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特性材料相关的资讯

  • 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。
  • 岛津应用:电池材料的热特性评价分析
    锂离子电池被广泛应用于手机以及笔记本电脑等家用电器中。今后,作为交通工具的飞机、混合动力车(HV)以及电动车(EV)等对锂离子电池的需求也将显著增加,为此,锂离子电池需要具备更高的功率、效率,以及更长的使用寿命、更高的安全性。锂离子电池由阳极、阴极、电解液、分离器等部分组成,为提高性能,需要使用仪器对每个组成部分以及整个电池进行详细的特性评价和解析。本文向您介绍使用热分析法对锂离子电池进行热特性评价的示例。岛津热分析仪60系列 了解详情,敬请点击《电池材料的热特性评价分析》 关于岛津岛津企业管理(中国)有限公司是(株)岛津制作所于1999年100%出资,在中国设立的现地法人公司,在中国全境拥有13个分公司,事业规模不断扩大。其下设有北京、上海、广州、沈阳、成都分析中心,并拥有覆盖全国30个省的销售代理商网络以及60多个技术服务站,已构筑起为广大用户提供良好服务的完整体系。本公司以“为了人类和地球的健康”为经营理念,始终致力于为用户提供更加先进的产品和更加满意的服务,为中国社会的进步贡献力量。更多信息请关注岛津公司网站www.shimadzu.com.cn/an/。岛津官方微博地址http://weibo.com/chinashimadzu。岛津微信平台
  • 校企合作“薄膜材料热特性测试技术及仪器”通过鉴定
    p   2018年4月25日,由中国真空学会组织,华中科技大学“长江学者”缪向水教授团队和武汉嘉仪通科技有限公司共同完成的“薄膜材料热特性测试技术及仪器”科技成果鉴定会在武汉举行。 /p p   会议由中国真空学会常务副秘书长刘锋主持,鉴定委员会主任由武汉理工大学张联盟院士担任,清华大学潘峰教授、浙江大学韩高荣教授、中国计量科学研究院任玲玲研究员、哈尔滨工业大学朱嘉琦教授、华南理工大学曾德长教授、湖北省质量技术监督局特种设备检验检测研究院吴遵红研究员等作为专家共同参加此次成果鉴定会。 /p p   新材料是国家重点部署的五大颠覆性技术领域,颠覆性的新材料迫切需要颠覆性的测试技术,我国2万亿新材料产业的蓬勃发展催生了巨大的材料检测仪器需求。而薄膜化是当前新材料产业的发展趋势,随着薄膜厚度逐渐减小到纳米尺度,传统的热特性测试仪器对纳米尺度薄膜材料的热特性测试束手无策。 /p p   华中科技大学和武汉嘉仪通科技有限公司经过七年的努力,以“薄膜材料热特性测试技术及仪器”为主攻方向,突破了传统热分析仪器的对低维材料热特性检测的限制,成功研制出薄膜材料的相变温度、热膨胀系数、热导率及塞贝克系数等一系列热特性测试技术和仪器,并已销售百余台,在三十多家单位实现了示范应用,且出口至美国、英国等海外市场,带来了较好的经济效益。项目共获授权专利25项,仪器荣获“湖北省十大科技事件”、“武汉市最具影响力十大科技事件”等奖励。美国陶瓷学会官方网站首页刊登了采用该项目技术开发的薄膜热分析仪器宣传片,并报道“获得了一个看似不可能的实验数据”。其测试方法被材料领域国际权威杂志及学者多次引用。 /p center img alt=" 点击查看高清原图" src=" http://news.cjn.cn/sywh/201805/W020180502367289833941.jpg" height=" 363" width=" 550" / /center p   25日一大早,任玲玲研究员和吴遵红研究员便来到现场,对本次鉴定成果的4款仪器的各项指标进行现场测试,并出具测试报告。下午15:00会议正式开始。会议首先由中国真空学会常务副秘书长刘锋宣读了此次鉴定会的批复文件和鉴定委员会专家名单。随后,项目负责人缪向水教授从薄膜材料热特性测试的背景、现状、发明的技术原理、核心专利、与现有仪器的性能对比以及项目产业化后产生的经济社会效益等方面,向各位专家进行了详细汇报,得到专家组成员的一致认可。随后项目组成员童浩老师宣读了查新结论,测试小组组长任玲玲研究员介绍了鉴定项目的测试结果,用户代表介绍了鉴定项目在公司的应用情况。 /p center style=" text-align: center " img alt=" 点击查看高清原图" src=" http://news.cjn.cn/sywh/201805/W020180502367289840563.jpg" height=" 383" width=" 550" / /center p   项目汇报结束后,专家委员会成员现场考察项目成果,听取了项目组成员对项目技术原理、研发过程以及应用情况的讲解。张联盟院士和专家们对本项目在低维材料热特性检测方面的创新工作表示高度赞赏,认为非常巧妙,并给出了非常好的建议。此后,项目负责人缪向水教授及项目组成员就各位专家提出的疑问给予了详细解答。 /p center img alt=" 点击查看高清原图" src=" http://news.cjn.cn/sywh/201805/W020180502367289841396.jpg" height=" 363" width=" 550" / /center p   最后鉴定委员会一致认为“该成果创新突出,整体处于国际先进水平,在纳米级薄膜的相变温度测试以及薄膜面内热导率测试等方面达到国际领先水平。”并一致同意通过鉴定。 /p
  • 半导体材料 硫化铂光电特性研究获新突破
    记者6月20日从云南大学材料与能源学院获悉,该学院杨鹏、万艳芬团队经过持续研发,解决了类石墨烯材料大面积均匀少层硫化铂的合成及其结构和物理性能的一系列问题,为更丰富的应用场景器件开发提供支持,同时给行将终结的摩尔定律注入新的希望,提供极具潜力的半导体材料。“微电子技术历经半个多世纪发展,给人类带来了极大的便利。作为信息产业基础的半导体材料是微电子、光电子及太阳能等工业的基石,对我国的工业、信息及国防事业发展具有重要意义。”云南大学副教授杨鹏介绍,石墨烯作为典型的二维纳米材料,具备化学、光、电、机械等一系列优良的特性而得到广泛应用,但石墨烯存在零带隙、光吸收率低等缺点,限制其更广泛地应用。与此同时,类石墨烯材料应运而生。作为类石墨烯材料的典型代表,过渡金属硫族化合物不仅具备类似石墨烯的范德华力结合的层状结构,还拥有优异的光、电、磁等性能,可更好地弥补石墨烯的缺点,大大拓宽了半导体材料的实际应用范围。基于贵金属的硫化铂作为过渡金属硫族化合物家族的重要成员,具有较宽且可调带隙、“光—物质”相互作用强和稳定性好等特点,是半导体器件的潜在候选者,给现代电子技术领域带来了新的发展机遇。然而当今二维材料共同面对的比如材料面积不大、不易转移等问题对半导体产业的发展形成了一定的影响。针对这些难题,云南大学材料与能源学院、云南省微纳材料与技术重点实验室杨鹏、万艳芬团队通过物理气相沉积和化学气相沉积相结合的方式,在合适的温度、压强等条件下,实现制备平方厘米级大面积少层、均匀的硫化铂材料,并表征了相关物理特性。这一研究成果为大面积电子器件的发展提供了新的思路与技术基础,并为未来拓展过渡金属硫族化合物的应用范围提供了重要参考。相关研究成果发表在国际著名材料学术刊物《现代材料物理学》上。
  • 全自动乌氏粘度仪测量PTT材料的特性粘度
    聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT或PPT)是由对苯二甲酸和1,3丙二醇缩聚而成的一种性能优异的新型聚酯,是除聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)之外脂肪族聚酯的重要组成成员之一。PTT既具有PET的高强稳定性能,也具有PBT优良的成型加工性,在弹性方面也表现良好,同时还有优异的悬垂性。由于PTT的优异性能,它可以广泛用于衣料、产业、装饰和工程塑料等各个领域,特别是在地毯领域将成为PA强有力的竞争对手。据估计,PTT纤维的需求量大约55%来自地毯领域,其余的45%为其他纺织品领域。PTT纤维综合了尼龙的柔软性、腈纶的蓬松性、涤纶的抗污性,加上本身固有的弹性,以及能常温染色等特点,把各种纤维的优良服用性能集于一身,从而成为当前国际上新开发的热门高分子新材料之一。在产品的质量管控方面,聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)采用与其他聚酯相似的质量评估方式,以PET的国家标准GB/T14190-2008作为参照依据,利用乌氏法测量聚对苯二甲酸丙二醇酯材料的特性黏度。选用杭州卓祥科技有限公司的IV3000系列全自动乌氏粘度仪、MSB系列多位溶样块、ZPQ智能配液器一整套黏度测试设备进行黏度实验,流程如下:1. 智能配液过程使用ZPQ智能配液器进行配液,点击配液功能后,直接输入浓度和质量(可通过连接天平直接获取),可直接计算出所需要的目标体积进行移液并且精度可达0.1%。可避免因手动配液方法导致的精度差、效率低及数据误差等问题。ZPQ智能配液器还具有密度计算功能,移取液体体积后,输入质量(可与天平通讯,直接获取),即可自动计算出密度值。2. 溶样过程MSB系列多位溶样块,采用金属浴的方式进行加热溶样并具有自动搅拌功能,同时最多可容纳15个样品。溶样效率快、转速可调、溶样时间可调、溶样温度可调、溶样温度最高可达180℃。3. 测试过程IV3000系列乌氏粘度仪可实现自动连续测量,全程无需人员看管。并且采用的智能红外光电传感器,保证测量时间可精确到毫秒级,可有效确保实验数据的精度,避免人工实验导致误差。4. 测试结果:IV3000系列全自动粘度仪连接电脑端,得出结果可在计算机上直接显示,并有数据储存、多样化粘度分析报表和外推分析等多种功能。5. 粘度管清洗干燥过程:仪器自动排废液、清洗并干燥粘度管,粘度管无需从浴槽中取出,粘度管不易损坏,减少耗材成本支出。清洗模式可多种选择,同时具有废液分类收集功能,减少废液回收成本及避免因多种废液混合导致的风险。IV3000系列乌氏粘度仪可实现自动测试、自动排废液、自动清洗及干燥过程的自动化,告别粘度管是耗材的时代。
  • 霍尼韦尔任命特性材料与技术集团亚洲区业务新领导
    霍尼韦尔 (纽约证交所代码: HON)1月3日宣布,任命余锋先生为霍尼韦尔特性材料与技术集团亚太区副总裁兼总经理。  霍尼韦尔特性材料与技术集团是霍尼韦尔四大战略业务集团之一,为高性能材料、过程控制技术和自动化解决方案行业的全球领导者。该集团的亚洲业务正处于重要增长时期,在多个行业均表现出强有力的竞争力,余锋先生在此时就任这一重职,意义重大。  余锋先生曾带领不同企业取得了辉煌的业绩。在加入霍尼韦尔之前,余锋在由英格索兰剥离出的安全和安防行业的先锋安朗杰公司担任高级副总裁和亚太区总裁一职。在此之前,余锋先生曾在英格索兰担任多个管理层职务。  余锋先生同时还是上海交通大学客座教授、上海管理科学研究所成员,及美国质量学会高级成员。  此外,霍尼韦尔同时宣布任命刘茂树先生出任霍尼韦尔UOP中国区总经理一职。霍尼韦尔UOP是霍尼韦尔特性材料与技术集团旗下最大的业务部门之一,是全球领先的过程技术、催化剂、吸附剂、设备和咨询服务的供应商和授权方。  在加入霍尼韦尔之前,刘茂树先生任职于庄信万丰公司。  关于霍尼韦尔特性材料和技术集团  霍尼韦尔特性材料和技术集团是全球领先的特性材料、工艺技术和自动化方案供应商。该集团旗下高性能材料业务专业生产广泛多样的高性能产品,如环保型制冷剂,以及包括防弹背心、尼龙、电脑芯片、医药包装在内的各类终端产品的生产材料。霍尼韦尔特性材料和技术集团下属UOP业务所开发的工艺技术奠定了全球大多数炼油企业的发展基石,助力企业高效地生产汽油、柴油、煤航、石化产品和可再生燃料。集团旗下的过程控制部是提供自动化控制系统、仪器仪表和服务的业界先驱,服务石油天然气、炼油、纸浆和造纸、发电、化工和石化、生物燃料、生命科学,以及金属、矿场和采矿行业。  关于霍尼韦尔  霍尼韦尔是一家《财富》100强之一的多元化、高科技的先进制造企业,在全球,其业务涉及航空产品和服务,楼宇、家庭和工业控制技术,涡轮增压器以及特性材料。霍尼韦尔在华的历史可以追溯到1935年。当时,霍尼韦尔在上海开设了第一个经销机构。目前,霍尼韦尔三大业务集团均已落户中国,旗下所辖的所有业务部门的亚太总部也都已迁至中国,并在中国的20多个城市设有多家分公司和合资企业。霍尼韦尔在中国的员工人数现约12,000名。欲了解更多公司信息,请访问霍尼韦尔中国网站, 或关注霍尼韦尔官方微博和官方微信。
  • 90后天才少年曹原团队,如何用MEMS技术实时调控二维材料的界面特性!
