄膜样品会被固定在特定的夹具上,并在其一端施加撕裂力。通过测量撕裂过程中的力和位移数据,可以计算出薄膜的撕裂强度和撕裂扩展速度等参数。撕裂试验有助于了解薄膜在受到外力作用时的破坏机制和失效模式。五、剥离试验剥离试验主要用于评估薄膜与基材之间的粘附性能。在试验过程中,薄膜被粘贴在基材上,并在一定角度下施加剥离力。通过测量剥离过程中的力和位移数据,可以计算出薄膜与基材之间的粘附强度和剥离速率等参数。剥离试验有助于了解薄膜在不同基材上的粘附性能和适用范围。六、蠕变试验蠕变试验是一种评估薄膜材料在长时间恒定应力下变形行为的测试方法。在试验过程中,薄膜样品会被施加一定的拉伸应力,并保持一段时间以观察其变形情况。通过测量蠕变过程中的应变和时间数据,可以了解薄膜材料的蠕变行为和长期稳定性。蠕变试验对于评估薄膜材料在高温、高湿等恶劣环境下的性能具有重要意义。七、应力松弛试验应力松弛试验是一种评估薄膜材料在恒定应变下应力随时间变化的测试方法。在试验过程中,薄膜样品会被拉伸到一定的应变水平,并保持该应变不变以观察应力的变化情况。通过测量应力松弛过程中的应力和时间数据,可以了解薄膜材料的应力松弛行为和应力稳定性。应力松弛试验有助于了解薄膜材料在受到外力作用后的恢复能力和长期稳定性。
  • 1950万!武汉大学采购原子层薄膜沉积仪等
    项目编号:HBT-13210048-225732项目名称:武汉大学原子层薄膜沉积仪、三维激光扫描测振仪、原位光电热催化真空红外分析平台采购项目预算金额:1950.0000000 万元(人民币)最高限价(如有):1950.0000000 万元(人民币)采购需求:本项目为3个项目包,接受同一供应商多包投标与中标。具体内容见下表。主要技术及服务要求等详见第三章货物需求及采购要求。包号序号货物名称是否接受进口产品单位数量是否为核心产品项目包预算(万元)011原子层薄膜沉积仪是台1是350021三维激光扫描测振仪是台1是500031原位光电热催化真空红外分析平台是台1是1100 合同履行期限:交货期:01包合同签订后 270 日内;02包合同签订后 180 日内;03包合同签订后 240 日内。本项目( 不接受 )联合体投标。
  • 金刚石薄膜热导率测量的难点和TDTR解决方案
    金刚石薄膜热导率测量的难点和TDTR解决方案金刚石从4000年前,印度首次开采以来,金刚石在人类历史上一直扮演着比其他材料引人注意的角色,几个世纪以来,诚勿论加之其因稀缺而作为财富和声望象征属性。单就一系列非凡的物理特性,例如:已知最硬的材料,在室温下具有最高的热导率,宽的透光范围,最坚硬的材料,可压缩性最小,并且对大多数物质是化学惰性,就足以使得其备受推崇,所以金刚石常常被有时被称为“终极工程材料”也不那么为人惊讶了。一些金刚石的物理特性解决金刚石的稀缺性的工业方案:金刚石的化学气相沉积(CVD)高温高压但是因为大型天然钻石的成本和稀缺性,金刚石的工业化应用一致非常困难。200 年前,人们就知道钻石是仅由碳组成(Tennant 1797),并且进行了许多尝试以人工合成金刚石,作为金刚石在自然界中最常见的同素异构体之一的石墨,被尝试用于人造金刚石合成。虽然结果确被证明其过程是非常困难因为石墨和金刚石虽然标准焓仅相差 2.9 kJ mol-1 (Bundy 1980),但因为一个大的活化势垒将两相隔开,阻止了石墨和金刚石在室温和大气下相互转化。有趣的是,这种使金刚石如此稀有的巨大能量屏障也是金刚石之所以成为金刚石的原因。但是终究在1992年,一项称之为HPHT(high-pressure high-temperature)生长技术的出现,并随着通用电气发布为几十年来一直用于生产工业金刚石的标准技术。在这个过程中,石墨在液压机中被压缩到数万个大气压,在合适的金属催化剂存在下加热到 2000 K 以上,直到金刚石结晶。由此产生的金刚石晶体用于广泛的工业过程,利用金刚石的硬度和耐磨性能,例如切割和加工机械部件,以及用于光学的抛光和研磨。高温高压法的缺点是它只能生产出纳米级到毫米级的单晶金刚石,这限制了它的应用范围。直到金刚石的化学气相沉积(CVD)生产方法以及金刚石薄膜的出现,该金刚石的形式可以允许其更多的最高级特性被利用。金刚石的化学气相沉积(CVD)生产方法相比起HPHT 复制自然界金刚石产生的环境和方法,化学气相沉积选择将碳原子一次一个地添加到初始模板中,从而产生四面体键合碳网络结果。化学气相沉法,顾名思义,其主要涉及在固体表面上方发生的气相化学反应,从而导致沉积到该表面上。下图展示了一些比较常见的制备方法金刚石薄膜一旦单个金刚石微晶在表面成核,就会在三个维度上进行生长,直到晶体聚结。而形成了连续的薄膜后,生长方向就会会限定会向上生长。因此得到的薄膜是具有许多晶界和缺陷的多晶产品,并呈现出从衬底向上延伸的柱状结构。不过,随着薄膜变厚,晶体尺寸增加,而缺陷和晶界的数量减少。这意味着较厚薄膜的外层通常比初始形核层的质量要好得多。下文中会提到的在金刚石薄膜用作热管理散热器件时,通常将薄膜与其基材分离,最底部的 50-100 um 是通过机械抛光去除。尽管如此,在 CVD 过程中获得的金刚石薄膜的表面形态主要取决于各种工艺条件,导致其性能表现个不一致,相差很大。这也为作为散热应用中的一些参数测量,例如热导率等带来了很大挑战。金刚石薄膜的热管理应用金刚石薄膜在作为散热热管理材料应用时,有着出色的前景,与此同时也伴随着巨大挑战。一方面,而在热学方面,金刚石具有目前所知的天然物质中最高的热导率(1000~2000W/(mK )),比碳化硅(SiC)大4倍,比硅(Si)大13倍,比砷化稼(GaAs)大43倍,是铜和银的4~5倍,目前金刚石热沉片大有可为。下图展示了常见材料和金刚石材料的热导率参数:另一方面,但人造金刚石薄膜的性能表现,往往远远低于这一高水平。并且就日常表现而言,现代大功率电子和光电器件(5G应用,半导体芯片散热等)由于在小面积内产生大量热量而面临严重的冷却问题。