碳纤维粘结强度检测仪

导 读碳纤维作为高性能纤维的翘楚，具有耐高温、抗摩擦、导电、导热及耐腐蚀等特性，并且沿纤维轴方向有很高的强度和模量，其外形呈纤维状、柔软、可加工成各种织物，一直以来，是航空航天、风电叶片、汽车、压力容器等高端应用场景的核心材料之一。 老话常说：心往一处想，劲儿往一处使。其实说的就是“方向一致进而形成强大的合力”。类似，对纤维材料而言，其分子链、微晶在拉伸等加工过程中产生的方向效应，即取向效应，亦对纤维的机械性能有着直接影响。岛津XRD（X射线衍射仪），配有纤维取向度专用附件，可方便、迅捷的对聚合物等纤维材料取向程度进行测定。 什么是纤维取向度？定义：表示纤维的晶体轴沿着纤维长度方向排列的平行程度或择优取向程度。 先来看两张示意图：左图给各位看官直观的感觉是不是就像一群散兵游勇？ 而右图则是整齐队列的既视感？整齐划一、万众一心、众志成城！！！ 是的，合成纤维等线形聚合物在未发生取向时，大分子链或链段、微晶的排列是随机的、无序的；而在纺丝、拉伸等加工过程中，大分子链或链段、微晶受到外力的作用，则会表现出不同程度的取向效应。 发生取向后，由于在取向方向上原子之间的作用力以化学键为主，而在与之垂直的方向上，原子间的作用力以较弱的范德华力为主，因而纤维取向度越高，则纤维长度方向上的机械强度、弹性模量等机械性能越好。 XRD测试纤维取向度原理 XRD作为材料结构分析的典型手段，可对纤维材料取向度进行有效表征。图1 纤维取向度测试时光路示意图 在正交透射模式下（图1），将纤维束置于子午线方向，保持光管、样品位置固定不动，探测器作2θ扫描收集衍射信号，此过程称为子午扫描。将纤维束置于赤道线方向，重复上述过程，即为赤道扫描；存在高度取向的纤维，赤道扫描与子午扫描谱图差异较大。 选取某特征衍射峰，将探测器固定于该特征峰峰位处，纤维束在垂直于入射X射线的平面内旋转（图1），测得β-I角度-强度分布曲线，此过程称之为方位角扫描，并采用以下经验公式即可计算纤维取向度π。 式中：π—纤维取向度 H—方位角扫描谱峰半峰宽（单位°） 岛津解决方案 针对纤维取向度测试，岛津XRD开发有纤维取向度专用附件，纤维专用样品架（图2）可保证纤维束平直拉紧，旋转样品台（图3）可实现正交透射模式及平面内旋转，以及数据处理模块“Preferred Orientation”可一键给出纤维样品取向度。 以某碳纤维样品实际测试为例，其赤道扫描及子午扫描谱图叠加见图4；显然，纤维束在两种方向放置测试，测得谱图差异十分明显，例如黑色箭头标示处，赤道扫描，该衍射峰强度非常高，而在子午扫描时该处基本未出峰，这表明该碳纤维存在很强的取向。 图4 碳纤维样品赤道扫描与子午扫描谱图叠加 利用岛津分析软件“Basic Process”模块，对赤道扫描谱图进行处理，读取最强峰衍射角2θ=25.69°，将探测器固定在25.69°进行方位角扫描，测得的强度分布曲线如图5所示。 图5 碳纤维样品方位角扫描谱图 利用岛津分析软件“Basic Process”模块，对方位角扫描谱图进行平滑、扣除背底、寻峰等操作后，利用岛津分析软件“Preferred Orientation”模块即可直接计算出碳纤维样品取向度为83.7%。 结语 纤维取向度对纤维的机械强度、弹性模量及其它机械性能有着直接影响，因此对纤维取向度进行测定有着非常重要的实际意义。类似的测试可拓展用于不同批次、不同工艺下纤维产品的对比，进而指导工艺优化。 撰稿人：崔会杰 *本文内容非商业广告，仅供专业人士参考。

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引 言自进入21世纪以来，科学技术对材料提出了越来越高的要求，碳纤维复合材料（CFRP）因其重量轻、强度高、耐腐蚀性强、弹性优良等特点，广泛应用于航天航空、汽车、电子电器、体育器材等领域，促使碳纤维复合材料行业快速发展。一方面CFRP广泛使用助推产业结构优化升级，实现绿色发展；另一方面CFRP的研究深度和应用广度及其生产发展的速度和规模，已成为衡量一个国家科学技术先进！复合材料的应用场景 CFRP强度评估方法由各种ASTM标准规定。岛津试验机可以根据ASTM各种测试标准做出解决方案，例如符合“平面内剪切试验-双V形切口剪切法（ASTM D5379）的试验示例，以及符合各种标准的夹具。采用双V形切口试样进行平面内剪切试验，得到CFRP的平面内剪切强度、平面内剪切破坏应变和平面内剪切弹性模量。碳纤维复合材料的测试标准碳纤维复合材料（CFRP）目前主要应用于飞机与汽车制造业，其刚性是重要应用参考，岛津试验机可以根据JIS K 7074和JIS K7084标准提供静态三点弯曲试验和高速冲击试验方案，且能获得精确获得试验数据。碳纤维是碳纤维增强塑料（CFRP）的重要组成部分，碳纤维的力学性能（拉伸强度/弹性模量）对复合材料物理性能有重要影响，岛津试验机系统可以对碳纤维及其复合材料进行拉伸试验，也可以配合高速摄像机实现从高时间分辨率的角度研究碳纤维布的破坏过程的可视化观察。使用X射线CT系统可以对试样中纤维的取向和空隙进行无损观察。这使得在进行测试之前能够观察内部状态，从而获得测试结果与内部结构紧密相关的数据。 岛津试验机拥有一百多年的历史和丰富的产品线，不管是静态试验机还是动态试验机，可以满足各种客户的需求，且进行定制化的夹具设计。岛津公司提供了一系列用于分析、测试和检验评估的仪器和系统（从分析和测试预处理到数据分析），从而有助于解决从CFRP原材料开发到产品耐久性评估各个阶段的各种问题，为营造和谐绿色的发展做出贡献。

各有关单位及专家：根据吉林省检验检测技术协会2024年度第二批团体标准项目制定计划，标准起草组已完成《碳纤维复丝固化试验方法》、《碳纤维复丝浸润性的测定》两项团体标准征求意见稿的编制工作；根据吉林省检验检测技术协会2024年度第四批团体标准项目制定计划，标准起草组已完成《白酒质量要求 吉林烧酒》团体标准征求意见稿的编制工作。根据《吉林省检验检测技术协会团体标准制修订程序》有关规定，为保证标准的科学性、严谨性和适用性，现公开征求意见。请有关单位及专家提出宝贵意见或建议，并请于2024年10月8日前将《吉林省检验检测技术协会团体标准征求意见反馈表》（见附件1）以电子邮件的形式反馈至我协会秘书处，逾期未回复将按无异议处理。感谢您对我们工作的大力支持！联系人：徐宝骥 电话：0431-85203352电子邮箱：3624830889@qq.com地址：长春市高新南区宜居路2699号 附件1：《碳纤维复丝固化试验方法（征求意见稿）》附件2：《碳纤维复丝浸润性的测定（征求意见稿）》附件3：《白酒质量要求 吉林烧酒（征求意见稿）》附件4：《团体标准征求意见反馈表》 吉林省检验检测技术协会2024年9月5日附件1：《碳纤维复丝固化试验方法（征求意见稿）》.pdf附件2：《碳纤维复丝浸润性的测定（征求意见稿）》.pdf附件3：《白酒质量要求 吉林烧酒（征求意见稿）》.pdf附件4：团体标准征求意见反馈表.docx

“第十七届中国科学仪器发展年会（ACCSI2024）”于2024年4月17-19日在苏州狮山国际会议中心盛大召开。ACCSI定位为科学仪器行业高级别产业峰会，经过多年的发展，已被业界誉为科学仪器行业的“达沃斯”论坛。ACCSI2024 以“融合创新，质领未来”为主题，吸引了来自“政、产、学、研、用、资、媒”等各方的高端人士共计1500余人参会，共同探讨科学仪器行业的前沿趋势与发展机遇。年会现场，仪器信息网特别采访了上海骐杰新材料股份有限公司董事长申富强。访谈就公司的整体业务概况、碳纤维复合材料产业化现状、研发过程中所用到的仪器检测技术、目前对仪器检测的需求等话题展开。仪器信息网：请介绍下上海骐杰新材料股份有限公司的整体业务概况？申富强：上海骐杰股份是做碳纤维复合材料的，主要的应用领域有三个，第一个是超高温应用领域，第二个是摩擦材料领域，第三个是储能材料领域。公司目前有将近200人，总部在上海，设有4个生产基地，主要在江苏淮安，各基地承载了不同的职能，目前着重开发的市场是光伏和半导体的应用方面。仪器信息网：我国碳纤维复合材料产业化现状如何？与国际水平有哪些差距？骐杰新材料在推进碳纤维复合材料国产化方面取得哪些进展？申富强：中国的碳纤维发展基本已与世界同步，虽在某些技术上稍显落后，但经过这几年的努力，已经追上来了。当前，中国碳纤维在国际市场的份额大幅提升，原来主要集中在日本、美国和欧洲，现在产量已与日本不相上下，预计到2030年，有望超越欧美和日本，成为碳纤维生产的第一大国。碳纤维复合材料领域也呈现出增长态势，之前看过相关报道，在2030年之前，会维持年均14%的增长率，是一个非常好的行业。中国在这一领域的发展与世界也基本是同步的，水平相当。目前，我国碳纤维复合材料领域主要分为树脂基和碳碳复合材料两大类。我们公司专注于碳碳复合材料领域，并已在此领域取得了一系列重要突破，包括飞机、汽车的摩擦材料，半导体的高纯材料，以及新能源储能材料等方面的显著进步。仪器信息网：中国碳纤维复合材料呈现积极发展态势，您认为发展背后的驱动力主要来自具体的应用需求还是碳纤维材料本身发展规律？申富强：从我个人角度来看话，可以从两个方面回答，第一个确实是碳纤维材料本身的发展，从最开始的50年代到现在的高速发展，这是一个材料发展的必然的结果。材料的发明到最终的市场的应用，需要一个很长的周期，尤其是基础材料的应用，周期可能更长。所以作为材料人来讲，要耐得住寂寞，守得住底线，和材料一起发展。第二方面，我认为碳纤维材料的发展同样受到国家导向和政策的影响，包括世界上新兴的科研前沿需求，也具有一定的指导作用。各个国家都在做相应的政策性引导，我们国家也是跟国际政策是相匹配的，能够跟得上新兴器件的应用，比如半导体、飞机及重型的航天器。材料的需求出来之后，必然会带动碳纤维的发展，这是两方面的推动。仪器信息网：碳纤维复合材料研发生产过程中主要会应用到哪些仪器检测技术？请从您的角度谈谈这些仪器检测技术对于材料研发生产的重要意义？申富强：我觉得在材料发展过程中，检测是一个非常重要的环节。检测必然会对仪器带来需求，尤其是新材料或者新的苛刻的应用场景出现的时候，对于检测仪器也会相应地提出新的需求，而且会提出苛刻的需求。现在碳纤维复合材料应用领域，尤其是碳碳复合材料领域，出现的应用场景都是超高温、超纯或超大容量，对于原有的普通的仪器或者普通精度的仪器，已经不能够满足市场的需求了。在碳纤维复合材料行业中，测试3000度以上的高温机械性能和物理性能等，一直是个技术挑战。目前，市场上缺少这类仪器，也让众多企业倍感困惑。为了突破这一困境，不少企业开始自主研发或寻找合适的厂家进行联合开发。而且，测试标准也不统一。所以，现在对于碳纤维复合材料来说，要么是找不到相应的仪器，要么是有仪器，但精度不够。此外，行业还面临着测试平台不足和数据积累、共享困难的问题。所以我觉得将来对于仪器的要求，除了在有和无之间先实现之外，第二个很重要的问题就是实现精度、智能化、数据化，要在这方面做更多的努力，否则无法满足新材料的发展需求，也会阻碍新材料的发展。所以我呼吁相应的国内的仪器生产厂家积极投入到这一领域，尽可能实现这些仪器的国产化。仪器信息网：从目前应用来看，贵司对检测技术或仪器设备还有哪些需求？申富强：在超高温条件下，如超过1500度的导热系数仪，目前难以找到合适的供应商。同样，超高温下的热膨胀系数仪，以及用于测量微孔、介孔和纳孔的粒径分布和电化学活性的设备也极为稀缺。此外，对于模拟高速运动惯量下的热损或摩擦性能，以及导热性能的测试仪器同样缺乏。所以我希望相关仪器制造商能够投入研发或联合研发相应的仪器。仪器信息网：您认为材料研发生产企业与科学仪器生产企业有哪些合作的方向？申富强：之前我思考过这个问题，可以概括为业仪一体或业仪融合，就是企业和仪器应该要一体化发展，甚至应该加上检测服务，实现业仪检的一体化发展，可能对以后产业的发展有帮助。如果没有精准的仪器，没有合适的仪器，对产业的发展，对行业的推动是比较麻烦的。发展到中期的时候，我建议建立一个检测服务的平台，实现仪器的共享，减少企业的仪器购置成本。同时，随着数据积累的增加，材料未来的发展可能会从传统的产业研究院模式逐步转向数字化的产业研究院。这种转变将减少测试量，从而加速研发过程，降低测试成本。我认为这是未来产业发展的一个理想方向。因此，我建议咱们仪器信息网能够构建一个这样的体系，新的名词可以叫“材料基因研究所”，这样可以通过这个平台，加速材料和产业的发展。仪器信息网：您提到骐杰新材料在材料研发过程中也展开一些仪器技术的开发，能不能谈谈贵公司在此方面有没有实质性进展或看法？申富强：实际上，我们一直在努力推进产学研合作，因为购买全部所需仪器对企业而言是一笔庞大的开支，所以现在也在和大学及科研院所联合开发项目，这样可以借助高校的平台满足公司在材料检测服务方面的需求。当然，现在也有一些第三方检测机构也不错，所以我觉得是一个阶段性的发展需求。所以我认为公司可以跟第三方来共建测试平台，如仪器信息网或政府机构，这也是一个比较合适的选择。仪器信息网：今年是仪器信息网成立25周年，请您谈谈对仪器信息网未来有哪些建议或者期待?申富强：我觉得咱们网站做得非常好。建议就是可不可以整合下咱们网站供应商、检测服务机构等这些资源，真正的实现产业、仪器、检测一体化发展，也希望可以早日实现。

