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电导电阻监控仪

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电导电阻监控仪相关的资讯

  • 实现对电阻器良好的质量控制?FLIR红外热像仪帮助德国客户做到了
    电子元件是电器设备中数量最多的零件,因此降低电子元件的故障率,对于生产商们而言至关重要。确保实现这一目标的有效方式是检查每个独立元件,从而确保质量控制。今天,小菲就来给大家说说一家法兰克福制造商通过使用FLIR公司提供的热像仪系统,对电阻器良好的完美质量控制的案例!产品故障率较高,问题亟待解决Isabellenhütte Heusler是一家生产汽车行业用的热电偶电阻合金、接线板合金和被动元件的制造商,其位于法兰克福附近的迪伦堡。Isabellenhütte的产品被汽车行业用于燃油喷射系统和其它电子控制单元。这家公司因其产品质量过硬而享有很高的国际声誉。为获得和维持其全球客户要求的高质量标准,这家公司在质量控制和研发方面注入巨资。但尽管大力投资,客户仍上报5%的故障率。依据Isabellenhütte的严苛标准,即使10-8的故障率也被视作不可接受。因此,该公司决定对所有部件实施良好控制。部件缺陷可能产生于部件制造过程中,这些缺陷随后会导致内置电子器件故障。结果是最终电子系统达不到设计的耐久性,为设备供应商和汽车公司带来潜在质量问题。全自动质量控制得益于FLIR热成像系统红外热成像系统的监控过程Isabellenhütte采用的解决方案是安装一套来自FLIR公司的红外热像仪系统。该系统被用于检测生产过程中的每个部件。在质量控制过程中,每个电阻器在极短时间内被充电。该系统能在不足1秒时间内拍摄一张红外图像,以此检查电阻器可能存在的缺陷。下图中显示的热点是由于故障设备的表面温度较高造成的。有缺陷的电阻被FLIR热像仪捕捉到拍摄完成后,通过电脑将检测到的highest温度与电阻器的平均表面温度进行对比。如果MAX值和平均值之间的差值超过预定义值,那么意味着该部件存在异常热点。当检测到热点,会自动产生一个触发信号,将故障部件从生产线中移除。从进入到退出检测机器,整个过程不足1秒。相应的部件故障区域的热图像保存在数据库中,用于统计过程控制。集成FLIR红外热像仪的系统可以检测到电阻中最小的缺陷“FLIR红外热像仪是良好方案”“经证实,红外热成像技术,尤其是FLIR红外热像仪,是确保我们的质量标准比以往更高的良好方法,”Isabellenhütte生产经理Eichman先生表示。“我们如今全天24小时自动化监控我们的生产,由于不再需要操作员进行监控,我们能节约人力成本。我们对红外热像仪的初始投资在极短时间内便可收回。更重要的是,我们实现了对每一个电阻的良好质量控制,使我们能够向客户交付完美无瑕疵的产品,极大地降低后续系统的故障率!”每个部件都由FLIR热像仪单独检查毫无疑问,Isabellenhütte努力提供完美产品的做法受到要求苛刻的客户的高度赞扬,正是这些产品让客户始终居于其各自领域的领导地位。FLIR 红外热成像监控系统用于此应用的红外热像仪是FLIR ThermoVisionTM A320M。现如今有更多性能出色的产品可以完美替代它。比如FLIR A310,它是一款紧凑小巧的固定安装式红外热像仪,可安装在几乎任何地方。它可以检测到最小0.05℃的温差。独有的测量分析功能和报警功能使FLIR A310成为许多应用的理想工具。还有连续状态和安全监控用红外热像仪——FLIR AX8,它具备视频流输出功能,能提供每一个装置和自动报警的实时视频。兼容以太网/IP和Modbus TCP,因此可将分析和报警结果轻松共享至可编程逻辑控制器。目前,FLIR还有多款产品可供选择哦~FLIR A310FLIR AX8状态监控的目的是在故障发生前识别问题,防止发生成本高昂的停机事件。FLIR连续状态和安全监控用红外热像仪有助于您防止意外断电、非计划停机、服务中断和机电设备故障,非常适合监测配电柜、加工和制造区域、数据中心、发电和配电设施、运输和公共交通、仓储设施和冷库等。
  • 你知道电导电极是怎么使用以及维护的吗
    电导率电极是在保证性能的基础上简化了功能,从而具有了特别强的价格优势。清晰的显示、简易的操作和优良的测试性能使其具有很高的性价比。可广泛应用于火电、化工化肥、冶金、环保、制药、生化、食品和自来水等溶液中电导率值的连续监测。  电导电极的使用  (1)为保证电导率仪器的测量精度,必要时,仪器使用前,用电导率仪对电极常数进行重新标定,同时,应定期进行电导电极常数标定,如出现误差较大时应及时更换电导电极。  (2)在测量高纯水时应避免污染,正确选择电导电极的常数,并采用密封、流动的测量方式。否则,其电导率值将很快升高,这是因为空气中的二氧化碳溶入高纯水后,就变成了具有导电性的碳酸根离子而影响测量值。  (3)为确保测量准确度,电导电极使用前应用小于0.5us/cm的去离子水(或蒸馏水)冲洗2次,然后,用被测试样冲洗后方可测量。  (4)仪器测量后显示的值已折算到25℃测量值,如不需补偿,拔去温度电极仪器显示25℃,测量的值就是当时的溶液的电导值。  电导电极的维护保养  电导电极的贮存  光亮的铂电极、镀铂黑的铂电极(长期不使用)一般贮存在干燥地方,但镀铂黑的铂电极使用前必须放在蒸馏水中数小时,经常使用的镀铂黑电极可以贮存在蒸馏水中。  电导电极的清洗  (1)可以用含有洗涤剂的温水清洗电极上的有机成分沾污,也可用酒精清洗。  (2)钙、镁沉淀物用10%的柠檬酸清洗。  (3)光亮的铂电极可以用软刷子机械清洗,但在电极表面不可以产生刻痕,不可使用螺丝起子之类硬物清除电极表面,甚至在用软刷清洗时也要特别注意。  (4)对于镀铂黑的铂电极,只能用化学方法清洗,用软刷子清洗时会破坏镀在电极表面的镀层(铂黑)。总之,实验室的实验人员如果能正确使用pH电极、电导电极,并做好电极的日常维护和保养工作,不但可以延长电极的使用寿命,而且可以大大地减少pH计、电导率仪的测量误差,从而提高化学实验、检验数据的准确性、可靠性。
  • 绝缘电阻测试仪测量常见的有哪些问题?
    绝缘电阻测试仪测量常见的有哪些问题?1 为什么在测量同一物体时用不同的电阻量程有不同的读数? 这是因为测量电阻时为防止过电压损坏仪器,如果出现过量程时仪器内保护电路开始工作,将测试电压降下来以保护机内放大器。在不同的电压下测量同一物体会有不同的结果。而且当测量电阻时若读数小于199,既只为三位数且di一位数为1 时,其准确度要下降。所以在测量电阻时当di一次读数从1 变为某一读数时,不应再往更高的量程扭开关以防对仪器造成过大的电流冲击。在实际使用时,即读数位数多的比读数位数少的准确度高。2为什么测量完毕时一定要将量程开关再拨到104档后才能关电源? 这是因为在测量时被测物体及仪器输入端都有一定的电容,这个电容在测量时已被充电到测量电时的电压值,如果仪器不拨到104挡后关电源这个充电后的电容器会对仪器内的放大器放电而造成仪器损坏。当被测量物体电容越大,测试电压越高时,电容器所储藏的电能越大,更容易损坏仪器,特别是在电阻的高量程或电流的低量程时因仪器非常灵敏,仪器过载而损坏的可能性更大。所以一定要将量程开关再拨到104挡后才能关电源。3为什么测量时仪器的读数总是不稳? 一般的材料其导电性不是严格像标准电阻样在一定的电压下有很稳定的电流,有很多材料特别是防静电材料其导电性不符合欧姆定律,所以在测量时其读数不稳。 这不是仪器的问题,而是被测量物体的性能决定的。有的标准规定以测量1分钟时间的读数为准。通常在测量高电阻或微电流时测量准确度因重复性不好,对测量读数只要求2位或3位。另外在测量大电阻时如果屏蔽不好也会因外界的电磁信号对仪器测量结果造成读数不稳。4为什么测量一些物体的电流时用不同的量程也会出现测出结果相差较大? 这是因为一般物体输出的电流不是恒定流,而仪器有一定内阻,若在仪器上所选量程的内阻过大以至于在仪器上的电压降影响被测物体的输出电流时会造成测量误差。一般电流越小的量程内阻越高,所以在测量电流时应选用电流大的量程。在实际使用时即只要电流表有读数时,读数位数少的小的比读数位数多的准确度高。 5 为什么测量完毕要将电压量程开关再拨到10V档后关闭电源? 这是因为机内的电容器充有很高的电压(zui高电压达1200V以上),这些电容器的所带的电能保持较长的时间,如果将电压量程开关再拨到10V档后关闭电源,则会将机内的高压电容器很快放电,不会在测量的高压端留有很危险的电压造成电击。如果仅拨电源线而不是将电压调至10V档,虽然断了电源,但机内高压电容器还有会因长时间保持很高的电压,将会对人员或其它物体造成电击或损坏。在仪器有问题时也不要随便打开机箱因机内高压造成电击,要将仪器找专业技术人员或寄回厂家修理。6为什么在测量电阻过程中不要改变对被测物的测试电压? 在测量电阻过程中如果改变对被测物的测试电压,无论电压变高或变低时都将会产生大脉冲电流,这个大的电流很有可能使仪器过量程甚至更损坏仪器。另一方面如果电压突然变化也会通过被测量物体的(分布)电容放电或反向放电对测量仪器造成冲击而损坏仪器。有的物体的耐压较低,当您改变测量电压时有右能击穿而产生大电流损坏仪器。如果要改变测量电压,在确保被测量物体不会因电压过高击穿时,要先将量程开关拨到104档后关闭电源,再从仪器后面板调整到所要求的电压。有的材料是非线性的,即电压与电流是不符合欧姆定律,有改变电压时由于电流不是线性变化,所以测量的电阻也会变化。
  • 美国MYRONL(麦隆)电导/PH诚召全国代理商
    美国MYRONL(麦隆)电导/PH诚召全国代理商上海恒奇仪器仪表有限公司(中国地区总经销)地址:上海市金沙江路1066号申汉大厦C座2405室 网址:www.hq17.com Email:iiimhx@yahoo.com.cn 电话:021-52828858,52828868转13 传真:021-52829267 手机:13764416857 联系人:唐伟六十年代起,MYRONL(麦隆)已经奠定了自己在以下领域的领导地位:高品质、易操作、低价格的电导率和PH测试仪器,用于市政、工业水质控制、化学成分测试和过程控制。  产品包括:便携式与在线电导/TDS和电阻仪,PH和ORP仪,校正溶液、缓冲溶液和相关附件其中便携式电导/TDS和电阻仪,PH和ORP仪6P,4P操作简单:只需轻轻一按,电导,TDS,PH,ORP,温度就显示在液晶显示器上。应用非常广泛!Ultrameter ⅡTM多参数电导/pH表高精度:精度达到读数的1%可靠:全防水(NEMA6/IP67),全封闭按键,可浮在水面,防水深度:1m易用:单手操作,大屏幕液晶显示,独有内置测试杯,无需更换电导电极即可测试从超纯水到污水的各种水体,内置20点数据储存,易于校正,带时间日期显示.可选型号:6P 6参数便携电导/pH表(电导,TDS,电阻,pH,ORP,温度)4P 4参数便携电导表(电导,TDS,电阻,温度)技术指标 电导     TDS    电阻   pH  ORP  温度量程自 0-9999µ S   0-9999ppm   10 KΩ-30MΩ  0-14pH + 999mv 0-710C动切换 10-200ms   10-200ppt分辨率 0.01(100µ S)0.01(100ppm) 0.1(1000 kΩ) 0.01pH 1mv   0.10C/F    0.1(1000s) 0.1(1000ppm) 0.1(1MΩ)    1.0(1000s) 1.0(10ppt)    0.01(100ms)0.01(100ppt)    0.1(200ms) 0.1(200ppt)精确度+ 1%读数+ 1%读数+ 1%读数+ 0.01pH+ 1mv+0.10C自动温度补偿0-710C0-710C0-710C0-710C------
  • 分析STERIS清洁剂中的非导电性有机化合物的TOC与电导率
    研究目的本研究旨在证明Sievers® M9 TOC分析仪能够通过分析TOC浓度来有效检测和量化STERIS生命科学公司(STERIS Life Sciences)生产的清洁剂中的非导电性化合物的含量。背景信息很多行业在转换产品之前都会用STERIS清洁剂来清洗生产设备。在清洁验证时,必须确定生产设备的最后冲洗液中没有残留的清洁剂或药物。残留的清洁剂、污染物、或其它化合物既可能是有机物,也可能是无机物,而在检测有机物和无机物时,需要采用不同的分析方法。人们用电导率来检测普通清洁剂,但残留的清洁剂中常有痕量的有机物,而人们无法用电导率来检测有机物。如果不能将生产设备清洗干净,就会影响产品质量。因此,检测清洁剂中残留的碳污垢,就成为综合评估清洁工艺的重要环节。本研究中的M9 分析仪数据表明,TOC分析能用来有效地检测导电性和非导电性有机化合物,对评估清洁工艺起到了补充作用。样品制备选择STERIS生命科学公司生产的以下4种清洁剂,进行初步比对和分析:CIP 100(基本清洁剂)CIP 220(酸性清洁剂)ProKlenz NpH(中性清洁剂)Spor-Klenz RTU(酸性清洁剂)将以上各种清洁剂稀释到0.01%,然后确定其碳含量(质量比)。基于稀释到0.01%的清洁剂溶液所提供的碳含量,分别将各清洁剂制备成5 ppm TOC溶液。向5 ppm TOC清洁剂溶液中分别加入1 ppm、10 ppm、25 ppm 、 50 ppm的非导电性有机化合物,再用Sievers M9分析仪分析其TOC和电导率。所有清洁剂溶液均在干净的低TOC玻璃器皿中制备,然后立即移到Sievers认证的电导率和TOC双用途(DUCT)样品瓶中。M9分析仪的自动加试剂功能(Autoreagent)能够确定分析所需的最佳试剂流量。对所有样品重复测量5次,不舍弃任何一次测量结果。CIP 100分析CIP 220分析ProKlenz NpH分析Spor-Klenz RTU分析总结对于以上4种情况,在0.5 - 20 ppm范围内,残留清洁剂和有机混合物的TOC响应都是线性的。在相同的TOC范围内,关于来自非导电性有机化合物对电导率的影响,正如预期,电导率响应是水平的。在1.5 -150 μS/cm范围内,电导率能有效检测清洁剂,却无法检测非导电性有机污垢。清洁剂基体不会妨碍痕量TOC的检测。结论在清洁验证时,电导率用来检测残留的清洁剂,但本研究中的数据表明,如果仅用电导率来评估对有机碳的清洁程度,则远远不够。尤其是当生产设备上沾有非导电性有机化合物时,如果仅靠电导率来评估清洁程度,就会使人们误以为生产设备很干净。TOC分析能有效地检测导电性和非导电性有机化合物,对评估清洁工艺起到补充作用,因此用TOC和电导率双管齐下就能克服上述局限性。Sievers M9分析仪能够同时测量TOC和电导率,提供准确和精确的有机和无机污染物信息,作为全面评估清洁工艺的依据。◆ ◆ ◆联系我们,了解更多!