为了快速制冷,往往需要一些高导热性材料制成的散热片/散热涂层发热端和冷却端(散热器,风扇,热沉等等)CVD 金刚石在很宽的温度范围内具有远优于铜的导热率,而且它还具电绝缘的优势。早在1996年沃纳等人就在可以使用导热率约为2 W mm-1 K-1 的大面积 CVD 金刚石板用于各种热管理应用。 包括用于集成电路的基板(Boudreaux 1995),用于高功率激光二极管的散热器(Troy 1992),甚至作为多芯片模块的基板材料(Lu 1993)。从而使得器件更高的速度运行,因为设备可以更紧密地安置而不会过热。 并且设备可靠性也有望提高,因为对于给定的器件,安装在金刚石上时合流合度会更低。比起现在流行的石墨烯,金刚石也有着其独特优势。飞秒高速热反射测量(FSTR)在CVD金刚石薄膜热学测量中的应用挑战金刚石薄膜的热导率表征不是一个简单的问题,特别是在膜层厚度很薄的情况下美国国防部高级研究计划局(DARPA)的电子热管理金刚石薄膜热传输项目曾经将将来自五所大学的研究人员聚集在一起,全面描述CVD金刚石薄膜的热传输和材料特性,以便更好地进一步改善热传输特性,可见其在应用端处理优化之挑战。而这其中,用于特殊需求材料热导率测量的飞秒高速热反射测量(FSTR)(又叫飞秒时域热反射(TDTR)测试系统)发挥了极其重要的作用,它在精确测量通常具有高表面粗糙度的微米厚各向异性薄膜的热导率的研究,以及在某些情况下,CVD金刚石薄膜的热导率和热边界改善研究,使其对大功率电子器件的热管理应用根据吸引力的研究上发挥了决定性指导作用。常见的材料热学测试方法,包括闪光法(Laser Flash),3-Ω法,稳态四探针法,悬浮电加热法,拉曼热成像法,时域热反射法(TDTR)等。而对于CVD金刚石薄膜的热学测量,受限于在过程中可能需要多层解析、精细的空间分辨率、高精度分析,以及解析薄膜特性和界面的能力,飞秒高速热反射测量(FSTR)(又叫飞秒时域热反射(TDTR)测试系统)已成为为过去十年来最普遍采用的的热导率测量方法之一。飞秒高速热反射测量(FSTR)飞秒高速热反射测量(FSTR),也被称为飞秒时域热反射(TDTR)测量,被用于测量0.1 W/m-K至1000 W/m-K,甚至更到以上范围内的热导率系统适用于各种样品测量,如聚合物薄膜、超晶格、石墨烯界面、液体等。总的来说,飞秒高速热反射测量(FSTR)是一种泵-探针光热技术,使用超快激光加热样品,然后测量其在数ns内的温度响应。泵浦(加热)脉冲在一定频率的范围内进行调制,这不仅可以控制热量进入样品的深度,还可以使用锁定放大器提取具有更高信噪比的表面温度响应。探测光(温度感应)脉冲通过一个机械级,该机械级可以在0.1到数ns的范围内延迟探头相对于泵脉冲的到达,从而获取温度衰减曲线。如上文提到,因为生长特性,导致典型的金刚石样品是粗糙的、不均匀的和不同厚度特性的这就为飞秒高速热反射测量(FSTR)的CVD 金刚石薄膜热学测量带来了一些挑战。具体而言,粗糙表面会影响通过反射而来的探测光采集,且过于粗糙导致实际面型为非平面,这对理论热学传递建模分析也会引入额外误差,在某些情况下,可以对样品进行抛光以降低表面粗糙度,但仍必须处理薄膜的不均匀和各向性质差异。对于各向异性材料,存在 2D 和 3D 各向异性的精确解析解,但这使得热导率和热边界电阻的确定更加困难,并且具有额外的未知属性。即使样品中和传导层铝模之间总是存在未知的边界热阻,但是通常使用单个调制频率可以从样本中提取两个未知属性,这意味着在大多数情况下测量可以提取层热导率。然而,对于金刚石样品,样品内纵向和横向热导率是不同的,这意味着需要额外的测量来提取这两种特性;这可以通过改变一些系统参数来实现校正,参见系统参数描述(详情联系请上海昊量光电)。另一个困难是确定金刚石 CVD 的热容量,根据生长质量和样品中存在的非金刚石碳(NDC)的数量,生长出来的金刚石的热容量值相差极大。在这种情况下对于(上图不同情况下的金刚石薄膜TDTR测量分析手段将会有很大不同)这使得测量对金刚石-基底边界电阻也很敏感。这意味着测量可能总共有五个未知参数:1)铝膜-金刚石间边界热阻,2)金刚石内横向热导率,3)金刚石内纵向热导率,4)金刚石热容量,5)金刚石-基底材料间边界热阻即使结合一定分析处理手段,见设备说明(详情联系请上海昊量光电),准确提取所有未知参数也很困难。一些常见影响样品尺寸确认 测量相对于样本尺寸的采样量很重要;飞秒高速热反射测量(FSTR)通常是基于标准体材料传热建模,而现在一些测量的块体材料样品越来越小,对于高质量的单晶半导体,基于块体材料的传热模型分析假设是有效的,但是对于更多缺陷和异质材料,例如 CVD 金刚石,这个假设就只是一个近似值。纵向均匀性通常而言,金刚石生长过程中,颗粒梯度会非常大,这也可能会导致热导率梯度非常大。此外,非金刚石碳(NDC,non-diamond carbon)含量、晶粒尺寸或表面粗糙度的局部变化也可能影响热导率的局部测量。TDTR测量中,可以 通过控制调制频率,从而实现加热深度控制,从而实现采样深度控制(详细技术讨论联系请上海昊量光电)对于不同热导率样品和不同加热频率,测量薄膜中采样 可能从1-2 um 到 20 um 不等 (相对应的,薄膜厚度超过300微米)其他更多 挑战和技术细节,受限于篇幅,将在后续更新继续讨论,如您有兴趣就相关设备和技术问题进行交流,可联系上海昊量光电获取更多信息。关于昊量光电:上海昊量光电设备有限公司是目前国内知名光电产品专业代理商,也是近年来发展迅速的光电产品代理企业。除了拥有一批专业技术销售工程师之外,还有拥有一支强大技术支持队伍。我们的技术支持团队可以为客户提供完整的设备安装,培训,硬件开发,软件开发,系统集成等工作。秉承诚信、高效、创新、共赢的核心价值观,昊量光电坚持以诚信为基石,凭借高效的运营机制和勇于创新的探索精神为我们的客户与与合作伙伴不断创造价值,实现各方共赢!