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p style=" text-indent: 2em " 发表在最新一期美国《国家科学院学报》上的研究显示，北京航空航天大学程群峰教授课题组和美国得克萨斯大学达拉斯分校雷· 鲍曼团队受到天然珍珠母力学结构的启发，制备出微观结构类似于珍珠母的有序层状石墨烯结构。 /p p style=" text-indent: 2em " 程群峰对新华社记者说，此前将石墨烯单片机械堆叠成较厚的宏观材料耗时费力。例如制备人头发厚度的石墨烯薄膜，需要堆叠15万层单片石墨烯，且片层间界面作用较弱，力学性能较差。 /p p style=" text-indent: 2em " 珍珠母具有高强度、高韧性的力学性能，主要得益于内部规整的层状结构和离子键、共价键、氢键等丰富的界面作用。研究人员采用化学制备法而非机械堆叠制备出这种材料。他们借鉴了珍珠母的层状连接方式，通过在氧化石墨烯层间引入共价键、共轭键等不同键连的交联分子，将石墨烯纳米片牢固地“缝合”在一起，制造出强韧一体化的高导电石墨烯薄膜。 /p p style=" text-indent: 2em " 程群峰说，这种薄膜材料的拉伸断裂强度是普通石墨烯薄膜的4.5倍，韧性是后者的7.9倍。 /p p style=" text-indent: 2em " 研究人员介绍，传统碳纤维材料的制备条件需超过2500摄氏度，但新材料可在45摄氏度以下的室温进行制备，强度与碳纤维复合材料相当，成本更加低廉，易实现商业规模化制备。 /p p style=" text-indent: 2em " 程群峰说，这种廉价、低温的高性能多功能石墨烯纳米复合材料在航空航天、汽车、柔性电子器件等领域具有广泛应用前景。 /p p style=" text-indent: 2em " 论文通讯作者鲍曼说，薄膜有望最终取代飞机、汽车等设备使用的碳纤维复合材料。 /p

p 　　日前，八月创新研究院在京发布了《全球碳纤维产业技术创新200强报告》，报告显示，我国4个创新主体进入全球碳纤维产业技术创新十强，表明中国在碳纤维产业技术创新方面达到了较高的活跃度和强度。 /p p 　　根据报告评测结果，全球碳纤维产业技术创新200强中，东丽株式会社居于首位，第2名为帝人株式会社，第3名为波音公司，第4至第10名依次为三菱化学株式会社、东华大学、哈尔滨工业大学、福特全球技术公司、中国国家电网公司、三菱瓦斯化学株式会社和山东大学。 /p p 　　报告显示，美国14个创新主体进入200强，平均得分0.225 日本有29个创新主体进入200强，平均得分0.175 中国有139个创新主体进入200强，平均得分0.151。“这一方面表明我国碳纤维技术创新在全球横向比较中呈现较高的活跃度，另一方面表明我国碳纤维技术创新总体上与世界先进水平仍有不容忽视的差距。”八月瓜创新研究院有关负责人指出。 /p p 　　报告分析，在我国技术创新主体结构的特点方面，在200强前100强中，我国高校院所居多 200强后100强中，企业居多。中国碳纤维技术创新布局中有三点值得关注：一是中国技术创新主体创新实力优劣分化明显 二是中国创新主体海外专利布局十分薄弱 三是高校碳纤维技术科研实力明显高于企业，但同时意味着技术成果产业化有巨大市场空间。 /p p br/ /p

复合材料的微裂纹和断裂力学一直是困扰科研人员的难题， 对于类似金属材料的断裂力学研究已经有了丰硕的成果；但是复合材料的断裂力学机理和过程， 一直没有较好的测试技术和设备商品化， 贝斯特公司的研发人员通过多年的科研经验和创新的工作， 开发了碳纤维复合材料微裂纹动力学测试技术， 通过该技术可以在线原位扫描样品在外力作用下，内部裂纹的扩展机理和动力学；为科研人员提供一臂之力。 此系统主要由Nano系列动态试验机和原位扫面测试系统、多通道控制系统和专业软件组成。 涡流检测原理：通过感应磁场和微裂纹相关性测试碳纤维复合材料的裂纹动力学。 由于导电材料不均匀会导致磁导率、电导率不同，使涡流流通路径发生改变，导致涡流的大小、相位发生改变。如果被检测件存在缺陷(如表面裂纹)，则会阻碍涡流流过，因涡流只能存在于导体材料中，故导致涡流流通路径的畸变，最终影响涡流磁场，使得涡流强度降低。 构造配置： 技术参数：* 400x400毫米扫描区域* 探针直径1 & 3 mm* 速度Up to 100 mm/s, 同步数据采集up to 5 kHz* 样品厚度 t 8 mm* 3-轴位置控制 X, Y旋转编码器； Z 激光位置反馈* 作为独立的完全集成 “工作站”测试系统控制器。独立的扫描应用* 单通道输出信号，整流直流(0-10V)* X, Y &与负载、行程、应变等信号的记录* 轴向和横向的合规性应用：

p 　　碳纤维(Carbon fiber)是有机纤维材料经碳化、活化制成的一种新型材料，具有独特的物理、化学结构和吸附速率快、容量大、含碳量高、再生容易的特点，是受人瞩目的新型材料。作为最具发展前景的分析技术之一，质谱技术的研究一直在食品、环境、人类健康、药物、国家安全、和其他与分析测试相关的领域有着广泛的应用前景。那么，有无可能将碳纤维这种被认为是新世纪最有发展前景的功能材料用于质谱分析，开创出新型的质谱分析装置和方法呢?近日，中国科学院上海有机化学研究所的郭寅龙课题组依据碳纤维优异的样品兼容性、承载和分散能力和介于金属与非金属之间的导电性，制备了一种高性能、多功能的碳纤维离子化(Carbon fiber ionization, CFI)装置。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201612/insimg/0b330c2b-8b8c-4649-a1ad-dce8e6f4b175.jpg" title=" 1.webp_副本.jpg" / /p p style=" text-align: center " 新型碳纤维离子源的照片和一些典型碳纤维离子化-质谱分析案例 /p p 　　目前常用的离子化方法如电喷雾离子化(ESI)、基质辅助激光解吸(MALDI)、大气压化学电离(APCI)等离子化方法仍然存在一些限制，包括待测化合物种类和溶剂的限制，缺少与质谱相连的直接进样接口，以及难以直接分析较大的表面和低极性或非极性溶剂中的化合物。碳纤维离子化可以弥补这些不足：首先，高电压条件下碳纤维有出色的离子传递效率，提高了样品的离子化效率 另外，碳纤维离子化具有良好普适性，尤其适合分析低极性和非极性的热不稳定有机化合物，可以弥补现有离子化技术的局限。同时，该技术在非极性有机相溶液分析上也有出色效能，有潜力实现与正向液相色谱的联用或用于非极性溶剂系统的有机反应研究。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201612/insimg/987ae86e-407c-41f3-9a5c-3cc867c37edd.jpg" title=" 2_副本.jpg" / /p p style=" text-align: center " 碳纤维离子化装置的三种工作模式 /p p 　　碳纤维离子化装置集三种工作模式于一体：(a) 离子化探头模式，将样品点样在碳纤维探头，碳纤维探头端加上高压，温和的高效的离子化条件 (b) 连续流动接口模式，可实现在线研究并具备可联用性 (c) 可拆卸采集/分析模式，可拆卸采集待测样品并立刻装回系统后分析。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201612/insimg/f8e69f14-feee-475a-96d7-25e3dd401d81.jpg" title=" 3.webp_副本.jpg" / /p p style=" text-align: center " 碳纤维离子化装置与超临界流体色谱法联用检测低极性化合物 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201612/insimg/3bd99596-fc05-4b37-aa0f-bd3a986eca48.jpg" title=" 4.webp_副本.jpg" / /p p style=" text-align: center " 固态物体表面哌替啶、氯胺酮和人体尿液中微量甲基苯丙胺的检测 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201612/insimg/c380c7f2-8cc2-4247-8259-6c68cbbc7454.jpg" title=" 5.webp_副本.jpg" / /p p style=" text-align: center " 碳纤维离子化技术进行吸烟者呼出气检测 /p p 　　碳纤维离子化是一种多功能且普适性强的离子化技术，不仅可以用于微量化合物溶液的快速分析，还可以与色谱联用，以及直接进行固体表面和溶液中化合物的收集和检测。经过科研攻关实现了与超临界流体色谱技术的联用，在呼出气体检测和法医毒物鉴定方面也展现出良好的应用前景。研发碳纤维离子化技术提升了质谱学对解决上述难题的研究能力与水平，并对相关的分析化学、法庭科学和药物检测起到积极的推动作用。 /p p 　　碳纤维离子化在质谱分析如脱氢表雄甾酮类的热不稳定分子时，相比于商品化的大气压化学电离源(APCI)和直接分析实时电离源(DART)，碳纤维离子源(CFI)温和的操作条件往往使其具有更软的电离效能。 /p p 　　这一成果近期发表在《Analytical Chemistry》上，文章的第一作者是中国科学院上海有机化学研究所博士研究生吴梦茜，通讯作者是王昊阳副研究员和郭寅龙研究员。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201612/insimg/41a4c6e8-49aa-4263-b2aa-c5e4c1e62bec.jpg" title=" 6_副本.jpg" / /p p 　　该论文作者为：Meng-Xi Wu, Hao-Yang Wang*, Jun-Ting Zhang, and Yin-Long Guo* /p p br/ /p

7月22日，主题为“创新驱动发展，材料助力‘碳中和’”的中国（第八届）碳纤维及复合材料技术创新与应用发展论坛在常州市顺利召开，近500位来自知名院校、科研单位和碳纤维企业的学术专家、企业代表共聚一堂，围绕碳纤维及复合材料的产业应用研讨创新发展之路，为促进碳纤维及复合材料产业发展建言献策。万测作为知名的碳纤维及复合材料力学性能检测方案供应商，受邀出席了此次行业盛会。 据悉，此次论坛邀请到多位行业专家和企业代表进行主题报告，内容包括“‘双碳’格局之下，碳纤维市场的前景和主要驱动力、新动向、新活力”、“‘碳中和’背景下，炭炭复合材料行业在新能源、航空航天方面的研究现状及发展趋势”、“高模量碳纤维产业化进展”等最新发展干货，现场学习气氛浓厚，讨论热烈。 近年来，碳纤维及复合材料以其优异的理化性能已成为目前世界首选的高性能材料。碳纤维及复合材料是发展国防军工、航空航天、新能源及高科技产业的重要基础原材料，同时在汽车工业、轨道交通、机械、电子、建筑、化工、医疗、海洋开发、体育休闲等国民经济各个领域具有无可比拟的应用优势，世界各国均把发展高性能碳纤维产业放在极其重要的位置。 作为立足客户市场需求，深耕试验技术研发的国内试验机行业先锋企业，万测近年来也积极投入碳纤维及复合材料力学性能测试方案的研制工作，经过一段时间的全力研发和层层评审验证，我司在复合材料测试系统上取得了丰富的技术成果，可为碳纤维及复合材料的质量控制、研究应用和产品设计工作提供良好的数据支撑。此次受邀参加复合材料技术创新与应用发展论坛，万测也带来了丰富的碳纤维及复合材料的静态与动态力学测试整体解决方案，先进的产品技术和优秀的实践成果受到了与会嘉宾们的关注与肯定。 本次论坛为广大碳纤维及复合材料上下游产业链搭建了一个合作交流平台，汇报了前沿技术研究及创新技术应用等方面的新进展，促进了行业关键技术的融合与交流。通过本次活动，万测也了解到了碳纤维及复合材料行业的新发展及新工艺，这也为我司日后不断提升研发能力和开拓新领域带来了新思路。未来万测也会积极参加各种行业交流展览会，为中国复合材料技术的发展贡献自己的力量！