    【科学背景】随着二维材料(2DM)及其异质结构的广泛应用,研究者们越来越关注如何在这些材料中实现更精确的操控与调节。二维材料具有优异的电学和光学性质,其性能可通过静电栅控和范德华(vdW)堆叠来调节。尤其是在扭曲的范德华异质结构中,莫尔效应提供了进一步调控能带结构和多体相关性的可能性,这引起了科学界的广泛关注。然而,尽管静电栅控技术已经成熟,但在实际应用中实现对2DM界面性质的实时控制仍面临诸多挑战。当前,尽管已有通过扫描显微镜等先进技术对2DM进行操控的方法,但这些方法存在应用范围有限、操作复杂以及成本高昂的问题。传统的干转移和湿转移方法虽然可靠且简单,但每个堆叠的独特性和不可重构性限制了对堆叠参数(如扭曲角度)的便捷探索。这种非可重复性使得研究者在探索堆叠效应时常常只能依赖于少数样本,从而限制了对二维材料性质的深入理解和应用开发。为了解决这些问题,哈佛大学的Eric Mazur和Amir Yacoby、哈佛大学和加州大学伯克利分校的曹原团队提出了基于微机电系统(MEMS)的芯片上平台——MEGA2D。这一平台不仅可以精确地控制2DM的堆叠,还能够进行实时的调节和操控,包括接近、扭转和加压等动作。MEGA2D平台的设计旨在提供一种通用的、可扩展的解决方案,能够克服传统方法在操作灵活性和可重复性方面的不足。通过这一平台,我们能够在扭曲的六方氮化硼(h-BN)中创建合成拓扑奇点,例如梅伦(merons),从而推动了非线性光学性质的研究。同时,该技术还为集成光源的开发提供了实时可调的偏振解决方案,并有望在量子光学领域产生可调的纠缠光子对。【科学亮点】1. 实验首次提出了一种基于微机电系统(MEMS)的芯片上平台,名为MEGA2D,用于二维材料(2DM)的通用操控。这一平台实现了在现场对2DM堆叠的精确控制,包括接近、扭转和加压操作,为探索低维量子材料提供了新的工具。2. 实验通过在扭曲的六方氮化硼(h-BN)中创建合成拓扑奇点,如梅伦(merons),验证了MEGA2D平台的有效性。此外,实验展示了这一技术在开发具有实时和宽范围可调偏振的集成光源中的应用潜力。3. 该平台可以应用于量子光学中,生成具有可调纠缠性质的纠缠光子对。这一工作不仅扩展了现有技术在操控低维量子材料方面的能力,还为未来的混合二维和三维器件的发展提供了基础。【科学图文】图1:MEGA2D,一种用于扭转二维材料的芯片上MEMS平台。图2:使用MEGA2D调节的扭曲h-BN的非线性光学探测和拉曼光谱。图3:在扭曲的h-BN中实现的合成梅伦(半斯克雷明)的实验。图 4: 具有MEGA2D的可调经典和量子光源。【科学结论】本文展示了通过微机电系统(MEMS)技术对二维材料(2DM)及其异质结构进行实时操控的创新方法。这一技术突破性地解决了以往静电栅控和扫描显微镜方法在二维材料研究中的局限性,尤其是在探索新奇物理现象和开发先进量子器件方面。通过在芯片上实现对二维材料堆叠的精确控制,本文不仅为研究者提供了更为便利和可扩展的工具,还为未来二维材料与三维器件的混合应用奠定了基础。这种可调控的堆叠方法进一步拓展了二维材料在凝聚态物理学和量子光学领域的研究范围,为开发新型光源和量子纠缠光子对等应用提供了新的思路和可能性。参考文献:Tang, H., Wang, Y., Ni, X. et al. On-chip multi-degree-of-freedom control of two-dimensional materials. Nature (2024). https://doi.org/10.1038/s41586-024-07826-x
  • “薄膜材料热特性测试技术及仪器”通过2018年度教育部科研优秀成果奖候选审查公示
    p   2018年8月31日,教育部公布了《关于2018年度高等学校科学研究优秀成果奖(科学技术)通用项目/候选人形式审查结果的公示》。推荐工作截止后,累计收到高校、专家推荐或提名的项目与候选人共计1266项,经审查合格的有1069项,《薄膜材料热特性测试技术及仪器》位列技术发明奖候选名单。 /p p style=" text-align: center " strong 薄膜材料热特性测试技术及仪器 /strong /p p   主要完成单位: span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 华中科技大学,武汉嘉仪通科技有限公司 /strong /span /p p   新材料是国家重点部署的五大颠覆性技术领域,颠覆性的新材料迫切需要颠覆性的测试技术,我国2万亿新材料产业的蓬勃发展催生了巨大的材料检测仪器需求。材料表征测试是决定产品质量的关键因素,是新材料研发不可或缺的重要手段,也是构建材料数据库和材料计算模型的基础,但是目前的材料测试技术尤其是热性能测试手段极其匮乏。此外,材料的薄膜化和小尺寸化是当前新材料产业的发展趋势,随着薄膜厚度逐渐减小到纳米尺度,传统的基于热量检测的热特性测试仪器由于热量检测灵敏度受限,对纳米尺度薄膜的热特性测试束手无策,且通常为破坏性的,并忽略薄膜材料本身显著的尺寸效应,因而带来极大的测试误差甚至完全不能反映薄膜材料的热性能。 /p p   围绕上述技术难点,在国家863等项目支持下,经过7年攻关,本项目突破了传统热分析仪器对薄膜材料热特性检测的限制,(1)提出了一种基于材料反射率变化原理的薄膜材料相变温度的新测试方法,发明了薄膜材料相变温度测试的新技术,实现了厚度低至5 nm薄膜材料相变温度原位、高灵敏度检测,填补了薄膜材料相变温度测试仪器的国内外空白 (2)提出了一种基于单一光源分束干涉的薄膜材料热膨胀系数测试方法,将可测量厚度下限提升了625倍,通过设计光路引入切换挡板,研发出基于光干涉原理的薄膜材料热膨胀系数测试设备,实现了透光材料和非透光材料的光干涉检测 (3)发明了薄膜材料热导率和热电参数动态测试方法,有效降低了黑体辐射及常规单点或稳态测量引起的误差,并设计横向双电极结构实现了基于频域动态法的薄膜面内热导率测量,开发出薄膜热电参数测试系统,实现了薄膜材料塞贝克系数的测试。项目共获授权发明专利13项(其中美国专利1项)、实用新型专利8项、计算机软件著作权4项。项目技术已实现产业化,开发出的薄膜材料相变温度、热膨胀系数、热导率及赛贝克系数等一系列热性能测试仪器已销售百余台,并出口至美国加州大学伯克利分校、英国南安普敦大学等海外市场,成功实现了国产自主材料测试仪器在国际市场上的突破。仪器在武汉新芯、武汉天马、福耀集团、清华大学和中国计量院等三十多家单位实现了示范应用,应用单位武汉新芯使用薄膜热导率测试仪和热膨胀系数测试仪突破了硅片翘曲的瓶颈问题,显著提高了存储器产品良率。 /p p   本项目近三年累计新增利润约1.1965亿元,新增税收1218.3万元。本项目开发的仪器已为包括3项国家“973”计划项目和30项国家自然科学基金在内的国家级项目提供了关键的测试数据,已有36篇SCI论文使用本项目仪器并标注了仪器型号。仪器荣获“湖北省十大科技事件”、“武汉地区最具影响力十大科技事件”等奖励,并被美国陶瓷学会主页报道,测试方法及结果被国际权威杂志Annu. Rev. Mater. Res.综述文章及权威学者Matthias Wuttig等多次引用。鉴定委员会认为该成果“创新突出,整体处于国际先进水平,在纳米级薄膜的相变温度测试以及薄膜面内热导率测试等方面达到国际领先水平”。 /p
  • 热扫描探针光刻技术消除二维半导体材料-金属肖特基势垒——不止于操作便捷,更在于特性提升
    二维半导体材料,比如二硫化钼(MoS2),表现出了诸多新奇的特性,从而使其具有应用于新型电子器件领域的潜力。目前,研究人员常用电子束光刻的方法,在此类仅若干原子层厚的材料表面定域制备图形化电,从而研究其电学特性。然而,采用此类方法常遇到的问题之一是二维半导体材料与金属电之间为非欧姆接触,且具有较高的肖特基势垒。近期,刊载在Nature Electronics上的Patterning metal contacts on monolayer MoS2 with vanishing Schottky barriers using thermal nanolithography一文(Nature Electronics volume 2, pages17–25 (2019)),针对以上问题展开了研究。文中,Zheng等人采用热扫描探针光刻(thermal scanning probe lithography,t-SPL)的方法,在二维原子晶体表面成功制备了图形化电。此方法具有高的可重复性,并且具有小于10 nm的分辨率,以及可观的产率(单根针达到105?μm2?h?1)。相较于电子束光刻方法而言,此方法可以同时进行图形化工艺并原位对图形化工艺后的结果进行成像表征,而且不需要真空腔体以及高能电子束。采用这一技术方案,Zheng等人在单层MoS2上制备了具有栅和背栅结构的场效应晶体管。在未采用负电容或异质堆叠等方案的前提下,Zheng等人制备的器件中的二维半导体材料与金属电之间的肖特基势垒趋于0 meV,开关比达到1010,且亚阈值摆幅低至64 mV/dec,大大优于此前诸多其他方案所制得的类似器件的电学特性。 图1 器件制备流程及主要步骤后的样品形貌表征表1 采用两种不同方法(热扫描探针光刻与电子束光刻)制备的基于MoS2的FET的电学特性对比 值得指出的是,文中Zheng等人实现图形化掩膜制备所用的设备,是由瑞士Swisslitho公司所研发的NanoFrazor 3D纳米结构高速直写机,该系统实现图形化工艺主要是基于前文所述的热扫描探针光刻技术。热扫描探针光刻技术的核心,是利用高温纳米针与一种热解胶(PPA)作用,热解胶在高温作用下会挥发,从而使热针“画”过的区域没有热解胶而热针没有“画”过的区域留存有热解胶,从而实现对热解胶的图形化处理。工艺过程中,图形的刻写精度与针的曲率半径以及针的温度控制水平息息相关。依托成熟的微加工工艺以及微系统设计经验,Swisslitho设计并制备了具有纳米曲率半径的针的悬臂梁,并且在悬臂梁上集成了用于控制及反馈针温度的电学系统,可以在室温至1100 ℃的范围内对针的温度进行准确地控制及监测,从而使得NanoFrazor的图形加工精度可以达到10 nm量的水平,且工艺具有佳的稳定性和重复性。图2 针处于加热状态下的悬臂梁图像另一方面,从工作原理不难看出,热扫描探针光刻不需要额外的显影操作。只要是用高温纳米探针在热解胶表面一“画”,热解胶表面相应区域就会挥发掉,从而在表面留下痕迹。着眼于这一特点,Swisslitho的研发人员巧妙地在悬臂梁上集成了轮廓探测器,可以原位对热解胶表面留下的痕迹进行形貌表征,从而实现闭环图形加工功能。NanoFrazor使用户可以实时了解图形加工的情况,并进行修正,大大缩减了图形化工艺所用的时间,提升了效率。 此外,由于NanoFrazor特殊的结构特点,使得NanoFrazor在进行套刻工艺时,可以方便快捷地直接定位到样品表面的目标区域并进行套刻工艺,无须预先在样品表面制备对准标记,亦可省去进行传统光学光刻或电子束光刻对准过程中的繁琐步骤。 为重要的是,由于工艺过程中用针的热与热解胶作用替代了电子束或光束与光刻胶作用,可以有效减少图形化工艺过程中对样品中介质材料的电荷注入所引起的损伤,从而提升微纳结构电学特性的可靠性,亦可有效提升器件的电学特性。
  • 全自动特性粘度仪在聚己内酯(PCL)材料中的应用