  • 薄膜摩擦系数仪新标准与旧标准在测试原理上的改进与新增测试方法
    在材料科学与工程领域,薄膜摩擦系数仪作为评估薄膜材料表面摩擦性能的关键设备,其测试标准的更新对于提高产品质量、优化工艺流程以及推动科技创新具有重要意义。近年来,随着科技的进步和测试需求的多样化,薄膜摩擦系数仪的测试标准也经历了从旧到新的演变。本文将从测试原理的角度,详细探讨新标准相比旧标准在测试原理上的改进及新增的测试方法。一、测试原理的基础变革1.1 传统测试原理的局限性旧标准下的薄膜摩擦系数仪主要基于库仑摩擦定律,即摩擦力与正压力成正比,与接触面积无关。这种传统的测试方法通过测量试样在摩擦过程中的摩擦力与正压力之比来计算摩擦系数,方法简单直接,但存在诸多局限性。例如,它难以全面反映薄膜材料在不同条件下的摩擦行为,特别是动态和复杂工况下的性能表现。1.2 新标准引入的先进测试原理新标准则引入了更为先进的测试原理,如动态摩擦测试、静态摩擦测试、滑动摩擦测试以及旋转摩擦测试等。这些新方法不仅丰富了测试手段,还提高了测试的全面性和准确性。动态摩擦测试能够模拟材料在实际使用过程中的动态摩擦行为,静态摩擦测试则关注材料在静止状态下的摩擦特性,而滑动摩擦测试和旋转摩擦测试则分别适用于不同类型的摩擦场景,为薄膜材料的摩擦性能评估提供了更多维度的数据支持。二、新增测试方法的详细解析2.1 动态摩擦测试动态摩擦测试是新标准中新增的重要测试方法之一。它通过模拟材料在实际使用中的动态摩擦过程,如包装膜在包装机械中的运动状态,来评估材料的动态摩擦性能。这种方法能够更真实地反映材料在实际工况下的摩擦行为,为产品的设计和优化提供更为可靠的依据。2.2 静态摩擦测试静态摩擦测试则关注材料在静止状态下的摩擦特性。它通过在试样与对磨副之间施加一定的正压力并保持相对静止,然后逐渐增加水平力直至试样开始滑动,来测量静态摩擦系数。这种方法对于评估材料的启动阻力和稳定性具有重要意义,特别是在需要精确控制摩擦力的场合,如精密机械和电子设备中。2.3 滑动摩擦测试与旋转摩擦测试滑动摩擦测试和旋转摩擦测试是两种常见的摩擦测试方法,它们在旧标准中已有应用,但在新标准中得到了进一步的优化和完善。滑动摩擦测试通过使试样在水平面上做直线运动来测量滑动摩擦系数,适用于评估材料的滑动性能和耐磨性。而旋转摩擦测试则通过使试样与旋转的摩擦轮接触并相对运动来测量旋转摩擦系数,这种方法更适用于评估材料在旋转部件中的摩擦性能。三、测试原理改进带来的优势3.1 提高测试的全面性和准确性新标准引入的先进测试原理和新增的测试方法使得薄膜摩擦系数仪的测试能力得到了显著提升。它不仅能够更全面地评估材料的摩擦性能,还能够提供更准确、更可靠的测试数据。这对于材料科学的研究和工程应用具有重要意义。3.2 促进技术创新和产业升级随着测试原理的改进和测试方法的丰富,薄膜摩擦系数仪在材料研发、产品设计、工艺优化等方面将发挥更加重要的作用。它不仅能够为科研人员提供更为精准的测试数据支持,还能够促进技术创新和产业升级,推动相关行业向更高质量、更高效率的方向发展。3.3 提升产品质量和市场竞争力通过采用新标准进行测试,企业可以更加准确地评估其产品的摩擦性能,从而在生产过程中采取相应的改进措施以提升产品质量。高质量的产品不仅能够满足用户的实际需求,还能够提升企业的市场竞争力,为企业带来更大的经济效益和社会效益。四、结论与展望综上所述,薄膜摩擦系数仪新标准相比旧标准在测试原理上进行了显著的改进和新增了多种测试方法。这些改进不仅提高了测试的全面性和准确性,还促进了技术创新和产业升级。未来,随着科技的不断进步和测试需求的不断变化,薄膜摩擦系数仪的测试标准还将继续发展和完善。我们期待在不久的将来能够看到更多先进的测试原理和方法被引入到这一领域中来,为材料科学的研究和工程应用提供更加全面、准确和高效的测试支持。
  • 汉能与中科院设立“先进薄膜光伏联合实验室”
    p   4月11日上午,为促进钙钛矿等先进电池技术研究和产业化发展,汉能控股集团与中国科学院半导体研究所在中科院半导体研究所举行“先进薄膜光伏联合实验室”揭牌仪式。汉能控股集团董事会主席李河君、中科院半导体所所长李树深院士等领导出席了揭牌仪式。 br/ /p p   揭牌仪式上,李树深院士首先致欢迎词,并介绍了中科院半导体研究所的发展历程和现有科研实力,随后李河君在讲话中指出,薄膜太阳能电池技术是光伏技术的发展方向,目前已经上升为国家战略,得到中央领导和有关部委的高度关注和支持,未来薄膜太阳能电池市场前景非常广阔。汉能自2009年进入薄膜太阳能电池领域以来,投入大量资金和人力、物力用于技术研发,通过全球技术整合和自主创新,汉能薄膜太阳能发电技术已达到国际领先水平,成为全产业链整合的高科技能源企业。 /p p   李河君表示,此次与中科院半导体所共建的“先进薄膜光伏联合实验室”是汉能控股集团和我国顶尖的科研院所成立的首个联合实验室,希望未来双方能在更广阔的领域开展深度合作,共同推进薄膜太阳能电池技术的发展和产业化进程。 /p p   双方在愉快的气氛中签署了合作协议,并为“先进薄膜光伏联合实验室”揭牌,之后李河君还在中科院半导体研究所科研人员的陪同下参观了实验室,并仔细了解了钙钛矿电池的制作过程。 /p p br/ /p