2023年11月17日-18日，中国复合材料行业年会暨第五届碳纤维复合材料产业发展论坛在上海成功举办。万测作为国内知名的材料力学测试解决方案供应商参加了本次论坛。 论坛期间，万测展示了微机控制电子万能试验机、电液伺服疲劳试验机、复合材料试验机、复合材料落锤冲击试验机等产品及解决方案，与现场嘉宾共同探讨了未来复合材料行业的发展趋势和挑战。 万测微机控制复合材料试验机主要用于复合材料的拉伸、弯曲、压缩、剪切、裂纹扩展等力学性能测试。具有应力、应变、位移三种闭环控制方式，可求出最大载荷、抗拉强度、弯曲强度、压缩强度、剪切强度、弹性模量、断裂延伸率、泊松比等参数。根据国家标准及ISO、JIS、ASTM、DIN等国际标准进行试验和提供数据。 作为国家级专精特新重点“小巨人”企业，万测一直以来都关注着复合材料的发展，承担着为国内复合材料发展做出贡献的责任和义务。为了更好地服务行业，万测将继续加大复合材料力学测试领域的研发投入，为广大用户带来更多专业的测试解决方案。未来，随着复合材料行业的持续发展和创新，万测将继续发挥其专业优势和技术实力，为我国复合材料行业的繁荣发展做出更大的贡献。

在近日举行的中国碳纤维发展战略研讨会上，业内人士称，碳纤维国家标准今年将由国家有关部门发布。 　　据了解，我国的碳纤维牌号沿用日本东丽的碳纤维系列，尚未建立实用而完整的自主品牌号系列，不利于引导国产碳纤维的良性发展和推广应用。

长期以来，材料科学家们都在寻找一种类似肌肉和其他天然纤维的合成结构材料。该材料可以在外界刺激响应下进行可逆的融合和裂变，从而可以用于开发动态可变形系统和具有可定制化纤维的结构材料，在航空、电子和太空探索等领域具有重大的应用前景。大家颇为熟悉的一个例子便是碳纤维。碳纤维作为一种具有极高机械强度和模量的高性能纤维，在承重和复合材料等领域发挥着重要的作用。为满足不同的应用需求，碳纤维往往需要经过分层组装（如揉捻等），以形成复杂程度不同的线、纱、绳和织物。由于现代纤维组装技术需要复杂的机械和高能量输入，因此简化和探索可逆的纤维组装过程是目前人造纤维面临的主要挑战之一。此外，在重复融合和裂变过程中具有结构和性质持久性的系统的设计仍然具有挑战性。石墨烯纤维是由石墨烯片沿一维方向宏观组装而成的新型碳纤维。不同于以往的碳质纤维，石墨烯纤维的构筑基元是具有良好的导电、导热、机械强度等性能的二维石墨烯，纤维的内部结构三维有序、致密均一，可以在多功能织物、轻质导线、能量收集及转换、可穿戴储能装备、柔性电子器件、神经信号记录微电极等多个领域发挥功能。因而被材料科学家们寄予厚望。2011年，浙江大学高超教授首次利用氧化石墨烯液晶法湿法纺丝的技术制备出宏观连续的石墨烯纤维。从制备技术上看，石墨烯纤维具有独特的四大优势：可以批量生产的氧化石墨烯原料；氧化石墨烯自发形成的液晶结构；氧化石墨烯原丝的自融合和自愈合能力；种类多样且成本低廉的还原方法。2019年6月6日，由高超教授团队成果转化并建设的全球首条纺丝级单层氧化石墨烯十吨生产线试车成功。随即，国际石墨烯产品认证中心当日为该生产线生产的单层氧化石墨烯及其应用产品多功能石墨烯复合纤维分别颁发了全球首个产品认证。5月7日，高超教授团队再次在氧化石墨烯纤维领域取得重大突破，团队首次发现：湿法纺丝制备的氧化石墨烯（GO）纤维在溶剂的触发下会发生动态可逆的融合和裂变行为（图1）。研究成果以“Reversible fusion and fission of graphene oxide–based fibers”为题，发表在《Science》上。图1. 高超团队发现氧化石墨烯（GO）纤维在溶剂的触发下会发生动态可逆的融合和裂变行为具体来说，融合过程（C1-C4）就是n条单根GO纤维在溶剂中溶胀而自适应变形，形成核壳结构。其中核为GO纤维，壳为紧密堆积排列的类皮肤状GO片，呈宏观的圆柱形结构，具有微观尺度的波纹（图2A）；随后在空气干燥的过程中，在表面张力的驱动下，GO纤维粘结在一起，并随着纤维素壳的自适应收缩而发生融合，形成较粗的熔融GO纤维（FuF-n）。而裂变（E1-F4）则指的是将熔融之后的GO粗纤维重新浸入溶剂溶胀，其裂变始于均匀的溶胀，随着溶胀的持续，纤维间界面处会出现小缝隙。随后缝隙的快速传播以及整个纤维组件的体积膨胀导致了整个裂变，重新变成了n条单根GO纤维（FiF-n）。作者发现，在水诱导的融合和裂变过程中，融合后的FuF-100纤维中紧密堆积GO片层的层间间距为0.84 nm，密度为1.51 g cm-3，FuF-100纤维的拉伸强度为281 MPa；裂变后的FiFs-100的GO片之间的层间距为0.84 nm，密度为1.54 g cm-3，拉伸强度为259 MPa，几乎与FuF-100一致。这充分说明了该融合和裂变过程的精准动态可逆。图2. 水诱导触发的GO纤维的精确可逆的自融合和自裂变过程GO可逆融合和裂变的变形机制研究团队在两个GO纤维的融合和裂变过程中对它们的横截面进行的原位光学显微镜和偏振光学显微镜观察，发现：溶胀和再溶胀时纤维壳的可逆地起皱和展开对GO可逆融合和裂变起着至关重要的作用（图3）。由于纤维壳与相邻纤维的边界接触，提供了GO纤维间的粘结和脱粘作用，并保护了内部的纤维GO片材不扩散，从而表现出溶剂触发的大体积变化和弹性变形能力。在溶剂的表面张力和压差（Pc）驱动下，GO纤维间通过π-π相互作用和氢键作用促进了纤维壳的进一步粘合，随后GO片材起皱并压实了整个粗纤维束。在熔合过程中，溶剂响应性纤维壳充当弹性屏障，防止薄片在瞬态界面上相互扩散。而在裂变过程中，GO单根纤维会受纤维壳之间的圆柱形几何形状的驱动而分离。由于FuF浸入了GO的良好溶剂中，溶剂渗透会削弱单个纤维之间的粘合强度。当单个纤维的溶胀率超过一定值时，壳的弯曲几何形状会产生应力，并迫使相邻的纤维彼此分离。图3. 可逆融合和裂变的动态地形变形机制潜在应用最后，研究团队展示了GO纤维动态可逆融合和裂变行为的潜在应用。首先，由于可以在各种纤维基的组装结构之间灵活转换，这允许开发具有特定性能需求的不同场景中自适应应用GO基光纤系统。例如，GO纤维组件可通过裂变和融合在3D刚性杆和2D柔性网之间可逆转换（图4 A-D）。研究团队将多达13500根具有微米级直径和厘米级长度的纤维融合到一根1.2毫米厚的杆中，该杆足以支撑其重量的680倍。随后通过局部裂变和融合在1D熔融GO光纤与各种1D和2D复杂光纤组件之间进行切换（图4 E- F）。第二个应用是，通过融合和裂变，GO纤维束将能够实现包含和排除客体材料的功能，以在动态系统中表现出可控交付的功能。不同材料，大小和形状的各种客体，例如聚丙烯腈短切纤维，聚苯乙烯微球和亚毫米级的玻璃珠，均可以在熔化过程中被吸收到FuF中，然后在裂变过程中被排出（图4 G-J）。第三个应用是通过GO涂层赋予普通纤维以可逆的融合和裂变特性。传统的聚合物，金属和陶瓷纤维通过简单地涂覆GO外层而具有可逆的熔裂能力，进一步扩展了相应应用领域的覆盖范围。图4. GO纤维可逆的融合和裂变行为的应用简而言之，GO纤维的可逆融合和裂变使得纤维组装系统具有动态特性，从而实现了结构之间的转换和响应性的致动。同时， 该概念通过GO涂层进一步扩展到了常规纤维，为未来功能响应材料的设计提供了一个通用的策略。石墨烯检测技术及应用进展为促进石墨烯研发和产业化快速发展，仪器信息网联合国家石墨烯产品质量监督检验中心、全国纳米技术标准化技术委员会低维纳米结构与性能工作组，将于2021年5月11日举办 “石墨烯检测技术及应用进展”主题网络会议。邀请业内专家以及厂商技术人员就石墨烯最新应用研究进展、检测技术、检测方法、质量评价体系及标准化等展开探讨，推动我国石墨烯产业健康发展。会议日程时间报告主题报告人09:30-10:00待定孙立涛（东南大学）10:00-10:30石墨膜导热测试技巧方法李金艳（德国耐驰仪器制造有限公司）10:30-11:00绝缘衬底表面石墨烯晶圆生长研究进展王浩敏（中国科学院上海微系统与信息技术研究所）11:00-11:30石墨烯材料检测方法介绍刘峥（国家石墨烯产品质量监督检验中心）11:30-14:00午休14:00-14:30待定谭平恒（中国科学院半导体研究所）14:30-15:00石墨烯导热增强复合材料与热界面材料林正得（中国科学院宁波材料技术与工程研究所）15:00-15:30二维半导体及异质结的生长与光电性能调控肖少庆（江南大学）15:30-16:00石墨烯结构表征及其在环保领域的应用胡学兵（景德镇陶瓷大学）16:00-16:30石墨烯等低维纳米材料的标准化动态和展望丁荣（全国纳标委低维纳米结构与性能工作组）报名方式扫描下方二维码或点击以下链接即可进入报名页面。（会议链接：https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/Graphene2021/）报名参会加入会议交流群，随时掌握会议动态

2016年4月15日，“第二届碳纤维及其复合材料技术与应用研讨会”在深圳召开，此次应用研讨会以“构建中国绿色碳纤维产业链”为主题，行业内近三百家企业将齐聚此次研讨会，共同讨论解决我国目前碳纤维发展问题及部分解决方案。 会议现场，国家973项目首席科学家、东华大学纤维材料改性国家重点实验室副主任余木火教授、碳纤维及复合材料研究所党部支书记赵冬林教授等人针对纤维行业发展、碳纤维复合材料在工业领域应用的产业化之路等问题进行了深刻的探讨。 作为中国领先的材料试验设备和材料，碳纤维行业内举足轻重的试验解决方案的服务商，三思纵横接受主办方邀请，携三思独家研创的新品“风暴”系列电子万能试验机和自主研发碳纤维专用夹具全力聚焦该会议，现场分享碳纤维及其复合材料测试方面的最前沿科技。三思纵横致力于为建立有中国特色的碳纤维制备及应用产业链结构，实现碳纤维在交通运输、能源、建筑、航天航空兵器核等领域的应用完全自主贡献一份民族试验机龙头企业的力量。 碳纤维材料是典型的高科技领域中的新型工业材料，是发展国防、军工与国民经济的重要战略物资，碳纤维复合材料具有轻而强、轻而刚、耐高温、耐腐蚀、耐疲劳、结构尺寸稳定性好以及设计性好、可大面积整体成型等特点，已在航空航天、国防军工和民用工业的各个领域得到广泛应用。在要求高温，物理稳定性高的场合，碳纤维复合材料具备不可替代的优势，碳纤维碳材料已在军事及民用工业的各个领域取得广泛应用。高性能碳纤维材料还是制造先进复合材料最重要的增强材料。 既坚如磐石，又韧如发丝。它是自古以来人类在材料领域孜孜以求的品质，也是三思在前进发展道路上追求的品格。

近日，“碳纤维制备技术国家工程实验室”在中科院宁波材料技术与工程研究所揭牌成立，这是中科院宁波材料所第一个国家级实验室。中科院副院长施尔畏等参加了成立仪式。 　　建在中科院宁波材料所的碳纤维制备技术国家工程实验室是由国家发展和改革委员会批复建设的产学研相结合的研究开发实体，共建单位包括中科院山西煤化所、中科院上海有机所、中科院化学所、中科院长春应化所、中科院高技术研究与发展局、中科院计划财务局、中国航空工业集团公司航天工艺与材料研究所、中国航空工业集团公司北京航空材料研究院、维科控股集团股份有限公司、中简科技发展有限公司等。 　　该工程实验室的建设目标和任务是：围绕航空、航天、能源、交通等领域的重大战略任务与重点工程对碳纤维复合材料的迫切需求，建立碳纤维制备工程化技术平台，开展工程化技术研究，研制关键设备，开发自主知识产权的碳纤维制备工艺和配套材料并形成成套技术和应用评价体系。