  • 高性能碳纳米管透明导电薄膜研究取得进展
    p style=" text-indent: 2em " 透明导电薄膜是触控屏、平板显示器、光伏电池、有机发光二极管等电子和光电子器件的重要组成部件。氧化铟锡(ITO)是当前应用最为广泛的透明导电薄膜材料,但ITO不具有柔性且铟资源稀缺,难以满足柔性电子器件等的发展需求。单壁碳纳米管(SWCNT)相互搭接形成的二维网络结构具有柔韧、透明、导电等特点,是构建柔性透明导电薄膜的理想材料。但已报道SWCNT薄膜的透明导电性能仍与ITO材料有较大差距。 /p p style=" text-indent: 2em " 因此,进一步提高SWCNT薄膜的透明导电特性是实现其器件应用的关键。分析表明,SWCNT透明导电薄膜中的管间接触电阻和管束聚集效应是制约其性能提高的主要瓶颈。一方面,由于SWCNT之间的接触面积小且存在肖特基势垒,载流子在搭接处的隧穿效应较弱,使得管间接触电阻远高于SWCNT的自身电阻;另一方面,虽然SWCNT的直径一般仅为1-2nm,但由于范德华力的作用其通常聚集成直径几十、上百纳米的管束以降低表面能;管束内部的SWCNT会吸光而降低薄膜的透光率,但对薄膜的电导几乎没有贡献。因此,研制高性能SWCNT柔性透明导电薄膜的关键是获得单根分散、低接触电阻的SWCNT网络结构。 /p p style=" text-indent: 2em " 最近,中国科学院金属研究所与上海科技大学物质学院联合培养的博士研究生蒋松在金属所先进炭材料研究部的导师指导下与合作者采用浮动催化剂化学气相沉积法制备出具有“碳焊”结构、单根分散的SWCNT透明导电薄膜(图1A)。& nbsp /p p style=" text-indent: 2em text-align: center " span style=" text-align: center text-indent: 0em " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201805/insimg/d1a3d102-e0c5-4683-b29e-cc493258961c.jpg" title=" 1 高性能碳纳米管透明导电薄膜研究取得进展 仪器信息网.jpg" / & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp /span /p p style=" text-align: center text-indent: 2em " span style=" color: rgb(127, 127, 127) font-size: 14px " 图1. 单根分散、具有碳焊结构的SWCNT网络。 /span /p p style=" text-indent: 2em text-align: center " span style=" color: rgb(127, 127, 127) font-size: 14px " (A)典型TEM照片;(B)单根SWCNT的百分含量统计; /span /p p style=" text-indent: 2em text-align: center " span style=" color: rgb(127, 127, 127) font-size: 14px " (C-D)无碳焊结构的金属性-半导体性SWCNT的I-V传输特性; /span /p p style=" text-indent: 2em text-align: center " span style=" color: rgb(127, 127, 127) font-size: 14px " (E-F)有碳焊结构的金属性-半导体性SWCNT的I-V传输特性。 /span /p p style=" text-indent: 2em " 通过控制SWCNT的形核浓度,所得薄膜中约85%的碳管以单根形式存在(图1B),其余主要为由2-3根SWCNT构成的小管束。进而,通过调控反应区内的碳源浓度,在SWCNT网络的交叉节点处形成了“碳焊”结构(图1A)。 /p p style=" text-indent: 2em " 研究表明该碳焊结构可使金属性-半导体性SWCNT间的肖特基接触转变为近欧姆接触(图1C-F),从而显著降低管间接触电阻。由于具有以上独特的结构特征,所得SWCNT薄膜在90%透光率下的方块电阻仅为41Ω □-1;经硝酸掺杂处理后,其方块电阻进一步降低至25Ω □-1,比已报道碳纳米管透明导电薄膜的性能提高2倍以上,并优于柔性基底上的ITO(图2A-B)。利用这种高性能SWCNT透明导电薄膜构建了柔性有机发光二极管(OLED)原型器件,其电流效率达到已报道SWCNT OLED器件最高值的7.5 倍(图2C-D),并具有优异的柔性和稳定性。 /p p style=" text-align: center text-indent: 2em " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201805/insimg/31a1c88d-964d-4fda-af47-d5b192bb42f2.jpg" title=" 2高性能碳纳米管透明导电薄膜研究取得进展 仪器信息网.jpg" / /p p style=" text-align: center text-indent: 2em " span style=" font-size: 14px color: rgb(127, 127, 127) " 图2. SWCNT 柔性透明导电薄膜和SWNCT 有机发光二极管。 /span /p p style=" text-indent: 2em " span style=" font-size: 14px color: rgb(127, 127, 127) " (A-B)SWCNT 柔性透明导电薄膜的光学照片及其透明导电性能对比;(C-D)SWCNT 有机发光二极管原型器件的光学照片及其光电性能对比。 /span /p p style=" text-indent: 2em " 该研究从SWCNT网络结构的设计与调控出发,有效解决了限制其透明导电性能提高的关键问题,获得了具有优异柔性和透明导电特性的SWCNT薄膜,可望推动SWCNT在柔性电子及光电子器件中的实际应用。主要研究结果于5月4日在Science Advances在线发表(Sci. Adv. 4, eaap9264 (2018),DOI: 10.1126/sciadv.aap9264)。该研究工作得到了科技部、基金委、中科院等部署的相关项目的支持。 /p
  • 力学所发现三维石墨烯泡沫材料中的电导率极大现象
    p & nbsp & nbsp 在传统泡沫材料中,电学性能通常不是最关键的性能。但是,三维石墨烯泡沫材料则截然不同,电学性能对于该材料在功能器件方面的应用尤为重要。事实上,合成三维石墨烯泡沫材料的一个重要目的就是为了继承单层石墨烯卓越的电学性能。尽管实验上一直尝试研究甚至改进石墨烯泡沫材料的电学性能,但理论研究的缺乏制约了该方向的进一步发展。这一尴尬局面主要源于石墨烯泡沫材料的复杂性,如石墨烯薄片的多重自由度(层数、尺寸)以及该问题的多尺度特性(涉及到电子德布罗意波长、石墨烯薄片尺度、石墨烯薄片相互接触的特征尺度)。 /p p & nbsp & nbsp 近期,中国科学院力学研究所副研究员刘峰与王超合作提出了一种理论框架,系统研究了三维石墨烯泡沫的导电性能,并在该体系中发现了电导率极大现象。在该理论框架中,导电过程被分为两个等级。第一级,即最底层,利用介观输运理论结合紧束缚模型研究石墨烯薄片间的电导。第二级,通过分子动力学模拟研究三维石墨烯泡沫材料的网状结构,并提取平均接触面积、平均接触点密度等几何特征。结合这两方面信息即可理论计算石墨烯泡沫材料的电导及电导率。该研究发现石墨烯泡沫材料存在电导率极大现象(即随石墨烯薄片层数的增加,电导率先增大后减小),并进一步揭示了该现象的物理机制。 /p p & nbsp & nbsp 众所周知,在传统泡沫材料中,存在一个优化泡沫密度使热绝缘能力达到最强,这源于固体中热传导与热辐射之间的竞争。而该研究首次在理论上提出存在一个优化层数使三维石墨烯泡沫材料电导率达到最大,并对其物理机制进行了系统研究。该工作为优化三维石墨烯泡沫材料的导电性能提供了理论基础,并将促进该材料在功能器件方面的应用。 /p p & nbsp & nbsp 进一步,该研究还分析了变形下三维石墨烯泡沫材料的导电性能。在循环加载下,电阻的变化逐渐趋于稳定,同时伴随有滞回环的出现,这与实验观测定性一致。由于大变形是泡沫材料的一个重要特性,研究大变形下石墨烯泡沫材料的导电性能对于应变传感、应变调控等方面的实际应用具有重要的指导意义。 /p p & nbsp & nbsp 相关结果发表在Small上(F. Liu, C. Wang, Q. Tang,& nbsp Conductivity Maximum in 3D Graphene Foams,Small2018, 1801458)。该工作获得国家自然科学基金、中科院B类先导项目的支持。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/5addedc1-a85f-428b-8e87-abb19fb9b6da.jpg" title=" 9.jpg" / /p p /p p 图1.理论框架。(a)第一级:研究石墨烯薄片间的电导。(b)第二级:提取平均接触面积、平均接触点密度等几何特征。(c) 理论计算结果表明存在电导率极大现象。 /p p /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/b3859686-a4f8-4a85-bfb6-528a3612ed53.jpg" title=" 29.jpg" / /p p 图2. 外载作用下,三维石墨烯泡沫材料的电阻变化规律。(a)不同应变下,三维石墨烯泡沫材料的结构演化。(b)电阻随应变的变化。(c)循环加载下电阻的变化。(d)第七次循环加载下电阻随应变的变化。 /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。
  • 美国MYRONL(麦隆)便携式电导/PH表
    美国MYRONL(麦隆)便携式电导/PH表 1. 高精度:精度达到读数的1% 。 2. 可靠:全防水(NEMA6/IP67),全封闭按键,可浮在水面,防水深度:1m 。 3. 易用:单手操作,大屏幕液晶显示,独有内置测试杯,无需更换电导电极即可测试从超纯水到污水的各种水体,内置20点数据储存,易于校正,带时间日期显示。 可选型号: 6P 6参数便携电导/PH表(电导,TDS,电阻,PH,ORP,温度) 4P 4参数便携电导表(电导,TDS,电阻,温度) 技术指标 pH ORP 电导 TDS 电阻 温度 量程 0-14pH +/-999MV 0-999&mu S 10-200MS 0-9999PPM 10-200PPT 10K&Omega -30M&Omega 0- 71℃ 分辨率 +/-1pH +/-1MV 0.01(1000&mu S) 0.01(1000PPM) 0.01(1M&Omega ) 0.1℃ 精度 +/-1PH +/-1MV 读数的+/-1% 读数的+/-1% 读数的+/-1% +/-0.1℃ 自动温度补偿 1-71℃ 1-71℃ 1-71℃ 1-71℃
  • 有了这款丝绸传感器,穿衣服就能监控身体状况?