  • 新型空穴型透明导电薄膜问世
    记者1月25日从中国科学院合肥物质科学研究院了解到,该院固体物理研究所功能材料物理与器件研究部和本院等离子所等单位科研人员合作,在空穴型近红外透明导电薄膜研究方面取得新进展:他们设计并制备了新型空穴型铜铁矿薄膜,并通过参数优化让新型薄膜获得了较高的近红外波段透过率和较低的室温方块电阻。相关研究结果日前发表在《先进光学材料》杂志上。  透明导电薄膜是一类兼具光学透明和导电性的光电功能材料,在触摸屏、平板显示器、发光二极管及光伏电池等光电子器件领域有着广泛应用。目前,商用的透明导电薄膜均为电子型,空穴型透明导电薄膜由于空穴有效质量大、空穴迁移率低和空穴掺杂性差,其光电性能远落后于电子型透明导电薄膜,这严重阻碍了新型透明电子器件的发展。  在国家自然科学基金的支持下,研究人员通过理论计算发现,含有铑、氧等元素的铜铁矿结构材料是一种间接带隙半导体,其中的铜离子与氧离子的原子轨道可进行杂化,从而减弱价带顶附近载流子的局域化,实现空穴型高电导率;另一方面该材料在可见光及近红外波段表现出弱的光吸收行为,具有高透过率。研究人员在前期金属型铜铁矿薄膜的研究基础上,采用非真空工艺进一步获得了大尺寸空穴型铜铁矿透明导电薄膜。该薄膜表现出主轴自组装织构的生长特征,有利于其内载流子的传输,提高空穴的迁移率。另外,由于三价铑离子的离子半径可实现空穴型载流子重掺杂,使得镁掺杂铜铁矿结构材料具有非常高的室温导电率、较高的近红外波段透过率以及低的室温方块电阻。  这种高性能的空穴型透明导电薄膜的发现,为后续基于透明电子型及空穴型薄膜的高性能全透明异质结构的研发及应用提供了一种潜在的候选材料。
  • 机械接触式塑料薄膜测厚仪如何实现多点测试
    在塑料薄膜的生产与质量控制中,准确测量薄膜的厚度是至关重要的环节。机械接触式塑料薄膜测厚仪以其高精度、高可靠性和自动化程度,成为了行业内的首选工具。本文将深入探讨机械接触式塑料薄膜测厚仪如何实现多点测试,从原理、操作到应用进行全面解析。一、机械接触式测厚仪的基本原理机械接触式塑料薄膜测厚仪主要由测量传感器和测量电路组成,其工作原理基于机械接触式测量技术。测量过程中,传感器与薄膜表面直接接触,通过感受薄膜厚度的变化并转化为电信号输出,再由测量电路进行处理和分析,最终得出精确的薄膜厚度值。这种测量方式具有高精度和稳定性,能够有效避免因非接触式测量可能带来的误差。二、多点测试的必要性在塑料薄膜的生产过程中,由于原料、工艺、环境等多种因素的影响,薄膜的厚度可能会存在不均匀性。为了确保薄膜的质量,需要对不同位置进行多点测试,以获取全面的厚度数据。多点测试不仅有助于提高测量的准确性,还能及时发现生产过程中的问题,为工艺调整提供数据支持。三、实现多点测试的具体步骤1. 设备准备与检查首先,确保机械接触式塑料薄膜测厚仪电量充足或已正确连接电源,检查外观是否完好,显示屏是否清晰可见。同时,根据被测材料的类型和特性,选择合适的测量探头。对于塑料薄膜,通常选用接触面积为50mm² 的探头,以确保测量的准确性。2. 样品准备与摆放被测样品表面应平整、无污垢、油脂、氧化层或其他可能影响测量精度的杂质,确保表面干燥且无残留物。将截取好的薄膜样品平整地铺放在测量台面上,保持试样整洁、干净、平整无褶皱。为了进行多点测试,可以通过人为挪动试样,选择不同位置进行测试。3. 设定测试参数机械接触式塑料薄膜测厚仪通常具有自动化程度高的特点,用户可以根据需要设定进样步距、测量点数和进样速度等参数。在多点测试中,可以根据样品的尺寸和测试要求,合理设定这些参数,以确保测试的全面性和准确性。4. 进行多点测试启动测厚仪后,测量头会在机械装置的驱动下,按照预设的进样步距和速度,自动或手动地移动到薄膜样品的不同位置进行测试。每次测量时,传感器都会与薄膜表面紧密接触,瞬间捕捉并记录下该点的厚度数据。同时,测厚仪内部的测量电路会实时处理这些电信号,转换成直观的厚度值显示在屏幕上。5. 数据记录与分析完成多点测试后,测厚仪通常会提供数据记录功能,用户可以将所有测试点的厚度数据保存下来,以便后续的数据分析。通过对比不同位置的厚度值,可以评估薄膜的均匀性,并识别出潜在的厚度偏差区域。此外,一些高级测厚仪还具备数据分析软件,能够自动生成厚度分布图、统计报告等,帮助用户更直观地了解薄膜的质量状况。6. 结果反馈与工艺调整基于多点测试的结果,生产人员可以及时发现薄膜生产过程中的问题,如原料配比不当、挤出机温度控制不准确等。针对这些问题,可以迅速调整生产工艺参数,如改变挤出速度、调整模具间隙等,以改善薄膜的厚度均匀性。同时,这些测试数据也为后续的产品质量控制和工艺优化提供了宝贵的参考依据。综上所述,机械接触式塑料薄膜测厚仪通过其高精度、高可靠性和自动化程度,实现了对塑料薄膜的多点测试。这一技术的应用,不仅提高了薄膜厚度测量的准确性和效率,还促进了生产工艺的改进和产品质量的提升。在未来的发展中,随着技术的不断进步和创新,机械接触式塑料薄膜测厚仪将在更多领域发挥重要作用,为塑料薄膜行业的发展贡献更多力量。
  • 薄膜拉力测试仪在医药包装性能测试中的重要性