引 言碳纤维增强复合材料（CFRP：Carbon Fiber Reinforced Plastics）因其高比强度、高比刚性和良好的耐腐蚀性而广泛用于航空航天、国防工业和其他领域。然而CFRP属于典型难加工材料，尤其是制孔加工，CFRP构件为了与其他零部件装配通常要对其进行大量的制孔，传统制孔加工技术难以满足要求，这成为CFRP推广应用的瓶颈。 为了研发高效高质量、低成本的CFRP制孔技术，南方科技大学吴勇波讲席教授团队的汪强博士后研究员等人利用岛津公司的inspeXio SMX-225CT FPD HR微焦点X射线CT系统，观察新技术斜螺旋铣削法（THM）和传统螺旋铣削法（CHM）所获得CFRP制孔加工质量。通过inspeXio SMX-225CT FPD HR微焦点X射线CT系统对两种不同方法CFRP制孔加工样品进行扫描成像,再使用VG软件对其数据进行比较分析，发现利用CHM获得孔的表面出现明显毛刺，而使用THM获得孔的表面非常光滑。这验证了斜螺旋铣削法这一新技术相比传统螺旋铣削法更有利于CFRP高质量制孔加工。论文链接：https://doi.org/10.1007/s00170-018-2995-5图1 基于CHM和THM的加工孔的3D扫描图图2 inspeXio SMX-225CT FPD HR微焦点X射线CT系统外观图 图1是通过微焦点CT扫描后的三维立体图像。无需特殊前处理，直接把样品放进inspeXio SMX-225CT FPD HR CT设备中直接扫描，测试速度快，短短几分钟就可以得出清晰的图像。岛津公司inspeXio SMX-225CT FPD HR是一款高性能微焦点X射线CT系统（图2）。特点是检出器动态范围大，相当于1400万像素的输入分辨率，加之进一步改良过的高输出微焦点X射线发生器，完全颠覆了“无法在高电压输出设备上获得轻质材料的高清晰高对比度的图像”这一常识，能够获得大视野范围、高分辨率、高对比度的断面图像。无论是在研发的复合材料（GFRP、CFRTP）,还是大型铝合金压铸件产品，这款仪器能够完成各种样品所需要的研究、开发和检查的实验。 图3 基于CHM和THM加工孔的3D扫描图（图片版权归Int J Adv Manuf Technol所有） 图3分别显示了CHM(θ=0°)和THM(θ=5°)加工孔的CT放大扫描结果。图像表明，CHM孔口处存在大量的毛刺，而在THM孔入口处很少出现毛刺现象，从而抑制了THM孔口的撕裂。使用CHM加工时，孔表面在90°图6 CHM和THM加工孔CT横截面图 （图片版权归Int J Adv Manuf Technol所有） 图7 THM加工孔CT展开图(a)和SEM图（b） （图片版权归Int J Adv Manuf Technol所有） 在图6和图7中，通过CT扫描后用专用图像处理软件把孔内表面展开，可以清晰的观察CHM(θ=0°)和THM(θ=5°)的孔内表面形貌。这一分析手段有利于观察分析被测物体内部结构，是本公司产品的优势之一。在CHM中，当90°α180°时，可以看到粗糙的表面缺陷位于α=135°附近。但是在THM中，所有α角度的钻孔表面都是光滑的。最后通过SEM扫描验证缺陷位置。 SMX-225CT FPD HR微焦点X射线CT系统扫描结果协助研究者验证了THM加工方法在CFRP制孔加工中显著优于CHM，为后续研究提供了准确的数据。

近日，中国化学纤维工业协会授予中科院宁波材料技术与工程研究所“国家高性能纤维表征检测(宁波)基地”。表明宁波材料所在高性能纤维表征检测方面得到了业界的广泛认可，同时，也将促进中国高性能纤维产业的发展。 　　高性能纤维(High-Performance Fibers)是指具有高拉伸强度和压缩强度、耐磨擦、高耐破坏力、低比重等优良物性的纤维材料，它是近年来纤维高分子材料领域中发展迅速的一类特种纤维，主要包括碳纤维、超高强聚乙烯纤维、芳香族聚酰胺纤维、玄武岩纤维等。它们通常采用高技术制成，且大多应用于工业、国防、医疗、环境保护和尖端科学各方面。 　　经过几年的发展，宁波材料所先后置办了热分析仪(DSC、TG)、凝胶色谱仪(GPC)、气相色谱仪(GC)、万能材料试验机、纤维强伸度仪、纤维细度仪和密度梯度管等先进精良仪器，同时结合公共技术服务中心测试中心的大型设备仪器，在高性能纤维的表面微观形貌与结构分析、物性分析、有机和无机成分分析方面形成了比较完善的体系，在纤维检测方面取得了较大的进展，并为国内多家单位提供了测试服务。目前，宁波材料所能够依据实践得出的检测方法来测量高性能纤维的各种性能以及为高性能纤维的质量问题提供解决方案。

当汽车、飞机、船舰或计算机采用一种既能作为电池又能作为承重结构的材料制造时，其重量和能源消耗将大大降低。据10日发表在最新一期《先进材料》杂志上的论文，瑞典查尔姆斯理工大学研究团队在“无质量储能”研究方面取得进展，开发出一种多功能碳纤维结构电池。这种电池可以将笔记本电脑的重量减半，使手机像信用卡一样薄，或者将电动汽车单次充电的续航里程提高70%。查尔姆斯理工大学研究员里卡乔杜里表示，他们研发出的这种结构电池由碳纤维复合材料制成，其刚度与铝相当，且能量密度足以商业化应用。结构电池是一种既能储存能量又能承载负荷的材料。让电池材料成为产品实际构造的一部分，意味着在电动汽车、无人机、手持工具、笔记本电脑和手机等产品上可以实现更小的重量。2018年，该团队首次证明，刚性和硬度都很高的碳纤维可通过化学方式储存电能，作为锂离子电池电极。这项研究引起广泛关注，也被《物理世界》杂志评为当年十大突破性成果之一。此后，研究团队进一步发展了其概念，提高了电池刚度和能量密度，在2021年将电池的能量密度提高到每千克24瓦时（Wh/kg），相当于同类锂离子电池容量的20%左右。而此次，他们将能量密度提升至30Wh/kg。尽管这仍然低于当前常用电池，但效果却大不相同。当电池成为结构的一部分，并且可以由轻质材料制成，整车重量就能大大降低。这样一来，电动汽车所需的能量就会大大减少。研究人员对电动汽车进行了计算，结果显示，如果配备新的结构电池，续航里程将比现在增加多达70%。结构电池单元的刚度也显著提高，以吉帕（GPa）为单位的弹性模量从25增加到了70。这意味着该材料可以像铝一样承载负荷，但重量更轻。研究人员表示，从多功能性角度来看，新电池的性能优于上一代电池两倍，是世界上迄今为止最好的电池。然而，在电池单元从小规模实验室制造走向大规模生产、应用于科技产品或车辆之前，还需进行大量工程工作。

日前，广东省东莞市宏图仪器有限公司（以下简称“宏图仪器”）参与筹建的冬奥会指定实验室——河北质检（HQI) 冰雪装备检测实验室通过验收，成为2022年冬奥会科普形象展示窗口之一。据悉，该实验室是国内首个服务冬奥会冰雪产业的综合性质检服务平台。　　众所周知，冰雪运动具有一定的专业性，且冬季人体活动灵敏度下降，运动过程中如果不做好防护，更容易发生运动损伤。选择合适的护具可以有效避免运动损伤，从而降低运动危险系数。北京冬奥会带来的冰雪运动热持续升温使得运动护具需求上升。《经济日报》携手京东发布的数据显示，进入2022年以来，冰雪运动装备交易额同比增长135%，其中冰雪运动护具品类交易额增长达41%。业内人士指出，冰雪运动已成为全民健身新时尚，冬奥加持让冰雪运动装备更受欢迎，其中，冰雪运动护具销量的增长也反映出消费者对体育运动中的安全保护意识正不断增强，如何检测护具的保护效果便成了当前行业关注的焦点。　　价格或与安全性成正比　　2月25日，记者浏览电商平台发现，目前市面上冰雪运动护具种类多样，价格在几十元到几千元，对于初入雪场的“小白”来说，选购护具是一道不小的坎。“我在电商平台选购滑雪运动护具的时候发现价格差别很大，很好奇这些产品的差别具体在哪里，一起滑雪的朋友在选护具时也都有这个疑惑。”消费者王女士对记者说。　　对此，记者采访了宏图仪器有限公司总经理李建华，他说：“以头盔为例，目前有3C认证的头盔最低价格在两百元左右，低于这个价格的头盔安全性是没有保障的。在3C认证的基础上，如果头盔使用了碳纤维等特殊材料，可能价格会上升到五百元以上，再往上可能就是品牌因素了。但护膝护肘等冰雪运动护具与头盔不同，目前这个领域存在一些空白，暂时没有3C认证和统一标准。知名品牌的护膝护肘等冰雪运动护具靠运动员背书来证明它的可靠性，因此会在成本里多增加一部分赛事赞助的费用。”专家指出，检测技术与统一标准的空白给消费者选购相关产品增加了一些难度。　　检测方法不完全通用　　那么此前冰雪运动护具是如何检测的呢？　　李建华介绍，在去年的五项冰球运动护具国家标准发布前，国内冰雪运动护具产品标准尚属空白，因而很多企业引用其他运动（如轮滑）的检测方法和检测仪器来检测冰雪运动护具，但实际上，不同运动方式有着很大区别，检测方法并不能完全通用。　　中国文教体育用品协会理事长张培生告诉记者，运动形式决定了护具的技术指标。专业标准工作者依据护具的使用范围、使用环境以及运动类型等因素，将使用情境和性能要求转化为对应的实验方法和技术指标，并通过专用检测设备对技术指标进行检测。比如，轮滑运动中对护膝护肘等护具的耐磨性、冲击强度和韧度就有比较高的要求，而冰球运动是对抗性较强的集体竞技项目，对护具的要求还要有冲击吸收、耐穿透、抗切割、佩戴系统稳定性等更多技术指标。　　记者了解到，目前，宏图仪器已经研发出冰雪运动专用的护具检测仪器。在本次冬奥会开始前，宏图仪器已向国家冰雪实验室交付了四款运动防护测试设备，分别是护膝摩擦试验机、撞击强度试验机、护膝撞击能量吸收试验机和模拟手腕试验机。这四款测试仪器成功交付的背后是专家突破的无数难点。　　“冰雪运动所用的护膝护腕等护具，国内并无相关检测要求及检测设备。”李建华介绍说，“我们查阅了较为严格的欧洲相关标准要求，解读产品关键性能参数及测试要求，组织结构工程师及软件工程师共同开发了护膝护腕类检测设备。以护膝撞击能量吸收试验机为例，在试验时需要仪器模拟出成年人跌倒在雪地硬物上这一情景。通过护膝吸收碰撞能量的数据采集和计算，来评判护膝抗能量缓冲的性能。但要获得准确的测试结果，必须要排除一切干扰因素。”　　“测试设备采用重锤冲击模拟人跌倒时膝盖所受到的冲击，然而在测试重锤下落过程中，受到空气阻力和摩擦力的影响难免会损耗一部分能量。为了保证数据的准确性，如何将损耗能量控制在标准范围内便成了研发工作组必须攻克的难点。”李建华对记者说，“在进行大量自由落体实验后，我们选择使用一种特殊低摩擦轴承，它的摩擦系数与普通工业用轴承不同，合理控制了能量的损耗范围。当摩擦系数过大时，我们的测试程序会相对提高理论测试高度，用多出来的测试高度抵消摩擦阻力和空气阻力损耗。”　　抓取碰撞时的瞬时速度和能量并实时显示出来也是研发工作组需要攻克的难题之一。“撞击碰撞往往都是在几毫秒的时间完成，行业内常规做法是用示波器来抓取时间，再用时间计算速度，但耗时长，而且无法实时显示速度数值。”李建华介绍，宏图仪器所研发的上位机测试软件，拥有独立的采集系统，不仅能实时显示测试速度，还能测试能量和加速度值及作用时间。“通过对照组的数据对比，得出护膝吸收能量值，从而测试出护膝安全系数。这是传统的PLC抓取技术不能替代的，依靠这项技术，可以说我们在国际都处于一个领先地位。”　　张培生指出，冰雪运动护具专用检测设备和技术的成功研发有利于保障冰雪运动爱好者的人身安全，促进护具市场的健康发展，推动冰雪运动的普及。据悉，宏图仪器开发的冰雪运动护具检测仪器现已交付SGS试验室、TUV实验室、新加坡Intertek以及深圳天祥检测试验室用于“实战”检测。　　标准、市场和产品多维度发力　　专家认为，如果把测试技术看作方法，国家标准看作理论，想要促进一个产品的健康发展，需要同时从理论与方法两方面下手。　　据悉，2021年底，受中国轻工业联合会委托，中国文体用品协会组织和制定的16项冰雪运动用品国家标准中包含的5项冰球运动护具标准已经正式发布；滑雪运动头盔的安全要求和试验方法（冰雪运动护具系列的第1部分）的国家标准也通过了项目报批，将于近期发布。“2022年，我们把滑雪运动护具系列的护胸护背、护臀、护腕护手、护肘护膝和护脸安全要求和实验方法五个部分的国家标准制定工作列为协会标准重点工作优先开展和完成。”张培生说。　　张培生对记者说：“在进行标准制定组织工作的同时，我们也正在依据运动防护用具制造（C2444）的范畴组建运动护具专委会，这样协会可以从标准、市场、产品多维度发力，更好地开展运动护具国家标准制定、宣贯和认证认可工作，提升企业技术研发能力，推进产品升级换代，规范行业自律。这一系列的举措对推动我国冰雪运动的普及、全民健身活动的广泛展开和保障运动者的安全具有重要的经济意义和社会意义。”