    聚己内酯(PCL)材料是一种以二元醇为引发剂,由己内酯开环聚合而得到的热塑性结晶聚酯。熔点为59~64℃,玻璃化转变温度约为-60~65℃,表现为典型的树脂特性,具有一定刚性和强度,与高分子材料相容性好,可作为改性剂提高其他高聚物的某些性能。聚已内酯(PCL)材料的结构单元由五个非极性亚甲基和一个极性酯基组成,这种结构使得聚己内酯(PCL)材料具有很好的柔韧性和加工型,并且这种结构特点也使其具有良好的生物相容性和可降解性,因而广泛应用于绿色环保材料和医用材料领域之中。根据GB/T 37642-2019标准中规定了聚己内酯(PCL)材料在生产及研发品控中的各项指标及方法,其中乌氏粘度法测定的特性黏度是其核心指标之一。聚己内酯(PCL)材料特性黏度的测定过程中,常使用自动特性粘度仪作为分析仪器,在大幅减轻人员操作负担的同时,更精准、高效的进行实验。IV3000系列全自动特性粘度仪具有操作方便,分子量适用范围广泛,数据重复性良好等优点,所以成为聚己内酯(PCL)材料等高分子材料化验分析中的常用实验仪器,为聚己内酯(PCL)材料的研发及生产提供更精准的实验数值参照。以杭州卓祥科技有限公司的IV3000系列全自动特性粘度仪、MSB系列多位溶样块、ZPQ智能配液器一整套黏度测试设备为例: 实验流程:1. 智能配液过程使用ZPQ智能配液器进行配液,点击配液功能后,直接输入浓度和质量(可通过连接天平直接获取),可直接计算出所需要的目标体积进行移液并且精度可达0.1%。可避免因手动配液方法导致的精度差、效率低及数据误差等问题。ZPQ智能配液器还具有密度计算功能,移取液体体积后,输入质量(可与天平通讯,直接获取),即可自动计算出密度值。2. 溶样过程MSB系列多位溶样块,采用金属浴的方式进行加热溶样并具有自动搅拌功能,同时最多可容纳15个样品。溶样效率快、转速可调、溶样时间可调、溶样温度可调、溶样温度最高可达180℃。3. 测试过程IV3000系列全自动特性粘度仪可实现自动连续测量,全程无需人员看管。并且采用的智能红外光电传感器,保证测量时间可精确到毫秒级,可有效确保实验数据的精度,避免人工实验导致误差。4. 测试结果:IV3000系列全自动特性粘度仪连接电脑端,得出结果可在计算机上直接显示,并有数据储存、多样化粘度分析报表等多种功能。5. 粘度管清洗干燥过程:仪器自动排废液、清洗并干燥粘度管,粘度管无需从浴槽中取出,粘度管不易损坏,减少耗材成本支出。清洗模式可多种选择,同时具有废液分类收集功能,减少废液回收成本及避免因多种废液混合导致的风险。IV3000系列全自动特性粘度仪可实现自动测试、自动排废液、自动清洗及干燥,告别了粘度管是耗材的时代。
  • 大昌华嘉与LDS和Formulaction建立合作关系,在中国市场进一步拓展材料特性稳定性分析技术解决方案
    大昌华嘉(dksh)与formulaction公司签署了独家代理协议,推动在中国市场的科学仪器业务。lds是formulaction在中国的长期伙伴,将成为大昌华嘉中国的一部分,是这一合作关系的重要部分。2020年5月8日,中国上海 - 大昌华嘉科技事业部,专注于为科技企业提供市场拓展服务的领导者,与法国formulaction仪器公司建立了独家合作关系。该公司位于法国图卢兹,以其智能分析仪器解决方案和科学仪器而闻名,分析过程中样品无需制备,没有任何非自然的破坏。大昌华嘉将为formulaction在中国提供市场营销、销售、物流和分销以及售后服务,这些解决方案针对表征仪器稳定性、颗粒粒径、相变和流变特性。产品组合包括formulaction公司的turbiscan和rheloaser系列以及fluidcam产品。 lds 是formulaction在中国的长期分销合作伙伴,自2020年5月1日起将成为大昌华嘉团队的一部分,并继续为现有和新客户提供服务。lds的专业人员加入大昌华嘉后,将更加壮大销售和服务网络。这三大联盟将携手共同在中国市场进一步可持续性发展。 此次合作主要关注个人护理、制药、涂料和油墨、食品和饮料、石油和天然气,以及一般化学、聚合物和电子行业领域,与大昌华嘉进一步扩展科学仪器业务的战略方向一致。“大昌华嘉在中国发展悠久,拥有所有必要资源以满足客户需求,并扩大我们的业务。这项合作将为我们当前和未来的客户提供最佳的支持和专业知识。”formulaction全球销售总监pascal bru评论道。公司信赖大昌华嘉的产品组合、测试实验室,再结合lds的专业销售团队,对formulaction在中国的业务发展和拓展是一个绝佳机会。lds中国区总经理ellen he 何羽薇表示:“对于lds而言,与大昌华嘉的合作有机会让我们成为一个更大的平台。大昌华嘉和formulaction与lds一样,秉承一致的专业精神和关注重点,但却拥有了更为广阔的服务网络为中国的lds客户提供服务,这对formulaction所有现有和未来潜在客户都是一个良好的机遇。”大昌华嘉中国科技事业部总经理oliver hammel补充说:“我们期待成为formulaction在中国值得信赖的合作伙伴。我们的目标是通过我们系统的市场开发方案以及独到的销售和服务专业知识,来扩大市场覆盖范围。此外,我们将在各实验室网点展示formulaction的先进技术。拥有lds中国团队的加入,他们出色的专业技能、知识以及长期的经验积累,对于三方都是一次非常好的合作机遇。关于formulaction法国formulaction是一家领先的仪器制造商,专注于非破坏性材料特性表征及测量,采用了静态多重光散射和动态光散射光学技术(smls、dws),表征样品的稳定性、颗粒粒径、相变和流变特性。在过去25年里,formulaction致力于提供独特的解决方案,帮助配方设计人员在各行业进行开发、扩大规模和工艺优化:家庭和个人护理、制药、涂料、电子、化学。formulaction对科学、创新的热情,以及渴望实现卓越,与科学界分享其专业知识是驱动公司发展的动力。 关于大昌华嘉大昌华嘉(dksh)是一家专注于亚洲地区,在市场拓展服务领域处于领先地位的集团。大昌华嘉致力于帮助其他公司和品牌拓展在消费品、医药保健、特色原料、科技事业领域的业务。大昌华嘉的服务范围包括采购、市场研究与分析、市场营销与销售、配送与物流以及售后服务。公司在瑞士证券交易所上市,在全球36个市场营运,拥有33,350名专业员工, 2019年净销售额达116亿瑞士法郎。大昌华嘉成立于1865年,凭借深厚的瑞士传统背景,公司在亚洲开展业务历史悠久,深深植根于亚太地区的社会和企业界。大昌华嘉科技事业部为专门的工业应用提供完整的解决方案。业务部拥有约1,670名专业员工,2019年净销售额为4.319亿瑞士法郎。
  • 技术线上论坛| 12月02日《如何实现厘米级二维材料电学特性的无损、快速表征?》
    报告简介: 如何在不破坏样品的前提下,对大尺寸石墨烯等二维材料的电学性质进行准确快速的测量,是在提升样品质量并推进其实际应用中,亟待解决的重要问题。常规的四探针电阻测量法、原子力显微镜、共聚焦拉曼等表征方法存在测量尺寸小、效率低、对样品有损伤等缺点而无法胜任。在本报告中,我们将结合来自《nature》《science》等期刊的新文献,介绍一种颠覆性技术,它采用非接触式方式,快速准确且高效的实现大尺寸石墨烯等二维材料的无损测量,得到电导率、电阻率、载流子和均匀性等分布信息。此方法同样适用于其他二维材料、半导体薄膜、光伏薄膜的电学性质测量。该方法已经成功应用在西班牙CIC nanoGUNE研究中心等著名高校和企业,并且其对于石墨及其他二维材料电学测量方法已经成为IEC(国际电工委员会,是性的标准化专门机构) TS 62607-6-10:2021(E)的标准规范[1] 1. https://webstore.iec.ch/publication/28888 直播入口:您可以通过扫描下方二维码直接进入直播界面,无需注册。扫码预约观看报告时间:2021年12月02日 14:00 主讲人:弓志宏,物理学硕士,2016年毕业于北京理工大学。主要研究方向为激光光谱学与技术、光与低维半导体纳米结构相互作用以及时间分辨发光动力学等。现担任Quantum Design中国子公司产品经理,多年来一直负责低维材料光学,电学物性测量设备的应用开发,技术支持和市场拓展。技术线上论坛:https://qd-china.com/zh/n/2004111065734
  • 【热点应用】质子交换膜燃料电池生产中催化剂浆料的颗粒特性表征
    燃料电池(Fuel Cell)市场前景 为缓解世界性能源危机的加剧,减少传统能源对环境造成的污染;有序推进碳中和的各项任务目标,不断深化能源结构优化,提高能源开发整体效益成为摆在我国科研工作人员及新能源产业开发从业者面前的重要课题。 燃料电池(Fuel Cell)是一种把燃料所具有的化学能直接转换成电能的化学装置,又称电化学发电器。它是继水力发电、热能发电和原子能发电之后的第四种发电技术。 燃料电池用燃料和氧气作为原料;同时没有机械传动部件,故没有噪声污染,排放出的有害气体极少。由此可见,从节约能源和保护生态环境的角度来看,燃料电池是最有发展前途的发电技术[1]。 作为一种新的高能量密度、高能量转化率、环保型的电源装置受到全世界的广泛关注,并具有广阔的应用前景。 一、质子交换膜燃料电池目前,燃料电池主要被分为六类[2]。碱性燃料电池(AFC,Alkaline Fuel Cell)、磷酸盐燃料电池(PAFC,Phosphorous Acid Fuel)、熔融碳酸盐燃料电池(MCFC,Molten Carbonate Fuel Cell)、固体氧化物燃料电池(SOFC,Solid Oxide Fuel Cell)、质子交换膜燃料电池(PEMFC,Proton Exchange Membrane Fuel Cell)和直接甲醇燃料电池(DMFC,Direct Methanol Fuel Cell)。采用聚合物质子交换膜作电解质的PEMFC,与其它几种类型燃料电池相比,具有工作温度低、启动速度快、模块式安装和操作方便等优点,被认为是电动车、潜艇、各种可移动电源、供电电网和固定电源等的最佳替代电源[3]。如图1所示,膜电极(membrance-electrode assembly, MEA)是由质子交换膜、催化层与扩散层 3 个部分组成,是质子交换膜燃料电池 (PEMFC)电化学反应的主要场所,也是决定质子交换膜燃料电池 (PEMFC) 的成本、性能和耐久性的核心关键部件。 二、质子交换膜燃料电池的催化剂浆料分析 催化剂浆料涂布是膜电极生产的关键步骤之一,要求催化层涂敷均匀,同时尽量减少铂含量以降低成本,因此必须对浆料进行严格的质量控制。 催化剂浆料的颗粒粒度和分散性能会影响浆料粘度、聚合物电解质的分布和形态、催化剂的利用率、催化剂和聚合物电解质的相互作用以及催化层的均匀性和连续性等重要参数,最终影响膜电极的电化学性能[4]。 如图 2 所示,常见的活性催化剂为铂基纳米颗粒,最佳粒度范围为 2~5nm,但这些纳米颗粒不是独立存在的,而是分散在碳载体颗粒上。单个碳载体颗粒的粒度范围为 20~40nm,在浆料中碳载体通常以团聚体的形式存在,粒度在亚微米至微米范围。聚合物电解质分散成不同形态(棒状或线团)、粒度在 70 nm~2.5 µm 之间的团聚体,与碳载催化剂混合形成催化剂浆料。催化剂和聚合物电解质分散在特定的溶剂中,需要控制团聚物的粒度,优化催化剂和电解质导体团聚物的相互作用。 对于聚合物电解质团聚体,粒度在200~400 nm范围有利于提高氢气/空气的反应性能。碳载体催化剂会出现未充分分散或过度分散的情况[5]。 在未充分分散时,碳载体是高度团聚的;离子交联聚合物只覆盖在团聚物外部,内部的铂催化剂无法与电解质充分接触,因此利用率不高。 过度分散时,团聚物破裂,铂催化剂颗粒与碳载体分离,影响其在氧化还原反应中的活性。 理想的分散状态是形成由碳载体催化剂组成的小团聚体,电解质聚合物在这些团聚体上均匀分布,能够提高催化剂的利用率[6]。 粒度是催化剂浆料的关键性指标,但浆料由不同尺度的颗粒混合物组成,要准确测量浆料的粒度有一定的难度,目前还没有一种技术可以全面表征所有颗粒的粒度。 X 射线衍射 (XRD)、激光衍射 (LD) 和动态光散射 (DLS) 是三种常用的材料表征技术,用于表征不同尺度的颗粒,结合三种技术能够全面表征催化剂浆料中的颗粒特性。 三、马尔文帕纳科解决方案 —— X 射线衍射技术X 射线衍射 (XRD) 通常用于确定小于 100 nm 的纳米晶粒尺寸。快速测量单个衍射峰(1~3 分钟),足以利用峰宽的 Scherrer 分析来计算晶粒尺寸。另外,如果测量多个衍射峰(20 分钟以上),则可采用全谱拟合技术,更精确地计算晶粒尺寸和点阵参数。图 3 显示了使用 Aeris 台式 X 射线衍射仪收集的 X 射线衍射数据,样品是分散在三种不同碳载体颗粒上的催化 Pt 粉末。 如表 1 所示,分散在 Ketjenblack EC-300J 碳黑上的 Pt 的平均晶粒尺寸比分散在 Vulcan XC72 碳或 Vulcan XC72R 碳上的 Pt 略小。晶粒尺寸的变化会改变催化活性和耐用性。全谱拟合分析还表明,EC-300J 上分散的 Pt 比 Vulcan XC72 或 Vulcan XC72R 上的 Pt 的点阵参数更大。该点阵参数也大于已公布的 Pt 的参考值3.9231 Å。[6]较大的点阵参7数可能表明表面引起了点阵应变或合金杂质可能改变催化活性。 XRD 可以分析分散体、固体碎片以及粉末。例如,碳载体 Pt 催化剂纳米颗粒可以在粉末分散到浆料中后和浆料印刷并固化在膜片或气体扩散层上后进行测量。