    随着医药行业对包装材料性能要求的不断提升,薄膜拉力测试仪在评估和确保包装质量中的作用显得尤为重要。本文将探讨薄膜拉力测试仪如何满足医药包装性能的测试需求。1. 医药包装的特殊要求医药包装不仅需要保护药品免受外界因素的影响,还需符合安全、有效、便捷等多重要求。因而,包装材料的机械性能,特别是拉力强度、耐撕裂性和耐穿刺性等,成为了检测的重点。2. 薄膜拉力测试仪的基本原理薄膜拉力测试仪通过施加均匀的拉力,测量材料在受力下的变形及断裂情况。它能够提供精确的数据,帮助研发和生产团队分析包装材料的性能。3. 应对医药包装性能需求的优势3.1 精确测试薄膜拉力测试仪具备高精度测量功能,可以准确评估医药包装材料在不同环境条件下的拉伸性能,从而确保药品在运输和储存过程中的安全性。3.2 多功能性除了拉力测试,许多现代薄膜拉力测试仪还配备了其他功能模块,如撕裂强度、穿刺强度等测试。这使得其能够全面评估包装材料的性能。3.3 兼容性强薄膜拉力测试仪适用于多种材料,包括塑料薄膜、复合材料等,符合当今医药包装日益多样化的趋势。4. 数据分析与质量控制4.1 结果的可视化薄膜拉力测试仪常配备数据分析软件,能够将测试结果以图表形式展示,便于研发团队直观分析。这有助于发现潜在问题,并及时进行改进。4.2 质量管理体系的支持测试数据可以作为品质保证的依据,帮助企业建立和完善质量管理体系,符合国际标准和法规要求。5. 展望未来随着科技的不断进步和医药行业需求的变化,薄膜拉力测试仪也在不断发展。未来,智能化、自动化的测试设备将更好地服务于医药包装行业,提升包装材料的质量和安全性。结语薄膜拉力测试仪在医药包装性能测试中扮演着不可或缺的角色。不仅能提供精准的测试数据,还能通过多功能性和数据分析,提高包装材料的质量与安全性。随着行业的发展,薄膜拉力测试仪的应用前景将更加广阔。
  • 兰光发布C630H薄膜热封仪 实验室热封仪新品
    热封材料的熔点、热稳定性、流动性及厚度不同,会表现出不同的热封性能,其封口工艺参数可能差别很大。C630H薄膜热封仪 实验室热封仪,可准确高效的测定塑料薄膜基材、软包装复合膜、涂布纸及其它热封复合膜的热封时间、热封压力,热封温度合适的性能参数。产品特点:1、创新的机构改良,精度全面升级:上下十个封头均为金属表面,可获取更真实的热封参数数字P.I.D控温技术可快速达到设定温度,有效避免温度波动自动恒压技术,无需手动调节,热封压力更稳定封头自动调平技术,保证各封头热封效果一致宽范围温度、压力和时间控制,满足用户的各种试验条件2、卓越的细节设计,高效安全:设备可一次完成五组热封试验,准确、高效的获得试样热封性能参数上下热封头均可独立控温,为用户提供了更多的试验条件组合分体式热封头,方便快速更换热封面手动和脚踏两种试验启动模式以及防烫伤安全设计,保证使用方便和安全3、高端嵌入式计算机系统平台,安全易用:大尺寸触控平板,视图清晰、 触控灵敏、易于操作全新软件系统,流程精练,操控流畅,简单易学支持成组试验数据比对分析,具有多单位转换功能内嵌USB接口和网口,方便系统的外部接入和数据传输符合中国GMP对数据可追溯性的要求,满足医药行业需要(可选)兰光独有的数据安全性设计,测试数据与电脑分离,避免由计算机病毒等引起的系统故障造成数据丢失兰光独有的DataShieldTM数据盾系统,方便数据集中管理和对接信息系统(可选)参照标准:ASTM F2029、QB/T 2358、YBB 00122003测试应用:基础应用:薄膜材料光滑平面——适用于各种塑料薄膜、塑料复合薄膜、纸塑复合膜、共挤膜、镀铝膜、铝箔、铝箔复合膜等膜状材料的热封试验,热封面为光滑平面,可以同时进行五种温度的热封,热封宽度可以根据用户的需求进行设计。薄膜材料花纹平面——适用于各种塑料薄膜、塑料复合薄膜、纸塑复合膜、共挤膜、镀铝膜、铝箔、铝箔复合膜等膜状材料的热封试验,可以同时进行五种温度的热封,热封面可以根据用户的需求进行设计。扩展应用:塑料软管——把塑料软管的管尾放在上下封头之间,对管尾进行热封,使塑料软管成为一个包装容器。C630H薄膜热封仪 实验室热封仪技术参数:热封温度:室温~300℃热封压力:0.05MPa~0.7 MPa 压力分辨率:0.001 MPa 热封时间:0.1~999.99s时间分辨率:0.01s温度分辨率:0.1℃温度波动:±0.2℃温度准确度:±0.5℃(单点校准)温度梯度:≤20℃气源:空气(气源用户自备)气源压力:0.7 MPa 气源接口:Ф8 mm聚氨酯管热封面:40 mm × 10 mm封头数量:5组(上下共10个均可独立控温)外形尺寸:375mm(L) × 360mm(W) × 518mm(H)电源:220VAC±10% 50Hz / 120VAC±10% 60Hz二选一净重:55kg 产品配置:标准配置:主机、平板电脑、脚踏开关、高温焊布、取样刀、Ф8mm聚氨酯管(2m)选购:高温焊布、空压机、GMP计算机系统要求、DataShieldTM数据盾备注:本机气源接口系Ф8mm聚氨酯管;气源用户自备创新点:1、创新的机构改良,精度全面升级; 2、卓越的细节设计,高效安全; 3、高端嵌入式计算机系统平台,安全易用; C630H薄膜热封仪 实验室热封仪
  • 仪器情报,科学家表征开发了高性能MXene纳米片薄膜!