近日，国网天津市电力公司电力科学研究院(以下简称电科院)研发的全国首台钢纤维混凝土无损检测仪器在天津宝坻地区电网混凝土制品检测中率先试应用，以不破坏制品结构的方式成功检测出钢纤维混凝土内部制造质量，实现检测时间的大幅缩短和检测可靠性的有效提升。　　在首次现场应用中，电力工作人员手持检测仪器，在不破坏制品内部结构的情况下，顺利对宝坻电网某区域水泥电杆等电网混凝土制品的内部钢筋直径、抗压强度进行了测量。“该仪器具有无损、全检、便携、直观等优势，它的研发应用成功解决了国内钢纤维混凝土制品检测难、监管难、评价难的问题。”电科院技术人员陈韶瑜介绍说。　　近年来，随着我国电网能源网架加快建设，钢纤维混凝土制品使用量逐年递增，但质量管控和制品安全性检测手段较为落后，构建新型质检模式迫在眉睫。电科院针对以上问题，结合电力系统内外钢纤维混凝土产品在运期间质量情况，进行电力混凝土无损全检的可行性论证，对钢筋直径、分布、腐蚀情况、保护层厚度、混凝土强度、内部裂纹等开展测量试验，进行破坏比对和结果修正，并完善试验数据库，以开发钢纤维混凝土无损检测仪。　　电科院技术团队在仪器研发中攻克了钢纤维混凝土内部钢筋直径测量技术，实现在不破坏钢纤维混凝土制品的情况下，精准测量出制品内部钢筋数量及直径，达到国际领先水平 首创了钢纤维混凝土抗压强度测量技术，适用于钢筋、纤维、钢丝网等不同类型的钢纤维混凝土，填补了国际空白。同时在业内率先打造钢纤维混凝土制品全寿命周期检测方式，实现了钢纤维混凝土制品数字化质量管控，具有检测效率高、缺陷检出率高、检测投入成本低等优点。　　未来，钢纤维混凝土无损检测仪将广泛推广应用在我国能源、水利、交通、通讯、建筑等领域的工程建设中，通过快速检测钢纤维混凝土制品存在的隐患及质量问题，提高钢纤维混凝土领域整体产品质量，减少隐患工程发生，降低事故率，保障能源电力和通讯设施、公共和民用建筑、桥梁安全，为质量强国贡献国网智慧和天津力量。　　下一步，电科院将充分积累钢纤维混凝土无损检测仪试用经验，提高检测效率和稳定性，将仪器积极推广至电网企业的各级物资检测中心及发电企业、通信、水利、交通、建筑等行业中，并为用户提供“个性化装置、软件和运维指导方案”。

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状态：公告 更新时间： 2023-11-23 万能试验机采购项目公开招标公告 发布日期：2023-11-23 项目概况万能试验机采购项目的潜在投标人应在常州市政府采购交易管理平台获取招标文件，并于2023年12月15日9点30分（北京时间）前提交投标文件。 一、项目基本情况 1.项目编号：金诚采公[2023]089号 2.项目名称：万能试验机采购项目 3.采购方式：公开招标 4.项目预算金额：352万元 5.项目最高限价：300万元 6.采购需求：本项目采购4套万能试验机及2套疲劳试验机，包括货物的制造（采购）、运输、装卸、安装、售后服务等直至通过验收以及质量保修、免费维保等全部工作。具体详见招标文件。 7.合同履行期限：签订合同之后，按采购人要求分批到货，所有的货物6个月内需完全供货及安装调试。免费质保期3年。 8.本项目是否接受联合体：□是 ◆否。 9.本项目是否接受进口产品响应：□是 ◆否。 二、申请人的资格要求（须同时满足） 1.满足《中华人民共和国政府采购法》第二十二条规定以及下列情形： 1.1未被“信用中国”网站（WWW.creditchina.gov.cn）或“中国政府采购网”网站（www.ccgp.gov.cn）列入失信被执行人、重大税收违法案件当事人名单、政府采购严重失信行为记录名单； 1.2单位负责人为同一人或者存在直接控股、管理关系的不同投标人（包含法定代表人为同一个人的两个及两个以上法人，母公司、全资子公司及其控股公司），不得参加同一合同项下的政府采购活动。 2.落实政府采购政策需满足的资格要求： 2.1 中小企业政策 ◆本项目不专门面向中小企业预留采购份额。 □本项目专门面向 □中小 □小微企业 采购。即：提供的货物全部由符合政策要求的中小/小微企业制造、服务全部由符合政策要求的中小/小微企业承接。 □本项目预留部分采购项目预算专门面向中小企业采购。对于预留份额，提供的货物由符合政策要求的中小企业制造、服务由符合政策要求的中小企业承接。预留份额通过以下措施进行： / 。 2.2 其它落实政府采购政策的资格要求（如有）： / 。 3.本项目的特定资格要求： 3.1本项目是否接受分支机构参与投标：□是 ◆否； 3.2 本项目是否属于政府购买服务： ◆否 □是，公益一类事业单位、使用事业编制且由财政拨款保障的群团组织，不得作为承接主体； 3.3其他特定资格要求：无。 三、获取招标文件 1.时间：自本公告发布之日起至2023年11月30日17:00（北京时间，法定节假日除外）。 2.地点：常州市政府采购业务管理平台 3.方式：供应商持CA数字认证证书登录常州市政府采购业务管理平台（http://czjapp.changzhou.gov.cn/cgzx/login）获取电子版招标文件。 4.售价：0元。 四、提交投标文件截止时间、开标时间和地点 投标截止时间、开标时间：2023年12月15日9点30分（北京时间）。 地点：本项目采用不见面交易方式，无需到现场提交，投标人登录常州市政府采购业务管理平台供应商端，通过系统在线提交电子投标文件。 五、公告期限 自本公告发布之日起5个工作日。 六、其他补充事宜 1.本项目需要落实的政府采购政策：无。 2.本项目采用不见面交易方式，请供应商认真学习常州市政府采购网发布的相关操作手册，办理CA认证证书、进行常州市政府采购业务管理平台注册绑定，并认真核实数字认证证书情况确认是否符合本项目电子化采购流程要求。 技术支持服务热线 0519-85588210 CA认证证书办理（可邮寄）联系电话 17712306262 2.1办理CA认证证书 供应商登录常州市政府采购网“下载中心”下载并查阅 “常州市政府采购业务管理平台（供应商）国信CA证书办理指南”，按照程序要求办理。 2.2注册 供应商登录常州市政府采购网“下载中心”-“常州市政府采购业务管理平台供应商操作指南”下载相关操作手册、操作视频等，查阅后进行自助注册。 2.3控件、客户端下载 供应商登录常州市政府采购网“下载中心”-“常州市政府采购业务管理平台供应商客户端下载下载”下载相关控件和客户端。 2.4 获取电子招标文件 供应商持CA数字认证证书登录常州市政府采购业务管理平台获取电子招标文件。未在规定期限内通过常州市政府采购业务管理平台获取招标文件的投标无效。 2.5编制电子投标文件 供应商应使用电子投标文件制作客户端编制电子投标文件并进行线上投标，供应商电子投标文件需要加密并加盖电子签章，如无法按照要求在电子投标文件中加盖电子签章和加密，请及时通过技术支持服务热线联系技术人员。 2.6提交电子投标文件 供应商应于投标截止时间前在常州市政府采购业务管理平台提交电子投标文件，上传电子投标文件过程中请保持与互联网的连接畅通。 2.7电子开标 供应商使用CA认证证书登录常州市政府采购业务管理平台进行电子化不见面开标。 2.8注意事项 供应商在开标前应当使用“验证CA”功能验证本地计算机的控件环境是否正常，并且在开标、评审过程中不可随意更换计算机，必须使用验证成功的计算机进行操作，否则造成相应后果由投标人自行承担。 3.关于常州市中小企业政府采购信用融资： 根据《常州市财政局 中国人民银行常州市中心支行关于进一步推进政府采购信用融资工作的通知》（常财购〔2021〕13号）等有关文件精神，我市实行政府采购信用融资，将信用作为政策工具引入政府采购领域，金融机构根据政府采购项目中标（成交）通知书或中标（成交）合同，为中标（成交）中小企业供应商提供相应额度贷款的融资模式。申请条件及操作流程等事项详见该文件相关内容或者常州市政府采购网--政采融资平台栏目。 4.代理机构银行账户 单位名称：常州金诚招投标有限公司 单位账号：10615101040236369 开户行：中国农业银行常州新北支行 七、对本项目提出询问，请按以下方式联系。 1.采购人信息 采购人名称：长三角碳纤维及复合材料技术创新中心 采购单位联系人：杨先生 联系电话：0519-69888160 地址：常州市新北区玉龙北路495号 2.采购代理机构信息 名 称：常州金诚招投标有限公司 地 址：常州市新北区汉江路368号金城大厦1910室 联系方式：0519-85183350 3.项目联系方式 项目联系人：袁女士 电 话：0519-85183350 × 扫码打开掌上仪信通App 查看联系方式 $('.clickModel').click(function () { $('.modelDiv').show() }) $('.closeModel').click(function () { $('.modelDiv').hide() }) 基本信息 关键内容：疲劳试验机,万能试验机 开标时间：2023-12-15 09:30 预算金额：352.00万元 采购单位：长三角碳纤维及复合材料技术创新中心 采购联系人：点击查看 采购联系方式：点击查看 招标代理机构：常州金诚招投标有限公司 代理联系人：点击查看 代理联系方式：点击查看 详细信息 万能试验机采购项目公开招标公告 江苏省-常州市-新北区 状态：公告 更新时间： 2023-11-23 万能试验机采购项目公开招标公告 发布日期：2023-11-23 项目概况万能试验机采购项目的潜在投标人应在常州市政府采购交易管理平台获取招标文件，并于2023年12月15日9点30分（北京时间）前提交投标文件。 一、项目基本情况 1.项目编号：金诚采公[2023]089号 2.项目名称：万能试验机采购项目 3.采购方式：公开招标 4.项目预算金额：352万元 5.项目最高限价：300万元 6.采购需求：本项目采购4套万能试验机及2套疲劳试验机，包括货物的制造（采购）、运输、装卸、安装、售后服务等直至通过验收以及质量保修、免费维保等全部工作。具体详见招标文件。 7.合同履行期限：签订合同之后，按采购人要求分批到货，所有的货物6个月内需完全供货及安装调试。免费质保期3年。 8.本项目是否接受联合体：□是 ◆否。 9.本项目是否接受进口产品响应：□是 ◆否。 二、申请人的资格要求（须同时满足） 1.满足《中华人民共和国政府采购法》第二十二条规定以及下列情形： 1.1未被“信用中国”网站（WWW.creditchina.gov.cn）或“中国政府采购网”网站（www.ccgp.gov.cn）列入失信被执行人、重大税收违法案件当事人名单、政府采购严重失信行为记录名单； 1.2单位负责人为同一人或者存在直接控股、管理关系的不同投标人（包含法定代表人为同一个人的两个及两个以上法人，母公司、全资子公司及其控股公司），不得参加同一合同项下的政府采购活动。 2.落实政府采购政策需满足的资格要求： 2.1 中小企业政策 ◆本项目不专门面向中小企业预留采购份额。 □本项目专门面向 □中小 □小微企业 采购。即：提供的货物全部由符合政策要求的中小/小微企业制造、服务全部由符合政策要求的中小/小微企业承接。 □本项目预留部分采购项目预算专门面向中小企业采购。对于预留份额，提供的货物由符合政策要求的中小企业制造、服务由符合政策要求的中小企业承接。预留份额通过以下措施进行： / 。 2.2 其它落实政府采购政策的资格要求（如有）： / 。 3.本项目的特定资格要求： 3.1本项目是否接受分支机构参与投标：□是 ◆否； 3.2 本项目是否属于政府购买服务： ◆否 □是，公益一类事业单位、使用事业编制且由财政拨款保障的群团组织，不得作为承接主体； 3.3其他特定资格要求：无。 三、获取招标文件 1.时间：自本公告发布之日起至2023年11月30日17:00（北京时间，法定节假日除外）。 2.地点：常州市政府采购业务管理平台 3.方式：供应商持CA数字认证证书登录常州市政府采购业务管理平台（http://czjapp.changzhou.gov.cn/cgzx/login）获取电子版招标文件。 4.售价：0元。 四、提交投标文件截止时间、开标时间和地点 投标截止时间、开标时间：2023年12月15日9点30分（北京时间）。 地点：本项目采用不见面交易方式，无需到现场提交，投标人登录常州市政府采购业务管理平台供应商端，通过系统在线提交电子投标文件。 五、公告期限 自本公告发布之日起5个工作日。 六、其他补充事宜 1.本项目需要落实的政府采购政策：无。 2.本项目采用不见面交易方式，请供应商认真学习常州市政府采购网发布的相关操作手册，办理CA认证证书、进行常州市政府采购业务管理平台注册绑定，并认真核实数字认证证书情况确认是否符合本项目电子化采购流程要求。 技术支持服务热线 0519-85588210 CA认证证书办理（可邮寄）联系电话 17712306262 2.1办理CA认证证书 供应商登录常州市政府采购网“下载中心”下载并查阅 “常州市政府采购业务管理平台（供应商）国信CA证书办理指南”，按照程序要求办理。 2.2注册 供应商登录常州市政府采购网“下载中心”-“常州市政府采购业务管理平台供应商操作指南”下载相关操作手册、操作视频等，查阅后进行自助注册。 2.3控件、客户端下载 供应商登录常州市政府采购网“下载中心”-“常州市政府采购业务管理平台供应商客户端下载下载”下载相关控件和客户端。 2.4 获取电子招标文件 供应商持CA数字认证证书登录常州市政府采购业务管理平台获取电子招标文件。未在规定期限内通过常州市政府采购业务管理平台获取招标文件的投标无效。 2.5编制电子投标文件 供应商应使用电子投标文件制作客户端编制电子投标文件并进行线上投标，供应商电子投标文件需要加密并加盖电子签章，如无法按照要求在电子投标文件中加盖电子签章和加密，请及时通过技术支持服务热线联系技术人员。 2.6提交电子投标文件 供应商应于投标截止时间前在常州市政府采购业务管理平台提交电子投标文件，上传电子投标文件过程中请保持与互联网的连接畅通。 2.7电子开标 供应商使用CA认证证书登录常州市政府采购业务管理平台进行电子化不见面开标。 2.8注意事项 供应商在开标前应当使用“验证CA”功能验证本地计算机的控件环境是否正常，并且在开标、评审过程中不可随意更换计算机，必须使用验证成功的计算机进行操作，否则造成相应后果由投标人自行承担。 3.关于常州市中小企业政府采购信用融资： 根据《常州市财政局 中国人民银行常州市中心支行关于进一步推进政府采购信用融资工作的通知》（常财购〔2021〕13号）等有关文件精神，我市实行政府采购信用融资，将信用作为政策工具引入政府采购领域，金融机构根据政府采购项目中标（成交）通知书或中标（成交）合同，为中标（成交）中小企业供应商提供相应额度贷款的融资模式。申请条件及操作流程等事项详见该文件相关内容或者常州市政府采购网--政采融资平台栏目。 4.代理机构银行账户 单位名称：常州金诚招投标有限公司 单位账号：10615101040236369 开户行：中国农业银行常州新北支行 七、对本项目提出询问，请按以下方式联系。 1.采购人信息 采购人名称：长三角碳纤维及复合材料技术创新中心 采购单位联系人：杨先生 联系电话：0519-69888160 地址：常州市新北区玉龙北路495号 2.采购代理机构信息 名 称：常州金诚招投标有限公司 地 址：常州市新北区汉江路368号金城大厦1910室 联系方式：0519-85183350 3.项目联系方式 项目联系人：袁女士 电 话：0519-85183350

