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表面性能

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表面性能相关的资讯

  • 烟用热熔胶及其粘接材料表面性能的研究
    研究背景近年来,随着我国工业自动化进程的不断加快,热熔胶由于具有环保、固化速度快等特点,其发展取得显著成效。与此同时,高装饰包装材料的应用不断扩大,对热熔胶的粘接性能提出了新的挑战。卷烟工业中对烟支的“软包硬化”包装材料便是其中之一。烟支包装材料的正面和背面均为光滑平面,使用EVA或聚烯烃热熔胶对其进行粘接,经常出现开胶、粘接不牢等问题。 为了扩大EVA热熔胶的应用范围,提高其在难粘材料上的应用,本文采用OWRK法测定热熔胶及其原料、烟用包装材料在常温下的表面能,初步讨论烟用包装材料的表面能,热熔胶原料表面能与热熔胶表面能的关系,最后结合粘接力学数据,讨论材料表面能与粘接性能的关系。 实验方法仪器:Drop Shape Analyzer-DSA25接触角测量仪,德国KRÜSS有限公司方法:将热熔胶或原料分别放在隔离纸上,放入烘箱中30min(150℃)后取出,室温冷却至少2h,选择表面平整处,裁剪成2 cm × 1cm 样品,备用。将上述样品放在DSA25平台上,使用去离子水和二碘甲烷两种液测定接触角,然后进行表面能及分量的计算。 file:///C:/Users/Thinkpad/AppData/Local/Temp/ksohtml10020/wps961.jpg 结果与讨论1.包装材料包装材料的接触角、表面能及其分量见表1。表1 烟用包装材料数据表 烟用包装材料在生产过程中,其表面处理工艺有一定的不同,纸箱表面的瓦楞纸需要加入大量的疏水剂和施胶剂(如疏水性淀粉胶等),为提高强度防止吸水后变软,所以其与水的接触角大于90°,实测在103.5°,二碘甲烷则体现完全润湿,无法测定其接触角。 普通条盒纸和软包硬化纸均是以白卡纸为基材,具有一定的强度,表面进行不同处理更加考虑其外观性及手感。普通条盒纸的正反面与水的接触角远低于软包硬化纸,同时,前者正面与二碘甲烷的接触角同样低于后者正面的。前者正面的表面能及其分量均高于后者正面,条盒白卡纸正面表面能44.7mN/m,软包硬化纸正面31.5mN/m。因此,普通条盒纸为易粘接材料,而软包硬化材料属于难粘接材料。 2.烟用热熔胶主要原料烟用热熔胶主要原料的接触角、表面能及其分量见表2。表2 烟用热熔胶主要原料数据表 增粘树脂的表面能在42.0 ~61.4mN/m,属于高表面能材料,用于提高热熔胶的粘接性。由表2可知,1#~4#原料为烟用热熔胶主体树脂,均为乙烯的共聚物。值得注意的是,在相同条件下,低醋酸乙烯含量的聚醋酸乙烯与乙烯共聚树脂对纤维类基材的粘接性要优于高醋酸乙烯含量。
  • FPC柔性线路板的表面润湿性能测量
    接触角测量是一种常用的表面性质测试方法,用于评估材料的润湿性和表面能。FPC是一种柔性印刷电路板,通常用于电子设备中。很多客户需要对FPC进行接触角测量解决方案,根据实际情况一般需要做好如下准备:样品准备:将FPC样品剪裁成适当的尺寸,并确保表面是干净的,没有灰尘、污渍或油脂。测量前处理:在进行测量之前,对FPC进行一些表面处理,以确保水滴能够均匀地润湿样品表面。例如,通过等离子体处理、清洁剂或特殊涂层。测量过程:将FPC样品放置在测试仪器上,并使用液滴产生器在样品表面滴下一滴液体(通常是水)。确保液滴的大小和滴落速度是一致的。图像采集与分析:使用仪器上的摄像头拍摄液滴在样品表面的图像。然后,使用图像处理软件测量液滴的接触角。接触角是液滴与样品表面之间形成的角度,可以反映样品的润湿性。结果解读:根据测量结果,您可以评估FPC样品的润湿性能。较小的接触角表示较好的润湿性,而较大的接触角表示较差的润湿性。测试结果帮助客户实际了解材料表面的润湿性能,从而进行粘合处理。 需要注意的是,接触角测量结果可能会受到环境条件(例如温度和湿度)以及样品表面处理的影响。因此,在进行比较或评估时,应确保测试条件的一致性。接触角测量仪帮助我们评估液体在FPC柔性线路板表面的润湿性能,这对于柔性线路板的性能和可靠性非常重要。当液体与固体表面接触时,会形成一个接触角,该角度测量了液体在固体表面上的润湿性。接触角测量仪可以通过测量液滴与FPC柔性线路板表面之间的接触角来确定液体在其表面上的润湿性能。
  • 应用 | 石墨烯表面究竟是疏水还是亲水?
    摘要石墨类碳材料在电极,吸附,催化载体以及固体润滑剂方面有着极其广泛的应用。了解它们和水之间的相互作用对于基础材料的表征以及实际装置的制备都起着关键作用。曾经,普遍的观点都认为石墨碳材料表面是疏水的。然而,美国匹兹堡大学Kozbial等人发表在国际顶级杂志Accounts of Chemical Research上的最新研究发现:石墨表面本质上是亲水的,而由于表面吸附了空气环境中的烃类污染物,才造成石墨烯表面的疏水性。研究回顾在石墨烯的各类应用中,表面性能的精准控制(例如黏附、摩擦和表面能)是非常必要的。润湿性不仅是表征表面性能的重要参数,而且还直接影响了电子掺杂和载体可移动性。在1940年, Fowkes and Harkins首次报道了天然石墨的接触角为85°度左右。其他学者研究不同石墨类碳材料时得出的结果也与该值相接近。碳纳米管以及石墨烯的润湿性研究结果也表明他们都是疏水的。所有的这些研究都表明sp2杂化形式的石墨类碳材料都是疏水的。润湿性的不同观点:1. Tadros等人采用捕泡法测试出表面干净的各项同性的石墨,其前进角为63° (53 °C)。但他们的工作主要集中在研究等温吸附上,而不是润湿性,所得出结论不十分可靠。2. Schrader发现石墨在室温下和超真空条件下被剥离后的接触角值为35°。但是,超高真空会造成水的蒸发,造成较低的接触角。进一步提出石墨疏水是由于石墨被疏水的有机物污染。研究思路为了解决以上问题,美国匹兹堡大学Kozbial教授重新设计了实验,并用KRÜ SS DSA100接触角测试仪表征材料的接触角和表面能。室温下,研究了新鲜石墨烯和剥离的高度有序热解石墨表面的接触角与时间的变化。结果表明暴露在空气中时,接触角与时间具有相依性(图1)。