    p   从智能袜子、运动衣服计算消耗已经成为可穿戴人体传感器最新的必备技术,研究人员正在采用用世界上最理想的织物丝绸,开发出一种更灵活、灵敏的新一代多功能设备可以实时监控许多身体功能。 /p p   这项技术在美国化学协会(ACS)创办全国会议及博览会上展示,美国化学协会是全球最大的科学协会,此次展会是越过9400演示大范围的科学主题活动。 /p p   人体传感器由半导体组成,在人体健康监测领域有巨大潜力。但它还有一些挑战性难题。例如在应变传感器力测量变化时,敏感度不足、可伸缩性不强等。 /p p   丝绸是天然材料,比钢灵活比尼龙更强大,可以克服这些问题,且纤维还具有良好的生物相容性和轻量化特点。然而,丝绸不能导电。为解决这一障碍,研究员通过找到一种方法来增加丝绸的电导率,有效地应用于体感设备。 /p p   研究人员计划尝试两种不同的策略。在一个方法中,他们把丝绸置于温度在1112° F到5432° F的惰性气体环境中,在此温度丝绸成为充满氮和碳的石墨颗粒,这种状态下是导电的。使用这种方法,这个团队开发了压力传感器、应变传感器和一个可以同时测量温度和压力的双模传感器。 /p p   另一种方法中,团队对家蚕喂碳纳米管和石墨烯,通过蚕把这些纳米粒子添加到丝绸。到目前为止,这种技术还没有产生导电纤维,但研究人员继续试验这种方法,并相信它们能使其发挥作用。 /p p   研究者热衷于探索如何开发一套由纳米发电机运行组成的基于丝绸的传感器,研究员还建议丝绸传感器用来构造更实用的机器人,可以感知温度、触觉或湿度,甚至可以辨别不同人的声音。 /p
  • 经典库尔特原理及其发展——颗粒表征电阻法(下)
    前文回顾:发明人库尔特的传奇人生——颗粒表征电阻法(上)一、经典库尔特原理在经典电阻法测量中,壁上带有一个小孔的玻璃管被放置在含有低浓度颗粒的弱电解质悬浮液中,该小孔使得管内外的液体相通,并通过一个在孔内另一个在孔外的两个电极建立一个电场。通常是在一片红宝石圆片上打上直径精确控制的小孔,然后将此圆片通过粘结或烧结贴在小孔管壁上有孔的位置。由于悬浮液中的电解质,在两电极加了一定电压后(或通了一定电流后), 小孔内会有一定的电流流过(或两端有一定的电压),并在那小孔附近产生一个所谓的“感应区”。含颗粒的液体从小孔管外被真空或其他方法抽取而穿过小孔进入小孔管。当颗粒通过感应区时,颗粒的浸入体积取代了等同体积的电解液从而使感应区的电阻发生短暂的变化。这种电阻变化导致产生相应的电流脉冲或电压脉冲。图1 颗粒通过小孔时由于电阻变化而产生脉冲在测量血球细胞等生物颗粒时所用的电解质为生理盐水(0.9%氯化钠溶液),这也是人体内液体的渗透压浓度,红细胞可以在这个渗透压浓度中正常生存,浓度过低会发生红细胞的破裂,浓度过高会发生细胞的皱缩改变。在测量工业颗粒时,通常也用同样的电解质溶液,对粒度在小孔管测量下限附近的颗粒,用 4%的氯化钠溶液以增加测量灵敏度。当颗粒必须悬浮在有机溶剂内时,也可以加入适用于该有机溶液的电解质后,再用此有机 溶液内进行测量。通过测量电脉冲的数量及其振幅,可以获取有关颗粒数量和每个颗粒体积的信息。测量过程中检测到的脉冲数是测量到的颗粒数,脉冲的振幅与颗粒的体积成正比,从而可以获得颗粒粒度及其分布。由于每秒钟可测量多达 1 万个颗粒,整个测量通常在数分钟内可以完成。在使用已知粒度的标准物质进行校准后,颗粒体积测量的准确度通常在 1-2%以内。通过小孔的液体体积可以通过精确的计量装置来测量,这样就能从测量体积内的颗粒计数得到很准确的颗粒数量浓度。 为了能单独测量每个颗粒,悬浮液浓度必须能保证当含颗粒液体通过小孔时,颗粒是一个一个通过小孔,否则就会将两个颗粒计为一个,体积测量也会发生错误。由于浓度太高出现的重合效应会带来两种后果:1)两个颗粒被计为一个大颗粒;2)两个本来处于单个颗粒探测阈值之下而测不到的颗粒被计为一个大颗粒。颗粒通过小孔时可有不同的途径,可以径直地通过小孔,但也可能通过非轴向的途径通过。非轴向通过时不但速度会较慢,所受的电流密度也较大,结果会产生表观较大体积的后果,也有可能将一个颗粒计成两个[1]。现代商业仪器通过脉冲图形分析可以矫正由于非轴向流动对颗粒粒度测量或计数的影响。图2 颗粒的轴向流动与非轴向流动以及产生的脉冲经典库尔特原理的粒度测量下限由区分通过小孔的颗粒产生的信号与各种背景噪声的能力所决定。测量上限由在样品烧杯中均匀悬浮颗粒的能力决定。每个小孔可用于测量直径等于 2%至 80%小孔直径范围内的颗粒,即 40:1 的动态范围。实用中的小孔直径通常为 15 µm 至 2000 µm,所测颗粒粒度的范围为 0.3 µm 至 1600 µm。如果要测量的样品粒度分布范围比任何单个小孔所能测量的范围更宽,则可以使用两个或两个以上不同小孔直径的小孔管,将样品根据小孔的直径用湿法筛分或其他分离方法分级,以免大颗粒堵住小孔,然后将用不同小孔管分别测试得到的分布重叠起来,以提供完整的颗粒分布。譬如一个粒径分布为从 0.6 µm 至 240 µm 的样品,便可以用 30 µm、140 µm、400 µm 三根小孔管来进行测量。 库尔特原理的优点在于颗粒的体积与计数是每个颗粒单独测量的,所以有极高的分辨率,可以测量极稀或极少个数颗粒的样品。由于体积是直接测量而不是如激光衍射等技术的结果是通过某个模型计算出来的,所以不受模型与实际颗粒差别的影响,结果一般也不会因颗粒形状而产生偏差。该方法的最大局限是只能测量能悬浮在水相或非水相电解质溶液中的颗粒。使用当代微电子技术,测量中的每个脉冲过程都可以打上时间标记后详细记录下来用于回放或进行详细的脉冲图形分析。如果在测量过程中,颗粒有变化(如凝聚或溶解过程,细胞的生长或死亡过程等),则可以根据不同时间的脉冲对颗粒粒度进行动态跟踪。 对于球状或长短比很接近的非球状颗粒,脉冲类似于正弦波,波峰的两侧是对称的。对很长的棒状颗粒,如果是径直地通过小孔,则有可能当大部分进入感应区后,此颗粒还有部分在感应区外,这样产生的脉冲就是平台型的,从平台的宽度可以估计出棒的长度。对所有颗粒的脉冲图形进行分析,可以分辨出样品中的不同形状的颗粒。 大部分生物与工业颗粒是非导电与非多孔性的。对于含贯通孔或盲孔的颗粒,由于孔隙中填满了电解质溶液,在颗粒通过小孔时,这些体积并没有被非导电的颗粒物质所替代而对电脉冲有所贡献,所以电感应区法测量这些颗粒时,所测到的是颗粒的固体体积,其等效球直径将小于颗粒的包络等效球直径。对于孔隙率极高的如海绵状颗粒,测出的等效球直径可以比如用激光粒度仪测出的包络等效球小好几倍。 只要所加电场的电压不是太高,通常为 10 V 至 15 V,导电颗粒譬如金属颗粒也可以用电阻法进行测量,还可以添加 0.5%的溴棕三甲铵溶液阻止表面层的形成。当在一定电流获得结果后,可以使用一半的电流和两倍的增益重复进行分析,应该得到同样的结果。否则应使用更小的电流重复该过程,直到进一步降低电流时结果不变。 在各种制造过程中,例如在制造和使用化学机械抛光浆料、食品乳液、药品、油漆和印刷碳粉时,往往在产品的大量小颗粒中混有少量的聚合物或杂质大颗粒,这些大颗粒会严重影响产品质量,需要进行对其进行粒度与数量的表征。使用库尔特原理时,如果选择检测阈值远超过小颗粒粒度的小孔管(小孔直径比小颗粒大 50 倍以上),则可以含大量小颗粒的悬浮液作为基础液体,选择适当的仪器设置与直径在大颗粒平均直径的 1.2 倍至 50 倍左右的小孔,来检测那些平均直径比小颗粒至少大 5 倍的大颗粒 [2]。 二、库尔特原理的新发展 可调电阻脉冲感应法可调电阻脉冲感应法(TRPS)是在 21 世纪初发明的,用库尔特原理测量纳米颗粒的粒度与计数。在这一方法中,一个封闭的容器中间有一片弹性热塑性聚氨酯膜,膜上面有个小孔,小孔的大小(从 300 nm 至 15 m)可根据撑着膜的装置的拉伸而变来达到测量不同粒度的样品。与经典的电阻法仪器一样,在小孔两边各有一个电极,测量由于颗粒通过小孔而产生的电流(电压) 变化。它的主要应用是测量生物纳米颗粒如病毒,这类仪器不用真空抽取液体,而是用压力将携带颗粒的液体压过小孔。压力与电压都可调节以适用于不同的样 品。由于弹性膜的特性,此小孔很难做到均匀的圆形,大小也很难控制,每次测得的在一定压力、一定小孔直径下电脉冲高度与粒度的关系,需要通过测量标准颗粒来进行标定而确定。图3 可调电阻脉冲感应法示意图当小孔上有足够的压力差时,对流是主要的液体传输机制。 由于流体流速与施加的压力下降成正比,颗粒浓度可以从脉冲频率与施加压力之间线性关系的斜率求出。但是需要用已知浓度的标准颗粒在不同压力下进行标定以得到比例系数[3]。 这个技术在给定小孔直径的检测范围下限为能导致相对电流变化 0.05%的颗粒直径。检测范围的上限为小孔孔径的一半,这样能保持较低程度的小孔阻塞。典型的圆锥形小孔的动态范围 为 5:1 至 15:1,可测量的粒径范围通常从 40 nm 至 10 µm。 此技术也可在测量颗粒度的同时测量颗粒的 zeta 电位,但是测量的准确度与精确度都还有待提高,如何排除布朗运动对电泳迁移率测量的影响也是一个难题[4]。微型化的库尔特计数仪随着库尔特原理在生物领域与纳米材料领域不断扩展的应用,出现了好几类小型化(手提式)、微型化的库尔特计数仪。这些装置主要用于生物颗粒的检测与计数,粒度不是这些应用主要关心的参数,小孔的直径都在数百微米以内。与上述使用宏观压力的方法不同的是很多这些设计使用的是微流控技术,整个装置的核心部分就是一个微芯片,携带颗粒的液体在微通道中流动,小孔是微通道中的关卡。除了需要考虑液体微流对测量带来的影响,以及可以小至 10 nm 的微纳米级电极的生产及埋入,其余的测量原理和计算与经典的库尔特计数器并无两致。这些微芯片可以使用平版印刷、玻璃蚀刻、 防蚀层清除、面板覆盖等步骤用玻璃片制作[5], 也可以使用三维打印的方式制作[6]。一些这类微流控电阻法装置已商业化。图4 微流计数仪示意图利用库尔特原理高精度快速的进行 DNA 测序近年来库尔特原理还被用于进行高精度、快速、检测误差极小的 DNA 或肽链测序。这个技术利用不同类型的纳米孔,如石墨烯形成的纳米孔或生物蛋白质分子的纳米孔,例如耻垢分枝杆菌孔蛋白 A(MspA)。当线性化的 DNA-肽复合物缓慢通过纳米孔时,由于不同碱基对所加电场中电流电压的响应不同,通过精确地测量电流的变化就可对肽链测序。由于此过程不影响肽链的完整性,如果将实验设计成由于电极极性的变化而肽链可以来 回反复地通过同一小孔,就可以反复地读取肽链中的碱基,在单氨基酸变异鉴定中的检测误差率可小于 10-6[7,8]。图5 纳米孔 DNA 测序库尔特原理的标准化 早在 2000 年,国际标准化组织就已成文了电感应区法测量颗粒分布的国际标准(ISO 13319),并得到了广泛引用。在 2007 年与 2021 年国际标准化组织又前后两次对此标准进行了修订。中国国家标委会也在 2013 年对此标准进行了采标,成为中国国家标准(GB/T 29025-2012)。参考文献【1】Berge, L.I., Jossang, T., Feder, J., Off-axis Response for Particles Passing through Long Apertures in Coulter-type Counters, Meas Sci Technol, 1990, 1(6), 471-474. 【2】Xu, R., Yang, Y., Method of Characterizing Particles, US Patent 8,395,398, 2013. 【3】Pei, Y., Vogel, R., Minelli, C., Tunable Resistive Pulse Sensing (TRPS), In Characterization of Nanoparticles, Measurement Processes for Nanoparticles, Eds. Hodoroaba, V., Unger, W.E.S., Shard, A.G., Elsevier, Amsterdam, 2020, Chpt.3.1.4, pp117-136.【4】Blundell, E.L.C.J, Vogel, R., Platt, M., Particle-by-Particle Charge Analysis of DNA-Modified Nanoparticles Using Tunable Resistive Pulse Sensing, Langmuir, 2016, 32(4), 1082–1090. 【5】Zhang, W., Hu, Y., Choi, G., Liang, S., Liu, M., Guan, W., Microfluidic Multiple Cross-Correlated Coulter Counter for Improved Particle Size Analysis, Sensor Actuat B: Chem, 2019, 296, 126615. 【6】Pollard, M., Hunsicker, E., Platt, M., A Tunable Three-Dimensional Printed Microfluidic Resistive Pulse Sensor for the Characterization of Algae and Microplastics, ACS Sens, 2020, 5(8), 2578–2586. 【7】Derrington, I.M., Butler, T.Z., Collins, M.D., Manrao, E., Pavlenok, M., Niederweis, M., Gundlach, J.H., Nanopore DNA sequencing with MspA, P Natl Acad Sci, 107(37), 16060-16065, 2010. 【8】Brinkerhoff, H., Kang, A.S.W., Liu, J., Aksimentiev, A., Dekker, C., Multiple Rereads of Single Proteins at Single– Amino Acid Resolution Using Nanopores, Science, 374(6574), 1509-1513, 2021. 作者简介许人良,国际标委会颗粒表征专家。1980年代前往美国就学,受教于20世纪物理化学大师彼得德拜的关门弟子、光散射巨擘朱鹏年和国际荧光物理化学权威魏尼克的门下,获博士及MBA学位。曾在多家跨国企业内任研发与管理等职位,包括美国贝克曼库尔特仪器公司颗粒部全球技术总监,英国马尔文仪器公司亚太区技术总监,美国麦克仪器公司中国区总经理,资深首席科学家。也曾任中国数所大学的兼职教授。 国际标准化组织资深专家与召集人,执笔与主持过多个颗粒表征国际标准 美国标准测试材料学会与化学学会的获奖者 中国颗粒学会高级理事,颗粒测试专业委员会常务理事 中国3个全国专业标准化技术委员会的委员 与中国颗粒学会共同主持设立了《麦克仪器-中国颗粒学报最佳论文奖》浸淫颗粒表征近半个世纪,除去70多篇专业学术论文、SCI援引近5000、数个美国专利之外,著有400页业内经典英文专著《Particle Characterization: Light Scattering Methods》,以及即将由化学工业出版社出版的《颗粒表征的光学技术及其应用》。点击图片查看更多表征技术