‍9月初，国务院常务会议确定以政策贴息、专项再贷款等一系列“组合拳”，来支持高校、职业院校、医院、中小微企业等领域的设备购置和更新改造，总体规模为1.7万亿。其中，包括鼓励及重点支持职业院校、高等学校教学科研、实验实训等重大设备购置与更新改造。设备要求：教学、科研、实验、实训等重大设备购置。院校要整合打包购置需求，一所院校原则上只能申请一个贷款项目，贷款金额不低于2000万元。跨省跨市建设分校区，以及贷款需求超过20亿元的，可以拆分申请。作为先进材料及化工领域专业仪器设备及技术服务的供应商，北京共赢联盟国际科技有限公司将为教学科研、实验实训等重大设备购置与更新改造提供整体解决方案，积极响应财政贴息贷款政策，积极支持配合各高等学校和职业院校仪器设备的整体申报工作。LUMiFrac粘附力分析仪是利用离心力在同一时间对样品施加多倍重力，负载范围0.1 N至 6.5 KN，温度范围-11℃至+40℃，通过一个递增的离心力直接施加到被测试的试样，记录高转速下样品发生断裂瞬间的转速，所有的数据被发送到SEPView®操作软件，该软件可自动计算并显示实时断裂失效力，从而获得粘结强度、拉伸强度以及剪切强度的绝对物理值(N/mm²)。可以同时分析多达8个样品，比较和计算统计，并得出结论。适用于金属、玻璃、陶瓷、聚合物各种材料的胶黏剂、胶水、胶带、涂料和清漆、密封剂、光学涂层等。科研及质控方向包括最优复合强度、表面处理效果、层与层之间粘附力与剥离试验、粘附力与剪切试验比较、粘结厚度、最佳混合比和固化温度、粘结强度、长期疲劳试验等。符合ISO等相关标准。已经具有化学表面改性对提高聚合物粘附力的作用评价；橡胶涂层与金属基材的附着力研究；隐身涂料涂层附着力研究；风力涡轮机涂层的附着强度研究；快速评价医用仿生胶黏剂和硬组织粘结剂的粘结强度；骨修复表面涂层粘着力评价等众多方面的应用案例。EXAKT三辊分散研磨机：专用于高分子浆料的均质分散、研磨加工，如聚合物基体材料、碳纳米材料、石墨烯、润滑油脂、各种涂料、电子浆料、化妆品和粘接剂等，具备实验室研究和规模化生产的多种机型。辊筒可选镀铬不锈钢、碳化钨、氧化铝或碳化硅材质。可实现颗粒细度＜5µm，最大产量60L/H，是世界著名品牌。其显著特点：开机自动校准；自动贴合的刀座系统；无段氏单边控制间距或间距和压力双模式调节；辊筒温度可控制；电子控制系统且以数字或图形实时显示生产参数；数据可存储调用；高安全性的清洁模式、安全装置与反转模式，高于ANSI的安全标准规范。1.主要用于分散体或胶体的稳定性分析与颗粒表征；2.直接、快速和客观地描述任何分离现象；3.比其他方法快5000倍即可获得可靠的稳定性信息；4.无需知道材料性质即可了解粒径信息；5.适应较宽泛的年度范围；6.测试座徐样品量极少；7.可同时测试分析12个不同样品；8.提供7种分析手段和产品各种性能特征图谱；9.应用方向包括：磨料磨具/炭黑/碳纳米管色膏/精细化学品/燃料电池/石墨烯/纳米分散体/聚合物/以及更多液态和膏状分散体系的材料；10.可检测分析：①胶体稳定性；②粒径分布；③沉降/上浮；④澄清速率；⑤预测产品保存期；⑥观察絮凝/团聚现象；⑦沉降层/悬浮层厚度及紧密程度；⑧研究胶体结晶化等。已经具有胶粘剂稳定性分析和力度表征、快速评估新型纳米碳材料作为润滑油添加剂的可能性、快速评估碳纤维施胶剂分散体的稳定性等众多方面的应用案例。ResMR25定量检测分析仪：1.采用电磁波原理，直接测试树脂含量、增韧剂含量、聚乙烯中橡胶含量、纤维上油含量等，测试信号量与已知含量的标线相关性高达99.99%，可重复检测；2.原样测试，无需添加任何化学试剂，无需前处理，具有无损、绿色、安全等优点；3.单个样品测试过程约1分钟，方便、快捷、干净；4.软件操作中文版，人性化，确保高效的测试效率。ComMR25复合材料界面特性分析仪：专用于复合材料颗粒表面改性程度评价，浆料分散性与稳定性评价，颗粒与介质之间亲和性评价，颗粒质量控制与分散工艺研究，悬浮液体系颗粒相对比表面积评价等。依此优化配方，改进工艺。整个测试过程不超过3分钟，原样测试，不受传统光学颜色、外观、形状影响。不需要使用任何额外化学物质。VTMR20-010V-I树脂基变温弛豫分析与成像系统：集各种弛豫时间测试与二维成像技术于一体，结合变温模块，可提供从室温至200℃条件下的多种解决方案，能够对溶液、凝胶、固体、颗粒等状态样品进行无损的快速分析。可定量检测弹性体交联密度、增韧剂/橡胶含量、软硬段比例、玻璃态转变温度、活化能、氟含量等。可对硫化过程、固化、老化过程、降解过程、材料吸湿和干燥过程等过程进行过程检测。可实现颗粒-聚合物相容性、颗粒表面改性程度、材料吸附性能评价、聚合物竞争性吸附、亲疏水性表征等性能在线实验研究和工艺评价。广泛应用于聚合物基复合材料、高分子材料、橡胶、弹性体、无机材料分析等。

KRÜSS于1796年诞生于德国汉堡，是表面科学仪器领域的全球领导品牌。先后研发了世界上第一台商用全自动表面张力仪和第一台全自动接触角测量仪，荣获多次国际工业设计大奖和德国中小企业最具创新能力TOP100荣誉。其它产品还包括各类动态表面张力仪、泡沫分析仪、界面流变仪和墨滴形状分析仪等。KRÜSS展会信息界面是决定复合材料性能的关键因素，是复合材料研究领域的焦点问题。“2022 复合材料界面论坛”重点聚焦碳纤维、芳纶纤维、聚酰亚胺纤维、碳纳米管纤维、玻璃纤维、陶瓷纤维、玄武岩纤维、植物纤维等高性能纤维增强复合材料的界面，主要围绕复合材料界面微观结构及其表征、界面微观力学、界面结构与界面行为之间的关系以及它们对材料宏观性能的影响等研究领域展开。KRÜSS诚邀您参加2022复合材料界面论坛会议时间：2022.8.11 - 12展位号：A03会议地址：宁波华侨温德姆至尊豪廷大酒店（浙江省宁波市海曙区柳汀街230号）典型应用通过接触角分析树脂和纤维浸润性树脂的表面张力分析通过表面能分析纤维和树脂的粘结强度基于OWRK模型的粘结效果评价等离子处理后表面能比较应用背景界面是决定复合材料性能的关键因素。树脂与纤维增强体的良好浸润是获得高质量复合材料界面的首要前提，对于树脂基复合材料而言，增强纤维与树脂基体之间的浸润性好坏对复合材料性能影响很大。一般来说，浸润性好、界面粘结强度就比较高。如果浸润性不好，界面上就容易留有空隙。因此，要制备高性能的复合材料，对增强材料的浸润性研究是十分必要的。

11月28日，激光超声波可视化检测仪技术在西安航空基地正式通过科技成果鉴定。这一技术的国产化，填补了业界空白，大大缩小了与世界发达国家在无损检测仪器研发与生产方面的差距，是我国无损检测领域的一项重大突破。 　　无损检测在各制造行业的品质管理中，一直扮演着举足轻重的角色。其中，超声波检查因其安全、经济、简便而得到了广泛应用，但无法对任意复杂形状以及非金属物体内部缺陷实现高效、直观地检测。随着碳纤维复合材料、陶瓷基复合材料等新型材料的广泛应用，航空工业也得到了前所未有的发展，但迄今对这些新型材料的无损检测还缺乏有效的手段。 　　由西安金波检测仪器有限责任公司研发的激光超声波可视化检测仪，成功突破了无损检测领域中的这一世界科研难题。该检测仪的问世，对任何形状物体及绝大多数材料的内外部探伤，小到电子元器件，大到飞机机身部分均可进行无损检测，并可在高温、有毒等恶劣环境下工作。使用激光超声波可视化检测仪对飞机机翼、火车车轴等高速运载工具部件以及发电设备、压力容器等产品进行定期检查，可以最大限度地延长其安全使用寿命，避免重大事故的发生。 　　如果传统的超声波无损检测技术被比喻为“收音机”技术，则激光超声波可视化无损检测技术就属于“电视机”技术。激光超声波可视化检测仪由检测单元和激光单元组成，可简单地将超声波的传播过程可视化，并根据波形变化检查出被测物体内部或表面的损伤，通过计算机屏幕清晰、实时地观察。由于激光超声波可视化检测仪技术实现了无损检测的可视化，对物体内部存在的缺陷及损伤的识别变得非常容易，且可防止无损检测中经常发生的漏检和误判。 　　金波公司研发的“激光超声波可视化探测仪”，是西安航空基地入区企业科技创新的典型范例。西安航空基地具有集飞机设计研究、生产制造、试飞鉴定、教学为一体的航空产业体系，同时具备各类与航空产业有关的高科技研发群，对于“激光超声波可视化检测仪”的使用、推广、乃至产品改良都提供了得天独厚的广阔空间与平台。依托激光超声波可视化检测仪，目前西安航空基地已成立无损检测服务平台与工程技术研发中心，先后为近百家西安航空基地入区企业及国内航空、航天、军工、核电、电力领域企业提供服务，出具检测报告80余份，解决了众多目前无法解决的难题，大大提高了我国的无损检测技术水平，进一步提升了航空产品的可靠性与安全性。