之前研究者们也用同样的方法研究了金的润湿性,由于金的表面吸附了空气中的烃类污染物,造成金的疏水性。而二氧化硅和稀土氧化物等陶瓷材料的接触角也表现出同样的性质。因此Kozbial教授提出,石墨类碳材料是否也因为表面吸附了空气中的烃类污染物才变得疏水呢?图1.铜基石墨烯,镍基石墨烯和石墨的水接触角数据。(1)衰减全反射红外光谱分析利用衰减全反射红外光谱法,采集了新鲜和老化的石墨烯的表面数据。结果表明,石墨烯在空气中暴露10分钟后,出现了明显的亚甲基(&minus CH2&minus )的峰(图2a),这说明有烃类物质吸附在了石墨烯表面。此外,亚甲基峰强度随着暴露时间的增长而变强,同时接触角和ATR-FTIR的数据也表现出相似的趋势。如下:干净表面的石墨烯具有较低的接触角和较弱的亚甲基峰接触角和亚甲基峰强度随着在空气中暴露的时间增长而增加,60分钟之后都不再发生明显的变化。(2)XPS分析采集新鲜石墨烯和老化2天石墨烯的C1s XPS数据。285eV附近的强峰来自于石墨烯碳原子(图2b)。不同的是,在285.7 eV处有一个更正的峰以及在287.6 eV附近出现了一个肩峰,这都说明了烃类物质的存在。随后也采集了新鲜石墨和老化2天石墨的ATR-FTIR数据。因此,对于石墨烯和石墨而言,新合成或者新剥离得到的表面是没有烃类物质的,而在空气中暴露老化之后,是有烃类物质吸附的。图2. 铜基石墨烯的(a) ATR-FTIR和(b) XPS图谱,石墨的ATR-FTIR图谱(c),(d)烃类物质吸附膜厚度和接触角石墨在空气暴露时间的变化关系(3)椭圆偏振分析通过该技术研究发现,石墨表面开始暴露在空气中后,烃类物质吸附膜的厚度逐渐增加,在60分钟时达到峰值,随后曲线出现平台。引起了这一变化时,石墨表面生成了&sim 6&angst 厚的烃类物质层。综上,ATR-FTIR,XPS以及椭圆偏振法都表明石墨表面本质上是温和亲水的,吸附烃类物质后才变的疏水。(4)表面能分析表面能是固体物质重要的表面性质,它不仅决定材料表面的润湿性,更深深影响着粘附性、摩擦性以及其他的表面或界面性能。基于四种测试液体的接触角数据,通过三种常见的模型Neumann,Fowkes和Owens&minus Wendt计算了新鲜和老化石墨表面的表面能。图3表明石墨烯和石墨的表面能随着暴露时间增长而逐渐降低。新鲜表面的表面能最大,老化表面的表面能最小。造成这种结果的原因是空气中烃类物质的吸附过程带来的热力学驱动力降低了总表面能。图3 新鲜和老化石墨烯,石墨的表面能图及极性和非极性分量总结烃类污染物不仅影响石墨类材料表面的润湿性还影响了其粘附性和吸附性。因此,开发有效的去除和抑制烃类污染物对于操控石墨表面性能是非常关键的。此障碍在未来获得突破后,石墨烯基装置的成功制备也就为时不远了。参考文献Kozbial, A., Zhou, F., Li, Z., Liu, H., & Li, L. Are Graphitic Surfaces Hydrophobic. Accounts of Chemical Research 2016.
  • 粉体材料表面改性良方一种——低温等离子体技术
    p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 粉体材料的一个重要特性就是其表面效应。粉体微粒的表面原子数之比随粉体微粒的尺寸减小而大幅度增加,相应的,粒子的表面张力也随之增加,粉体材料的性质就会因此发生各种变化。以金属纳米微粒为例,随着尺寸减小,微粒的比表面积迅速增加,因而稳定性极低,很容易与其他原子相结合,在空中燃烧。另外,一些氧化物粉体微粒也会由于类似的原因,在暴露于大气中的时候很容易吸附气体。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 改善粉体的的表面效应是粉体材料应用过程中最主要的难题之一,而低温等离子体正是一种有效的表面改性技术。首先我们先了解下究竟什么是低温等离子体。低温等离子体是在特定条件下使气体部分电离而产生的非凝聚体系,其整个体系呈电中性,有别于固、液、气三态物质,被称作物质存在的第四态。具体来说低温等离子体主要由以下几部分组成:中性原子或分子、激发态原子或分子、自由基、电子或负离子、正离子以及辐射光子。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 产生等离子体的方法也有很多种,热电离法、光电离法、激波法、气体放电法、射线辐照法等。等离子体技术在粉体表面处理方面的应用主要有三个维度:等离子体刻蚀、等离子体辅助化学气相沉积和等离子体处理。而低温等离子体技术在改进粉体材料表面处理方面的应用主要有三方面:改进粉体分散性、改进界面结合性能、改进粉体表面性能。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 改进粉体分散性:由于粉体的表面效应,导致粉体很容易团聚,通过等离子体处理,可使粉体表面包膜或接枝,而产生粉体间的排斥力,使得粉体间不能接触,从而防止团聚体的产生,提高粉体分散性能。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 改进界面结合性能:无机矿物填料在塑料、橡胶、胶黏剂等高分子材料工业及复合材料领域发挥着重要的作用。但过多的填充往往容易导致有机高聚物整体材料的某些力学性能下降,并且容易脆化,等离子体技术正是改善这类材料力学性能的好方法。例如等离子体处理的碳酸钙填充PVC制备SMA复合材料可以使其弯曲强度、冲击强度等力学性能大大提高。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 改进粉体表面性能:这部分应用主要有三个分维度,一是能提高粉体的着色力、遮盖力和保色性;二是能保护粉体的固有性能及保护环境;三是在制药领域,能够使得粉体具有缓释作用。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 粉体材料的低温等离子体处理技术对复合材料的发展具有重要的促进意义,但是其工业化的大量应用仍然有待继续努力,目前这一技术同时也是进行污水处理的研究热点之一。 /p p br/ /p
  • 精彩回顾丨2022全国表面分析技术及新材料表征研讨会圆满召开!