    【科学背景】钛碳化物(Ti3C2Tx)MXene纳米片由于其优异的机械性能和电导率,在航空航天和电子器件等领域显示出了广泛的应用前景,成为当前研究的热点。然而,将MXene纳米片有效地组装成宏观薄膜以应用于实际中却面临诸多挑战。现有的组装方法如真空过滤、刮刀涂布和空间限制蒸发法,尽管取得了一定的进展,但MXene薄膜的取向度和孔隙率仍然难以令人满意,导致其力学性能未能完全发挥。针对这些问题,北京航空航天大学的程群峰教授团提出了利用液态金属(LM)和细菌纤维素(BC)依次桥接MXene纳米片的新方法。通过此方法,LM纳米粒子有效地减少了薄膜中的空隙,而BC提供的氢键和LM的配位键显著增强了MXene纳米片之间的界面相互作用。结果表明,所制备的LBM薄膜不仅具有超强的拉伸强度,还具有优异的电磁屏蔽性能。【科学图文】图1:LBM薄膜的制备原理及表征。图2. LBM薄膜的界面相互作用表征。图3. LBM薄膜的力学性能和断裂机理。图4. 电磁干扰屏蔽效能的表现。【科学结论】本研究通过利用液态金属(LM)和细菌纤维素(BC)依次桥接钛碳化物(Ti3C2Tx)MXene纳米片,成功制备了超强的宏观LBM薄膜,为解决MXene纳米片组装中的关键问题提供了新的思路和方法。传统方法中,MXene薄膜常面临取向度不足、空隙多等挑战,限制了其在实际应用中的性能表现。LM纳米粒子的引入显著减少了薄膜的空隙率,而BC提供的氢键和LM提供的配位键则加强了MXene纳米片之间的界面相互作用,进一步提高了薄膜的应力传递效率。此外,新方法不仅改善了MXene薄膜的结构完整性,还赋予了LBM薄膜优异的电磁屏蔽性能,拓展了其在电子器件和航空航天等领域的潜在应用。这一研究不仅为MXene纳米片的可控组装提供了新的科学方法,也为其他二维纳米片材料的高效利用提供了借鉴。未来的研究可以进一步探索LM和BC在其他二维材料组装中的应用潜力,推动这些材料在能源存储、传感器和可穿戴设备等领域的广泛应用。文献信息:https://www.science.org/doi/10.1126/science.ado4257
  • 仪器情报,科学家制备表征新兴高性能多晶薄膜!
    【科学背景】随着材料科学和纳米技术的迅速发展,二维(2D)晶体材料作为一种重要的研究对象,因其独特的结构和性质而引起了科学家的广泛关注。尤其是在柔性电子、光电子以及分离等领域的应用,对于开发具有高强度、韧性和弹性的2D薄膜材料提出了迫切需求。然而,传统的2D晶体材料通常是多晶的,含有许多晶界,这导致其易碎和脆性,严重限制了其在柔性器件中的应用。共价有机框架(COF)作为一种新兴的2D晶体材料引起了人们的关注。COF由有机节点和连接物通过共价键构建而成,具有周期性和多孔结构。然而,现有的COF材料通常以不可加工的粉末形式存在,或者以部分晶化的片状材料或不连续薄膜的形式出现。这些材料存在着脆弱易碎、裂纹沿晶界传播严重等问题,严重限制了它们的应用范围。为了解决这些问题,中山大学郑治坤教授团队提出了使用线性小分子作为牺牲中介来引导2D COF的聚合和结晶的新方法。通过选择亚胺键连接的COF,并利用具有较高反应性的烷基双胺为中介,可以促进COF相邻结晶颗粒在晶界处的纠缠,从而增加薄膜的弹性。此外,选择聚丙烯酸作为聚合物表面活性剂来辅助界面合成,进一步优化了薄膜的制备过程。通过这一研究,研究者们成功地制备出了高度结晶且具有弹性的2D COF薄膜,其力学性能得到了显著改善。【科学图文】在本研究中,为了制备高度结晶且具有弹性的2D COF薄膜,研究人员采取了一系列实验步骤。首先,他们使用了5,10,15,20-四(4-氨基苯基)-21H,23H-卟啉(节点)和2,5-二羟基对苯二甲醛(连接物1)进行反应,形成了2DCOF-1(图1a)。在此过程中,通过在水中添加二乙烯三胺作为中介,以及利用聚丙烯酸在水表面促进节点的积聚和组装,最终得到了具有高度均匀性的2DCOF-1薄膜。傅立叶变换红外和拉曼光谱表明了亚胺键的形成以及节点和连接物的完全消耗。将薄膜沉积到铜网格上后,显微镜观察到除了与镊子接触导致的一个破裂区域外,其他区域均被完全覆盖(图1c)。扫描电子显微镜和原子力显微镜进一步证实了薄膜的结构和均匀性,显示了不同颗粒通过晶界连接而成的结构,晶界呈现出明亮的对比度,而整个薄膜的颗粒和边界形态非常相似。这些结果表明,通过所采取的实验方法,研究人员成功地制备了高度结晶的2DCOF-1薄膜,并且该薄膜具有较高的机械韧性和均一性。图1. 2DCOF-1薄膜的合成方案及形貌。为了了解二维COF薄膜的晶界结构和微观特性,作者首先假设形成了涉及交织结构的晶界,并计算得到了晶胞参数(图2a)。接着,通过广角X射线衍射(GIWAXS)观察到了清晰而多重的反射,表明薄膜具有高结晶度。尤其是在平面方向,反射被很好地索引,并呈现出简单的四方晶格,支持了模拟的交织结构在平面上的周期性。在垂直方向上也观察到了清晰的反射,给出了层间距的信息,进一步证实了交织结构的存在(图2b)。此外,通过缝合畸变校正的高分辨透射电子显微镜(AC-HRTEM)图像,观察到了薄膜的微观结构。图像显示,薄膜由单晶颗粒组成,并通过傅立叶滤波进一步确认了这一结论。这些结果表明,二维COF薄膜具有复杂的晶界结构和高度有序的微观排列,这为其在力学性能和应用方面的研究提供了重要参考(图2c)。