  • 赛默飞世尔科技推出Orion 台式制药用水pH、电导率测量仪
    在2010中国药典《化学二部》中针对纯化水、注射用水、灭菌注射用水修订了pH并新增了电导率的测定法标准,其测定内容与美国药典USP/中的测定要求基本一致。赛默飞世尔科技水质分析仪器应用实验室针对两国药典中的相关测定方法做过一系列实验和计算,证实OrionOrion台式制药用水pH、电导率测量仪完全可以满足制药业用水测量要求,并总结了一套完整的测量方案,配合测量套装可以让用户开箱即可进行pH、电导率的校准、测定,快速、精确、简便地得到测量结果。 优异的性能特点帮助用户轻松应对中国、美国药典之相关要求! • 电导率电极常数误差在±2%的范围内; • 仪表电导率分辨率达0.1μs/cm(最低可达0.001μs/cm),精度±0.1μs/cm(最低可达0.01μs/cm);pH分辨率达0.001pH,相对精度±0.001pH; • 仪表具有温度校正功能,确保温度测量误差在±2℃以内; • 通过主机轻松设置温度补偿模式或非温度补偿模式; • 仪表可设置为自动终点、连续、定时三种测量模式; • 独有的电导率校准套件用于主机校准,严格控制仪表的准确性; • 主机预留搅拌器接口,选择电极式搅拌附件即可满足药典在电导率测量时的搅拌要求,并有7档搅拌速率可调,保证批量测量过程中搅拌速率的一致性; • 标配电导率电极流通池,可避免水样与空气接触,使得结果更准确、快速; • 可提供pH/电导率双参数套装,可同时测量并显示样品pH、电导率值,便于与药典中的标准值进行比较; • 可提供NIST标准pH缓冲液(1.68,4.01,6.86,9.18,12.45)和电导率标准液(100 μs/cm),便于校准使用; • 可为用户提供专业的IQ/OQ/PQ认证服务; • 主机预留打印机接口,可选配打印机。 510M-18 5-Star精密型台式制药用水pH、电导率双参数测量套装 • 5-Star 台式多参数测量仪表,测量范围电导率0.001μs/cm – 3000ms/cm,pH -2.000~19.999pH • 8102BNUWP 超级ROSS复合pH电极 • 013016MD纯水电导电极 • pH电极储存液、填充液 • pH缓冲溶液 • 电导标准液(100μs/cm),符合NIST,可提供分析证书 • 电导率校正套件 • 搅拌器 • 电极支架 • 软件和数据线 310C-18 3-Star精密型台式制药用水电导率测量套装 • 3-Star 台式电导率测量仪,测量范围0.001μs/cm – 3000ms/cm • 013016MD纯水电导电极 • 电导标准液(100 μs/cm),符合NIST,可提供分析证书 • 电导率校正套件 • 电极支架 310P-01N 3-Star精密型台式制药用水pH测量套装 • 3-Star 台式pH测量仪,测量范围:-2.000~19.999pH • 8157BNUMD 超级ROSS三合一pH 电极 • pH缓冲溶液 • 电极储存液 • 电极支架 -------------------------------------------------------------------------------- Star仪表特点: • 符合USP标准 • 符合GLP标准 • 符合21CFR11 – Star Navigator软件 • 可切换为温度手动补偿或自动补偿,温度校准功能 • 可提供符合USP的仪表校正套件 • 可下载USP测试步骤,仪表校正和Star Navigator使用方法的应用方案 013016MD电导率电极特点: • 电极常数0.1cm-1,适合测量低电导率样品,如纯水、超纯水样品 • 测量范围0.01μs/cm - 300μs/cm • 内置温度电极,自动温度补偿 • 不锈钢电极,纯水测量时优于铂电极(铂电极表面容易沾染污染物,清洗表面将改变电极常数)。 • 附带可拆卸玻璃流通池(测量槽),测量时可以避免水样和空气接触,测量更准确、快速 • 网上可下载USP测试步骤,电极常数校正和测量注意事项的应用方案 8102BNUWP、8157BNUMD超级ROSS复合pH电极特点: • 独有ROSS专利技术,I2/I-参比系统,相比于传统Ag/AgCl电极,响应更快速、精确度更高、测量更准确、寿命更长。 • 双液接界设计,拓展了电极的应用。 • 低电阻率配方的玻璃膜使得测量纯水更加准确。 关于赛默飞世尔科技 赛默飞世尔科技(纽约证交所代码: TMO)是科学服务领域的世界领导者。我们致力于帮助我们的客户使世界更健康、更清洁、更安全。公司年销售额超过 100 亿美元,拥有员工约35,000人。主要客户类型包括:医药和生物技术公司、医院和临床诊断实验室、大学、科研院所和政府机构,以及环境与工业过程控制行业。借助于Thermo Scientific 和 Fisher Scientific 两个首要品牌,我们将持续技术创新与最便捷的采购方案相结合,为我们的客户、股东和员工创造价值。我们的产品和服务有助于加速科学探索的步伐,帮助客户解决在分析领域所遇到的从复杂的研究项目到常规检测和工业现场应用的各种战。 欲了解更多信息,请浏览公司网站:www.thermofisher.com 或中文网站www.thermo.com.cn;www.fishersci.com.cn 。
  • 纯水和低电导率水的pH测量
    纯化水和其他低电导率水中测量pH值时的挑战和建议。 关键字pH值,纯水,低电导率水,低离子强度,电极,溶液。目标 以下应用说明描述了在纯化水和其他低电导率水中测量pH值时的挑战和建议。介绍 理论上,测量纯水的pH值似乎很简单。例如,纯水应该是中性的- pH 7.0,并且应该没有干扰。 纯水的pH测量是具有挑战性,因为pH电极响应往往漂移,可能是响应缓慢的,不可重复和不准确的。由于样品的低电导率、低离子强度溶液和普通离子强度缓冲液之间的差异、液体结电位的变化和二氧化碳对样品的吸收,在这些样品中测量更加困难。由于纯水溶液的电导率很低,所以溶液会像“天线”一样,电极响应可能会有干扰噪声。 通过了解在纯水和其他低导电性液体中测量pH值的挑战,您可以克服它们,并确保您的pH测量是可靠和一致的。什么是纯水?ASTM D5464将低导电性水描述为导电性ST350 三合一pH/ATC电极,测量pH同时补偿温度结果使测量更为方便。取样注意事项1. 小心处理低电导率水样,尽量减少空气和二氧化碳的吸收。建议使用玻璃容器,因为空气会通过塑料扩散。2. 对于样品的运输和储存,要将样品满装取样瓶中,这样就取样瓶上部不会有空气。3. 收集后尽快对样品进行测试,以尽量减少温度变化、样品氧化和与样品容器接触时间。4. 确保所有容器和设备在使用前用纯水进行三次冲洗,以避免可能来自各种来源的交叉污染。 校准pH电极 当测量低离子强度样品时,在高离子强度缓冲液中校准pH电极将增加稳定所需的时间。此外,样品污染的可能性也会增加。对于最精确的测量,缓冲液和样品应该具有相似的离子强度。当校准标准品与样品之间的偏差在2°C以内时,得到的结果最好。使用ATC或三合一电极来监控温度。如果样品和校准标准不能在同一温度下,测量在该温度下的pH值,并使用ATC或三极管测量温度并相应地调整斜率。记录结果时,要同时报告pH值和温度读数。 电极校准后冲洗好,以避免交叉污染您的样品。只需少量的缓冲液就能显著改变纯净水的pH值。用尽可能干净的水冲洗。处理与维护pH电极 由于纯水可以从pH球泡中析出离子,将pH电极存储在电极存储溶液中,以恢复球泡敏感膜。如果响应变慢,清洁pH电极以重新激活pH球泡和液接界。如何测试纯净水和其他低导电性水的pH值1. 对于每个被测试的样品,准备一份用于测试和一个或多个用于冲洗。在放入测试样品之前,将pH电极浸入冲洗样品并轻轻搅动。2. 轻轻搅拌样品以加快电极反应。搅拌可以一直进行,但尽可能隔绝空气。3. 使用连续读数模式,让电极有足够的时间完全响应。最好的精度和准确度发生时,充足的时间以达到稳定。一旦建立了标准的响应时间,可以考虑使用定时读取来提高足够的等待时间,从而实现一致和精确的结果。4. 对于高精度的测量工作,ASTM D1293建议测试流动样品,直到漂移率最小和两个连续结果在期望的标准内一致。详见ASTM D1293 www.astm.org。 总结 在低离子强度的样品中获得一致的pH值是相当困难的,而且常常令人沮丧。通过采用一些最佳做法,并遵循本应用笔记中概述的建议,您可以提高测量精度,减少电极漂移,并防止样品污染您的pH值测量。
  • 导电性调节的双极电化学发光传感平台解决方案
    一、实验目的该方案旨在开发一种基于导电性调节的双极电化学发光(The bipolar electrode based ECL,BPE-ECL)传感平台,用于无指示剂的均相生物分析。该平台通过导电性生物传感技术与ECL报告系统的结合,实现了在无需外源电活性指示剂的情况下进行目标检测。研究以miRNA-21的检测为示范,探索该方案的可行性和应用前景。二、实验使用的仪器设备和耗材试剂1. 仪器设备超微弱发光分析仪:BPCL-2,结合光电倍增管(PMT)操作电压为-800V,用于测量ECL发光强度。电化学工作站:用于施加电位。电导率仪:用于测量溶液的电导率。电泳仪:用于聚丙烯酰胺凝胶电泳(PAGE),验证核酸杂交链式反应(HCR)。生物分子成像仪:用于电泳结果成像。2. 耗材试剂聚二甲基硅氧烷(PDMS):用于制作传感和报告池。Ru(bpy)32+和TPrA:作为ECL检测体系的核心试剂。氯金酸(HAuCl4):用于电极金属化处理。合成核酸:由Sangon Biotech提供,包括探针DNA、H1、H2及目标miRNA-21等。人乳腺癌细胞:用于miRNA-21的实际应用检测。超纯水:18.2 MΩcm,作为所有实验的溶剂。三、实验过程1. BPE传感器的制作(1). ITO玻璃板的准备:从供应商处采购电阻小于6Ω/平方的ITO玻璃板,并在其上制作导电BPE,确保传感池包含BPE的阴极和驱动电位的阳极,而报告池包含BPE的阳极和驱动电位的阴极。(2). 电沉积金:为了提高导电性,分别在BPE的阴极和驱动电位的阴极上进行金电沉积。2. 杂交链式反应(HCR)的进行(1). 反应混合:在超纯水中混合探针DNA、H1和H2,浓度分别为0.5 μM、5 μM和5 μM。(2). 目标miRNA-21的添加:将不同浓度的miRNA-21加入混合物中,37°C孵育2小时以进行HCR反应。3. 聚丙烯酰胺凝胶电泳(PAGE)验证:(1). 电泳条件:在TBE缓冲液(1×)中,恒定电压80V,室温下进行2小时电泳。(2). 成像分析:使用生物分子成像仪拍摄凝胶,以验证探针DNA、H1和H2的杂交情况。4. BPE-ECL传感检测(1). 准备工作溶液:在报告池中加入200μL含有5mM Ru(bpy)32+和5mM TPrA的PBS缓冲液(0.1 M,pH 7.0),在传感池中加入HCR孵育后的样品。(2). ECL测量:使用循环伏安法,电位范围为1.0-4.5V,扫描速率为100 mV/s,进行ECL测量。每个样品测量三次,计算标准偏差。四、实验结果与讨论1. HCR反应和导电性变化的验证(1). PAGE分析(图1A):短核酸(探针、H1、H2)在低分子量位置显示荧光带,而miRNA-21诱导的核酸聚合物在高分子量位置显示。这验证了目标miRNA-21触发了探针、H1和H2的杂交反应。(2). 导电性测量(图1B):混合短核酸后溶液的导电性显著增加,而加入miRNA-21后,导电性显著下降。这表明生成的长核酸聚合物导电性较差。(3). ECL测量(图1C):ECL强度在短核酸(22 bp)溶液中显著高于长核酸(1250 bp),进一步验证了导电性对BPE-ECL系统的重要影响。