    材料工业是国民经济的基础产业,新材料是材料工业发展的先导,是重要的战略性新兴产业。材料的表面性能对新材料的研究和应用至关重要,近年来新材料的快速发展刺激了科学家对材料表面性能的深入研究。2022年8月17日至8月19日,赛默飞联合多家高校和科研机构共同举办的 “2022全国表面分析技术及新材料表征研讨会” 成功召开,国内外专家齐聚贵阳,共同交流电子能谱(XPS、UPS、AES)、电子显微术、激光拉曼光谱等表面分析技术的最新研究成果及应用。会议伊始,赛默飞材料与结构分析业务高级商务总监陈厅行,为本次大会发表了开幕致辞。 陈厅行表示:非常感谢大家对赛默飞一直以来的支持,我们很多的客户朋友多年来一直和我们一起前行,给了我们莫大的信任和支持。今年也是赛默飞进入中国的40周年,我们扎根中国,服务中国,将一直践行我们的使命,携手客户,让世界更健康,更清洁,更安全。本次会议报告内容集锦如下: 大会第一日中科院大连化物所的盛世善老师首先为我们详细介绍了商业化XPS设备的准原位技术以及近常压的原位技术。同时,也比较介绍了两种原位技术的优缺点。随着商业化XPS设备的普及和成熟,设备的拓展性能也越来越多元。其中,原位技术便是XPS设备比较重要的一个拓展功能。XPS作为一种表面分析技术,在催化材料研究中有广泛的应用。清华大学姚文清教授在报告中详细介绍了通过不同的表面改性方式,来对光催化型催化剂进行改性,以提升其光催化性能。同时,也对相关的机理进行研究。中山大学的陈建教授介绍了通过N、S元素掺杂,将二维Ti3C2Tx材料转化三维材料,进一步提升其电化学性能。Ti3C2Tx作为一种新型的二维纳米材料,具有良好的导电性、亲水性、大比表面积及丰富的表面修饰基团等优点;在催化、电化学等领域有广泛的应用前景。北京化工大学的程斌教授在报告中详细介绍了通过XPS设备研究聚乙烯吡咯烷酮(PVP)在高电场下的行为。在电池浆料材料制备过程中,不可避免的会用到分散剂材料。不同分散剂材料可以影响电池材料的分散,从而影响电池性能。近年来,中国在航空航天领域取得了快速发展。特别是嫦娥工程,取得了举世瞩目的成就。对于嫦娥五号取回来的月壤样品,中国科学院地球化学研究所的李阳研究员为我们介绍了通过TEM+EELS技术联用对月壤样品进行综合表征分析。赛默飞Nexsa系列最新型号Nexsa G2可选配拉曼光谱,实现XPS与拉曼技术原位联用。赛默飞国外资深XPS应用专家Robin Simpson为我们介绍了通过XPS与拉曼多技术联用在法医鉴定各环节中的应用。氧化镓材料作为一种宽禁带半导体材料,在光电子器件方面有广阔的应用前景。厦门大学张洪良教授在报告中详细介绍了通过不同元素掺杂,来实现对氮化镓材料的不同性能调控。通过X射线光电子能谱来表征分析其电子结构,来辅助研究相关调控机理。中国科学技术大学麻茂生教授主要就化学位移基础理论及XPS谱峰拟合实际问题两个方面进行详细介绍。元素化学态分析是XPS的最主要的应用之一,常被用来作氧化态的测定和价态分析以及研究成键形式和分子结构。原位测试分析手段可以实时跟踪结构变化,在目前的科研工作中扮演着越来越重要的角色。上海科技大学杨永教授在报告中详细介绍了XPS加热台的设计,及原位加热分析在XPS研究中的相关应用。黄铁矿的氧化过程涉及氧气的消耗、铁矿物的演化、硫酸盐的还原等,影响着光合作用和微生物新陈代谢。中科院广州地化所鲜海洋教授就详细介绍了黄铁矿氧化还原反应的各向异性和原电池效应等特点,及黄铁矿表面氧化还原反应的成矿效应。对于层结构已知的纳米多层器件可用相对确定的测试参数进行分析,而准确获得未知样品层结构等信息成为研究者们的挑战之一。季华实验室范燕工程师此次报告简要介绍了未知层结构样品深度剖析测试的测试优化方向,并结合实际案例进行分享。生物质是唯一一种含碳可再生资源,其有效利用能够部分替代化石能源。安徽理工大学李唱老师简要介绍了木质素解聚应用实例和相关成果,并就XPS在生物质转化领域中的应用进行了展望。山西煤炭化学研究所严文君工程师介绍了XPS和原位XPS及其在碳基材料及催化中的相关应用,将XPS与AES技术相互结合,为研究催化反应机理及催化剂设计改进等提供了理论依据。赛默飞业务拓展经理王慧敏介绍了针对空气敏感样品研发的完整惰性气体/真空互联解决方案,实现样品从手套箱到XPS、SEM/FIB/PFIB、TEM完全隔绝空气的转移,确保用户可以观察到样品的本征形貌与化学信息。 大会第二日在日常XPS测试中,经常会遇到各种类型材料的分析测试。对于一些类型样品,测试过程中由于射线束的照射,会使样品表面发生变化。比如,X射线照射、刻蚀等,引起样品中元素的还原、破坏。北京师范大学吴正龙教授在报告中详细介绍了XPS测试中常见的一些射线束效应以及在测试中如何避免或减小这些效应。中科院化学所赵志娟工程师介绍了通过XPS设备分析不同类型的纳米材料。对于纳米材料,由于尺度的影响,表面结构及其化学组成具有决定其功能特性的重要作用,XPS逐渐成为纳米材料研究中不可或缺的一种表征手段。材料中氧空位的存在,对材料性能有重要影响。国家纳米中心徐鹏工程师在报告中详细介绍了通过不同表征方式来分析表征氧空位;着重讲解了通过XPS设备表征分析不同材料中的氧空位及氧空位材料的应用。能源电池材料因其清洁、能源转化效率高等特点,得到快速发展。对于空气敏感性的锂电池材料,XPS常规样品台满足不了其测试需求。国联汽车动力电池研究院袁敏娟工程师在报告中主要就真空转移仓的使用、XPS表面分析技术在锂电池材料中的应用进行了详细介绍。随着社会的发展,目前材料学的发展很多集中在将体材料平面化或者开发新型的二维材料,因此维持住表面的性状稳定是个需要处理的问题。费勉仪器马成华工程师就原位与准原位XPS分析技术、常见准原位真空互联设备等进行了详细介绍。赛默飞应用专家Paul Mack主要介绍和分享XPS与UPS、REELS等分析技术联用,在SiO2/Si薄膜、MAPbI3等材料的表征中提供全方位的多功能性应用。自上世纪80年代,赛默飞XPS产品就已经进入中国市场,目前已经深深的扎根中国市场。其中,ESCALAB系列是其中一款经典的XPS设备。赛默飞资深技术专家寿林在报告中从产品历史、硬件原理、维护等方面在详细介绍了ESCALAB系列型号结构特点。赛默飞拉曼应用专家王冬梅为我们介绍了针对材料多维表征、原位电化学和原位催化等各领域的应用方案,以及拉曼光谱技术结合XPS、SEM和流变的完整结构分析方案。赛默飞红外应用专家辛明简述了傅里叶变换红外光谱技术在原位监测中的应用,特别类举了如XPS的超高真空环境的联机检测案例。介绍了赛默飞FTIR产品结合原位监测应用需求的针对性设计。同时此次大会还进行了同步直播,线上的近1000名观众在云端参与会议,同我们一起见证了活动的成功召开!‍最后感谢所有国内外专家的参与,与我们共同交流XPS、电镜、拉曼、红外等分析手段在表面分析领域的最新研究进展及应用。希望能够为中国科研及工业发展做出贡献!‍