图2. 2DCOF-1薄膜的结晶度和晶界结构。作者进行了一系列实验,以探究二维COF薄膜的聚合和结晶过程。首先,通过广角X射线衍射技术监测了反应过程中薄膜的结晶情况。在6小时的反应时间内,观察到了局部结晶的开始信号,但整体呈现无定形状态;而在7小时处,形成了多晶薄膜,反射环明显。随着反应时间的延长,反射的强度逐渐增加,反映了薄膜的整体结晶度逐渐提高。此外,AC-HRTEM提供了微观的图像,显示了不同颗粒重新取向的过程,以及单晶颗粒尺寸的逐渐增大和晶界数量的减少。通过对比实验,发现未使用二乙烯三胺的对照实验中形成了具有层间无序的薄膜,并且薄膜厚度在不同区域间变化较大。而使用其他化合物作为中介的对照实验也证实了交织晶界的形成。这些实验结果揭示了二维COF薄膜的聚合和结晶过程,为理解其形成机制提供了重要线索(图3)。图3. 2D COF-1 薄膜的反应时间依赖性结构分析。图4展示了2DCOF-1薄膜的力学性能。通过在悬浮的薄膜上进行AFM纳米压痕实验,结果显示薄膜具有高韧性和弹性,加载和卸载曲线之间没有明显差异,表明薄膜在铜网上没有滑动。当薄膜被压痕直至破裂时,裂纹迅速扩散并大部分区域反弹回初始位置,表明薄膜存在能量消耗路径,可能是由于交织晶格的来回滑动。与此相反,对照实验显示2DCOF-1-A薄膜遇到严重的裂纹扩展。此外,薄膜的能量损失系数在70%和80%应变时均小于10%,并且在反复加载和卸载周期中保持稳定,表明了薄膜的高稳定性和韧性。通过对六个不同样品的力-位移曲线进行拟合,计算出薄膜的弹性性能和断裂应力,结果显示其平面弹性模量和断裂强度均远高于先前报道的晶体和多孔材料。这些实验结果表明了2DCOF-1薄膜具有优异的力学性能,展示了其作为有机二维COF纯晶膜的潜在应用前景。图4. 2DCOF-1薄膜的机械性能。【科学结论】本研究为克服传统2D晶体脆弱性提供了新思路。通过引入无定形聚合物中常见的交织结构,我们成功地将高强度、高韧性和高弹性引入了亚胺键多晶膜中,实现了这些膜的整体性能的显著提升。这一研究不仅为解决2D晶体材料的脆弱性问题提供了新途径,还揭示了从无定形材料中借鉴结构和性能的潜力。这种方法为多晶材料引入新的特性和应用打开了新的可能性,不仅可以加强现有材料的性能,还有望为新型应用的发展提供有力支持。这一创新将有助于推动材料科学领域的发展,为开发更加功能强大的材料和应用打开了新的前景。参考文献:Yang, Y., Liang, B., Kreie, J. et al. Elastic films of single-crystal two-dimensional covalent organic frameworks. Nature (2024). https://doi.org/10.1038/s41586-024-07505-x
  • 可视化技术为薄膜沉积研究降本增效
    当前,我国半导体设备依旧高度依赖于海外企业,并且在核心技术和零部件上受到一定的限制。作为半导体产业重要的一环,薄膜沉积设备可以说牵一发而动全身。而中国作为半导体设备的重要市场,随着各地半导体项目的林立,晶圆代工厂的产能扩建热潮以及自主可控进程的推进,薄膜沉积设备厂商也迎来了快速成长和突破的新黄金期。对此,仪器信息网特邀请天津中环电炉股份有限公司介绍了其薄膜沉积设备。不断加大研发投入,为用户提供试用平台据了解,薄膜沉积领域在过去一直处于国外品牌独占市场。在此背景下,天津中环集中力量,借鉴国际先进经验,结合国内特色,开发了独具特色的薄膜沉积设备。其主要薄膜沉积产品包括CVD12IIIH-3-G、双相气流二硫化钼沉积设备、等离子薄膜沉积设备PECVD12IIH-3-G、三源流化床薄膜沉积设备等,凭借优异的性能,多次帮助用户在Science等多种国际级顶级期刊发表高影响力文章及成果,更是几乎进入了目前主流实验领域全部实验和部分高难度实验。天津中环的1200℃预加热双温区PECVD集成系统目前我国总体上看在薄膜沉积设备技术还处于新兴产业,发展时间短,技术积累薄弱,专业人才稀缺。市场处于萌芽阶段,但后续市场规模和技术需要又相当高。对此,天津中环认为,必须加大投入,无论资金、技术、人力等,不加大投入一但被国外产品拉开差距,建立技术壁垒,我国该产业很难发展,以至于薄膜沉积领域科研严重受制。正是在这种不断的研发投入下,天津中环现有产品已基本达到与国际龙头企业参数一致、价格更低、操作更容易、维护更简单。国内市场已经占据较多份额,主要客户群体有中科院所、大专院校、研究所、企业研发部门和检验部门。其中73%为实验领域。目前用户主要关注产品的技术参数和实验效果,为了更好的服务用户,天津中环组织人力、物力积极筹建实验室,为客户提供设备试用平台,目前天津中环实验室已经可以完成大多数实验,并得到理想的实验结果。确保客户采购设备后能够达到使用效果。另辟蹊径,绕开壁垒,突破“卡脖子”技术在贸易战以来,全社会都关注“卡脖子”问题,而在薄膜成绩领域当然也存在一定的“卡脖子”现象。在真空领域、气体控制领域特别明显,如高真空无油泵、特种气体流量控制等方面尤为突出。据透露,天津中环在5年前就发现问题,并积极联合各相关企业进行联合开发,通过特殊的设备结构、独特的设计理念另辟蹊径的达到了与国外类似的实验结果。从根本上绕过了一定的技术壁垒。