(4). ECL响应的验证(图1D):相较于无miRNA-21存在的情况(曲线g),miRNA-21存在时ECL响应显著降低(曲线h),因为miRNA-21诱导的HCR生成了导电性较差的核酸聚合物。图1. (A) PAGE分析: (a-c通道) 探针、H1、H2;(d通道) H1 + H2;(e通道) 探针 + H1 + H2;(f通道) 探针 + H1 + H2 + miRNA-21。(B) 对应PAGE相同条件下的导电性比较。(C) 5 μM短链(22 bp)和长链(1250 bp)核酸溶液的ECL响应比较。(D) BPE-ECL生物测定在无miRNA-21 (g) 和有1 pM miRNA-21 (h) 情况下的ECL响应。2. 分析条件的优化(1). 探针浓度(图2A):ECL强度差值(ΔECL)随着探针浓度的增加而增加,在浓度超过0.5 μM后达到平台期。因此,选用0.5 μM作为最佳探针浓度。(2). H1/H2浓度(图2B):随着H1/H2浓度的增加,ΔECL响应持续增强,在5 μM时达到饱和,表明5 μM为最佳H1/H2浓度。(3). 温度(图2C):ΔECL响应随着温度升高至37°C后增加,随后略有下降,表明最佳反应温度为37°C。(4). 反应时间(图2D):ΔECL响应随HCR反应时间的延长而增加,在120分钟后达到最大,选择120分钟作为最佳反应时间。图2. (A) 探针浓度,(B) H1/H2浓度([H1]:[H2] = 1:1),(C) 温度,和 (D)反应时间对ΔECL响应的影响。所有实验中的miRNA-21浓度均为1 pM。3. 传感系统的性能评估(1). 检测限与线性范围(图3):不同浓度miRNA-21的ECL响应如图3A所示。ECL强度与miRNA-21浓度的对数呈良好线性关系(图3B),线性范围为1 fM至10 nM,检测限为0.33 fM。图3. (A) 不同浓度miRNA-21的ECL响应: (a&minus i) 空白, 1 fM, 10 fM, 100 fM, 1 pM, 10 pM, 100 pM, 1 nM, 10 nM。(B) ECL强度与miRNA-21对数浓度之间的线性关系。(2). 选择性(图4A):高结构类似物(miRNA-122、miRNA-141、miRNA-155)的检测结果表明,BPE-ECL传感系统对miRNA-21具有良好的特异性。(3). 稳定性和重复性(图4B, 4C):ECL信号在八次重复测量中稳定,RSD为2.56%,三种不同浓度miRNA-21的RSD分别为3.2%、2.4%和1.4%,表明系统具有良好的稳定性和重复性。(4). 实际应用(图4D):检测不同数量MCF-7细胞裂解液中的miRNA-21,ECL信号随细胞数量增加而下降,验证了该传感平台在临床样品检测中的应用潜力。图4. (A) 不同miRNA类似物的ECL响应,miRNA-122、miRNA-141和miRNA-155浓度为10 pM,miRNA-21浓度为1 pM。 (B) BPE-ECL生物传感平台的稳定性。 (C) BPE-ECL传感器对不同浓度miRNA-21响应的重现性。 (D) 不同数量MCF-7细胞裂解液的ECL响应。五、结论本方案提出了一种基于导电性调节的BPE-ECL生物传感平台,该平台利用目标miRNA-21诱导的HCR反应生成长链核酸聚合物,导致传感池导电性降低,进而减少报告池的ECL信号输出。该平台具备传统BPE-ECL传感器的优点,通过物理分离传感和报告反应有效避免了干扰,且无需外源电活性指示剂。该方案简单、灵敏、快速,并在实际样品检测中表现出良好的应用前景。未来,该方案有望进一步应用于包括DNA、小分子、蛋白质、细胞和细菌等多种目标的定量和定性检测。*因学识有限,难免有所疏漏和谬误,恳请批评指正*资料出处:免责声明:1.本文所有内容仅供行业学习交流,不构成任何建议,无商业用途。2.我们尊重原创和版权,如有疏忽误引用您的版权内容,请及时联系,我们将在第一时间侵删处理!
  • 深圳检验检疫局接地电阻检测能力国际领先
    近日,深圳检验检疫局机电实验室在国际权威能力验证机构澳大利亚IFM质量服务有限责任公司(简称IFM)组织的接地电阻能力验证中获得满意结果,标志着该局机电实验室接地电阻的检测能力达到国际领先水平。此次能力验证既证实了该局机电实验室接地电阻试验的出色检测能力,也为该局机电实验室明确自身在全球检测机构中定位及未来发展方向提供了平台。   IFM是国际电工委员会电工产品安全认证体系(IECEE)指定的能力验证机构。此次能力验证检测涵盖范围广,样品包含了3个电阻,并且分别要求在3个电流状态下进行测量,至少需要测量9组,共18个数据,基本覆盖了日常检测工作中的各种情况 此次能力验证参与实验室数量多。全球共有302家实验室参加本次验证,其中231家实验室获得满意结果,占76%,参加实验室多为国际电工委员会授权认可的国际技术领域最具权威的检测机构。此次能力验证引入了实验室间环境控制、仪器设备先进性水平的比较。通过实验室间环境温度控制的数据,横向比较了实验室的环境控制能力,并且分析了不同环境控制能力下的检测数据。
  • 电阻加热蒸发源及控制器研制
    table border=" 1" cellspacing=" 0" cellpadding=" 0" tbody tr td width=" 86" p style=" line-height: 1.75em " 成果名称 /p /td td width=" 535" colspan=" 3" style=" word-break: break-all " p style=" line-height: 1.75em " strong 电阻加热蒸发源及控制器 /strong /p /td /tr tr td width=" 95" p style=" line-height: 1.75em " 单位名称 /p /td td width=" 535" colspan=" 3" p style=" line-height: 1.75em " 中国科学院物理研究所 /p /td /tr tr td width=" 95" p style=" line-height: 1.75em " 联系人 /p /td td width=" 182" p style=" line-height: 1.75em " 郇庆 /p /td td width=" 126" p style=" line-height: 1.75em " 联系邮箱 /p /td td width=" 202" p style=" line-height: 1.75em " qhuan_uci@yahoo.com /p /td /tr tr td width=" 95" p style=" line-height: 1.75em " 成果成熟度 /p /td td width=" 531" colspan=" 3" p style=" line-height: 1.75em " □正在研发& nbsp □已有样机& nbsp □通过小试& nbsp □通过中试& nbsp √可以量产 /p /td /tr tr td width=" 95" p style=" line-height: 1.75em " 合作方式 /p /td td width=" 531" colspan=" 3" p style=" line-height: 1.75em " √技术转让& nbsp & nbsp √技术入股& nbsp & nbsp □合作开发& nbsp & nbsp √其他 /p /td /tr tr td width=" 648" colspan=" 4" style=" word-break: break-all " p style=" line-height: 1.75em " strong 成果简介:& nbsp /strong /p p style=" text-align:center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201604/insimg/7a88eaa5-8603-403c-bd0d-271d8a438f3c.jpg" title=" 1.jpg" width=" 400" height=" 180" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" style=" width: 400px height: 180px " / /p p style=" text-align:center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201604/insimg/5ecfa9a4-14a2-4f8a-86d4-7292f56fab4f.jpg" title=" 2.jpg" width=" 500" height=" 103" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" style=" width: 500px height: 103px " / /p p style=" line-height: 1.75em " & nbsp & nbsp 电阻加热坩埚的方式,对材料进行热蒸发。该部件采用超高真空兼容设计(CF35 法兰), 具有水冷和手动挡板功能。其水冷采用特殊设计结构,具有水冷效率高、不需要区分进水/ 出水口的特点。专利设计的坩埚结构,可以在不破坏加热钨丝的情况下更换蒸发材料。目前 该设备已在国内外多家单位进行了尝试性推广,包括中科院物理所、清华大学、北京大学、 南京大学、华东理工大学、法国 CEA、美国加州大学 Irvine 分校、美国 LBNL,效果良好。 其主要技术指标为: br/ & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 安装法兰:& nbsp CF35 br/ & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 超高真空兼容性:& nbsp 是 – 可烘烤至 200℃ br/ & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 腔内直径:& nbsp 34mm br/ & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 腔内长度:& nbsp 110mm~500mm 可定制 br/ & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 源数量:& nbsp 1 br/ & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 冷却方式:& nbsp 水冷 br/ & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 坩埚材料:& nbsp 99.8%三氧化二铝 br/ & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 工作温度:& nbsp 250℃~1200℃& nbsp & nbsp & nbsp & nbsp /p p style=" line-height: 1.75em " & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 温度测量:& nbsp 有 & nbsp & nbsp K型热电偶 br/ & nbsp & nbsp & nbsp 所配套控制器,具有 PID 控制和多段可编程功能。输出功率可定制,控温精度高。有上 位机软件,界面友好、使用方便。主要技术指标为: br/ & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 最大输出功率: 576W(36V/16A)--可定制 br/ & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 加热方式: 交流 br/ & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 控温表头: 多种控温表头可选 br/ & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 温度传感器: K 型热电偶(C 型热电偶可定制) /p /td /tr tr td width=" 648" colspan=" 4" p style=" line-height: 1.75em " strong 应用前景: /strong strong /strong br/ & nbsp & nbsp & nbsp 主要用于分子束外延系统以及其他超高真空设备中的有机材料及低温无机材料的热蒸 & nbsp & nbsp 发沉积。应用范围广,每年国内市场需求在数百套以上。 /p /td /tr tr td width=" 648" colspan=" 4" style=" word-break: break-all " p style=" line-height: 1.75em " strong 知识产权及项目获奖情况: /strong br/ & nbsp & nbsp & nbsp 发明专利:201410538769.9 /p /td /tr /tbody /table p br/ /p
  • 绝缘电阻仪器体积电阻表面电阻测试仪使用前都要注意什么?