  • 应用 | 定向有机玻璃表面能与黏结强度研究
    摘要酸处理和等离子处理后定向有机玻璃表面粗糙度和表面极性增加,同时表面润湿性能得到改善,使黏结强度分别上升了14%和22%;而过渡层预处理提高了基材表面能,处理后定向有机玻璃表面极性与TPU相近,降低了界面张力,明显改善界面黏结性能,黏结强度由4.44kN/m上升至23.61kN/m。研究背景轻度交联和定向研磨赋予了定向有机玻璃(stretched acrylicsheet)更为优异的力学性能、抗裂纹扩展性能和光学性能,使其强度高、韧性优良,具有良好的耐热性和耐久性,因此成为航空透明件的主要材料。定向有机玻璃与热塑性聚氨酯(TPU)中间层作为航空有机层合结构透明件的关键材料,二者间界面的黏结强度是影响有机层合透明件在工程应用中可靠性的重要因素。实验部分接触角测试:采用德国KRÜ SS接触角测量仪测量液体在固体表面上的接触角。每次滴液2μL,在样品表面稳定30s后读取结果。取10个接触角平均值作为此液体在该表面的接触角。所有测量均在室温(25 ℃)下进行。测试液体使用去离子水、二碘甲烷和乙二醇,测试液体表面能参数如表1所示。 表面能计算:根据Van Oss理论,对表面能有贡献的除了色散力外还有极性作用力,并将极性部分视为电子给体与电子受体之间的相互作用。因此表面能分为Lifshitz-vander Waals分量γLW和Lewis酸碱分量γAB(分为Lewis酸分量γ+和Lewis碱分量γ-)。固体的表面能γS和液体的表面能 γL可分别表示为: 固液之间界面张力γSL与固体的表面能和液体的表面能的关系为: 根据杨氏方程,可得: 表面能作为衡量润湿性能的重要参数,固体表面能可以通过测量一系列测试液体在固体表面上的接触角,通过上述方程就可以计算。结果与讨论由于界面的形成、结构和稳定会受到多种物理、化学因素的影响,目前没有单一黏结理论可以解释所有的黏结现象。但不论是何种黏结机理,都要求黏结的二者具有良好的润湿性能。将结合在一起的两相分开所需力做的功称之为Wa,为: 式中:γ1, γ2分别为两相表面能;γ12为两相间界面张力。从粘附功公式可知,增大两相表面能或者降低两相之间界面张力都可以提高黏结强度。不同预处理方法处理的定向有机玻璃基材和TPU胶片表面接触角测试结果如表2所示。由红外结果可知,酸处理和等离子处理后与水接触角定向有机玻璃表面C=O极性基团含量增加,亲水性增加,酸处理和等离子处理后水接触角减小;且酸处理和等离子处理后表面粗糙度增加,有利于接触角的降低。而过渡层处理后,样品表面疏水基团-(CH₂ )-含量增加,表面粗糙度下降,故水接触角增加。 根据表2的接触角结果计算得到的各材料表面能,结果见表3。TPU表面能较处理前后定向有机玻璃都低,说明TPU作为中间层材料可以在定向有机玻璃表面铺展,且处理后样品表面能增加,更有利于TPU在表面的铺展和吸附。由表3中参数可知定向有机玻璃和TPU都属于极性聚合物,且呈现出明显的Lewis碱特性。定向有机玻璃的极性源于侧链上的酯基;而TPU的极性来自于主链上的氨基甲酸酯基、醚键等基团。材料γAB大小差异与极性基团在分子结构中所处位置有关。高聚物的极性大小可通过偶极矩来判断,极性基团活动性越好,高聚物极性越大。TPU的线性主链上氨基甲酸酯基和醚键酯键能形成分子内氢键,使得极性下降。由红外结果可知,经酸处理和等离子处理后,定向有机玻璃表面含氧基团数量增加,故表面能极性分量γAB增大。而过渡层界面相较于定向有机玻璃表面具有更多的-(CH₂ )-基团,柔性优于定向有机玻璃,有利于降低界面张力;同时过渡层界面的表面自由能极性分量与TPU胶片相近,由润湿理论所述当黏结剂与被黏体的极性相匹配时,界面张力最小;且处理后表面能增加,由粘附功公式可知,过渡层处理同时增加了表面能并降低了界面张力,有利于提高TPU与定向有机玻璃之间的黏附功。小结(1)酸处理和等离子处理在提高定向有机玻璃表面粗糙度的同时增大了基材的表面张力,增加了表面极性,提高了黏结界面处分子间相互作用力,从而改善了TPU在基材表面的黏结性能。但界面处物理吸附力对提高黏结强度效果有限,经酸处理和等离子处理后定向有机玻璃与TPU黏结强度分别提高了14%和22%。(2)过渡层处理大幅度改善了定向有机玻璃与TPU的黏结性能。这是由于形成了与定向有机玻璃和TPU具有一定化学相容性的柔性界面,同时与TPU极性匹配,增大表面能并降低了界面张力。过渡层处理后黏结强度由4.44 kN/m上升至23.61 kN/m。(3)比较三种预处理方法对定向有机玻璃表面性能的影响以及与TPU间黏结强度差异,相较于增加表面粗糙度和物理吸附作用,改善界面的极性匹配性和化学相容性对提高TPU与定向有机玻璃间的黏结性能更具优势。本文有删减,详细信息请参考原文。
  • 布鲁克纳米表面仪器部诚邀您参加在成都举办的全国表面工程大会
    由中国机械工程学会表面工程分会主办,西南交通大学和表面物理与化学重点实验室承办的第十一届全国表面工程大会暨第八届青年表面工程学术会议将于2016年10月22-25日在成都举行,将为我国表面工程学科的学术交流提供一个重要的平台。表面工程着眼于材料的表面性质,通过对材料表面的再设计和制造,使其被赋予特殊的表面性质,如表面功能化、表面强化、表面防护、表面装饰等。作为一门新兴的交叉学科,表面工程涉及面宽,应用面广。布鲁克纳米表面仪器部作为本次大会的主赞助商,将在会议现场展示三维表面测量设备和摩擦磨损测试设备。会议详情请进入官网了解www.2016ICSE.cn。值此大会之际,我们将于10月22日下午14:00-17:00在成都金牛宾馆举办用户会,诚邀您的参加。布鲁克的应用专家将向您展示表面测量分析的全系列产品及其强大的应用功能,以及最新的技术应用进展。报告人报告题目黄 鹤 博士布鲁克BNS中国区应用主管材料表面的直观观察与定量评定方法的探讨:功能材料的表层结构、结构材料的磨损前后陈苇纲 博士布鲁克AFM应用专家原子力显微镜的高级模式以及在多功能薄膜和镀层领域的应用魏岳腾 博士布鲁克TMT应用专家生物材料摩擦学研究方法若您对我们的用户会感兴趣,请致电010-58333257或发送邮件至min.cai@bruker.com报名参加。期待您的光临!更多信息或动态请关注我们的微信公众号
  • 2011年4月22-24日 全国青年摩擦学与表面工程学术会议