近日，河南省人民政府印发《河南省加快制造业“六新”突破实施方案》（下称《方案》），提出把“六新”（新基建、新技术、新材料、新装备、新产品、新业态）突破作为提升战略竞争力的关键举措和重要标志，找准着力点、突破口，开辟发展新领域、新赛道，塑造发展新动能、新优势，加快推进新型工业化。《方案》提到，要大力发展新材料。将新材料作为新兴产业发展的基石和先导，聚焦先进基础材料、关键战略材料、前沿新材料等领域，推动全省新材料产业产品高端化、结构合理化、发展绿色化、体系安全化。到2025年，全省新材料产业规模突破1万亿元，实现从原材料大省向新材料强省转变，为制造强省建设提供有力支撑。《方案》明确，为实现1万亿元新材料产业规模目标，将开展以下三大措施：（一）提质发展先进基础材料1. 先进钢铁材料。推进先进钢铁材料产业精品化、优特化、品质化、特色化发展，大力发展EP防爆钢、超高强钢等高品质特殊钢，重点开发智能制造、轨道交通等领域高端装备用钢，突破发展海洋工程装备和高技术船舶用特种棒线材、板材、管材以及高强度汽车钢等尖端产品，加快发展高端轴承钢、齿轮钢等核心基础零部件用钢，依托河南钢铁集团打造全国一流大型钢铁企业，优化钢铁产业布局，引领先进钢铁材料全产业链提升。2. 先进有色金属材料。推动先进有色金属材料产业延伸高端产品链条，实现从材料向器件、装备跃升。突破铝基复合材料、高端工业型材等关键技术，大力发展新能源、航空航天等领域轻量化高端铝材，推动铝合金向高端精品铝加工延伸。加快发展高精度铜板带、高端铜箔等铜基新材料，推进高端铜基材料在高端装备、新能源汽车等领域应用。推进研发低成本高纯镁提纯精炼、高性能铸造镁合金和镁铝复合材料等制备及精密成型技术，拓展轻量化高强度镁合金在军工、电子信息等领域应用。发展超宽高纯度高密度钨钼溅射靶材、电子功能钨钼新材料及精深加工产品。加强铅锌冶炼伴生有价金属提取、提纯等技术研发应用，提高资源综合利用率。3. 先进化工材料。推进先进化工材料产业向功能化学品、专用化学品、精细化学品发展，延伸发展下游高端产品，实现从关键基础原料到高端化工新材料跨越。大力发展特种尼龙纤维、尼龙切片等尼龙新材料，发展尼龙注塑、聚氨酯精深加工，打造国内领先的尼龙新材料生产研发基地。加快推动可降解材料、生物基材料、先进膜材料、氟基新材料、盐化新材料向终端及制成品方向发展，推动产品迭代升级。4. 先进无机非金属材料。推进先进无机非金属材料向绿色化、功能化、高性能化方向提升，实现从耐材、建材等传统领域向电子信息、航空航天等新兴领域拓展。重点发展芯片制造、油气钻探等领域用复合超硬材料及制品和关键装备，扩大应用领域，打造全球最大的超硬材料研发生产基地。聚焦细分领域，加快发展吸附分离、高效催化分子筛材料，空心玻璃微珠材料，气凝胶材料等先进无机非金属材料，重点发展功能耐火材料、高效隔热材料、氢冶金用关键耐火材料等，积极发展优质浮法玻璃、超薄玻璃等新型玻璃和特种水泥、绝缘及介质陶瓷等新型建材。（二）培育壮大关键战略材料1. 电子功能材料。加快发展半导体、光电功能材料、新型电子元器件材料产业，打造全国新兴先进电子材料基地。加快布局发展氮化镓、碳化硅、磷化铟等半导体材料，开发Micro—LED（微米发光二极管）、OLED（有机发光二极管）用新型发光材料，薄膜电容、聚合物铝电解电容等新型电子元器件材料，电子级高纯试剂和靶材、封装用键合线、电子级保护及结构胶水等工艺辅助及封装材料。加快湿电子化学品、高纯特种气体、高纯金属材料研发和规模化生产。2. 高性能纤维材料。重点研发48K以上大丝束、T1100级碳纤维制备技术，重点发展玄武岩纤维、电子级玻璃纤维等高性能纤维材料，推动碳纤维在汽车制造、航空航天等领域应用，建设国内最大的碳纤维生产基地。重点突破对位芳纶原料高效溶解等关键技术和大容量连续聚合、高速纺丝等制备技术，推动产业链向航空航天、国防军工等领域延伸。重点发展超高分子量聚乙烯板材、薄膜、纤维等制品，拓展在机械制造、医疗器械等领域应用。加快发展光致变色纤维、温感变色纤维等功能化、差别化再生纤维素纤维和差别化氨纶纤维，推动氨纶产业发展壮大。3. 新型动力及储能电池材料。大力发展正负极、电解液、隔膜等金属离子电池材料，布局发展钠离子电池、全（半）固态电池产业。突破发展质子交换膜、膜电极、催化剂和扩散层等氢燃料电池关键材料，建设国家氢燃料电池产业基地。重点发展晶体硅光伏电池材料和化合物薄膜，开发大尺寸单晶硅、多晶硅太阳能硅材料、多晶硅薄膜等，研发新型高效钙钛矿电池材料和铜铟镓硒等薄膜电池材料，打造“硅烷—颗粒硅—单晶硅片—电池片—组件—电站”产业链。4. 生物医用材料。重点研发体外膜肺氧合机用中空纤维膜、CT（电子计算机断层扫描）用弥散强化金属及合金等医疗装备材料，打造一批医疗装备材料生产基地。加快发展用于心血管、人工关节等临床治疗的功能性植/介入医用材料，推动聚乳酸可降解材料在医用领域应用。突破发展医用苯乙烯类热塑性弹性体、生物相容性材料、生物墨水、医用级聚砜/聚醚砜材料等先进材料，推动医疗耗材产业高端化发展。5. 节能降碳环保材料。加快发展基于溶剂、膜材料、金属有机框架等碳捕集材料，重点研发CO2（二氧化碳）合成低碳烯烃、芳烃、醇酯等碳利用技术，加快发展结构装饰一体化保温板材、节能自保温型墙体及材料，推动珍珠岩保温材料、超高保温节能玻璃等产品研发应用。大力发展水污染治理、工业废气处理等领域催化剂材料、混合基质膜、高性能中空纤维膜，加强相关技术研发和产品推广，研发推广有害物质含量低的涂料、油墨等材料，减少有害物质源头使用。（三）抢滩占先前沿新材料1. 纳米材料。积极发展金属、陶瓷、复合材料等领域纳米材料，开发电子级球形纳米材料、稀土纳米材料等产品，前瞻布局发展量子点发光材料、球形氧化铝氮化硼导热材料等先进纳米材料，加快济源纳米材料产业园建设，支持碳纳米管、分子筛等细分领域持续壮大。2. 石墨烯材料。重点发展石墨烯储能器件、功能涂料等特种功能产品，拓展在防腐涂料、触摸屏等领域应用，开发基于石墨烯的散热、传感器材料等，研发规模化制备和微纳结构测量表征等关键技术，开发大型石墨烯薄膜制备设备及计量检测仪器，加快建设一批石墨烯产业基地。3. 增材制造材料。加快发展3D打印专用钛合金、铝合金等金属粉末，开发高性能稳定性光敏树脂、粘结剂、工程塑料与弹性体和碳化硅、氮化硅等陶瓷粉末、片材，研发金属球形粉末、纳米改性球形粉体等材料成形与制备技术，加快培育增材制造材料产业。4. 先进复合材料。大力发展超导复合材料、碳/碳复合材料等，开发高性能碳纤维、硼纤维、碳化硅纤维等增强体和先进树脂、合金、陶瓷等基体材料，开展高熵合金、液态金属等先进合金研究，打造“高性能纤维—先进复合材料—功能部件”产业链。附件：河南省新材料重点事项清单

质子交换膜燃料电池（Proton Exchange Membrane Fuel Cell，简称PEMFC）作为一种新兴的低温燃料电池，具有效率高、工作温度低、零排放等优点，是新型绿色能源的主要发展方向之一。燃料电池是将化学能转化为电能的在线发电装置，由于突破了传统内燃机的效率限制，成为未来汽车动力装置发展的重要方向。燃料电池单体内部最重要的部件就是膜电极（Membrane Electrode Assembly，简称MEA），是燃料电池乃至新能源汽车动力部分的关键组成部分。 碳纸 —气体扩散层（GDL）基材最理想材料PEMFC的核心部件是膜电极组件，由两个催化层（CL）、两个气体扩散层（GDL）和一个质子交换膜（PEM）组成。气体扩散层是膜电极中的关键部分，起到支撑催化层、收集电流、传导气体和排出反应产物水的作用。常用的气体扩散层（GDL）基材主要有：碳纸、碳布、炭黑纸、金属材料等，其中碳纸因具有高导电性、耐腐蚀性以及出色的尺寸稳定性，是GDL基材的最理想材料。 质子交换膜燃料电池工作原理图 碳纸，又称为碳纤维纸，是质子交换膜燃料电池（PEMFC）的专用材料，即气体扩散层，主要作用是传导电流，引导反应气体从石墨板导流到触媒层，并把反应水排除在触媒层之外，是燃料电池膜电机组（MEA）中不可或缺的材料。 强度性能是碳纸的重要指标之一，具有较好强度的碳纸可为质子交换膜燃料电池的安装和使用带来保障，同时稳定整个电极的结构，提高电池的寿命。 因此，对碳纸材料进行拉伸、压缩、三点弯曲和剥离强度测试，可以有效检验碳纸强度，在碳纸材料的开发与规模化生产中发挥极为重要的作用。 岛津方案目前，碳纸作为新能源领域的新材料，仍然处于大规模生产的初级阶段，不同国家不同的碳纸制造商，因为技术与工艺的差异，对碳纸产品的技术参数尚未达成统一。国内多数企业参考《GB/T 20042.7-2014 质子交换膜燃料电池 第7部分碳纸特性测试方法》的要求，结合各自工艺水平，对碳纸材料从拉伸、压缩、弯曲、剥离多个方面进行测试评估。 岛津电子万能试验机，选择合适的夹具，按标准要求设定好试验方法，能够很方便地获取测试数据与曲线，大大提高碳纸力学测试的效率。 1拉伸测试将碳纸裁切为120×10mm的长条形试样，此次试验用碳纸厚度为0.19mm。裁切边缘尽量保持光滑平整。将裁切好的碳纸拉伸试样夹在1KN气动双推夹具上完成测试。碳纸拉伸测试与夹具碳纸拉伸测试应力-应变曲线 表1. 测试结果 从上图可知，试验机获取了客户所需的应力曲线，通过观察，6个试样的应力-应变曲线形态相似，从而判断碳纸拉伸性能比较均一。结合表中数据可知，最大应力分布在36~40MPa的区间内，拉伸强度的离散型也保持较好。 2压缩测试将碳纸裁成50×50mm的正方形，推荐选择带有调平功能的压盘夹具来完成超薄材料的压缩测试。碳纸压缩测试与可调平压盘 碳纸压缩测试载荷-行程曲线 表2. 测试结果如上图可知，根据岛津AGS-X电子万能试验机获取的压缩测试载荷-行程曲线，观察3个试样的测试曲线形态相似，从表中数据可知，最大应力分布在0.008-0.009MPa的区间内，数值稳定，说明三个碳纸试样的抗压性相似。 3三点弯曲测试将碳纸裁切成120×20mm长方形试样，保证切口光滑平整。碳纸三点弯曲试验选择岛津1KN塑料三点弯曲夹具。视频点击查看：https://mp.weixin.qq.com/s/9Aut652JEjR6-n6ay7Wo-Q 碳纸三点弯曲测试载荷-时间曲线 表3. 测试结果 从图表和三点弯曲载荷-时间曲线，以及抗弯强度差异不大，可判断3个试样的抗弯强度和断裂点载荷保持稳定，进而可判断本批次样品的抗压水平保持在一个水平。 4剥离测试将碳纸粘贴在不锈钢基板上，碳纸表面再贴上胶带。选用1KN气动拉伸夹具来完成拉伸测试。 使用岛津试验机与夹具进行碳纸180°剥离试验 结语使用岛津的AGS-X或AGX-V电子万能试验机，配合拉伸、压缩、三点弯曲、剥离各种不同的夹具与附件，符合现行标准或行业客户的自身测试要求，可以满足您对碳纸的各种力学测试与质量控制的需要，为碳纸规模化制造保驾护航。 撰稿人：王正宇 *本文内容非商业广告，仅供专业人士参考。

质子交换膜燃料电池（Proton Exchange Membrane Fuel Cell，简称PEMFC）作为一种新兴的低温燃料电池，具有效率高、工作温度低、零排放等优点，是新型绿色能源的主要发展方向之一。燃料电池是将化学能转化为电能的在线发电装置，由于突破了传统内燃机的效率限制，成为未来汽车动力装置发展的重要方向。燃料电池单体内部最重要的部件就是膜电极（Membrane Electrode Assembly，简称MEA），是燃料电池乃至新能源汽车动力部分的关键组成部分。 碳纸 —气体扩散层（GDL）基材最理想材料PEMFC的核心部件是膜电极组件，由两个催化层（CL）、两个气体扩散层（GDL）和一个质子交换膜（PEM）组成。气体扩散层是膜电极中的关键部分，起到支撑催化层、收集电流、传导气体和排出反应产物水的作用。常用的气体扩散层（GDL）基材主要有：碳纸、碳布、炭黑纸、金属材料等，其中碳纸因具有高导电性、耐腐蚀性以及出色的尺寸稳定性，是GDL基材的最理想材料。质子交换膜燃料电池工作原理图 碳纸，又称为碳纤维纸，是质子交换膜燃料电池（PEMFC）的专用材料，即气体扩散层，主要作用是传导电流，引导反应气体从石墨板导流到触媒层，并把反应水排除在触媒层之外，是燃料电池膜电机组（MEA）中不可或缺的材料。 强度性能是碳纸的重要指标之一，具有较好强度的碳纸可为质子交换膜燃料电池的安装和使用带来保障，同时稳定整个电极的结构，提高电池的寿命。 因此，对碳纸材料进行拉伸、压缩、三点弯曲和剥离强度测试，可以有效检验碳纸强度，在碳纸材料的开发与规模化生产中发挥极为重要的作用。 岛津方案目前，碳纸作为新能源领域的新材料，仍然处于大规模生产的初级阶段，不同国家不同的碳纸制造商，因为技术与工艺的差异，对碳纸产品的技术参数尚未达成统一。国内多数企业参考《GB/T 20042.7-2014 质子交换膜燃料电池 第7部分碳纸特性测试方法》的要求，结合各自工艺水平，对碳纸材料从拉伸、压缩、弯曲、剥离多个方面进行测试评估。 岛津电子万能试验机，选择合适的夹具，按标准要求设定好试验方法，能够很方便地获取测试数据与曲线，大大提高碳纸力学测试的效率。 1拉伸测试将碳纸裁切为120×10mm的长条形试样，此次试验用碳纸厚度为0.19mm。裁切边缘尽量保持光滑平整。将裁切好的碳纸拉伸试样夹在1KN气动双推夹具上完成测试。碳纸拉伸测试与夹具碳纸拉伸测试应力-应变曲线 表1. 测试结果从上图可知，试验机获取了客户所需的应力曲线，通过观察，6个试样的应力-应变曲线形态相似，从而判断碳纸拉伸性能比较均一。结合表中数据可知，最大应力分布在36~40MPa的区间内，拉伸强度的离散型也保持较好。 2压缩测试将碳纸裁成50×50mm的正方形，推荐选择带有调平功能的压盘夹具来完成超薄材料的压缩测试。碳纸压缩测试与可调平压盘碳纸压缩测试载荷-行程曲线 表2. 测试结果如上图可知，根据岛津AGS-X电子万能试验机获取的压缩测试载荷-行程曲线，观察3个试样的测试曲线形态相似，从表中数据可知，最大应力分布在0.008-0.009MPa的区间内，数值稳定，说明三个碳纸试样的抗压性相似。 3三点弯曲测试将碳纸裁切成120×20mm长方形试样，保证切口光滑平整。碳纸三点弯曲试验选择岛津1KN塑料三点弯曲夹具。视频观看请点击：https://mp.weixin.qq.com/s/TzDqFlZRp7Gjnsyxl7sZ9Q碳纸三点弯曲测试载荷-时间曲线 表3. 测试结果 从图表和三点弯曲载荷-时间曲线，以及抗弯强度差异不大，可判断3个试样的抗弯强度和断裂点载荷保持稳定，进而可判断本批次样品的抗压水平保持在一个水平。 4剥离测试将碳纸粘贴在不锈钢基板上，碳纸表面再贴上胶带。选用1KN气动拉伸夹具来完成拉伸测试。使用岛津试验机与夹具进行碳纸180°剥离试验 结语 使用岛津的AGS-X或AGX-V电子万能试验机，配合拉伸、压缩、三点弯曲、剥离各种不同的夹具与附件，符合现行标准或行业客户的自身测试要求，可以满足您对碳纸的各种力学测试与质量控制的需要，为碳纸规模化制造保驾护航。 撰稿人：王正宇 *本文内容非商业广告，仅供专业人士参考。