    绝缘电阻仪器体积电阻表面电阻测试仪使用前都要注意什么?绝缘电阻仪器体积电阻表面电阻测试仪使用前请仔细阅读以下内容,否则将造成仪器损坏或电击情况。1. ◇检查仪器后面板电压量程是否置于10V档,电流电阻量程是否置于104档。2. ◇接通电源调零,(注意此时主机不得与屏蔽箱线路连接)在“Rx”两端开路的情况下,调零使电流表的显示为0000。然后关机。3. ◇应在“Rx”两端开路时调零,一般一次调零后在测试过程中不需再调零。 4. ◇测体积电阻时测试按钮拨到Rv边,测表面电阻时测试按钮拨到Rs边,5. ◇将待测试样平铺在不保护电极正中央,然后用保护电极压住样品,再插入被保护电极(不保护电极、保护电极、被保护电极应同轴且确认电极之间无短路)。6. ◇电流电阻量程按钮从低档位逐渐拨,每拨一次停留1-2秒观察显示数字,当被测电阻大于仪器测量量程时,电阻表显示“1”,此时应继续将仪器拨到量程更高的位置。测量仪器有显示值时应停下,在1min的电化时间后测量电阻,当前的数字乘以档次即是被测电阻。7. ◇测试完毕先将量程拨至(104)档,然后将测量电压拨至10V档, 后将测试按钮拨到中央位置后关闭电源。然后进行下一次测试。8. ◇接好测试线,将测试线将主机与屏蔽箱连接好。量程置于104档,打开主机后面板电源开关按钮。从仪器后面板调电压按钮到所要求的测量电压。(比如:GBT 1692-2008 硫化橡胶 绝缘电阻率的测定 标准中注明要求在500V电压进行测定,那么电压就要升到500V)9. ◇禁止将“RX”两端短路,以免微电流放大器受大电流冲击。10. ◇不得在测试过程中不要随意改动测量电压。11. ◇测量时从低次档逐渐拨往高次档。12. ◇接通电源后,手指不能触及高压线的金属部分。13. ◇严禁在试测过程随意改变电压量程及在通电过程中打开主机。14. ◇在测量高阻时,应采用屏蔽盒将被测物体屏蔽。15. ◇不得测试过程中不能触摸微电流测试端。16. ◇严禁电流电阻量程未在104档及电压在10V档,更换试样。技术指标1、电阻测量范围 0.01×104Ω~1×1018Ω2、电流测量范围为 2×10-4A~1×10-16A3、仪器尺寸 285mm× 245mm× 120 mm4、内置测试电压 100V、250V、500V、1000V5、基本准确度 1% (*注)6、内置测试电压 100V、250、500、1000V7、质量 约2.5KG8、供电形式 AC 220V,50HZ,功耗约5W9、双表头显示 3.1/2位LED显示安全注意事项1. 使用前务必详阅此说明书,并遵照指示步骤,依次操作。2. 请勿使用非原厂提供之附件,以免发生危险。3. 进行测试时,本仪器测量端高压输出端上有直流高压输出,严禁人体接触 ,以免触电。4. 为避免测试棒本身绝缘泄漏造成误差,接仪器测量端输入的测试棒应尽可 能悬空,不与外界物体相碰。5. 当被测物绝缘电阻值高,且测量出现指针不稳现象时,可将仪器测量线屏 蔽端夹子接 上。 例如: 对电 缆测缆 芯与 缆壳的 绝缘 时,除 将被 测物两 端分 别接于 输入 端与高压 端, 再将电 缆壳 ,芯之 间的 内层绝 缘物 接仪器 “G”,以消 除因 表面漏 电而 引起的测 量误 差。也 可用 加屏蔽 盒的 方法, 即将 被测物 置于 金属屏 蔽盒 内,接 上测 量线。
  • 磁电阻特性测试仪
    成果名称 磁电阻特性测试仪(EL MR系列) 单位名称 北京科大分析检验中心有限公司 联系人 王立锦 联系邮箱 13260325821@163.com 成果成熟度 □研发阶段 □原理样机 □通过小试 &radic 通过中试 &radic 可以量产 合作方式 □技术转让 &radic 技术入股 &radic 合作开发 □其他 成果简介: 本仪器专门为材料磁电阻特性测试而设计的,采用流行的USB接口将高精度的数据采集器与计算机相连,数据采集迅速准确;用户界面直观友好,极大地方便了用户的使用。 MR-150型采用电磁铁产生强磁场,高精度名牌仪表采集数据,精度高稳定性好适合科研中各类样品的磁电阻特性测试。 MR-4型采用亥姆霍兹线圈产生磁场,无剩磁。采用高精度名牌仪表采集数据,精度高稳定性好适合科研中AMR、GMR、TMR各类样品的磁电阻特性测试。 MR-2型采用集成化主机和多通道USB接口数据采集卡采集数据,稳定性好适合科研教学中性能较好的磁电阻样品测试。 MR-1型采用手动调节磁场和人工读数,适合与大中专院校本科生研究生的专业实验中使用。 主要技术参数: 一、系统控制主机:内含可1路可调恒流源(0.3mA~50mA)、2路4 1/2数字电压表和1块USB接口24bit数据采集卡;功耗50W。 二、自动扫描电源:0~± 5A,扫描周期8~80s。 三、亥姆霍兹线圈:0~± 160Gs。 四、测量专用检波与放大电路技术参数:输入信号动态范围为± 30 dB;输出电平灵敏度为30mV / dB;,输出电流为8mA;转换速率为25 V /&mu s;相位测量范围为0~180° ;相位输出时转换速率为30MHz;响应时间为40 ns~500 ns;测量夹头间隔10mm。 五、计算机为PC兼容机,Windows XP或Windows 7操作系统。 六、数据采集软件在Windows XP和Windows 7操作系统均兼容。 应用前景: 本仪器可用于金属、合金及半导体材料的电阻变温测量。适合于高校科研院所科研测试及开设专业实验。目前该仪器已经应用在北京科技大学材料学院及哈尔滨工业大学深圳研究生院的研究生实验教学及课题组科研测量中,取得良好的成效。 知识产权及项目获奖情况: 本仪器拥有完全自主知识产权和核心技术,曾在全国高校自制实验仪器设备评选活动中获得优秀奖。
  • 电阻为零的超导微处理器问世 能效高出半导体同类产品八十倍
    根据最近的一项估计,目前数据中心的耗能已高达全球电力的2%,这一数字在10年内有望攀升到8%。为逆转这种趋势,科学家们正考虑以全新的方式简化数据中心的微处理器。日本研究人员将这一想法发挥到了极致,创建了一种电阻为零的超导微处理器。基于AQFP的MANA微处理器。图片来源:IEEE频谱网站《IEEE固态电路》杂志报道,这种超导微处理器可为更高能效的计算能力提供潜在的解决方案,但新设计目前需要低于10开尔文(或—263℃)的超冷温度。研究人员创建的这种绝热超导微处理器,从原理上讲,在计算过程中不会从系统中获得或损失能量。这个新的微处理器原型称为MANA(单绝热集成体系结构),是世界上第一个绝热超导体微处理器。它由超导铌组成,并依赖于称为绝热量子通量参量电子(AQFP)的硬件组件。每个AQFP由几个快速作用的约瑟夫森结开关组成,这些结开关只需很少的能量即可支持超导体电子设备。MANA微处理器总共由2万多个约瑟夫森结(或1万多个AQFP)组成。研究人员解释说,用于构建微处理器的AQFP已经过优化,可以绝热运行,从而可在相对低的时钟频率(高达10GHz左右)下恢复从电源中汲取的能量。与传统超导电子产品数百吉赫兹的运行频率相比,这个数字要低得多。但这并不意味着MANA达到了10GHz的速度。实验显示,MANA的数据处理部分可在高达2.5GHz的时钟频率下运行,这使其与当今的计算技术相当。这种铌基微处理器的入门价格取决于低温和将系统冷却至超导温度的能源成本。不过,即使将冷却成本计算在内,与最先进的半导体电子设备(如7纳米鳍式场效应晶体管)相比,AQFP的能源效率仍然高出约80倍。由于MANA微处理器需要液氦水平的低温,因此它更适合于使用低温冷却系统的大规模计算基础架构,例如数据中心和超级计算机。
  • SX723便携式pH/电导率仪为北京地下水污染调查助力
    SX723便携式pH/电导率仪为北京地下水污染调查助力 &mdash &mdash 看闾丘露薇《水之殇 北京水污染调查》 在中国城市和乡村的地下,一场危机正在迫近。可是没有人知道,这个危机的真正严重程度。中国拥有世界人口总数的20%,但其淡水资源只占世界的5%到7%。为此大量抽取地下水资源,从而引发了地下水的危机。世界上人均水资源在1000立方米以下就是水资源紧张地区,然而北京地区的人均水资源仅仅100立方米,但是无度的浪费、污水排放,不仅污染了地表河流,也渗透到地下水之中,据2011年统计,中国大、中城市浅层地下水均遭污染,其中约50%的城市市区地下水污染严重。部分城市浅层低下水不能直接饮用。中国面临地下水污染的严重危机。 著名记者闾丘露薇走出演播室,实地查看北京市的北小河和清河,走访了民间环保人士和沿岸居民,北小河河道全长16.6公里,清河全长23.6公里,二条河流与北京人民的生活息息相关,沿途所见,污浊不堪,恶臭难闻,深切感受到水质污染的严重程度。河水污染更加殃及农田和地下水,随着地表水的枯竭,地下水日益成为人们生活灌溉用水的首选,但现在地下水面临着更大的危机。 闾丘露薇跟随北京环保局的工作人员来到北京顺义一处地下水观测井,近距离观察地下水的取样检测过程。期间,工作人员详细的讲解了地下水抽取过程,采样确认表的记录和流程,现场测试了地下水的pH值和电导率值。 北京环保局工作人员使用的测试仪器是上海三信仪表厂生产的防水型SX723便携式pH/电导率测量仪。 地表水污染对地下水影响日益加重,加剧了中国的水危机,为此,国务院已通过《全国地下水污染防治规划(2011&mdash 2020年)》。确定了以下工作目标:到2015年,规划投资27亿元,开展地下水污染状况调查,基本掌握和控制地下水污染源,遏制地下水水质恶化趋势。到2020年,对地下水污染源实现全面监控,重要地下水饮用水水源水质安全得到基本保障,建成地下水污染防治体系,总投资346.6亿元。随着规划的落实和开展,地下水处理将成为新兴环保产业,与此相关的仪器仪表将成为一个新的增长点。 上海三信仪表厂建厂20年来,一直致力于水质检测仪器和电极的研发与生产,有信心和实力为完成全国地下水污染防治规划作出自己的贡献,有信心和实力为中国乃至全世界的水质分析提供高品质的产品与服务。 【视频来源:凤凰卫视《走读大中华 水之殇:北京水污染调查》2012年4月6日 完整视频地址:http://v.ifeng.com/news/society/201204/35505707-7ce0-4837-a2cf-4249d378e010.shtml 观看视频 SX700系列防水型便携式电化学仪表 (pH, ORP, 电导率,电阻率,盐度,TDS,溶解氧,温度) 观看SX700系列产品视频介绍 ----------------------------------------------------------------------- 关于上海三信 上海三信仪表厂成立于1991年,位于上海市漕河泾工业开发区,工厂面积1260平方,是集研发、生产、销售为一体的专业的电化学仪表和电极制造商。主要产品包括pH,ORP,电导率,离子浓度,溶解氧,水质硬度,酸碱浓度等,产品质量上乘,外观精美,在国内外享有很高的声誉。我们拥有ISO9001:2008质量管理体系认证,产品具有CMC和CE 证书,我们期望为国内外用户提供最好的产品和服务。制造优秀的科学仪器,提升中国电化学仪表在国际市场上的竞争力是我们的目标,我们将为此不懈奋斗。 欲了解更多信息,请浏览公司网 www.shsan-xin.com
  • 工欲善其事,必先利其器 | 第二代电导率-塞贝克系数扫描探针显微镜在杭安装验收
    安装篇2020年春节前夕,通过工程师的安装调试和细致的讲解培训,二代电导率-塞贝克系数扫描探针显微镜(PSM II)在杭州创新研究院顺利安装并完成验收。该系统是国内二套PSM II,也是国内六套PSM。PSM II将用于块体和薄膜热电材料的塞贝克系数、均匀度检测与新型热电材料的研究。这套设备的投入使用将帮助杭州创新研究院在热电材料领域取得更快的发展。 德国工程师Dieter Platzek(中)与用户老师合影 设备篇电导率-塞贝克系数扫描探针显微镜是由德国PANCO公司与德国宇航中心联合研发的一款可以测量热电材料Seebeck系数二维分布的设备。自推出以来,该设备获得全球多个实验室的一致好评,已经成为快速检测样品性能的重要手段。后经研发人员的进一步升,全新推出的二代电导率-塞贝克系数扫描探针显微镜-PSM II具有更高的位置分辨率和测量精度。 产品特点:● 可以测量Seebeck系数二维分布的全球商业化设备。● 的力学传感器可以确保探针与样品良好的接触。● 采用锁相技术,精度超过大型测试设备。● 快速测量、方便使用,可测块体和薄膜。主要技术参数:● 位置定位精度:单向 0.05μm;双向 1μm● 大扫描区域:100 mm × 100 mm● 测量区域精度:5μm (与该区域的热传导有关)● 信号测量精度:100 nV (采用高精度数字电压表)● 测量结果重复性:重复性误差优于3%● 塞贝克系数测量误差: 测量功能梯度材料的梯度● 观察材料退化效应● 监测 NTC/PTC 材料的电阻漂移● 固体电介质材料中的传导损耗● 阴材料的电导率损耗● 巨磁阻材料峰值温度的降低,电阻率的变化● 样品的质量监控电导率-塞贝克系数扫描探针显微镜-PSM II
  • 工业电导率电导电极的选择与使用
    电极的选择与使用根据被测水样电导率的大小范围,选择常数合适的电极是准确测量的关键。特别是对纯水(100μS/cm时,宜用常数为1.0或10的铂黑电极测量以增大有效面积,使电极表面的电流密度显著下降,以有效削弱介质是浓溶液时容易产生的电极极化影响。仪表中设置的电极常数必须与电极上所标的常数一致。如所配电极上标注的电极常数为0.102,则仪表里设置的电极常数必须为0.102。
  • 材料变温电阻特性测试仪
    成果名称 材料变温电阻特性测试仪(EL RT-800) 单位名称 北京科大分析检验中心有限公司 联系人 王立锦 联系邮箱 13260325821@163.com 成果成熟度 □研发阶段 □原理样机 □通过小试 &radic 通过中试 &radic 可以量产 合作方式 □技术转让 &radic 技术入股 &radic 合作开发 □其他 成果简介: 本仪器专门为材料电阻特性变温测试而设计,采用专用高精度电阻和温度测量仪以及四端测量法减小接触电阻对测量的影响从而提高测量精度,样品采用氮气保护可连续测量-100℃~500 ℃条件下样品电阻随温度的变化。采用流行的USB接口将高精度的数据采集器与计算机相连,数据采集迅速准确;用户界面直观友好,能极大方便用户的使用。 主要技术参数: 一、信号源模式:大电流模式;小电流模式;脉冲电流模式。 二、电阻测量范围: 1&mu &Omega ~3M&Omega 。 三、电阻测量精度: ± 0.1%FS。 四、变温范围:液氮温度~900 ℃。 五、温度测量精度:热电阻0.1%± 0.1℃;热电偶0.5%± 0.5℃。 六、供电电源:220 VAC。 七、额定功率:500W。 八、数据采集软件在Windows XP、Windows 7操作系统均兼容。 应用前景: 本仪器可用于金属、合金及半导体材料的电阻变温测量。适合于高校科研院所科研测试及开设专业实验。 知识产权及项目获奖情况: 本仪器拥有完全自主知识产权和核心技术,曾在全国高校自制实验仪器设备评选活动中获得优秀奖。
  • 塞贝克系数/电阻测量系统助力Fe-Al-Si系热电模块研究,为物联网硬件供电提供新材料!