    2011 年 4 月 22 - 24 日 由中国机械工程学会 摩擦学分会 青年工作委员会主办,佰汇兴业(北京)科技有限公司协办的&ldquo 2011年全国青年摩擦学及表面工程学术会议&rdquo 暨摩擦学分会第九届青年工作委员会第二次会议在京召开。会议将设大会报告、分会报告、展览交流以及现场参观等多种形式,供全国从事摩擦学及表面工程基础研究及工业应用的相关高等院校、科研机构、企事业单位等展示交流研究成果。本次会议特别欢迎结合军事装备以及苛刻服役工况装备的摩擦学与表面工程的研究成果。 日本HEIDON新东科学株式会社应我方邀请参加此次会议,且将在会议上展示展览摩擦磨损试验设备: · 37 Type 3D Muse 便携式摩擦仪 · HHS2000/HHS3000 多功能摩擦磨损试验机 · 14FW表面性能测试仪 · 18/18L 连续加载划痕仪 欢迎各界人士莅临指导并进行相关研讨。
  • 光伏太阳能电池-等离子表面处理和USC干式除尘的关键作用
    光伏电池又称太阳能电池,是一种直接将光能转化为电能的半导体薄片。*光伏电池(图源网络,侵删)其中,基板作为光伏电池的主要组成部分之一,其表面性能和洁净度直接关系到电池的光电转换效率和稳定性。光伏太阳能电池等离子处理、除尘解决方案在光伏电池制程中,等离子表面处理可用于玻璃基板表面活化,阳极表面改性,涂保护膜前处理等,在提高光伏元件表面亲水性、附着力等方面具有显著的优势。*光伏电池结构(图片来源:灼识咨询,侵删)同时,需要解决光伏电池制程中的尘埃污染问题。浮尘颗粒会附着在基材表面,不仅影响光电转换效率,还可能引发电池内部故障。*光伏电池工艺制程(资料来源:灼识咨询、中泰证券,侵删)因此,在光伏电池制程中,需要对光伏元件进行表面活化和除尘处理,增强基板表面附着力和洁净度,提升电池的稳定性。大气等离子应用案例通过等离子表面活化,可以提高玻璃基板表面亲水性,有效优化表面附着力,提升电池的稳定性和品质,从而改善器件的性能。等离子处理玻璃基板*光伏原片玻璃(图片来源:江西赣悦新材料,侵删)USC干式超声波除尘应用案例通过USC干式超声波除尘清洗机清除基板上的浮尘,可以提高光伏电池的性能和稳定性。除尘率可达97-99%光伏电池基板除尘光伏太阳能电池领域应用设备1、 大气等离子清洗机SPA-5800具有强大的数据处理功能,实现设备数字化控制,可对接客户产线,有效减低生产成本。✅ 支持数字通信接口和模拟通信接口✅ 搭载进口ARM芯片,实现功率自匹配✅ 具有十余种故障报警功能,故障率低2、 中频宽幅等离子清洗机适用于各种平面材料的清洗活化,可装配不同长度等离子枪头,可客制化流水线设备。✅ 等离子体均匀✅ 电源设计兼容性充足,输出功率范围大✅ 软件/硬件多重保护,安全可靠3、 在线式干式超声波除尘清洗机集除尘、除静电为一体的在线式除尘设备。配有真空吸附移动平台、内部洁净系统,不会对洁净室造成2次污染。✅ 非接触式除尘,产品无损伤✅ 闭环系统,不造成2次污染✅ 以空气作为除尘媒介物质,无需水、溶剂、干燥等过程4、 接触角测量仪SDC-200S光伏电池制备中对于基板表面的润湿性能具有一定的要求,SDC-200S具有全面、完整、精准的拟合测量法,可用于光伏电池基材表面润湿性能检测。✅ 变焦变倍镜头,成像清晰✅ 自动注液系统✅ 可自动生成报告
  • SurPASS 3 | 聚合物的表面电荷
    Zeta电位是一个检测聚合物表面活化作用和污染非常灵敏的指示。聚合物在现代工业的多个领域起着一个主导作用。它们的应用范围从塑料瓶和塑料袋、包装材料、容器、汽车行业、人造纤维到薄膜、生物材料和电子器件。通常,任一个未经处理的聚合物薄膜表面是憎水的,也就是所谓的疏水性。聚合物表面性质影响着表面电荷构成机理。高分子表面的疏水性会吸附氢氧根(OH-)和水合氢离子(H3O+),而优先吸附OH-,这使得中性pH下得到负的界面电荷。任何这种类聚合物特性行为均可以体现在基于流动电流和流动电势测试zeta电位上的变化。随着pH降低,惰性聚合物表面如聚甲基丙烯酸甲酯PMMA和聚对苯二甲酸乙二酯PET的负的zeta电位减小并且零电位点IEP在pH 4处。对检测经表面处理过的聚合物的活性和污染来说,这项非常灵敏的测试技术具有独特性。安东帕中国总部销售热线:+86 4008202259售后热线:+86 4008203230官网:www.anton-paar.cn在线商城:shop.anton-paar.cn
  • 【精彩视频回放】聚焦新材料研究 多种表面分析技术各显其能——第三届表面分析技术应用论坛成功召开
    p   表面科学是上世纪60年代后期发展起来的一门学科,目前已经成为国际上最为活跃的学科之一。材料表面的成分、结构、化学状态等与内部有明显的不同,而表面特性对材料的物理、化学等性能影响很大。随着我国新材料领域研究的深入,表面分析技术也日益发挥其重要的作用。当前,全球已经开发了数十种常用的表面分析技术,如X射线光电子能谱(XPS)、二次离子质谱(SIMS)、扫描探针显微镜(SPM)、辉光放电光谱(GDS)、俄歇电子能谱(AES)等。 /p p   为了积极推动表面分析科学与应用技术的快速发展,加强同行之间交流合作,展示表面分析技术在新材料研究中的进展,5月20日,仪器信息网联手国家大型科学仪器中心-北京电子能谱中心、中国分析测试协会高校分析测试分会举办“第三届表面分析技术应用论坛——表面分析技术在新材料研究中的应用”网络主题研讨会,七位专家就相关的研究领域分享了高质量的报告。 /p p   此次应用研讨会内容立足表面分析技术在新材料研究中的应用,既有某一课题的科研进展综述,也有某一方向的研究成果分享、最新标准解读,以及相关仪器使用介绍等。组织方希望通过此次表面分析技术应用论坛的平台,让与会者深入交流,共同提升理论与技术水平, 促进表面分析科学研究队伍的壮大。本次会议由国家大型科学仪器中心-北京电子能谱中心副主任、清华大学分析表面分析室主任、高级工程师姚文清主持。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201905/uepic/85014051-a8d5-4da7-874c-4853820e8013.jpg" title=" 姚文清.jpg" alt=" 姚文清.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 国家大型科学仪器中心-北京电子能谱中心副主任、清华大学分析表面分析室主任、高级工程师姚文清 /strong /p p strong /strong /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201905/uepic/80a5fb64-a7ff-4e04-a2d4-f343cc70cb41.jpg" title=" 报告嘉宾.png" alt=" 报告嘉宾.png" / /p p   清华大学张强教授主要从事能源材料研究,尤其是在金属锂、锂硫电池和电催化方面开展了一系列的工作。本次报告中,他从能源存储与转化的新机遇讲起,针对工作金属锂界面上的SEI(界面层),以及如何获得稳定的SEI,如何诱导金属锂均匀沉积等多个话题给大家介绍了其所开展的研究工作。