谈到未来发展趋势时,天津中环认为未来的实验室和工业领域对于薄膜沉积技术更倾向于可视化的沉积与制备,可以更加直观的发现问题和解决问题。目前沉积设备都是盲烧。无法直观的展现沉积过程与沉积状态。这大大延缓了实验进度,阻碍了科学工作者的实验思路。基于对未来发展趋势的判断,天津中环于4年前着手研发可视化烧结、沉积设备。目前已经达到8微米级别的可视化分辨率,产品在陶瓷烧结、金属冶炼熔渗、高温接触角分析等领域获得无数好评,想成了稳定销售。下一步,天津中环还将着重研发纳米级分辨精度产品,为薄膜沉积领域打开一条新路。关于天津中环天津中环电炉是一家成立于1993年的股份制企业,现有产品专利40项,于2017年成功上市,具备研发、生产、实验等能力,产品上专精于实验电炉与薄膜沉积类设备及外延产品。在近年来半导体产业热潮下,天津中环主要业绩同比上一年度提高接近30%,三年平均增长18.7%。连续8年实现销售额增长超过10%。天津中环产品主要应用于材料行业、陶瓷行业、金属冶炼、处理。生物材料以及化学化工行业。
  • 进口总额449亿元:薄膜沉积设备海关进口数据分析
    薄膜沉积是半导体器件和集成电路制造过程中必不可少的环节。薄膜沉积技术可以分为化学气相沉积(CVD)和物理气相沉积(PVD)。芯片制造设备四大件,光刻机、刻蚀机、沉积膜设备以及离子注入机,总计占前道工艺7成以上的设备成本。这其中沉积膜设备排名第三,占20%到23%,市场巨大。针对于此,根据中国海关公布的大陆2020年11月-2021年10月各类薄膜沉积设备的进出口数据,仪器信息网近期特对相关品类产品(海关HS编码:84862021、84862022、84862029、84863021、84863032、84863039)的海关数据进行分析,供广大用户参考。不同类薄膜沉积设备进口额变化趋势2020年11月-2021年10月进口额排行(人民币/万元)海关数据根据薄膜沉积设备的原理和用途将其分为六类制造半导体器件或IC的化学气相沉积装置、制造半导体器件或IC的物理气相沉积装置、其他制半导体件或集成电路用薄膜沉积设备、制造平板显示器用的化学气相沉积设备(CVD)、制造平板显示器用的物理气相沉积设备(PVD)和制造平板显示器用的其他薄膜沉积设备。从一年时间的进口额可以看出,用于制造半导体器件或IC的化学气相沉积装置所在份额远大于其它类型的薄膜沉积设备进口额,这表明我国在半导体器件和集成电路用CVD设备领域国产化率低于PVD,大量依赖进口。而从进口额时间变化趋势可以看出,今年上半年的半导体器件和集成电路用CVD进口额增长迅速,但在年中达到顶峰后在第三季度呈明显下降趋势。平板用的PVD和CVD设备整体进口额差距不大,国产化率接近。中国薄膜沉积设备各注册地进口额变化(人民币/万元)2020年11月-2021年10月各注册地进口额分布(人民币/万元)通过海关进口企业注册地数据,可以大致了解到进口半导体制造设备在国内的“落脚地”。整体来看,一年时间各地进口薄膜沉积设备总额高达449亿元人民币。从各省进口额分布可以看出,进口薄膜沉积设备的主要地区是上海市、湖北省、陕西省和江苏省。这些地区都是半导体产业发达的地区,对薄膜沉积设备的需求量大。数据显示,这些地区主要进口的是用于半导体器件和集成电路制造的薄膜沉积设备,其进口额分布一定程度上反应了我国半导体产业的分布情况,可以看出目前我国半导体产业仍集中于东南沿海地区以及部分中部省份。薄膜沉积设备进口贸易伙伴分布贸易伙伴进口额总计(人民币/万元)新加坡1035130中国台湾900707韩国834809美国654993日本562006德国268019英国75641瑞士63254马来西亚21525芬兰18297意大利16924奥地利12127法国9337荷兰8432中国2951加拿大1287捷克660列支敦士登129白俄罗斯92瑞典35比利时29伊朗7那么这些进口设备主要来自于哪里?通过对进口贸易伙伴分析可以看出,薄膜沉积设备主要进口自新加坡、中国台湾、韩国、美国、日本等地。值得注意的是,以进口金额计,我国进口CVD设备的最大贸易伙伴居然是新加坡,总额约104亿元,占比约23%。此外,从新加坡进口的薄膜沉积设备全部是用于制造半导体器件或集成电路的设备。新加坡处在马六甲海峡,扼太平洋及印度洋之间的航运要道,是全球海运的几大必经路线之一,战略地位十分重要——早在新加坡建国之前,“新加坡港”已发展成为国际著名的转口港。世界各国的将需要出口的货物运输到新加坡港,存放几天或几十天(其中20%的堆存时间仅为1天),然后再转运到进口国。由于新加坡的自由贸易港,通过新加坡的“转口贸易”可变成躲避贸易制裁的有效方式之一。从新加坡进口设备,可能是为了规避以美国为首的西方集团对我国日益收紧的半导体器件或集成电路制造设备的进口限制。那么各省进口的薄膜沉积设备来自于哪些地区?对此,笔者对进口额TOP4的注册地的设备来源进行了统计分析。可以看出,湖北省的进口主要来自于新加坡。陕西省的进口设备主要来自于韩国,占比过半,这可能三星在西安的半导体厂的生产线有关。上海市的进口产品以美国为主,这可能是上海建设的产线制程较先进,对美国设备依赖较大。而江苏省的设备韩国、美国、新加坡、日本设备占比差距较小。
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