    导读:当今,化石能源短缺和环境污染问题凸显,能源的多元化和高效多利用成为解决能源与环境问题的一个重要途径。作为一种绿色能源技术和环保型制冷技术热电转换技术受到学术界和工业界的广泛关注。热电转换技术是利用材料的塞贝克效应与帕尔贴效应将热能和电能进行直接转换的技术,包括热电发电和热电制冷。这种技术具有系统体积小、可靠性高、不排放污染物、适用温度范围广等特点。热电器件可以实现热能和电能的直接转换,在废热回收和固态制冷领域具有重要的研究价值,对热电发电器件的能量转换效率进行测量是评价热电材料和器件性能的重要基础。 物联网( IoT ,Internet of Things )即“万物相连的互联网”,是互联网基础上延伸和扩展的网络,通过将射频识别、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备与互联网结合起来而形成的一个巨大网络,实现在任何时间、任何地点,人、机、物的互联互通。目前常用纽扣电池(coin cell)为物联网硬件供电,但由于高昂的更换费用及低可回收性,纽扣电池并不是一种理想电源。其他能量收集技术中,太阳能(solar cell)是一个可行方案且已经在某些领域中得到应用;另一种被广泛看好的技术为热电转换。如何将周围环境中的低温废热(473K)有效回收并转换为电能是热电转换技术能否大规模应用的关键。目前商用的热电转换模块(TEG)多使用Bi-Te基热电材料,但Bi及Te均为稀有元素且Te元素的毒性限制了其大规模应用,据测算,地壳中的全部Te元素无法满足百万兆别物联网硬件的供电,因此亟需寻找一种环境友好且可以大量生产的热电材料。与Bi-Te基热电材料相比,在473K以下有着良好热电转换表现的热电材料选择并不多,曾有报道指出,Mg-Sb基热电材料可部分应用于低温废热回收。近日,来自日本国立材料研究所(NIMS)及茨城大学(Ibaraki University)的研究人员使用低成本的Fe-Al-Si基热电材料(FAST)制备了热电转换模块,并对其热电转换特性进行了研究。分别使用两种方法制备的Fe-Al-Si基热电材料,并使用多种检测手段对其电学特性及热电转换性能分别进行了表征。图1 电导率(a, b);塞贝克系数(c, d);功率因子(e, f)与温度的关系(a, c, e: n-type b, d, f: p-type) 在进行了材料电输运特性的测试后科研人员随后采用了下图中的步骤制备了热电转换模块(TEG),并对其热电转换性能进行了测试。 图2 热电转换模块(TEG)制备流程经测试,使用Fe-Al-Si基热电材料制备的热电转换模块,其在室温及小温差条件(~5K)下的开路电压及输出功率数值均符合预期,并使用其为蓝牙通讯模块供电以验证其可靠性,更多测试结果请参考原文[1]。图3 热电转换模块(TEG)的开路电压及输出功率 以上工作中,材料的电导率、塞贝克系数使用日本Advance Riko公司生产的塞贝克系数/电阻测量系统ZEM-3测得,热电转换模块(TEG)的开路电压及输出功率使用日本Advance Riko公司生产的小型热电转换效率测量系统Mini-PEM测得。日本Advance Riko公司已专业从事“热”相关技术和设备的研究开发近60年,并一直走在相关领域的前端,为各地的科学研究及生产活动提供了诸如红外加热、热分析/热常数测量等系统。2018年初,Quantum Design 中国公司将日本Advance Riko公司的先进热电材料测试设备:小型热电转换效率测量系统Mini-PEM、塞贝克系数/电阻测量系统ZEM、热电转换效率测量系统PEM及大气环境下热电材料性能评估系统F-PEM引进中国。2018年7月,Quantum Design中国与日本Advance Riko达成协议,作为其热电材料测试设备在中国的代理商继续合作,携手将日本Advance Riko先进的热电相关设备介绍到中国。目前,所有中国用户购买的日本Advance Riko热电产品,均由Quantum Design中国公司的工程师团队负责安装及售后服务。同时,Quantum Design 中国公司在日本Advance Riko公司的协助下,在北京建立部分热电设备示范实验室和用户服务中心,更好的为中国热电技术的发展提供设备支持和技术服务。 参考文献:[1]. Yoshiki Takagiwa, Teruyuki Ikeda, and Hiroyasu Kojima, Earth-Abundant Fe−Al−Si Thermoelectric (FAST) Materials: from Fundamental Materials Research to Module Development, ACS Appl. Mater. Interfaces 2020, 12, 43, 48804–48810
  • 【新品主推】粮食水分测量仪的应用与发展趋势
    点击此处可了解更多产品详情:粮食水分测量仪  随着科技的不断发展,粮食水分测量仪在农业生产中得到了广泛的应用。该仪器利用物理和化学方法,快速准确地测量粮食的水分含量,为农业生产提供了重要的参考依据。    一、粮食水分测量仪的原理    粮食水分测量仪的原理主要基于电学和近红外原理。电学方法主要利用粮食的导电性与其含水量的关系,通过测量粮食的电导率或介电常数来推算其水分含量。近红外原理则是利用近红外光谱技术,通过分析粮食对特定波长光线的吸收和反射特性,来推断其水分含量。    二、电学方法原理    电学方法中,常用的有电阻式和电容式两种。电阻式水分测量仪利用粮食的导电性,通过测量电阻值与水分含量的关系来推算水分。电容式水分测量仪则是利用粮食的介电常数与其含水量的关系,通过测量电容值来推算水分。    三、近红外原理    近红外光谱技术是利用粮食中水分子对近红外光线的吸收特性来推断水分。该技术具有非破坏性、快速准确等优点,但也存在着对样品颜色、颗粒大小等因素敏感的问题。为提高测量的准确性和稳定性,常采用光谱预处理、多元回归等方法进行校正和优化。    四、粮食水分测量仪的应用与发展趋势    粮食水分测量仪在农业生产、粮食储存和加工等领域有着广泛的应用。通过准确测量粮食的水分含量,可以指导农业生产和储粮工作,避免因水分过高导致霉变或水分过低影响口感等问题。未来随着科技的不断进步和应用需求的提高,粮食水分测量仪将向着更加智能化、高精度、快速响应等方向发展。同时,随着物联网技术的普及,粮食水分测量仪将与智能农业系统相结合,实现远程监控和智能化管理,进一步提高农业生产效率和管理水平。    五、结论    粮食水分测量仪作为一种快速、准确的测量方法,对于农业生产具有重要意义。了解其工作原理和应用特点,有助于更好地选择和使用适合的水分测量仪,为农业生产提供科学依据。未来随着技术的不断创新和发展,相信粮食水分测量仪在农业生产和科研领域将发挥更大的作用,为实现农业现代化作出积极贡献。【新品主推】粮食水分测量仪的应用与发展趋势
  • 得利特升级多款液体介质体积电阻率测定仪
    石化产业是国民经济重要的支柱产业,产品覆盖面广,资金技术密集,产业关联度高,对稳定经济增长、改善人民生活、保障国防安全具有重要作用。但仍存在产能结构性过剩、自主创新能力不强、产业布局不合理、安全环保压力加大等问题。石油化工产业作为高污染性产业,面临结构性改革的矛盾,国家政策引导对于促进石化产业持续健康发展具有重要意义。得利特顺应发展研发生产了系列石油产品分析仪器。最近技术人员仍然继续着研发工作并且将原来的产品做了部分升级改造。A1150液体介质体积电阻率测定仪符合DL/T421标准,适用于测定绝缘油和抗燃油体积电阻率,可广泛应用于电力、石油、化工、商检及科研等部门。仪器特点采用双CPU微型计算机控制。控温、检测、打印、冷却等自动进行。采用**转换器,实现体积电阻率的高精度测量。具有制冷和加热功能。整机结构合理,安全方便。技术参数测量范围:0.5×108~1×1014Ωcm分辨率:0.001×107Ωcm重复性: ≤15% 再现性: ≤25%控温范围:0~100℃ 控温精度:±0.5℃电极杯参数:极杯类型:Y-18      极杯材料:不锈钢显示方式:液晶显示打印机:热敏型、36个字符、汉字输出环境温度:5℃~40℃ 环境湿度:≤85%工作电源:AC220V±10% ,50Hz功 率:500W外形尺寸:500mm×280mm×330mm重  量:17.5kgA1151油体积电阻率测定仪按DL421.91《绝缘油体积电阻率测定法》的电力行业标准为依据,根据有源电桥的原理研制成功的一种新型电阻率测定专用仪器。具有结构简单、线性度好、灵敏度高、测试结果稳定、操作安全等优点,其性能远高于通常的电压电流法。仪器由参数测量系统、油杯加热控温系统两部分组成,具有自动计时、液晶显示功能。可测量绝缘油体积电阻率。 技术参数测试电压:500VDC测试范围: 10 7~10 13Ωcm重复性: >10 12Ωcm ≯25% ,<10 12Ωcm ≯15% 加热功率: 100W 控温范围: 10℃~100℃ 控温精度: ±0.5℃ 测量误差: ≤±10%测试电极杯: 3个环境温度:0~40℃相对湿度:≤85% 工作电源: AC220V±10%,50Hz
  • 得利特升级油体积电阻率测定仪正式投入市场
    石油产品质量分析在其生产、储运和市场流通环节起着重要作用,石油产品分析仪器现已广泛应用于油田、炼油厂、陆海空交通运输、海关及油品质量监督部门。作为中国仪器仪表行业重要组成部分的油品分析仪器,在疫情席卷全球的情况下,仍然在各大行业中起到必不可少的作用。随着各项技术工艺的发展,仪器仪表产品也在不断的更新换代。各大分析仪器品牌如雨后春笋,在市场中同台竞技,用户可选择的产品也更多了。企业不断推出自己的品牌产品。在刚刚过去的半年里,又有不少企业研发出多项仪器仪表新品。 得利特为了跟上油品分析仪器发展大潮,不断积累经验,创新技术,研发升级自产油品分析仪,近日,又有一款升级产品投入市场,它就是油体积电阻率测定仪。下面得利特为大家讲一下它的升级点在哪里?A1151油体积电阻率测定仪按DL421.91《绝缘油体积电阻率测定法》的电力行业标准为依据,根据有源电桥的原理研制成功的一种新型电阻率测定专用仪器。技术参数测试电压:500VDC测试范围: 10 7~10 13Ωcm重 复 性:>10 12Ωcm ≯25% ,<10 12Ωcm ≯15% 加热功率: 100W 控温范围: 10℃~100℃ 控温精度: ±0.5℃ 测量误差: ≤±10%测试电极杯: 3个环境温度:0~40℃相对湿度:≤85% 工作电源: AC220V±10%,50Hz 升级点:1.采用双CPU微型计算机控制。2.控温、检测、打印、冷却等自动进行。3.采用**转换器,实现体积电阻率的高精度测量。4.具有制冷和加热功能。5.整机结构合理,安全方便。
  • 【技术知识】电导率仪在测定时产生误差的原因