图 4 显示了 40% Pt 在 Vulcan XC72 碳上的 XRD 数据,这些碳可作为粉末、浆料和催化剂涂覆膜 (CCM) 上的固化电极层。在所有情况下,Pt 衍射峰均可通过其他成分中解析出纳米粒尺寸计算,如表 2 所总结。 如图4所示,浆料和催化剂涂覆膜(CCM)样品与粉末样品相比,铂衍射峰变窄,说明这两中样品的铂晶粒尺寸变大。铂催化剂的这种粗化现象可能表明,在溶剂中的碳载体催化剂粉分散过程中,浆料变得过热。因此,在超声处理过程中,通常使用 5℃ 的水浴对浆料进行冷却。[8]在加工过程中,晶粒尺寸的变化(如颗粒粗化),会影响催化剂活性。 四、马尔文帕纳科解决方案—— 激光衍射技术激光衍射技术 (LD)是测量颗粒粒度分布的常用分析方法,粒度范围从十几纳米到几个毫米。动态范围宽,非常适合分析催化剂浆料的粒度分布。激光衍射法操作简便,测试速度快,通常不到1分钟,也非常适合生产过程控制。此外,激光衍射技术还可以研究工艺条件变化对浆料粒度分布的影响。 图 5 是使用 Mastersizer 3000 激光粒度仪对稀释后的催化剂浆料重复5次的粒度测试结果。该浆料中颗粒的粒度呈双峰分布,峰值在1 µm左右的颗粒占最大体积分数,20nm左右的颗粒体积分数占比较小。如表 3 所示,该浆料的粒度分布结果相对标准偏差(RSD)10 µm) 存在,这说明还需要增加剪切或者使用更高能量的分散方法进一步分散,才能达到合格的催化剂浆料要求。 五、马尔文帕纳科解决方案 —— 动态光散射技术 与激光衍射法相比,动态光散射 (DLS) 更适合于测量纳米级颗粒的平均粒度,范围从1 nm 至 1 µm。 将催化剂浆料以 1:10 比例分散在异丙醇(IPA)中,用Zetasizer Ultra纳米粒度仪测量催化浆料的平均粒度。稀释后的浆料仍然是高度不透明的,采用非侵入背散射 (NIBS)技术进行测量,重复测量5次。如图 7 所示,尽管浆料不透明,5次测量的相关曲线的一致性很好。图 8 是催化剂浆料的粒度分布图。如表 4所示,体积平均粒度为 1.04 µm,多分散指数也比较大(0.1)说明浆料的粒度分布宽,与激光衍射法的结果吻合。动态光散射技术(DLS)主要是检测颗粒的布朗运动产生的散射光光强波动,颗粒的散射光强与粒径的 6 次方成正比,大颗粒的信号很容易掩盖小颗粒的信号,因此动态光散射法(DLS)没有观察到激光衍射法测得的小颗粒。 动态光散射技术还可用于测量催化剂浆料的 Zeta 电位,研究电解质聚合物与碳载催化剂之间的相互作用,确定电解质聚合物在催化剂上的均匀分布。Zeta电位与浆料的离子浓度有关,可以通过对碳载体颗粒功能化改性或者改变电解质聚合物浓度来调节。通常来讲,特别是在介电常数较高的分散介质(如甲醇)中,Zeta 电位越高,浆料的稳定性越好。Zeta 电位分析还可以用于优化配方,改进浆料的稳定性。事实上,已经有研究报道可以通过模型根据初级颗粒的粒度和体系的Zeta 电位来预测催化剂浆料稳定[9]。 六、结论 通过X射线衍射技术发现,浆料和阴极催化剂涂覆膜中的晶粒尺寸比催化剂粉末大。这种颗粒粗化现象通常是由于浆料在分散过程中过热引起的。激光衍射法检测到在20 nm附近有大量初级颗粒,说明催化剂浆料出现了过度分散的现象。 联合使用激光衍射、X射线衍射和动态光散射技术,可以从不同尺度表征催化剂浆料,优化和监测催化浆料配方和稳定性。使用 Mastersizer 3000 激光粒度仪测量催化剂浆料的粒度分布,可评估临界颗粒分散的有效性。使用 Zetasizer 纳米粒度及Zeta电位仪进行 Zeta 电位测量,可研究聚合物电解质和碳载催化剂的相互作用,预测浆料稳定性。使用 Aeris 台式 X 射线衍射仪,可以测量纳米催化剂的晶粒尺寸,验证防止纳米颗粒粗化的方法的有效性。 参考文献[1] 陈光. 新材料概论:科学出版社,2003年[2] Kamaruzzaman.Sopian ,Wan Ramli Wan Daud.Challenges and Future Developments in Proton Exchange Membrane Fuel Cells [J].Renewable.Energy.2006,31(5):719~727[3] 胡嫦娥,刘琼,周敏. 质子交换膜燃料电池的研究现状. 新能源网. 2016.[4] D. Papageorgopoulos, US Dept. of Energy Hydrogen and Fuel Cells Program Report, FY 2018 Annual Progress Report[5] Orfanidi et al,J. Electrochem. Soc.165 (2018) F1254[6] Wang et al, ACS Appl. Energy Mater. (2019) DOI: 10.1021/acsaem.9b01037[7] Swanson Natl. Bur. Stand. (U.S.) Circ. (1953) 539 1 31[8] Sharma et al, Materials chemistry and Physics 226 (2019) 66-72[9] Shukla et al, J. Electrochem. Soc.164 (2017) F600-F609 关于马尔文帕纳科马尔文帕纳科的使命是通过对材料进行化学、物性和结构分析,打造出更胜一筹的客户导向型创新解决方案和服务,从而提高效率和产生可观的经济效益。通过利用包括人工智能和预测分析在内的最近技术发展,我们能够逐步实现这一目标。这将让各个行业和组织的科学家和工程师可解决一系列难题,如最大程度地提高生产率、开发更高质量的产品,并缩短产品上市时间。
  • ACS Nano成果速递:光致发光、拉曼、近场光学同步测量技术揭示二维合金材料新特性
    近期,乔治亚大学研究人员成功使用一种新型组合显微镜对二维材料进行了深入分析,该显微镜能够利用纳米的发光,弹性和非弹性光散射测试二维材料,即实现nano-PL、nano-Raman、s-SNOM的同步测量,并将观测的尺度提升到纳米量。乔治亚大学Yohannes Abate教授与研究生讨论neaspec设备[1] 单层异质结构的应用潜力直接受到材料内在和外在的缺陷影响。乔治亚大学的研究人员在Abate教授的带领下,利用neaSNOM散射式近场光学显微镜,研究了二维(2D)单层合金光致氧化过程中纳米尺度下的奇异界面现象。他们发现界面张力可以通过建立稳定的局部势阱来集中本征激子,从而实现高的热稳定性和光降解稳定性。该实验结果由neaspec公司特的nano-PL / Raman和s-SNOM同步测量技术所采集,并已发表在ACS NANO中[2]。在实验中,作者合成了由单层面内MoS2-WS2异质结构制成的2D纳米晶体,这些晶体在富Mo的内部区域和富W的外部区域间,显示出了较强的纳米合金界面。在针增强照明刺激下( 100天),他们进一步观察到,光降解过程中界面的激子稳定性、局域性和不均匀性。得益于高度敏感的s-SNOM成像技术,作者探测到富W的外部区域的反射率出现急剧下降。该反射率始于晶体边缘,并随时间向内传播。在同一样品区域获得的高光谱纳米光致发光(nano-PL)图像显示,W氧化相关的激子的猝灭会遵循与s-SNOM相同的模式(在边缘开始并向内传播)。令人惊叹的是,合金界面的内部区域表现出了强大的抗氧化能力。即使在光降解100天后,它仍具有很强的s-SNOM信噪比和未淬灭的nano-PL信号。为了进一步研究结构变化,作者使用nano-PL进行了增强拉曼高光谱纳米成像测量,并在同一扫描区域的每个像素处获取了空间和光谱信息。实验结果表明,在整个晶体的光降解过程中,WS2拉曼峰逐渐消失,而在内部区域中的MoS2仍然存在。该结果表明在相同的环境条件、同一显微镜下测量相同的晶体,由于热诱导的合金和基底晶格常数的不匹配,导致光氧化与局部应变存在一定的关联。而合金界面可防止该应变传播到内部区域,从而防止其降解。 neaSNOM显微镜特的双光束设计,实现了3种不同测量技术在同一样品点的同步测量。该设计允许在单个显微镜中集成nano-PL / Raman和s-SNOM技术,并保持测量的灵敏度。通过 大程度优化s-SNOM信号,这种组合还可以实现非常快速的光束对准,从而获得 佳的PL和Raman信号。 在neaSNOM设备上,集成不同的纳米光学技术进行的相关分析,为深入探索2D合金奠定了基础,也使得neaSNOM成为了一个电子和发光性质测量的优 秀平台。 参考文献:[1]. Imaging technique provides link to innovative products, Science & Technology, February 4, 2021by Alan Flurry[2]. Photodegradation Protection in 2D In-Plane Heterostructures Revealed by Hyperspectral Nanoimaging: The Role of Nanointerface 2D Alloys. ACS Nano 2021, 15, 2, 2447–2457
  • 粉体综合特性测试仪(粉体综合特性测试仪是一款什么仪器)
    前言: 粉体综合特性测试仪,作为粉体研究领域的得力助手,以其全面、准确的测试功能,为科研工作者提供了深入了解和掌握粉体特性的重要工具。下面,我们将从多个方面详细阐述粉体综合特性测试仪的作用。 产品链接https://www.instrument.com.cn/netshow/SH104275/C550224.htm 一、全面检测粉体特性 粉体综合特性测试仪能够全面检测粉体的各项特性,包括粒度分布、比表面积、堆积密度等关键参数。这些特性是粉体性能和应用效果的重要影响因素,通过全面检测,科研人员可以深入了解粉体的物理和化学性质,为材料研究和应用提供有力支持。 二、优化粉体加工过程 粉体综合特性测试仪能够准确评估粉体在加工过程中的性能表现,如流动性、分散性、压缩性等。这些数据可以帮助科研人员优化粉体的生产工艺,提高生产效率,同时保证产品质量。此外,测试仪还可以用于评估不同粉体之间的相容性,为混合和配方设计提供指导。 三、保障粉体应用安全 粉体综合特性测试仪在粉体应用安全方面发挥着重要作用。通过对粉体的毒性、易燃性、易爆性等安全性能的测试,可以确保粉体在储存、运输和使用过程中的安全。同时,测试仪还可以帮助科研人员及时发现潜在的安全风险,为预防和控制安全事故提供有力支持。 四、推动粉体领域发展 粉体综合特性测试仪的广泛应用,不仅提高了粉体研究和应用的水平,还推动了整个粉体领域的发展。通过不断深入研究粉体的特性和行为,科研人员可以开发出更多具有优异性能的新材料,拓展粉体在各个领域的应用范围。 总结: 粉体综合特性测试仪在粉体研究领域具有不可替代的作用。它能够全面检测粉体特性、优化加工过程、保障应用安全,并推动粉体领域的发展。随着科技的不断进步和应用的不断拓展,粉体综合特性测试仪将为粉体研究和应用带来更多的可能性。
  • 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。
  • 宁波材料所等在热激子-深红光OLED材料领域取得进展