锂离子电池是一种可充电蓄电池，其通过从活性材料的结构中解吸/插入Li+来充电/放电。从制作工艺而言，锂电池正极由活性材料、导电剂、粘结剂、增稠剂及溶剂去离子水等多相物质混合制成。这其中，对于提高性能和质量控制，最重要的是活性材料、粘合剂和导电添加剂的工作状态和分布状态。图1 锂电池充放电示意图目前应用最为广泛的正极材料主要有钴酸锂、磷酸铁锂、锰酸锂、三元材料镍钴锰酸锂和镍钴铝酸锂等。其中高镍三元锂离子电池正极材料NCM（锂镍锰钴氧化物；Li(Ni-Co-Mn)O2）凭借比容量高、成本较低和安全性优良等优势，成为研究的热点，被认为是极具应用前景的锂离子动力电池正极材料。为了保证电极具有良好的充放电性能，通常加入一定量的导电剂，在活性材料之间、活性材料与集流体之间起到收集微电流的作用，以减小电极的接触电阻，加速电子的移动速率。导电剂的材料、形貌、粒径及含量对电池都有着不同的影响，碳系导电剂从类型上可以分为导电石墨、导电炭黑、导电碳纤维和石墨烯。常用的锂电池导电剂可以分为传统导电剂(如炭黑、导电石墨、碳纤维等)和新型导电剂(如碳纳米管、石墨烯及其混合导电浆料等)。锂电池粘结剂是一种将活性材料粘附在集流体上的高分子化合物。专门用于粘结和固定电极活性材料，增强电极活性材料与导电剂以及活性材料与集流体之间的电子接触，更好地稳定极片的结构。聚偏氟乙烯(PVDF)是一种具有高介电常数的聚合物材料，具有良好的化学稳定性和温度特性，具有优良的机械性能和加工性，对提高粘结性能有积极的作用，被广泛应用于锂离子电池中，作为正负极粘结剂。另一方面，正极中的这三种主要物质的分布状态和工作状态决定了锂电池的充放电性能。最常遇到的不利情况包括不导电的粘结剂对活性材料的包裹导致无法参与反应，活性材料颗粒的碎裂导致隔离于反应体系，粘结剂/导电剂分散不均导致一些区域间隙过大使活性材料隔离于反应体系。在这些情况下活性材料成为死的活性材料，不再参与电极反应。图2 正极中各组分存在状态为了更全面地分析，需要结合多种仪器进行。传统上，SEM+EDS可以对正极表面形貌和元素分布。但是局限性也很大，首先，EDS仅是一种定性分析工具，不能对元素进行定量分析，需要更精确的方法；另一方面，SEM仅能观察形貌，无法观测正极的工作状态，需要一种表面电学性能观测的方法。因此本实验使用EPMA电子探针微量分析仪(EPMA-8050G)测量正极的元素分布，使用原子力显微镜(SPM-9700HT)观测表面电流分布状态。通过比较EPMA和SPM相同区域图像来评估正极表面各种组分的工作状态。比较EPMA和SPM在相同区域的分析结果。图3至图5示出了EPMA数据，图6至图8示出了SPM数据。在EPMA结果中，图3是成分图像(COMPO)，图4是C和F分析的叠加图像，图5是Mn、Co、Ni和O分析的叠加图像。因为导电剂和粘结剂都含有C，图4中C的位置是导电剂和粘合剂，因为只有粘合剂（PVDF）含有F，因此F的位置是粘合剂。图5中Mn、Co、Ni和O的重叠位置是活性材料。在SPM图像中，图6是用电流模式下的SPM获得的表面形貌图像，图7是低偏压激励下小电流分布图像，图8是高偏压激励下大电流分布图像。结合图6和图5，对比可知道活性材料的分布与形貌；结合图2，可认为图8中电流区域为为导电剂；同时对比图7和图8，从图7中扣除图8的大电流区域，可认为其他小电流区域为活性材料，即活性材料A区域。但是结合图7和图5 ，可发现有些活性材料在偏压激励下并没有电荷移动（形成电流），因此可判断，未形成电流的活性材料可能是被不导电的粘合剂包裹，或者因破碎和间隙被隔离于反应体系，无法参与充放电，即活性材料B区域。由此实验可见，对于锂电池的研究，结合元素分析工具（EPMA）和电流分析工具（SPM），既可以了解到各种组分的分布，还可以深度了解个部分的工作状态及可能的失效原因，为深入理解锂电池的工作原理与过程提供可行实验方案。本文内容非商业广告，仅供专业人士参考。

在全球恐怖主义不断威胁下的今天，有效的易爆炸物检测已经成为众多重要区域需要进行的关键程序之一，包括机场，边境检查站，以及高安全建筑的入口等。指纹作为人类留下痕迹的一种“照片”——手指的摩擦脊皮肤的图案，自19世纪以来已经成为犯罪现场鉴定当事人身份的一种常规手段。另外，许多被人接触过的东西都会残留在指纹的自然分泌物和污染物的复杂混合物中，如每天服用的药片，咖啡，或刑侦领域常见的毒品和易爆炸物等。传统的可视化指纹检测手段，如扑粉，茚三酮熏蒸，真空金属沉积等，尽管可以重建指纹图案，但其同时可能对一些指纹脊状突起中含有的化学物质造成破坏。近年来，许多技术被用于指纹中痕量外源物质的分析鉴定，如解吸电喷雾电离质谱(DESI-MS)，液相色谱-质谱(LC-MS)，但通常需要额外的溶剂喷雾处理，且空间分辨率不足（~150 μm），或者分析过程会对指纹造成破坏。傅里叶变换红外(FTIR)光谱显微镜，可以探测样品中分子间化学键的固有分子振动，并提供丰富的化学信息, 已成为一种快速、无需标记、无损的样品表征方法，被广泛应用于包括刑侦在内的众多领域。FTIR透射模式测试通常选用红外光透明的材料，而反射模式则选用硅片，聚酯薄膜或铝覆盖的玻璃基底，但两者在指纹分析上多局限于收集在选定波数下指纹中组分物质的二维分布信息。另外对于那些沉积在既不透明也不反射红外的基底上的样品，衰减全反射法（Attenuated total reflectance，ATR）似乎成为的选择，但ATR通常不是法医鉴定的一种理想方法，因为ATR要求被分析的样品和ATR晶体紧密接触，往往会导致样品变形甚至后破坏剩余的证据。 图1. 光热红外光谱显微技术用于检测指纹中的易爆炸物基于以上考虑，新加坡国立大学同步辐射光源线站的科学家们和新加坡刑事调查局刑侦部门共同合作开发出了一种新的红外检测手段（图1），即使用基于新型光热红外（Optical- Photothermal InfraRed，O-PTIR）技术的非接触亚微米分辨红外拉曼同步测量系统mIRage来分析指纹中含有的痕量易爆炸物微粒，该技术带来了一系列的优势，如亚微米的红外光谱和成像分辨率，易操作的远场、非接触显微镜工作模式和明显高于FTIR光谱显微镜的灵敏度。在实验过程中，四种代表性易爆材料，包括PETN(季戊四醇四硝酸酯)、RDX（黑索今炸药）、C-4 (塑料炸药，黑索今炸药和塑化剂，粘结剂的混合物)和TNT（2,4,6-三硝基苯），可直接被分散在指纹内（“直接”指纹）或沉积在基底物质上 (间接”指纹)进行检测，无需任何复杂的样品制备过程。而传统红外样品制备时通常会使用KBr，混合后在一定压力下进行薄片的压制。从光学显微照片2a中可以看出，薄片中KBr颗粒与RDX的混合是不均匀的，肉眼无法准确识别出目标物质RDX。为了定位混在KBr颗粒之间的易爆物，作者采集了单一波长1269 cm-1下的O-PTIR图像, 对应于RDX分子的C-N拉伸振动的显著红外吸收线(红色)，清晰显示了RDX分子在混合物中的分布情况。另外，类似于FTIR光谱技术，光热红外技术可以提供样品红外吸收带相对于波数[cm-1]的谱图函数信息。如图2c所示, 作者采集了C-4, RDX，PETN和TNT四种物质的O-PTIR图像和FTIR光谱，通过对比可知所有分析的光谱都包含易爆物自身的特征红外吸收峰，可以视为他们的“签名”。值得注意的是，尽管基于O-PTIR的非接触亚微米分辨红外拉曼同步测量系统mIRage使用非接触(远场)，反射模式，其光谱质量仍然非常接近于透射测量模式下的FTIR吸收光谱，且红外吸收带强度和浓度之间遵照比尔定律成线性关系。图2. (a) Cassegrain显微物镜记录的混有RDX的KBr薄片的10倍放大光学图像，(b) O-PTIR激光反射(绿色)和在1269 cm-1波长下采集的单波数O-PTIR图像(红色)叠加后的照片, (c) 含有四种高爆炸物的参照物的FTIR（黑色）和O-PTIR（红色）谱图对比，（C-4, RDX, PETN 和 TNT）。单波数图像，又称为离散频率图像，已被广泛用于高倍率下样品感兴趣区域的定位。图3a展示了作者收集到的被PETN污染的指纹光学图像，该指纹沉积在桌面上，是通过使用粉末(Hi-Fi Silk Gray)显影， 胶带(Spex C-lifts)分离后获取到的。在该例子中，单波数的图像为1000×200点组成的矩阵(500×300 μm2),每一个单点都对应于该位置O-PTIR振幅的值(即与特定波数下（1003 cm-1和1473 cm-1，该点处材料的红外吸收和数量成正比)，换句话说，这些图像是所选波数下红外吸收强度的二维分布(吸收)图。图3. (a) 被易爆物PETN污染的指纹的光学照片，（b）指纹中五个不同位置收集的O-PTIR光谱与PETN的标准参考红外谱图的对比；(c, d)在同样的500 * 300平方英寸的面积下采集的单波数下O-PTIR图像，每像素约1毫秒，(c) 1003 cm-1和 (d) 1473 cm –1。综上所述，作者认为O-PTIR技术是一种分析具有挑战性样品的理想手段，如隐藏的指纹，提供隐藏在大量外源物质中的微小(亚微米)粒子的化学信息（如易爆物）且不需要复杂的样品制备过程。这些信息可以通过单波数红外成像和亚微米空间分辨率的红外光谱获得，后者使用目前的FTIR光谱显微镜是无法做到的（分辨率受限于红外波长，约10-20 μm）。另外，该分析手段非常简单快捷，无破坏性，且不需要基于接触的方法（例如ATR光谱技术），使得样品的完整性被完全的保持。特别指出的是，该技术的非破坏性非常重要，尤其是在法医领域，因为它可以允许同时使用其他技术对相同样本进行互补和比对分析，并作为法律证据。此外，随着技术的发展，O-PTIR现在可以与拉曼显微镜相结合，以提供真正的亚微米同步的红外拉曼测试，使得在一个仪器上通过一次测量即可进行互补和验证分析。 技术支持：Quantum Design中国结合红外光谱的应用和科技的需求，专注先进红外光谱技术的引进, 近期QD中国引进了美国PSC公司的非接触亚微米分辨红外&拉曼同步测量系统mIRage（图4）。它是全球科技创新R&D100大奖的获奖者，基于O-PTIR技术，克服了传统红外光谱仪空间分辨率受限于红外光波长的问题，将分辨率从原来的10-20微米提升到了0.5微米，并且可以实现同时、同样品区域、相同分辨率的红外光谱和拉曼光谱测试，测量过程更简单、便捷。目前该样机安装于Quantum Design中国北京实验室，更多的应用仍在不断开发和探索中，我们期待与您早日合作，共同进步！图4. Quantum Design中国北京mIRage样机实验室及仪器工程师合影 参考文献：[1] Agnieszka Banas et. al, Detection of High-Explosive Materials within Fingerprints by Means of Optical-Photothermal Infrared Spectromicroscopy. Anal. Chem. 2020, 92, 14, 9649–9657.产品信息：非接触式亚微米分辨红外拉曼同步测量系统：https://www.instrument.com.cn/netshow/SH100980/C363244.htm