    工业电导率仪由电子单元和传感器两部分组成,对电导率仪的检定就分成两部分:用交流电阻箱对电计进行检定;用电导率标准溶液对仪器配用电导率池常数进行检定。工业在线电导率仪的检定应在检定规程要求的实验室环境条件下进行。由于交流电阻箱的温度系数很小(约为10ppm/℃),在变化±10℃的室温中,进行电计检定,也不会对0.2级的电导率仪产生任何影响,因此,对电计检定的条件并不苛刻。造成误差的关键因素1电解质溶液电导率仪的温度系数都较大是测量误差的主要因素。如电导率标准物质KCl溶液在不同浓度下的电导率的温度系数大约为2.0%/℃,可见温度影响是很大的。在进行仪器池常数检定时,应将KCl电导率溶液标准物质放在恒温装置中。2现场实验中通常不具备恒温装置,而实验室的恒温装置又不便带到现场,实验温度如不能准确控制在新规程规定的温度点,就不能得到标准溶液的电导率值,导致电导池常数Kcell的校准无法进行,而Kcell的不确定度直接影响了仪器引用误差的检定。3另外,由于没有恒温装置,对于有温度补偿测量功能的电导率仪,温度示值误差无法检定,这样,电导率仪的检定项目就可能残缺不全,影响仪器性能的评定。旧规程对于此类情况以及送检工业在线电导率仪传感器未带等现象,可以根据电计检定部分的数据进行判定,给出电计级别。而新规程要求必须对电导率仪的电计和仪器两部分进行全面检定,才能判定仪器级别。相关仪器B1010台式电导率仪是一款智能型仪器,该仪器采用人性化设计,图形菜单, 操作直观易懂,具有中英文可选,判稳等多种功能,可用于电厂、化工、冶金、环保、制药、生化、食品和自来水等溶液在实验室的测量与存储。B3010便携式电导率仪是一款高性能的便携式测量仪表,用于测量水溶液的电导率、盐度、TDS等参数,其外形简洁、重量轻、集成电路,智能程度高,使用人机对话的方式,宜于理解和操作,测量精度高,特别适用在石化、电力、饮料、制药、半导体、科研院所等行业应用。B2010在线电导率分析仪采用全新的设计理念,可实现水质电导率的在线连续监测,适用于一般工业用水、纯水电导率的监测,广泛适用于电力、化工、石油、环保、制药等行业中多种水质的测量,是一台高精度、智能化、高性能现场测量仪表。
  • 哈希水质在线实时监控系统应用在承德市自来水出厂水端口
    近日,哈希水质在线实时监控系统经过近一个月时间的安装、调试,现已正式在承德市自来水厂投入使用。它标志着该市供水可以实施五项水质自动监测、实时连续监测、超标报警,实现了每一分钟采集、上传、更新一组PH值、电导率、余氯、浊度、温度的监测数据,使市水务局指挥中心和市自来水供水调度中心第一时间掌握水质情况,确保安全供水。 承德市自来水六个水厂的出厂水端口均安装了美国哈希公司水质实时监测设施:在线浊度仪、数字化在线PH测定仪、在线余氯/二氧化氯测定仪、数字化在线电导率测定仪、在线温度测定计。此项系统是目前世界上最大的水质测试集团核心企业的产品,运用国内先进的无线传输技术,实时上传各项水质数据,先进的技术设备为实施在线实时综合监控提供了精良的设备保证。 另外,配合在线实时监测系统,承德市自来水公司还添置了哈希便携式水质毒性分析仪。一旦出现水质污染事故或投诉,就可以协同相关部门第一时间出现场,监测污染总量,立刻采取相应措施,起到了对水质异常预警报警的作用。 据悉,承德市执行的水质标准是2007年7月1日开始实施的《生活饮用水卫生标准》,为了提高实验室检测能力,更好地监测本地区水质状况,2008年自来水公司在举债经营的情况下,投入资金、引进人员,进行实验室能力建设,目前水质检测项目已扩至87项,不重复检测项目达到124 项。先进的实验室检测仪器可以准确的评判水质和进行深层次的水质研究,但其所报结果大多是静态的、非直接的现场数据,不能适时地反映供水过程中的水质状况,因此,在原水、出厂水及管网水配备在线水质检测仪器并实施在线监测,对供制水过程水质控制和指导生产工艺的改进很有必要,特别是环境污染已经成为我国目前所面临的重大问题之一,甚至对人民群众的生活饮用水带来了很大的威胁,因此,及时有效地发现有毒污染物的泄漏或排放有着十分重要的意义。
  • 哈尔滨工业大学(深圳)马星课题组 《Advanced Science》:超声辅助实现液态金属墨水的非
    镓基液态金属(LM)是目前柔性电子制造应用最广泛的,这主要归因于它们具有低熔点、高电导率和热导率、低粘度、几乎无毒、饱和蒸气压低等物理特性。已有许多文献报道液态金属图案化的方法,主要包括模板法、增材法、减材法和注射法等。但LM的高表面张力妨碍了其在各种基材表面的直接印刷或涂布,较大地限制了其在柔性电子领域的广泛应用。目前为了解决这一问题,研究人员开发出由表面活性剂稳定的LM微米/纳米颗粒组成的LM墨水,它可以粘附在大多数基底上,从而实现了LM电子产品的定制与多样化,同时该方法极大提高了LM墨水的适用性和生产效率,且已广泛应用于智能穿戴柔性电子的各个领域。但需要注意的是,镓基LM在大气环境下表面会产生一层致密的并具有一定机械强度的氧化膜(约3~10 nm),氧化膜和其上附着的表面活性剂分子使镓基LM墨水液滴被孤立起来从而使墨水绝缘。为了获得导电路径必须打破氧化膜使内部的LM流出并融合,从而构建导电通路。目前研究人员主要通过机械烧结(拉伸或挤压)、激光烧结和自烧结等方法制备LM墨水导电电路,破坏氧化物外壳。但上述方法都面临着诸多挑战,如机械烧结过程的操作精度较低、LM较高的流动性使其易于与其他电子器件接触导致线路短路、挤压弹性封装层可能导致LM泄露、难以实现粗糙及复杂表面(如弯曲、凹槽等表面)的机械烧结。激光烧结虽能改善上述的问题,但其成本较高且由于光的反射和散射,复杂曲面图案的凹槽、拐角和孔隙等区域无法获得足够的能量实现导电通路,且来自激光的能量可能会对柔性基底造成热破坏从而使电子器件变形并损坏。自烧结方法主要利用由溶胀或毛细力引起的聚合物的膨胀来破坏氧化膜,虽然其保护了柔性基底但需要长时间的水蒸发过程,严重降低了制造效率。综上所述,目前提出的烧结LM导电墨水的方法仍存在各自的局限性,寻找一种操作快速便利并能制造烧结复杂表面结构LM墨水图案的方法对柔性电子制造有着重要的影响。近期,哈尔滨工业大学(深圳)马星教授团队提出一种超声辅助烧结策略,该策略不仅可以保持LM电路的原始形态,而且可以在各种复杂表面形貌的衬底上烧结电路。通过该方法实现了柔性材料上LM电路的烧结,并验证了该方法在构建可拉伸或柔性电子器件方面的可行性。其提出利用水作为能量传输介质,实现了与基底材料间接接触的远程烧结,极大地保护了LM电路免受机械损伤。该方法有助于为不同场景下的LM电路构建提供技术途径,如图1所示。相关成果以“Ultrasonic-Enabled Nondestructive and Substrate-Independent Liquid Metal Ink Sintering”发表在《Advanced Science》期刊 上。图1. LM墨水的制备流程示意图,以及LM墨水电路在各种基板上的超声烧结,用于在多种应用场景中制造柔性和印刷电子产品。通过调整超声功率、时间及位置等参数,超声烧结手段可以在硬质的Al2O3基底上打破LM颗粒同时构建导电线路,如图2所示;通过将PDMS和Al2O3结合再施加超声的方法,超声烧结也可以用于构建基于液态金属的柔性电路和器件,如图3-5所示。同时,团队成员使用面投影微立体光刻技术(nanoArch P150,摩方精密)制备了不同的树脂模型,通过在模型上设计沟槽再涂覆墨水的方法实现了三维表面上复杂线路的构建,在曲面和具有沟槽、孔洞的粗糙表面上,机械挤压一类的手段往往因无法接触到液态金属墨水而无法使其烧结,超声法则不存在这个问题,它可以在介质中传播并最终使LM颗粒破裂,这一特性使超声烧结能用于在复杂表面上构建各类不同的导电图案,如图6-7所示。图2. 在刚性Al2O3板上超声烧结 LM 墨水图案。a) LM墨水图案化和印刷LM墨水的超声烧结工艺方案。b) 超声烧结和机械烧结处理的LM墨水图案的比较。c) LM墨水图案表面SEM观察示意图以及超声烧结前LM墨水表面SEM图像。d) 超声烧结后LM墨水表面的SEM图像。e) LM油墨图案横截面的SEM观察示意图和超声烧结前LM墨水的横截面SEM观察示意图。LM墨水电路在-80°C冷冻5分钟后被切断。f) 超声烧结后LM墨水横截面SEM图像。 图3. 柔性基板上 LM 墨水线路超声烧结的研究。a) 实验方案:打印在 PDMS 层上的 LM 墨水图案的超声烧结。b) 基板上振动幅度分布的Ansys仿真。c) LM颗粒在低振幅和高振幅超声波振动下超声烧结的示意图。d) Ansys 仿真结果中 P1-P4 上的振幅。e) 经过不同超声波功率处理后P1-P4上LM墨水线路的电阻(误差条:SD,n = 3)。f) 不同LM墨水线路经不同超声波功率处理后的电阻如图a)所示。超声头位于Al2O3板的中心。绿色柱代表导电线,红色柱为绝缘线。 图4. 烧结参数对柔性基板上LM墨水电路超声烧结效果的影响。a) LM 墨水在 PDMS 基底上超声烧结的示意图。b) 超声烧结后不同厚度PDMS基材上LM墨水的电导率(误差线:SD,n = 5)。c) LM 墨水颗粒的尺寸分布。通过超声处理 (I) 30 秒、(II) 1 分钟、(III) 5 分钟、(IV) 10 分钟来制备墨水。d) 超声烧结(720 W,2 s)前后LM墨水颗粒的SEM图像。I 至 IV 组的 平均粒径分别为 4.21 ± 2.02、2.48 ± 0.88、2.08 ± 0.77 和 1.08 ± 0.41 μm (n = 200)。e) 超声烧结后四组LM墨水线的电导率(误差线:SD,n = 5)。图5. 用于柔性电子制造的 LM 墨水电路的超声烧结。a) 超声烧结辅助制造基于LM电路的柔性电子器件方案。b) LM 柔性应变传感器的图片。c) 应变传感器响应不同拉伸应变的相对电阻。d) 应变传感器在拉伸应变下1000次循环的相对电阻响应,其中最大拉伸应变为30%。e) 准备好的 LM 压力传感器图片。f) 压力传感器在加载不同重量时的相对电阻响应。g) 压力传感器在手指随机按压下的相对电阻响应。 图6. 在水下和粗糙/弯曲表面上对 LM 墨水电路进行超声烧结。a) 实验方案:水下超声烧结过程和 LM 墨水电路的导电性。b) LM 墨水电路导电性的 LED 电路照片。LM油墨电路印刷在圆顶形样品架上,并连接LED和直流电源,这里LED亮起证明LM油墨已烧结。c) 不同超声波功率和烧结距离“d”的水下烧结电路的电导率(误差条:SD,n = 5)。d) LM 墨水电路涂在鸡蛋上。墨水在水下超声烧结,LED 亮起。e) 带凹槽的粗糙表面超声烧结示意图。超声烧结后LED亮,而机械烧结制备的电路LED无法工作。f)通过超声烧结制造的砂纸表面轮廓和砂纸上的导电LM油墨线。砂纸的平均粗糙度(Sa)为71.7 μm。 图7. 3D打印结构件上的超声烧结。a) 树脂模型上机械烧结(i)和超声烧结(ii)的对比示意图。b) 施加超声装置图;c) 包含LED灯的液态金属墨水电路;d) 复杂表面上超声烧结前后的液态金属墨水图案。原文链接:https://doi.org/10.1002/advs.202301292
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