    凭借轻巧、灵活和自发光等优点,有机发光二极管(OLED)被广泛认为是主流的第三代显示技术。而有机电致发光材料是OLED的关键组分之一。能够通过高能级通道迅速发生逆系统间跃迁(RISC)过程的“热激子”材料在OLED界备受关注。有研究显示,通过热激子路径可以获得理论上的100%内部量子效率(IQE)和低滚降速率。然而,红色热激子材料在聚集态和团簇态下仍不可避免地遭受聚集引起的淬灭(ACQ),导致相对较低的光致发光量子产率(PLQYs)。同时,迄今为止缺乏明确的分子设计策略来提高PLQYs。聚集诱导发光(AIE)是重要的光物理现象。然而,由于缺乏有效的三重激子利用策略,多数基于AIE的OLEDs效率较低。   近日,中国科学院宁波材料技术与工程研究所研究员葛子义和副研究员李伟,联合华南理工大学教授苏仕健等,提出了新颖的分子设计策略,将热激子机制和AIE特性融合到单个分子。在新开发的分子T-IPD和DT-IPD中(图1),通过调节受体单元的共轭长度,单重激发(S1)态的能量显著提高至第二三重激发(T2)态,从而增强了高能态的逆系间窜越过程(hRISC)(图2)。通过引入TPA和DP-TPA给体基团,T-IPD和DT-IPD可以形成刚性和扭曲的三维几何结构,具有适当的二面角,有效抑制了分子间π-π堆积和分子内运动,使其在固体或聚集态下呈现强烈的发光。同时,它们的AIE特性可以通过在聚集态下形成J-聚集体结构进一步增强。由于热激子机制和AIE特性,研究获得了最高12.2%的外量子效率,这是基于热激子机制和AIE特性的深红色OLEDs中性能最高的(图3)。   为了进一步阐明通过hRISC过程和三重-三重湮灭(TTA)部分在电致发光器件中的热激子松弛过程,研究使用100微秒的电脉冲宽度对基于T-IPD和DP-IPD的非掺杂器件进行瞬态电致发光(TREL)测量。TREL衰减呈现出两个明显的成分——快速EL衰减和延迟EL衰减。在电压脉冲停止后,快速EL衰减源于几纳秒内的单激子发射,而延迟EL衰减则是长寿命三重子激子参与发射过程的结果。然而,实验结果表明,在HLCT系统中,hRISC过程在几纳秒内迅速发生,导致快速EL衰减而非延迟EL衰减。   此外,科研人员观察到延迟EL衰减(Idelayed)很好地符合TTA模型,这是由于T-IPD和DP-IPD的低T1能级所致,遵循双分子上转换发射公式,即基于T-IPD和DP-IPD的非掺杂OLEDs的延迟衰减成分的比例仅为4.0%和5.6%,表明TTA上转换受限,主要是由于低T1激子密度。这种延迟衰减成分的低比例不足以解释其显著的高效率,进一步验证了T-IPD和DP-IPD的热激子机制。   相关研究成果以Hot Exciton Mechanism and AIE Effect Boost the Performance of Deep-Red Emitters in Non-doped OLEDs为题,发表在《先进材料》(Advanced Materials)上。研究工作得到国家杰出青年科学基金、国家自然科学基金、宁波市重点科技项目等的支持。
  • 宁波材料所近红外热活化延迟荧光材料与器件研究获进展
    近红外有机发光二极管(NIR-OLEDs)在生物成像、防伪、传感器、远程医疗、显微摄影、夜视显示等方面颇具实际应用价值,已成为有机电致发光器件的重要发展方向之一,而热活化延迟荧光(TADF)材料可以实现100%激子利用率,其量子效率可媲美基于贵重金属的磷光材料,具有应用潜力。受能隙定律的影响,近红外发光材料的基态(S0)和第一单态激发态(S1)势能面接近,近红外发光材料普遍存在严重的非辐射失活现象,在聚集态中表现得尤为严重。非掺杂器件在面板显示和一般照明应用中具有良好的重复性、高稳定性和低成本等优点以及商业化潜力。鉴于TADF材料具有强的分子内电荷转移(ICT)特征,在非掺杂条件下可较易获得深红色甚至近红外发射,因此亟需开发出光亮的NIR-TADF非掺杂材料。  近日,中国科学院宁波材料技术与工程研究所研究员葛子义和副研究员李伟等开发了一种在非掺杂条件下即可实现高效率的NIR-TADF,基于该材料的NIR-OLED最大外量子效率为9.44%,发光峰位于711nm,是目前已报道的基于TADF材料的NIR-OLED最高效率之一。科研团队探究了TADF材料的材料结构、发光特性与聚集态之间的关系。一般认为,非晶态薄膜的无序程度高于有序排列的单晶,薄膜中光团的光致发光量子产率(PLQYs)普遍高于晶体态。已知TADF分子的非辐射淬灭主要受Dexter能量传递(DET)机制主导下的分子间电子交换作用。DET过程的短程特性,在高浓度下会发生激子湮灭,故分子填充模式的微小变化可能对光电子性能产生影响,甚至决定光团的光物理性能。因此,研究团队设计了T-β-IQD单晶来深入探究材料在结晶态和未掺杂态下的高发光量子产率的机理。x射线晶体学分析表明,T-β-IQD具有面对面的堆积结构,且相邻有较大的层间滑动,TIQD晶体呈“头尾”排列。根据Kasha激子模型,T-β-IQD的二聚体跃迁偶极子与对应偶极子对齐方向的夹角(θ)分别为24.92°,为J型聚集体形式,可以提高辐射衰减率。在T-β-IQD晶体中,同时存在分子内和分子间CNH-C和C-Hπ协同作用(图1)。这种适度的分子内C-Hπ相互作用可以锁住β-TPA供体上的分子内叔丁基苯单元和萘,高度限制它们在结晶态下的旋转。同时,在晶体和共轭骨架中没有观察到明显的π-π堆积接触,这降低了浓度淬灭效应(ACQ)。根据DET机制,T-β-IQD晶体的邻腈核之间的远距离(8.50)有望抑制延迟荧光(DF)和三态激射灭(图2)。此外,在TIQD晶体中,相邻的IQD段之间形成了距离为3.35的强分子间π-π相互作用,表明相对于T-β-IQD晶体,分子间的堆积更为紧密,且具有严重的非辐射衰变。分子动力学(MD)模拟表明,T-β-IQD的受体面与二聚体对齐方向的夹角(θ)为27.5°,T-β-IQD在非晶态下倾向于以J-聚集体形式堆积。T-β-IQD的吡咯核间距为4.1。T-β-IQD的平面受体之间距离较大,避免了浓度猝灭效应。T-β-IQD分子的平面受体片段呈现角度错位排列,未观察到明显的共面堆叠,这将有助于抑制非掺杂薄膜中的ACQ效应。  在稀释THF溶液中,T-β-IQD几乎不发射,而当水分数(fw)增加到60%时,PL强度迅速增加,表现出明显的聚集诱导发光(AIE)特征(图2)。T-β-IQD在固体状态下表现出几乎与浓度无关的特性。这种独特的优点可以归结于它的RIR原理的AIE效应、具有C-Hπ和CNH-C分子间相互作用的J聚集性质以及晶体态的大中心到中心距离,这提高了非掺杂薄膜和基于材料的发射效率。  相关研究成果以Highly Efficient Near-Infrared Thermally Activated Delayed Fluorescent Emitters in Non-Doped Electroluminescent Devices为题,作为热点文章发表在《德国应用化学》上。研究工作得到国家杰出青年科学基金、国家重点研发计划、国家自然科学基金、宁波市科技创新2025重大专项等的支持。
  • 色彩测量技术积分球结构的几何特性及优势
    色彩测量技术积分球结构的几何特性及优势一、d/8º 积分球测量结构及其特点积分球是一种内部壁面呈现白色的球形设备,以其卓越的反射和散射性能被广泛应用于测量光源的色度和强度。在进行颜色测量时,该设备特设多个孔口以便于操作。主要包括一个测量孔,用于与测试样品紧密结合;对面设置一个观测孔,或称为接收器孔,位于测量孔的直接对面,通常与球体法线成8º 角,主要功能是收集样品反射的光线;另外,与观测孔在球体法线上对称的位置设置有一个镜面反射孔,该孔可根据需要开启或关闭,以控制是否收集镜面反射光。这一几何结构被称为d/8º 积分球测量结构,其独特的设计使其在颜色测量领域中具有重要应用。d/8º 测量结构示意图在操作过程中,光从光源发射,经积分球的内壁进行全面的漫反射,使得这些散射光线能够均匀地从各个角度照射到试样上。这导致试样吸收和反射光线,其中定向于8度的反射光被接收器捕获以进行颜色评估。因此,与0度/45度的测量配置相比,d/8度积分球测量结构的一大特点是使用的是漫射光源,这相当于周围环绕着无数个点光源,而非0度/45度配置下的单一光源。其次,接收器位于8度位置,利用可开闭的对称镜面反射孔,可以选择性地收集包含镜面反射(SPIN)的数据或排除镜面反射(SPEX)的数据。包含镜面反射与排除镜面反射光路示意图根据所述分析,当光线投射到样本上时,会经历吸收、散射以及镜面反射的过程。样本表面的物理特性决定了光线的传播方式:平滑表面导致高光泽和较强的镜面反射,同时散射较少;相反,粗糙表面导致低光泽、较弱的镜面反射和较强的散射。因此,对于具有相同材料但光泽不同的样本,当考虑镜面反射时,测量结果显示一致性(即1+2=2+1),这代表了材料的固有颜色,也就是其真实色。然而,在排除镜面反射的情况下,样本之间的差异变得明显(1≠2),这些数据反映了材料特性与表面物理状态的综合效应,代表了表观色,更贴近于人眼观察到的效果。镜面反射数据的包含与排除之间的主要区别由镜面反射光引起,其强度随样品的光泽度变化而变化。因此,样品的光泽度直接影响了在包含与排除镜面反射条件下数据的差异程度。对不同光泽度的涂层在这两种条件下进行测量,得到的色度数据及其差异情况如表所示。不同光泽的样品包含与排除镜面状态的数据差异涂层的光泽程度对包含镜面反射的数据影响较小,但对排除镜面反射的数据有显著影响。随着样品光泽度的增加,排除镜面反射条件下的明度值会降低,导致与包含镜面反射数据的差异增大。积分球技术已广泛应用于多个行业,尤其是在纺织印染和塑料制品检测中,它成为了首选工具。积分球结构能够适应从低光泽到高光泽的样品(如金银卡片和电镀产品),甚至能够检测具有简单特殊效果的涂料。由于积分球仪器能测量样品的真实色,它通常被选用于电脑配色系统中的分光光度计。积分球作为该结构中最关键的组件之一,其内壁采用高漫反射材料制成,因此成本相对较高。为确保测量数据的精确性,需要进行良好的日常维护,以维持其卓越的漫反射性能。二、产品推荐便携式分光光度仪Ci64便携式分光光度仪Ci64是高精度的色彩测量工具,专为满足各种行业对色彩精确度和一致性要求而设计。该仪器特别适合于纺织印染、塑料制品等行业的色彩检测,无论是对于低光泽还是高光泽样本,如金银卡或电镀产品,Ci64均能提供卓越的性能。它甚至能够精确测量具有特殊效果的涂层,如珠光或金属光泽涂料。Ci64结合了积分球测量技术的优势,包括能够在包含或排除镜面反射的条件下进行测量,从而确保了对样品真实色的准确捕获。这种灵活性使得Ci64在电脑配色系统中尤为重要,因为它可以提供关键的色彩数据以支持精确配色。该仪器的设计考虑了易用性和便携性,使得现场测试变得简单快捷。Ci64的内壁使用高漫反射材料制成,确保了测量过程中光线的均匀分布,从而提高了数据的准确性和重复性。然而,为了维持这种高度的漫反射性能和数据精度,Ci64需要适当的日常维护。三、关于爱色丽“爱色丽彩通 ”总部位于美国密歇根州,成立于1958年。作为全球知名的色彩趋势、科学和技术公司,爱色丽彩通提供服务和解决方案,帮助品牌、制造商和供应商管理从设计到最终产品的色彩。如果您需要更多信息,请关注官方微信公众号:爱色丽彩通
  • 复合材料&脆性材料测试之四问四答!
    复合材料&脆性材料测试之四问! 1、适用于复合材料力学性能测试的标准有ISO国际标准、GB/T国家推荐标准,还可参照ASTM等国际先进标准,如何根据产品特性选择相应标准及检测方法? 2、如何检测脆性材料的性能,模拟材料在实际工况条件下的可靠性,提高产品质量? 3、目前使用的硬度检测真的是最优化的吗?如何更快更准确地做好硬度测试? 4、材料力学性能测试技术飞速发展,如何应对材料测试领域的挑战? 如果上面的问题您都门儿清了,请关闭浏览器呢! 如果您想了解这四个问题的答案,请报名并参与3月25日14:00开始的&ldquo 材料力学性能测试技术与标准&rdquo 网络主题研讨会。 马上报名: http://www.instrument.com.cn/webinar/Meeting/subjectInsidePage/1374 扫码报名,一分钟搞定!
  • 二维拓扑材料内发现新奇电子效应,为研发新型量子材料奠定基础
    德国尤利希研究中心领导的一个国际研究团队在最新一期《自然通讯》杂志上撰文指出,他们首次证明了在二维材料中存在一种奇异的电子态——费米弧,这为新型量子材料及其在新一代自旋电子学和量子计算中的潜在应用奠定了基础。  研究人员解释说,他们检测到的费米弧是费米面的一种特殊形式。费米面在凝聚态物理中用于描述金属内电子的动量分布。通常这些费米曲面代表闭合曲面,而费米弧等例外情况非常罕见,通常与超导性、负磁电阻以及异常量子传输效应等奇异性质有关。  科学家们目前面临的技术挑战是“按需”控制材料的物理特性,但这种实验测试在很大程度上仅限于大块材料,针对纤薄的拓扑二维(2D)材料开展相关研究是凝聚态科学领域的重大挑战。  由于电子和晶体结构的相互作用,拓扑材料具有特殊的性质,而且免受干扰的影响。另一方面,二维材料是仅由一层原子或分子组成的材料,其中大名鼎鼎的二维材料是石墨烯,其由单层碳原子组成。由于其拥有不同寻常的特性,科学家们目前正在对其开展深入研究。  最新研究使用的材料是二维铁原子层。与石墨烯相比,这些二维混合磁体也有其独特的特性,如它可以为设备内的手性异常找到潜在的用武之地;也有望为强关联拓扑材料开辟新的研究领域。  研究人员在位于意大利的Elettra同步辐射实验室进行了实验,发现了材料内新奇的电子效应——费米弧。这一发现表明,科学家们可以通过外部磁场对低维系统中的拓扑状态进行量子控制,未来可以利用外部磁场让二维材料在人工智能和信息处理领域“大显身手”。
  • 如何有效评价酵母等微生物发酵能力及发酵特性?