报告题目: strong 《The Working Surface of Li Metal Anode in Safe Batteries》。 /strong /p p   计量、标准、合格评定(检测和认证认可)对人类社会进步和工业发展发挥着不可或缺的基础性作用,2006年联合国与国际标准化组织(ISO)正式明确“计量、标准化、合格评定”为国家质量基础(National Quality Infrastructure,简称 NQI)的三大构成要素。石墨烯由于其独特的性能使其成为代表性的新材料而受到各国政府的产业支持。中国计量科学研究院任玲玲研究员在简要回顾计量、标准的基础上,重点介绍针对急需有序规范发展的石墨烯粉体材料开展的NQI技术研究及成果实施。 strong 报告题目:《石墨烯粉体材料计量、标准及合格评定全链条实施》。 /strong /p p   X射线光电子能谱(XPS)是表面分析领域中的一种崭新的分析技术,通过测量固体表面约10个纳米层左右被激发出光电子的动能,进而对固体样品表面的元素成分进行定性、定量或半定量及价态分析。XPS作为一种分析各种材料表面的重要工具,目前广泛应用于与材料相关的基础科学和应用科学领域,包括各种催化材料、纳米材料、高分子材料、薄膜材料、新型光电材料、金属以及半导体等表面性能研究。岛津宋玉婷博士介绍了XPS的技术特点及应用案例。 a href=" https://www.instrument.com.cn/webinar/Video/play/105159/" target=" _blank" span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 报告视频精彩回放:《X射线光电子能谱最新应用进展》 /strong /span /a /p p   以氮化镓和砷化镓为代表的III-V族化合物,都是直接带隙半导体材料,通过掺杂或能带设计可以调控光电等物理特性,在光电领域具有独特优势。表面分析技术常被用于研究半导体材料及器件性能,分析表面形貌、组分、化学态、结构及能带等信息。本次报告,中国科学院半导体研究所赵丽霞研究员介绍了几个利用表面分析技术在研究III-V半导体光电材料和器件的典型工作。 strong 报告题目:《表面分析技术在III-V族半导体光电材料器件中的应用》 /strong 。 /p p   扫描隧道显微镜是当前表面物理和化学研究的重要实验设备。扫描隧道显微镜的基本原理是基于量子力学的隧穿效应,隧穿电流与隧穿结的高度灵敏性使扫描隧道显微镜具有原子级的空间分辨能力。扫描隧道显微镜的主要功能包括表面形貌成像、表面电子态密度测量、及原子分子操纵。中科院物理研究所陆兴华研究员的报告通过几个典型应用来展示扫描隧道显微镜的这些基本功能,并对扫描隧道显微镜技术的未来发展方向作了简单的介绍。 a href=" https://www.instrument.com.cn/webinar/Video/play/105162" target=" _blank" strong span style=" color: rgb(255, 0, 0) " 报告视频精彩回放:《扫描隧道显微镜技术》。 /span /strong /a /p p   飞行时间二次离子质谱(TOF-SIMS)能以极高的灵敏度(ppm~ppb)探测到包括H在内的所有元素及其化合物信息,被誉为是一种普适的分析技术。清华大学分析中心李展平博士的报告介绍了TOF-SIMS的基本原理、技术特点,以及它在环境等各种领域的应用。 a href=" https://www.instrument.com.cn/webinar/Video/play/105160" target=" _blank" span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 报告视频精彩回放:《飞行时间二次离子质谱分析技术及其应用》。 /strong /span /a /p p   三氧化钼是一种用途广泛的材料,在催化、抗菌等领域内有独特的应用。MoO sub 3 /sub @SiO sub 2 /sub 是常见三氧化钼的使用形态,几十年来已经用不少方法进行过很多研究。北京化工大学程斌分享了其实验室对MoO3@SiO2的最近研究方法与结果。 a href=" https://www.instrument.com.cn/webinar/Video/play/105161/" target=" _blank" span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 报告视频精彩回放:《氧化钼在MoO3@SiO2上分布的研究》 /strong /span /a /p p   虽然会议已经结束,但是精彩仍在继续,仪器信息网已经将部分报告老师的现场讲座视频上传到仪器信息网网络讲堂,想要重复学习或者没机会参与会议直播的网友,可以点击 strong 报告视频精彩回放 /strong 进行学习与分享。 /p
  • RTEC参加2023国际表面科学技术与应用大会,携三维划痕仪荣获电视台报道
    RTEC参加2023国际表面科学技术与应用大会,携三维划痕仪荣获电视台报道,并受到表面工程研究领域专家学者普遍关注。这次大会吸引了600多名国际行业人士参与,共同交流表面科学领域的前沿技术和行业趋势。作为活动参展商,RTEC展示了最新的三维划痕仪,该仪器可用于材料表面性能评估,能够提供高精度、高分辨率、高自动化和高效率的表面质量评估解决方案。电视台特写镜头-三维划痕仪/压痕仪此次大会主题为“聚焦表面科学技术,推进创新驱动发展",邀请了潘复生院士担任主席。通过举办大会报告、主题学术论坛等活动,参与者可以搭建起学术交流、科技成果转化、前沿技术展示的国际平台,聚焦海内外高层次人才服务重庆市,促进海内外高质量科技创新成果在重庆市的转化。Rtec参展仪器受到电视台和专家学者围观专家们一致认为,表面科学技术在工业制造领域应用广泛,例如,跨海大桥的耐腐蚀性能和汽车的车漆的耐腐蚀和抗疲劳特性,都离不开表面科学技术的应用。在表面科学方面,重庆市在理论研究方面已累积了一定影响力,特别是在自修复涂层的研究方面进展较为迅速,多款应用产品已经推出。这些涂层具有30分钟内能够修复到损伤之前的形状的能力,是专业研发的解决方案之一。会议现场本次大会历时4天,由西南技术工程研究所、北京工业大学、哈尔滨工业大学、郑州大学、西南交通大学、国家镁合金材料工程技术研究中心、重庆科技学院等国内研究所和高校共同组织策划,吸引了来自全球14位院士和250位专家的学术团队,参会代表超过600位。RTEC作为本次大会的参展商,展示了最新的表面测量评估解决方案,受到了广泛的关注和认可。
  • 岛津EPMA超轻元素分析之六: 氮化处理工件表面缺陷的原因是什么?