    发酵指人们借助微生物在有氧或无氧条件下的生命活动来制备微生物菌体本身、或者直接代谢产物或次级代谢产物的过程。经发酵过程制造食品时所利用的。最常用的有酵母菌、曲霉以及细菌中的乳酸菌、醋酸菌、黄短杆菌、棒状杆菌等。通过这些微生物作用制成的食品通常有以下5类:1、酒精饮料:如蒸馏酒、黄酒、果酒、啤酒等;2、乳制品:如酸奶、酸性奶油、马奶酒、干酪等;3、豆制品:如豆腐乳、豆豉、纳豆等;4、发酵蔬菜:如泡菜、酸菜等;5、调味品:如醋、黄酱、酱油、甜味剂(如天冬甜味精)、增味剂(如5′-核苷酸)和味精等。 如何有效地评估酵母等微生物的发酵能力、培养基(面团、啤酒等)发酵特性及样品的发酵条件等?如何长时间监测面包面团、酒类酿造、生物乙醇相关的发酵过程以及BP(发酵粉=化学膨胀剂)等工艺过程? 产品推荐 日本WSF-2000MH系列发酵特性分析仪是一种通过自动持续测量并记录各种样品在微生物发酵过程中产生的气体总量和产气速度的变化曲线,分析样品的发酵条件、发酵特性等,可同时分析10到20个样品,每个样品独立控制、监测和分析。 产品应用微生物方面——菌株的育种、烘焙制品、酒类酿造、酱油、食品腐败、工业酒精以及甲烷氢气等领域,如小麦粉品质评价、酿造品质控制、微生物菌株筛选等。化学方面——食品膨胀剂、发泡剂、洗涤剂、入浴剂以及医药品等领域,如膨化剂、发泡剂等的新品开发和质量管控等。
  • 橡胶硫化特性的测试 (包括门尼焦烧和硫化曲线)
    硫化是橡胶制品制造工艺中最重要的工艺过程之一。 就是使橡胶大分子链由线性变为网状的交联过程,从而获得良好物理机械性能和化学性能。 橡胶的硫化性能是反映橡胶在硫化过程中各种表现或者现象的指标,对进行科研、指导生产具有很大的实用价值,硫化性能主要包括焦烧性能、正硫化时间、硫化历程等,测定橡胶的硫化性能方法很多。其中以硫化仪和气泡点分析仪最佳。 ⑴ 门尼粘度计法 门尼粘度计法不但能测定生胶门尼粘度或混炼胶门尼粘度,表征胶料流变特性,而且能测定胶料的触变效应,弹性恢复、焦烧特性及硫化指数等性能,因此它是最早用于测定胶料硫化曲线的工具。虽然门尼粘度计不能直接读出正硫化时间,但可以用它来推算出硫化时间。 ⑵ 硫化仪法 硫化仪是近年出现的专用于测试橡胶硫化特性的试验仪器, 类型有多种。按作用原理有二大类。第一类在胶料硫化中施加一定振幅的力,测定相应变形量如流变仪;第二类是目前通用的一类。这一类流变仪在胶料硫化中施加一定振幅变形,测定相应剪切应力,如振动圆盘式流变仪。 3.1 橡胶门尼焦烧试验 胶料的焦烧是胶料在加工过程中出现的早期硫化现象,每个胶料配方都有它的焦烧时间(包括操作焦烧时间和剩余焦烧时间)。在生产中应控制此段时间的长短。如果太短,则在操作过程中易发生焦烧现象或者硫化时胶料不能充分流动,而使花纹不清而影响制品质量甚至出现废品,如果焦烧时间太长,导致硫化周期增长,从而降低生产效率。当前测定焦烧时间广泛使用的方法是门尼焦烧粘度计(测定的焦烧时间称为门尼焦烧时间),此外也可以用硫化仪测其胶料初期时间(t10)。 3.1.1 门尼焦烧的试验原理 用门尼粘度计测定胶料焦烧是在特定的条件下, 根据未硫化胶料门尼粘度的变化,测定橡胶开始出现硫化现象的时间。 3.2 橡胶硫化特性测定 为了测定橡胶硫化程度及橡胶硫化过程过去采用方法有化学法(结合硫法、溶胀法),物理机械性能法(定伸应力法、拉伸强度法、永久变形法等),这些方法存在的主要缺点是不能连续测定硫化过程的全貌。硫化仪的出现解决了这个问题,并把测定硫化程度的方法向前推进了一步。 硫化仪是上世纪六十年代发展起来的一种较好的橡胶测试仪器。广泛的应用于测定胶料的硫化特性。硫化仪能连续、直观地描绘出整个硫化过程的曲线,从而获得胶料硫化过程中的某些主要参数。 上岛 硫化试验仪(无转子) 型号:VR-3110 在规定的温度下,混合橡胶放在上下平板膜腔之间并施以正弦波扭矩振动时,随着橡胶的硫化测定其扭矩的变化。可根据最大扭矩、最小扭矩、焦烧时间、硫化时间、粘弹性等其它因素的变化求出硫化特性的试验机。 上岛 气泡点分析仪型号:VR-9110 气泡点分析仪是能在需要的最小限度抑制橡胶的硫化时间的测试机,而对车胎、皮带、防振橡胶等产品的硫化工程控制有效。对生产性提高、能源消减、摩耗特性或者耐久性等产品特性的提高有益。 橡胶硫化不够时看到的内部气泡在硫化工程中控制 ,知道每种材料的最佳硫化时间。
  • 【分享】十大最具特色的材料!
    NO.1 最跨界的材料一说到玻璃,大众的反应是玻璃板,易碎。但是在科学家眼里,玻璃是任何能从液体冷却成固体而无结晶的材料。大多数金属冷却时就结晶,原子排列成有规则的形式称作晶格。如果不发生结晶并且原子依然排列不规则,就形成金属玻璃。不像玻璃板,金属玻璃不透明或者不发脆,它们罕见的原子结构使它们有着特殊的机械特性及磁力特性。这也是金属玻璃被称之为“敲不碎、砸不烂”的“玻璃之王”的原因。姓名:非晶态金属(又称金属玻璃)特性:强度高于钢,硬度超过高硬工具钢,且具有一定的韧性和刚性。来源:20世纪30年代,Kramer第一次报道用气相沉积法制备出金属玻璃,在1950年,冶金学家学会了通过混入一定量的金属——诸如镍和锆一去显出结晶体,1960年,美国加州理工学院的Klement和Duwez等人采用急冷技术制备Au75Si25金属玻璃。应用领域:航天方面,现在卫星收集太阳能维持运转的伸展机构 金属玻璃可用来制造动能破甲、穿甲弹。电压变压器芯体 手表表壳、高档手机、手提电脑外壳,仪器仪表,微型手术刀微型马达等医疗器械,折叠屏手机铰链以及在汽车重要部件上的应用。入选理由:玻璃圈里最像金属,金属圈里最像玻璃,靠跨界声名远播。NO.2 最耿直的材料磁铁作为日常的材料来说,为大众所知,好像自然而然理所当然的存在,因为磁铁并不是人发明的,而是天生的。古希腊人和中国人发现自然界中有种天然磁化的石头,称其为“吸铁石”。这种石头可以魔术般的吸起小块的铁片,而且在随意摆动后总是指向同一方向。中国四大发明之一指南针就是来源于此。当然应用的区域也是相当的广泛的。磁铁的“身份证”如下。姓名:磁铁特性:异极相吸,同极排斥。组成:磁铁的成分是铁、钴、镍等原子,其原子的内部结构比较特殊,本身就具有磁矩。分类:永久磁铁、软磁。应用领域:信息存储、用于发动机、创意产品设计、悬浮桌子、锻炼器材、重力感应概念腕表等。入选理由:中国文化深受中庸之道的影响,磁铁依然保持这种要么拒要么留的耿直性格,十分难得。NO.3 最具潜力的材料有没有意识到,你正在接触一种非常有潜力的超级材料。蜘蛛丝的强度是普通钢铁的5倍以上,马达加斯加BARK蜘蛛丝的强度更是达到普通钢铁的十倍。蜘蛛丝的弹性胜于橡皮圈,蜘蛛丝的弹性使得它可以吸收三倍于Kevlar材料的能量(Kevlar材料是弹性比最强的材料之一)。如果让蜘蛛产丝的话,量肯定很小。但是2010年,Wyoming大学将蜘蛛丝基因植入山羊体内,成功得到蜘蛛山羊。利用苜蓿的易种植性能,还有科学家将蜘蛛丝基因植入苜蓿,其蜘蛛丝的蛋白质含量高达20-25%。1999年,RAJAMANGALA研究所的人员使用16层蜘蛛丝可以抵抗9毫米口径的来复枪。蜘蛛丝作为未来的超级材料也是指日可待的。姓名:蜘蛛丝特性:高强度、高弹性。组成:蜘蛛丝由提供强度的蛋白质链和提供灵活性的非连接区域组成。来源:利用转基因植物或者动物,产出比蜘蛛更多的蜘蛛丝。应用领域:防弹衣、水下粘结材料、人造皮肤、安全气囊材料、医疗、军事、建筑等领域。入选理由:蜘蛛丝看似柔弱,完整一张网,轻轻一拂,便七零八落。这柔弱后面的坚强,坚强背后的心性是最值得我们期待的地方。NO.4 最黑的材料有一种黑叫做Vantablack,有了它,所有的细节都会消失,比如说,如果用它制作一条香奈儿的小黑裙,当穿上它的时候,人体就会像幽林一样的漂浮在空中,但是,造价太高。Vantablack自被创造出来,被吐槽的最多的也就是:它太黑了。这种“超黑”涂层由碳毫微管组成,每个碳毫微管都只有人类头发的一万分之一细,这种纳米管小到光线无法进入,只能穿过其间的缝隙。以致于其看起来特别黑。它太黑了,以至于人类的眼睛无法理解看到的东西。形状和轮廓缺失了,只留下看起来像一片深渊的物质。铝箔纸本身是折叠成了山川的形状,但是覆盖上去以后一切都遮盖住了。姓名:Vantablack(小名:super black)特性:可吸收照射其上的99.96%的光线组成:利用比头发细一万倍的碳纳米管所制造。来源:英国萨里纳米系统公司(Surrey NanoSystems)。应用领域:天文摄影机、望远镜以及红外线扫描系统、提高天文望远镜观看最暗恒星的能力、军事领域等。入选理由:眼前一黑,什么也没看到(知道黑色为什么显瘦了吗?因为看不到起伏的波纹以及纹路,比如说你的小肚子)。NO.5 最火的材料石墨烯自被发现以来,就被不断的推向最火热的顶端,毕竟石墨烯●目前是世上最薄却也是最坚硬的纳米材料;●几乎是完全透明的,只吸收2.3%的光;●目前世上电阻率最小的材料:因为它的电阻率极低,电子跑的速度极快,因此被期待可用来发展出更薄、导电速度更快的新一代电子元件或晶体管;结构虽然简单,但是用途却是广泛的。姓名:石墨烯特性:透明、良好的导体,也适合用来制造透明触控屏幕、光板、甚至是太阳能电池。组成:是只有一个碳原子厚度的二维材料来源:2004年,英国曼彻斯特大学物理学家安德烈海姆和康斯坦丁诺沃肖洛夫,成功地在实验中从石墨中分离出石墨烯。应用领域:单分子气体侦测、石墨烯纳米带、集成电路、石墨烯晶体管、透明导电电极、导热材料/热界面材料、超级电容器、海水淡化、太阳能电池、石墨烯生物器件、抗菌物质、石墨烯感光元件。入选理由:2010年石墨烯发现者获得诺贝尔奖,本就出身高等学府的石墨烯更是头顶光环照亮整个世界,关于石墨烯的巨大潜力连起来可以绕地球三圈。NO.6 最轻的材料接下来的大佬不简单啊,80%都是空气,曾经获得吉尼斯记录“最轻的固体”称号,我知道,你们已经知道了,它叫——气凝胶。气凝胶不同于我们传统思维中的“胶”,它是一种固体物质形态,密度为3KG/m,因其密度极低,所以也被叫做“冻结的烟”或“蓝烟”。也因为其体内80%的空气组成所以有非常好的隔热效果,一寸厚的气凝胶相当20至30块普通玻璃的隔热功能。姓名:气凝胶特性:低导热、低密度、高空隙、气体以及油污的过滤、光线分散。分类:SiO2气凝胶、碳气凝胶、金属氧化物气凝胶。来源:最早是在1931年,由S.Kistler采用超临界干燥方法成功制备出SiO2气凝胶。是一种固体物质形态,密度为3KG/m3。应用领域:工业、建筑、交通运输、家用保温和冷链物流、功能性装备等领域。入选理由:凭得是身材,身轻赛飞燕。NO.7 最隐忍的材料金属那是又厚又重众所周知,建筑工地上批零乓啷想必大家都深有体会,但是在材料界,有一种合金,它就算砸地上也是很轻微很细小的声音,顾思明意,它叫——无声金属。无声金属的发现是个意外,但是却极大的改变人们的生活,很多常见的地方,都有它的身影,它就像变形金刚,你可能不认识它,但你肯定有用到它。姓名:无声金属特性:金属或者合金的制品在跌落、碰撞、摩擦等几乎不发出声音或者声音及其微弱。组成:锰~铜-铝-铁-镍合金来源:在20世纪中叶,英国研究团队在研究合金时,无意将含有锰-铜合金铸块掉在地上,获得了具有减振特性的锰~铜-铝-铁-镍合金。应用领域:航空航天、汽车制造、土木建筑、机械制造、火车车轮、家用电器等方面运用。入选理由:我们多少次被金属跌落的声音惊醒,金属像个淘气的小朋友,抡起巴掌打下去,哭声震耳,总感觉不能安静得承受外来得打击。这种金属战胜本能,用实际行动证明什么样叫打不还手,骂不还口,三脚踹不出个声响来。NO.8 水量最好的材料高吸水性材料运用的很多,最常见的也是最熟悉的——卫生巾以及纸尿裤。高吸水性树脂一般可以吸收相当于树脂体积100倍以上的水分,最高的吸水率可达1000倍。为什么挤压也不漏,是因为在一定温度和压力下,高吸水树脂能自发地吸水,水进入树脂中,使整个体系的自由焓降低,直到平衡。若水从树脂中逸出,使自由焓升高,则不利于体系的稳定。差热分析表明,高吸水树脂吸收的水在150°C以上仍有50%封闭在凝胶网络中。因此,常温下即使施加压力,水也不会从高吸水树脂中逸出,这是由高吸水树脂的热力学性质决定的。姓名:高吸水树脂特性:具有亲水基团、能大量吸收水分而溶胀又能保持住水分不外流的合成树脂。组成:含有亲水基团和交联结构。来源:最早由Fanta 等采用淀粉接枝聚丙烯腈再经皂化制得。应用领域:医疗卫生、农业和园林、工业、食品工业用吸水剂,水果和蔬菜的保鲜剂等。入选理由:目测酒量应该也不错。NO.9 性格最怪的材料隐身是真的可以。超材料是一类由亚波长结构单元作为基本单元构成的具有自然材料不具备的超材料物理特性的人工复合结构或材料,在长波长条件下,具有等效介电常数和等效磁导率,电磁参数依赖于其基本构成单元的谐振特性。由于超材料可实现与以前常规材料截然不同的折射,因此人们对隐身的研究注意力也从单纯的吸波研究扩展到了控制电磁波的绕射从而达到隐身的目的。姓名:超材料特性:具有新奇人工结构的复合材料、具有常规(或传统)材料不具备的超常物理性质。分类:自我修复材料——仿生塑料、热电材料、钙钛矿、光操纵材料等。来源:科学家沿着菲斯拉格的理论,依靠一些间隔仅有1毫米的几千分之一的人工结构,将材料的单元结构(人工原子和人工分子)集合,通过不同的结合结构和排列设计制造出各种超材料。应用领域:高速列车、新型地面行进装备、航空航天、国防科技、地面智能机器人等领域。入选理由:性格和遗传以及成长环境有关,超材料出身决定了他们不正常的性格和不平凡的未来。(曾经以为,有了隐身衣,就可以瞒着爸妈偷偷吃零食,后来发现,躲在被子里也是一样的效果)。NO.10 记性最好的材料它的“记忆”,不是真的记忆。是一种在加热升温后能完全消除其在较低的温度下发生的变形,恢复其变形前原始形状的合金材料,即拥有“记忆"效应的合金。记忆合金之所以具有变形恢复能力(“记忆”)是因为变形过程中材料内部发生的热弹性马氏体相变。形状记忆合金中具有两种相:高温相奥氏体相,低温相马氏体相。根据不同的热力载荷条件,形状记忆合金呈现出两种性能——形状记忆效应以及伪弹性。姓名:形状记忆合金特性:在加热升温后能完全消除其在较低的温度下发生的变形,恢复其变形前原始形状的记忆合金。来源:1932年,瑞典人奥兰德在金镉合金中首次观察到“记忆”效应,即合金的形状被改变之后,一旦加热到一定的跃变温度时,它又可以魔术般地变回到原来的形状。应用领域:航空航天、机械电子、生物医疗、桥梁建筑、汽车工业及日常生活等多个领域。入选理由:千锤百炼,煎炒烹炸后大部分材料已经忘了自己的“材”样,只有这位仍不忘初心,回复原形。
  • 中美物理学家首次揭示铁基超导三维超导特性
    英国《自然》杂志发表中美物理学家联合研究的最新成果:在具有二维层状晶体结构的铁基超导体中发现超导态的“各向同性”。这是首次在二维层状的超导材料中报道三维的超导特性。该工作由浙江大学物理系长江特聘教授袁辉球利用美国洛斯阿拉莫斯国家实验室强磁场设备完成实验,铁基超导材料样品由中科院物理所王楠林小组提供,浙江大学物理系为论文第一作者单位。   高温超导形成机理是国际公认的一大挑战,科学家寄希望于寻找铜氧化合物超导材料以外的新型高温超导材料,进一步探索其形成机理。袁辉球在铁基超导材料发现后不久就开始关注这类新型超导材料的奇特物性。他通过采用脉冲强磁场等极端实验条件,极大地延伸了铁基超导材料的温度—磁场相图的研究范围,并发现了令人惊异的现象:铁基超导材料(Ba,K)Fe2As2在低温的上临界磁场几乎与外加磁场的方向无关,具有“各向同性”的特征。这是首次在二维层状的超导体中发现了超导态的各向同性,为揭示铁基超导材料的形成机理提供了重要的物理信息。铁基超导材料的这种奇特的超导特性是由其独特的电子结构所决定的。   袁辉球认为,这类铁基超导材料虽具有二维层状的晶体结构,但其电子结构可能更接近于三维,因此,维度的降低并不一定是形成高温超导的必备条件。此外,铁基超导材料也表现出许多与重费米子材料相类似的性质,特别是在磁与超导的相互作用方面,他还推测,铁基超导材料可能是连接低温的重费米子超导与高温铜氧化合物超导的一个重要桥梁。   《自然》杂志评审专家认为,这是超导研究领域一项非常独特而重要的发现,将对研究铁基高温超导形成机理具有重要意义。
  • 热分析技术在电子元件领域的应用—印刷电路板的热特性评价
    随着生活的不断数字化和智能化,各种电子产品覆盖了生活中的方方面面,如电脑,手机,以及各种AI智能产品等。并且这些电子产品一直向小型化,紧凑化发展,导致电子产品中的电子部件也会更小,更紧凑,这就对电子部件的材料性能提出了更高的要求。印刷电路板是重要的电子部件,是电子元器件的支撑体,是电子元器件电气连接的提供者。不同的使用环境会使其材料发生热膨胀及软化,这可能会引起电子电路的破损。因此,在高温环境下需使用尺寸变化较小的玻璃纤维增强环氧树脂(基板),而其膨胀率和软化温度等热特性参数会作为其重要的评价指标。下面就以玻璃纤维增强环氧树脂基板为例,通过日立TMA、DSC、DMA对其进行玻璃化转变温度、热膨胀以及软化特性等的热特性评价。 TMA测试结果将玻璃纤维增强环氧树脂基板以图示3个方向进行分别测定。A方向的样品长度较短,到玻璃化转变温度为止,其膨胀率最小,但经过玻璃化转变之后,其膨胀率大幅增大。同样地,可以得到B、C方向的膨胀率数据,从而可获得树脂的膨胀情况,确认异向性。 DSC测试结果在120~150℃区间可以观察到环氧树脂的玻璃化转变。由于玻璃纤维的加入,样品中树脂含量很少,DSC检测到的玻璃化转变信号亦变小,但能清晰检测到玻璃化转变的台阶变化。 DMA测试结果通过DMA可以评价样品的软硬程度和温度变化的关系。从起始温度至120℃附近,材料的储能模量E’(1.7x1010)保持稳定。在120~170℃是环氧树脂的玻璃化转变区间,样品软化,E‘降低。 综上所述:TMA、DSC、DMA测得玻璃纤维增强环氧树脂基板的玻璃化转变温度均在125℃附近,他们确定玻璃化转变温度的依据分别为:TMA依据样品的膨胀率变化,DSC依据比热变化,而DMA依据模量变化。日立TA7000系列热分析仪拥有良好的性能和超高的灵敏度,可对印刷电路板膨胀率,异向性,耐热性以及强度等热特性进行准确评价,为环氧树脂的研发,生产和使用提供科学的数据支持和指导方案。 关于日立TA7000系列热分析仪详情,请见:日立 DSC7020/DSC7000X差示扫描热量仪https://www.instrument.com.cn/netshow/SH102446/C313721.htm日立 STA7000Series 热重-差热同步分析仪https://www.instrument.com.cn/netshow/SH102446/C313727.htm日立 TMA7000Series 热机械分析仪https://www.instrument.com.cn/netshow/SH102446/C313737.htm日立 DMA7100 动态机械分析仪https://www.instrument.com.cn/netshow/SH102446/C313739.htm关于日立高新技术公司:日立高新技术公司,于2013年1月,融合了X射线和热分析等核心技术,成立了日立高新技术科学。以“光”“电子线”“X射线”“热”分析为核心技术,精工电子将本公司的全部股份转让给了株式会社日立高新,因此公司变为日立高新的子公司,同时公司名称变更为株式会社日立高新技术科学,扩大了科学计测仪器领域的解决方案。日立高新技术集团产品涵盖半导体制造、生命科学、电子零配件、液晶制造及工业电子材料,产品线更丰富的日立高新技术集团,将继续引领科学领域的核心技术。
  • 离开实验室的材料科学:AI正将新材料的发现过程提速200倍
    p style=" text-indent: 2em " span style=" text-indent: 2em " 几百年来,人们一直是通过反复试验或者靠运气和偶然发现新材料。现在,科学家们正在使用人工智能来加速这一过程。 /span /p p style=" text-indent: 2em margin-bottom: 5px " 最近,西北大学的研究人员用AI来解决如何生成新的金属玻璃混合物的问题。这比起在实验室进行实验快了200倍。 /p p style=" text-indent: 2em " 科学家们正在构建由数千种化合物组成的数据库,以便用算法来预测哪些化合物的组合会形成有趣的新材料。还有人用AI来分析已发表的论文挖据“材料配方”以产生新材料。 /p p style=" text-indent: 2em " 过去,科学家和建筑工人们只能将材料混合在一起看看能形成什么。比如,水泥就是这样被发现的。随着时间的推移,他们学习了各种化合物的物理特性,但大部分知识仍然只是基于直觉。 /p p style=" text-indent: 2em " “如果你问为什么日本水淬钢用于制作刀具最好,我觉得谁都回答不了,”美国国家标准与技术研究院材料基因倡导小组的主任James Warren说,“对于这种内部结构与迷人外表之间的关系,它们只有一种根据经验而来的理解。” /p p style=" text-indent: 2em " Warren说,我们现在可以利用数据库和计算机来快速确定是什么让材料变得更坚固或更轻,而不是凭经验,这有可能变革整个行业。此外,原本发现一种材料并将其整合成产的时间可能需要超过20年,加速这一过程势必会使我们获得更好的手机电池和屏幕,更好的用于火箭的合金材料,以及更好的健康设备传感器。 /p p style=" text-indent: 2em " “任何事情只要是由物质造成的,我们就可以改进。”沃伦说。 /p p style=" text-indent: 2em " 正如Warren所说,为了理解新材料是如何制造的,我们可以把材料科学家想象成厨师。假设你有鸡蛋,并且你喜欢有嚼头的食物,这些就是你想要的菜肴的特点,但你该怎么做呢?为了创建一个蛋白和蛋黄都结实的结构,你需要一个配方,其中包含根据你想要的结果处理鸡蛋的步骤,比如煮老一点。 /p p style=" text-indent: 2em " 材料科学使用相同的概念:如果一位科学家想要某些材料特性(比如说,轻便又坚韧),她会寻找可以产生这些特性的物理和化学结构,以及需要通过哪种处理过程,比如对金属进行熔化或捶打,来创造这样的结构。 /p p style=" text-indent: 2em " 建立“材料云”数据库,虽不完美但已为科学家们创造了捷径 /p p style=" text-indent: 2em " 数据库和计算技术可以帮助人们找到答案。“我们对材料进行量子力学级别的计算,这种计算非常复杂,因此我们可以在实验室中合成一种可能的新材料之前,就用计算机预测出它的属性。”西北大学材料科学家Chris Wolverton说,他主管开放量子材料数据库。其他主要数据库包括材料项目和材料云。数据库还不完整,但数据量一直在增长,并且已经从中找到了令人兴奋的发现。 /p p style=" text-indent: 2em " 瑞士洛桑联邦理工大学研究员Nicola Marzari利用数据库查找可剥离的3D材料,以创建仅有一层的2D材料。比如,被炒得沸沸扬扬的石墨烯,它由单层石墨(也就是铅笔芯的材料)组成。像石墨烯一样,这些2D材料可以具有非凡的特性,如强度,而这在其3D形态中是不存在的。 /p p style=" text-indent: 2em " Marzari的团队用算法筛选来自多个数据库的信息。他上个月在《自然纳米技术杂志》上发表的文章中写到,该算法在超过100,000种材料中,最终发现可以剥离成一层的材料大约有2,000种。 /p p style=" text-indent: 2em " Marzari管理的“材料云”是一个材料“宝藏”,因为许多材料具有可以改善电子设备的特性,有些可以很好地传导电力,有些可以将热量转化为水,有些可以吸收太阳能:它们可以用于计算机或电池中的半导体,因此Marzari团队的下一步就是密切研究这些可能的特性。 /p p style=" text-indent: 2em " Marzari的工作是科学家如何使用数据库来预测哪些化合物可能会产生令人兴奋的新材料的一个例子。然而,这些预测仍需要在实验室中得到证实。并且Marzari仍然需要给他的算法定义某些规则,比如寻找弱化学键。AI可以创建一条捷径:科学家可以告诉AI他们想要创造的东西,比如超强材料,而不是编制特定的规则,然后AI会告诉科学家生成新材料最佳实验方法。 /p p style=" text-indent: 2em " Wolverton和他在西北大学的团队在本月出版的Science Advances杂志上的一篇论文中描述了AI 的运用。研究人员渴望研制新的金属玻璃(非晶态合金),这种玻璃比金属或玻璃更结实,但硬度却更低,未来可以用于改进手机和航天器。 /p p style=" text-indent: 2em " 斯坦福大学SLAC国家加速器实验室的共同研究者Apurva Mehta说,他们使用的AI方法与人们学习新语言的方式类似。语言学习的其中一种方法是坐下来记住所有的语法规则。“但另一种学习方法就是靠经验和听别人说话,”Mehta说。 /p p style=" text-indent: 2em " 他们的做法是把两者组合起来。首先,研究人员浏览尽可能多的已发表的论文,了解如何制作不同类型的金属玻璃。接下来,他们将这些“语法规则”提供给机器学习算法。然后该算法学会自己预测哪些元素的组合会创造一种新的金属玻璃形式,这类似于通过去法国居住来改善法语,而不是无休止地背词性变化表。Mehta的团队随后在实验室中检验了机器学习系统给出的建议。 /p p style=" text-indent: 2em " 科学家一次可以合成和测试数千种材料。但即使以这样的速度,盲目尝试每种可能的组合还是很浪费时间。“他们不能把整个元素周期表都拿来做尝试,”Wolverton说,所以AI的作用是“为他们提供几个入手点”。 /p p style=" text-indent: 2em " AI的结果并不完美,还不能给出更进一步的建议,比如所需元素的确切比例,但科学家们确实能够用AI的结果生成新的金属玻璃。另外,测试AI给出的结果意味着他们现在有更多的数据可以反馈给算法,所以每次重新预测都会变得更智能。 /p p style=" text-indent: 2em " 创建一份“食谱”或材料配方集 /p p style=" text-indent: 2em " 使用AI的另一种方式是创建一个“食谱”或材料配方集。在去年年底发表的两篇论文中,麻省理工学院的科学家开发了一种机器学习系统,可以扫描学术论文,找出哪些论文包含制作某种材料的说明。它检测出哪些段落包含“配方”的准确率高达99%,并且该段落中找出原话的准确度有86%。 /p p style=" text-indent: 2em " 麻省理工学院团队现在正在对AI系统进行更精确的训练。他们希望为整个科学界创建这种“食谱”数据库,但他们需要与这些学术论文的出版商合作,以确保其收集不违反任何协议。最终,团队还希望能够训练系统阅读论文,然后自行制作新的“食谱”。 /p p style=" text-indent: 2em " 麻省理工学院材料科学家及共同研究者Elsa Olivetti:“我们的其中一个目标是对于已经发现的材料,找到更有效,更低成本的生成方法。另一个目标是,对于计算机预测出的化合物,我们能否提出一系列更好的方法来生成它?” /p p style=" text-indent: 2em " 挑战:模型预测考虑不到现实因素 /p p style=" text-indent: 2em " 人工智能和材料科学的未来看起来很有前景,但依然存在挑战。首先,计算机无法预测一切。“这些预测本身就有错误,并且经常是在简化的材料模型基础上预测,而不考虑真实情况”,EPFL的Marzari说。有各种各样的环境因素会影响化合物的行为,比如温度和湿度,大多数模型没有考虑这些因素。 /p p style=" text-indent: 2em " Wolverton认为另一个问题是我们仍然没有足够多的的所有化合物的数据资料,缺乏数据意味着算法不会很智能。也就是说,他和Mehta现在希望在除金属玻璃以外的其他类型的材料上使用他们的方法。他们希望有一天,生成新材料不再需要由人来做实验,而只是AI和机器人就够了。“我们可以创建一个真正完全自主的系统,”Wolverton说,“没有任何人参与的系统。” /p
  • PET瓶级切片特性黏度的测量方法
    聚对苯二甲酸乙二酯(PET),化学式为(C10H8O4)n,是由对苯二甲酸(PTA)和乙二醇(EG)经过缩聚产生聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET),其中的部分PET再通过水下切粒而最终生成。 纤维级聚酯切片用于制造涤纶短纤维和涤纶长丝,是供给涤纶纤维企业加工纤维及相关产品的原料,涤纶作为化纤中产量最大的品种,占据着化纤行业近80%的市场份额,因此聚酯系列的市场变化和发展趋势是化纤行业关注的重点。同时聚酯还有瓶类、薄膜等用途,广泛应用于包装业、电子电器、医疗卫生、建筑、汽车等领域,其中包装是聚酯最大的非纤应用市场,同时也是PET增长最快的领域。可以说聚酯切片是连接石化产品和多个行业产品的一个重要中间产品。PET(瓶用聚对苯二甲酸乙二酯)有着优良的性能,抗冲击性、耐溶剂性能好,并且在较宽的温度范围内有着优良的物理机械性能,对气、油、水也有着优异的阻隔性能。能制作出性能优良的产品,是目前市面上主要的食品包装材料。国家标准GB/T 17931-2018《瓶用聚对苯二甲酸乙二酯》中对PET瓶级切片的各项指标给出了明确的规定,对关键指标特性黏度值的测试也给出了详细的说明。测试特性黏度值好坏与否对切片原料厂家以及下游应用企业质量控制尤为重要,以杭州卓祥科技有限公司的IV3000系列全自动乌氏粘度仪、MSB系列多位溶样块、 ZPQ智能配液器一整套黏度测试设备为例:实验流程:1. 智能配液过程使用ZPQ智能配液器进行配液,点击配液功能后,直接输入浓度和质量(可通过连接天平直接获取),可直接计算出所需要的目标体积进行移液并且精度可达0.1%。可避免因手动配液方法导致的精度差、效率低及数据误差等问题。ZPQ智能配液器还具有密度计算功能,移取液体体积后,输入质量(可与天平通讯,直接获取),即可自动计算出密度值。2. 溶样过程MSB系列多位溶样块,采用金属浴的方式进行加热溶样并具有自动搅拌功能,同时最多可容纳15个样品。溶样效率快、转速可调、溶样时间可调、溶样温度可调、溶样温度最高可达180℃。3. 测试过程IV3000系列乌氏粘度仪可实现自动连续测量,全程无需人员看管。并且采用的智能红外光电传感器,保证测量时间可精确到毫秒级,可有效确保实验数据的精度,避免人工实验导致误差。4. 测试结果:IV3000系列全自动粘度仪连接电脑端,得出结果可在计算机上直接显示,并有数据储存、多样化粘度分析报表和外推分析等多种功能。5. 粘度管清洗干燥过程:仪器自动排废液、清洗并干燥粘度管,粘度管无需从浴槽中取出,粘度管不易损坏,减少耗材成本支出。清洗模式可多种选择,同时具有废液分类收集功能,减少废液回收成本及避免因多种废液混合导致的风险。IV3000系列乌氏粘度仪可实现自动测试、自动排废液、自动清洗及干燥过程的自动化,告别粘度管是耗材的时代。
  • 安东帕发布全球最全颗粒特性表征参数仪器库
    随着最近对康塔仪器的收购,安东帕现在成为全球颗粒表征仪器最广泛的提供商:为超过20项指标提供29款仪器。研发和质量控制人员能够从整体上确定各种各样的颗粒行为和性质。了解颗粒行为和特性是材料和最终产品开发、品质管理、研发新材料过程中关键的一步。由于对技术研发的投入和深思熟虑的投资,安东帕现在成为单一的源头向全球提供颗粒标准领域最宽泛的仪器,为高校和各行业的研发人员提供支持。随着去年对康塔仪器的收购,安东帕现在能为您提供最全面的颗粒表征解决方案:我们提供29款仪器,能为您测试超过20项指标。测量指标包括:§ Particle size and shape颗粒尺寸和形貌§ Pore size 孔径尺寸§ Surface area 比表面积§ Density of solids 固体密度§ Reactive area 活性面积 § Vapor uptake 蒸汽吸附§ Open-cell porosity 开孔孔隙率§ Zeta potential Zeta电位§ Powder flow粉体流动§ Gas storage capacity储气能力 § 以及更多 部分仪器是在其专门的领域的第一款仪器。例如,PSA系列该款粒度分析仪在1967年作为第一台激光衍射仪器被发明。康塔仪器,尤其是气体吸附分析仪,拥有几十年的研发经验和丰富的应用知识。安东帕的粉体流变仪是市面上唯一提供黏度绝对值,而非相对值的流变仪,提供无可匹敌的测量结果。仅需几个简单的步骤,该款仪器就可以改装成带有多种附件的多功能流变仪。但是我们不止步于此,我们还有更多解决方案和应用知识详见官网颗粒特性表征落地页, 安东帕提供了互动式的产品线概览,组成了一个内容丰富的知识库,包括在线网络研讨会(现场和录音),展示安东帕颗粒特性测量无止境的可能。
  • 美国麦克仪器公司钟华博士带您全面认识粉体特性表征的手段与应用实践
    对于不同的应用领域而言,其对粉体的特性关注点也不尽相同,测量方法很难详尽描述。为了帮助粉体行业从业人员更加深刻地了解粉体特性表征手段等技术,“2017第二届全国粉体检测与评价技术应用交流会暨实战培训班”将于今年12月27日-29日在广东省珠海市隆重举行,麦克默瑞提克(上海)仪器有限公司市场应用部经理钟华博士也将应邀分享题为“全面认识粉体特性表征的手段与应用实践”的报告。我们期待与您在会场面对面交流,共同探讨促进粉体特性表征的手段与应用发展。粉体的特性包括颗粒物性和颗粒集合体的物性,其主要包括以下几方面内容:1.几何特性(比表面和孔隙度、孔径与孔径分布、孔容等);2.物理性能(真密度、堆积密度、骨架密度等);3.表面特性(表面活性、表面酸性等);4.力学特性(压缩性、成型性、流动性等)。这些特性在一定程度上会影响粉体的成型加工及后期应用。因此,在生产及研究过程中需要采用合适的手段,准确地测定材料表征。本文将就无机粉体材料较为常见的比表面积和孔隙度、物理性能、表面特性、力学特性等粉体材料特性的表征手段做简要分析。1、 比表面积和孔径比表面积和孔径是影响固体材料的质量和性能的物理性质。基于两种材料的物理表面积变化,相同物理尺寸的材料也会呈现完全不同的性能表现。比表面积测量是一种用于包括催化剂、分子筛、MOF材料、电池、吸附剂、人工骨、药物、金属粉末为增材制造与各种各样的其他应用和行业的重要分析法。利用物理吸附原理可以测定粉末对气体(或液体蒸汽)的吸附量,从而得到材料的比表面积和孔结构信息,是最常用的微孔和介孔材料的表征方法。物理吸附在化学工业、石油加工工业、农业、医药工业、环境保护等领域有广泛的应用。分析手段:气体吸附法ASAP 2020 Plus系列全自动比表面与孔隙度分析仪(气体吸附仪)2、表面特性对于催化剂的结构设计和性能优化而言,需要对催化材料的比表面和表面化学深入的了解。化学吸附法被用来测定某种催化剂促进理想反应的效率,和检测经过一段时间的催化活性/再生的降解。化学吸附是粉体表面和被吸附物之间的化学键力起作用的结果,常被用于研究催化剂活性位的性质。活性位与载体之间的作用以及测定负载金属的分散度、金属表面积或颗粒大小等。分析手段:化学吸附分析法,包括静态容量法和动态(流动气体法)技术法3、密度测试粉体的密度是指单位体积粉体的质量。粉体具有一定的流动特性,粉体的密度对粉体的流动性影响巨大,故研究粉体的密度这一特性,这对粉体加工、输送、包装、存储等方面都具有重要意义。粉体的密度根据所指的体积不同分为:真密度、骨架密度和堆积密度等。分析手段: 气体置换法AccuPyc II 1340系列全自动气体置换法真密度仪4、压汞法测试压汞法,又称汞孔隙率法,其原理是基于汞对一般固体不湿润,界面张力抵抗其进入孔中,欲使汞进入孔必须施加外部压力。压汞法可得到部分介孔和大孔粉体的很多重要物理特性,如孔结构信息(孔径、孔容、孔面积等)、孔隙率、迂曲度、渗透性、压缩性、孔喉比、分形维数等。分析手段:压汞法 AutoPore V系列高性能全自动压汞仪部分内容转自粉体圈美国麦克仪器公司美国麦克仪器公司是世界上第一家将自动表面积分析仪、压汞仪以及沉降式粒度分析仪投放市场的公司。自1962年成立以来,美国麦克仪器公司因其在比表面积与孔隙度分析、压汞分析技术、各种密度测试,化学吸附分析与微型催化反应研究众多领域技术研究的前沿性及创新性,始终保持着细微颗粒分析仪器领域的世界领先地位。美国麦克仪器产品在1979年进入中国市场,成为中美建交后最早进入中国市场的分析仪器之一。在为中国用户服务30多年后,于2011年3月在上海成立了麦克默瑞提克(上海)仪器有限公司,专业为中国市场提供美国麦克仪器公司的产品。公司总部设在上海,并在北京、广州分别设有办公室,并设有应用实验室提供各类仪器的演示与操作培训并提供对外做样服务,为广大用户提供完整的实验室解决方案与疑难样品的分析。
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