    导读 氮化处理工艺应用广泛,但有时由于热处理工艺不正确或操作不当,往往造成产品的各种表面缺陷,影响了产品使用寿命。某氮化处理的工件表面出现了内氧化开裂,使用岛津电子探针EPMA对其进行了分析。 科普小课堂 氮化处理的特点:氮化处理是一种在一定温度下一定介质中使氮原子渗入工件表层的化学热处理工艺。工件进行氮化热处理可显著提高其表面硬度、耐磨性、抗腐蚀性能、抗疲劳性能以及优秀的耐高温特性,而且氮化处理的温度低、工件变形小、适用材料种类多,在生产中有着大规模应用。 氮化处理的原理:传统的气体渗氮是把工件放入密封容器中,通以流动的氨气并加热,氨气热分解产生活性氮原子,不断吸附到工件表面,并扩散渗入表层内,形成不同含氮量的氮化铁以及各种合金氮化物,如氮化铝、氮化铬等,这些氮化物具有很高的硬度、热稳定性和很高的弥散度,从而改变了表层的化学成分和微观组织,获得了优异的表面性能。 裂纹产生的原因是什么? 电子探针分析氮化后的内氧化裂纹:通过之前的系列,已经了解了超轻元素的测试难点以及岛津电子探针在轻元素和超轻元素分析方面的特点和优势。为了查明氮化工件开裂的问题,使用岛津电子探针EPMA-1720直接对失效件的横截面进行元素的分布表征。 岛津电子探针EPMA-1720 结果显示:裂纹内部主要富集元素C和O,工件表面存在脱碳现象,工件内部存在碳化物沿晶分布,氮化层有梯度地向内扩展趋势。氮化处理前工件是不允许出现脱碳现象的,如前期原材料或前序热处理环节中出现脱碳现象,需要机械加工处理掉。内部的沿晶碳化物会造成晶界结合力的减弱,容易造成沿晶开裂。 表1 表面微裂纹横截面元素C、O、N的分布特征 对另一侧的面分析显示,渗氮处理前,试样表面也存在脱碳层。脱碳层如未全部加工掉,将会致使工件表面脱碳层中含有较高浓度的氮,从而得到较厚的针状或骨状高氮相。具有这种组织形态的渗层,脆性及对裂纹的敏感性都很大。而且在表面也有尖锐的不平整凸起,这些都可能会造成后续工艺中的应力集中导致表面微裂纹。 同时也观察到某些合金元素存在些微的分布不均匀现象,不过这些轻微的成分变化,对性能的影响应该不大。 表2 另一侧面表面微裂纹横截面元素C、Mo、O的分布特征 试样腐蚀后进行金相分析。微观组织显示,近表层存在55~85μm的内部微裂纹,氮化后出现连续的白亮层,白亮氮化层并未在内部裂纹中扩散,所以微裂纹应该出现在表面氮化工艺后的环节。 结论 使用岛津电子探针EPMA-1720对某氮化工件表面微裂纹进行了分析,确认了表面的脱碳现象、基体的碳化物晶界分布、氮化过程中氮的近表面渗透扩展以及微裂纹中氧的扩散现象。工件原材料或工件在氮化前进行调质处理的淬火加热时,都要注意防止产生氧化脱碳;如果工件表面已产生了脱碳,则在调质后氮化前的切削和磨削加工中,须将其去除。同时在氮化工艺前需要加入并做好去应力热处理工艺,否则可能内应力过大造成氮化后的表面缺陷。
  • 国产热表面电离质谱仪通过仪器性能鉴定
    2023年9月18日,西安交通大学组织专家在西安对西安交通大学、西北核技术研究院等联合研制的国产热表面电离质谱仪进行了仪器性能鉴定。鉴定委员会由来自中国核学会、中国计量科学院研究院、中核四〇四有限公司、中国工程物理研究院、中国原子能研究院、中核建中核燃料元件有限公司、中国核动力研究设计院、西北大学、暨南大学、西安交通大学、中国科学院青海盐湖研究所、中国科学院地球环境研究所等单位的14名国内专家组成,其中中国质谱学会原理事长、中国核学会李金英研究员为专家组组长,中国计量科学研究院首席科学家王军研究员为副组长。西安交通大学电气工程学院党委书记梁得亮教授、仪器科学与技术学院党委书记韦学勇教授、仪器科学与技术学院院长赵立波教授、科研院处长陈黎教授及项目组成员等30余人参加会议。科研院陈黎处长主持鉴定会。西安交通大学电气工程学院梁得亮教授首先代表学院感谢各位专家长期以来对国产质谱仪器的关心,质谱仪作为分析仪器皇冠上的“明珠”,国产化问题一直备受关注,希望各位专家多提宝贵建议,对国产仪器客观评价,帮助项目组进一步做好仪器迭代升级。中国质谱学会原理事长、中国核学会李金英研究员在线上主持仪器研制汇报与指标测试汇报环节。项目组技术骨干袁祥龙工程师对国产热表面电离质谱仪的研制目标、关键技术、工程化、未来展望等方面进行了汇报。项目组在国家重大科学仪器设备开发专项、国家重点研发计划等多项重点项目支持下,开展了离子光学理论研究、关键部件研制、测控软件开发、仪器工艺及可靠性迭代等多项工作,取得系列创新成果。中国计量科学研究院王松副研究员在国产热表面电离质谱仪上开展了为期三天的现场测试,会议上介绍了仪器指标测试大纲与测试报告,并分享了个人在国产仪器方面的使用感受。在听取了项目组和第三方测试单位的汇报后,鉴定委员会进行了热烈的讨论,认为国产磁质谱仪器十年磨一剑,取得了令人瞩目的成果、令人振奋,向项目组表示祝贺。专家们结合实际应用场景,就特定核素同时测量、探测器技术方案、微弱信号检测等与项目组进行了深入技术探讨;最后,还对仪器长期稳定性考核、自动化样品处理、知识产权布局等方面提出了具体建议。研究团队学术带头人李志明教授最后总结了团队磁质谱仪器研发历程、目前面临的挑战和未来研发计划,表示研究团队将以本次鉴定会为契机,“咬定青山不放松”,持续做好性能指标先进、“皮实耐用”的国产化质谱仪器。18日下午,鉴定委员会及其他与会专家到现场实地考察了国产热表面电离质谱仪,观看了仪器功能演示、软件操作和关键零部件研制情况,并现场开展样品测试。项目组现场还对在研的高分辨辉光放电质谱仪、高分辨气体质谱仪等仪器的关键部件进行了介绍。鉴定委员会一致认为:该仪器主要技术指标与国外先进商业仪器相当,其中峰形系数、系统稳定性和丰度灵敏度(带阻滞过滤器)指标优于国外仪器;突破了多工位热离子源、磁-电双聚焦离子光学设计、高稳定磁场控制、多接收离子探测等关键技术,在仪器设计与关键部件研制方面有多项创新,实现了同位素丰度高精密测量;自主开发了点样仪、样品带成型及焊接装置、样品带去气装置等全套辅助设备,可满足日常分析要求。热表面电离质谱是被公认为同位素分析最精确的分析方法之一,是一种准确的、可用于校准其他分析方法的参考技术,被广泛应用于核工业、同位素地球化学、计量标准、油气勘探、海洋学等领域。国产热表面电离质谱仪成功通过鉴定将推动我国高端磁质谱仪器向国产化替代迈进,打破关键领域仪器设备“受制于人”的被动局面,具有里程碑意义。
  • 安东帕固体表面Zeta电位仪提升血液透析膜适应性
    血液透析膜内表面的处理,对于血液透析膜的生物适应性至关重要。Zeta电势的测试在提高血液透析膜的生物适应性上起到一定的协助作用,安东帕固体表面电位分析仪SurPASS已经在此领域取得成功应用,并给出了详实的实验证明。 就有一定病史或急性肾功能衰竭患者来说,体外血液透析是维系生命的唯一方式。血液透析可以替代肾脏,起到将血液中的有害物质排出体外的功能。这个过程中,广泛使用的是人造的、排放成捆的中空纤维聚砜超滤膜(PSU)。为了提高透析膜的生物适应性以及避免该膜与血液接触时发生并发症,需要对透析膜的内层表面进行改良处理。安东帕固体表面分析仪SurPASS的高灵敏度在此时显得尤其重要。 医学发展趋势显示PSU透析膜受到青睐。将具有活性的羧基(COOH)移植到聚砜表面上,这是一条能制备具有固定生物活性物质界面的有效途径。将未处理的和经改良处理的透析膜的zeta电势作对比,结果显示对透析膜进行改良处理是有效的。未处理的PSU膜的零电荷电势点(IEP,ζ = 0 mV 处的pH)为pH 5,而移植了羧基的处理膜为pH 3.5。 IEP的改变以及在高pH情况下流动电势的不同,这都说明了将羧基移植到血液透析膜内层表面是非常成功的一种处理方法。由于安东帕固体表面分析仪SurPASS采用全自动测量,集成式滴定单元可以全自动调整 pH 值和添加剂浓度,测量更方便,其结果也更为准确可靠。 在表面分析中,安东帕固体表面分析仪SurPASS 可测试基于流动电势和流动电流得到的宏观固体表面Zeta 电位。Zeta 电位与固体/液体界面的表面电荷有关,能够反映出表面化学(pH 滴定法)和液相吸附过程。SurPASS 有助于了解和改进表面性质,并开发出新的专业材料。 现代的固体表面分析仪 SurPASS高灵敏度能够检测出表面性质的最微小变化可以轻易获得表面电荷和相关性质的信息从小颗粒到大晶片适用于测试各种样品的测量池圆柱形样品池用于粉末 (最小的颗粒尺寸 25 μm) 、颗粒、纤维和纺织用品夹片样品池适用于平板状样品的无损测试可调间隙样品池适用于规则形状如矩形 和圆形的平面小样品和中空纤维样品停机时间短,可节省时间测量池的快速更换测量参数每秒更新一次具有直观可视化多功能特性的全新软件全自动测量自动测量过程几乎无需手动操作集成式滴定单元可以全自动调整 pH 值和特性物质及蛋白质等添加剂的浓度 更多产品信息,请登录:www.anton-paar.com 关于安东帕(中国)奥地利安东帕有限公司(ANTON PAARGMBH)是工业及科研专用高品质测量和分析仪器的全球领导厂商。公司成立于1922年,总部设在奥地利格拉茨,在全球12个国家和地区设有分公司直接提供销售和售后服务,并在其它主要地区设有代理销售、服务机构。作为世界上第一台数字式密度计的发明者,安东帕公司的产品占全球浓度、密度测量仪器仪表行业市场份额的70%。 安东帕公司的密度仪、黏度测量仪、流变仪、旋光仪、折光仪、固体表面Zeta电位分析仪、 SAXSess 小角X光散射仪、闪点与燃点测定仪、微波消解与合成设备等产品作为分析与质量检测工具,已广泛应用于啤酒饮料,石油,化工,商检,质检,药检等诸多领域和研究机构,并且已作为许多国家行业标准及计量校正仪器。我们的用户包括了一级方程式赛车队,炼油厂,和几乎所有的世界知名饮料制造商。
  • 《表面温度源性能测评方法(征求意见稿)》征求意见
    各有关单位及专家:按照《福建省计量测试学会团体标准管理办法(试行)》要求,由福建省计量测试学会归口的《表面温度源性能测评方法》团体标准,已由标准起草组完成了征求意见稿的编制(见附件1),现公开征求意见。各机关团体、企事业单位和个人均可提出意见和建议。有关意见请于2023年4月15日前,可通过书面或电子邮件等方式将团体标准征求意见汇总处理表(见附件3)反馈至福建省计量测试学会秘书处。 联系人:王纯颖 联系方式:0591-87842148电子邮箱:fjjlxh@sina.com附件1:《表面温度源性能测评方法》团体标准征求意见稿附件2:《表面温度源性能测评方法》团体标准编制说明附件3:《表面温度源性能测评方法》团体标准征求意见表 福建省计量测试学会2023年3月16日附件1:《表面温度源性能测评方法》团体标准征求意见稿.pdf附件2:《表面温度源性能测评方法》编制说明.doc附件3:《表面温度源性能测评方法》团体标准征求意见汇总处理表.doc福建省计量测试学会关于公开征集团体标准《表面温度源性能测评方法(征求意见稿)》意见的通知.pdf
  • 仪器情报,科学家首次提出一种结合空间和时间调制的电调制超表面方案!
    【科学背景】随着光学技术的不断进步和需求的增加,超表面作为一种新型的光学器件,因其能够在二维平面上实现对光波的精细操控而引起了广泛关注。超表面由排列整齐的亚波长散射器构成,通过调节这些散射器的几何形状,实现对入射光的相位、幅度和偏振状态的控制。特别是主动超表面,通过引入外部刺激(如电压、光照、温度等)来动态调节其光学特性,突破了传统被动超表面固定功能的局限,为实现更复杂和动态的光学功能提供了可能。然而,尽管主动超表面的研究已取得诸多进展,其实际应用仍面临一些挑战。现有的研究主要集中在光波前的空间调控上,但对于光的频率调节和时空变化的结合应用仍有待突破。尤其是在实现快速的时间调制和空间调制的同步控制方面,仍然存在技术上的困难。例如,大多数现有技术在快速时间调制和空间相位梯度调控的速度和精度方面存在局限,导致难以实现复杂的光学功能,如频率混合、谐波束成形及打破洛伦兹对称性等。针对当前主动超表面技术的局限性,美国加州理工学院(California Institute of Technology)Jared Sisler, Prachi Thureja,Harry A. Atwater等教授合作提出了一种结合空间和时间调制的电调制超表面方案。作者使用基于ITO的两电极等离激元超表面,通过设计时间变化的电压信号,成功生成了多个频率的谐波谱,并在空间上对这些频率进行了独立调控。实验结果表明,这种技术不仅突破了传统的光波调控模式,还在单一芯片级设备中实现了频率的生成和引导,为光通信和传感领域的应用提供了新的技术途径。通过解决了时空调制同步控制的技术难题,本研究为超表面的应用拓展提供了重要的基础和理论支持。【科学亮点】1. 实验首次在近红外波段下实现了电调制的超表面在兆赫兹频率下的操作,以生成任意谐波谱并在空间中独立衍射这些频率。此成果展示了通过在光学频率下提高调制速度和空间相位梯度控制能力,使得在单一设备中实现了复杂的光学功能。2. 实验通过使用基于ITO的两电极等离激元超表面,设计了时间变化的驱动电压信号来激发感兴趣的频率,并有效抑制了不需要的频率。通过对施加到每个电极的驱动波形中特定频率分量引入相位延迟,成功实现了对每个生成频率在空间上的独立操控。3. 实验结果表明,频率偏移的光能够被有效地衍射,同时中心频率信号正常反射,显示出优良的束直指性。此技术在单一芯片级设备中实现了频率的生成和引导,具有在光通信和传感领域中的广泛应用潜力。【科学图文】图1: 电调控时空超表面。图2: 基于氧化铟锡indium tin oxide,ITO的等离子体超表面。图3: 时间调制和波形优化。图4: 单个谐波的衍射。图5: 时空调制,以用于任意控制光的光谱和空间特性。【科学启迪】本文的研究揭示了在近红外波段下通过电调制超表面进行时空调控的强大潜力,带来了诸多科学价值。首先,通过首次实现兆赫兹频率下的电调制超表面生成和独立衍射任意谐波频谱,这一创新突破了以往超表面技术仅能在固定波长下工作的局限性。这一实验成果展示了电调制超表面在光学频率下的高效操作能力,为动态光学频谱调控开辟了新的方向。其次,实验中采用的时间变化驱动电压信号和空间相位延迟引入技术,展示了如何通过精确操控频谱来实现光的频率混合、谐波束偏转和成形等复杂光学功能。这不仅为超表面技术在光通信和光学传感等领域的实际应用提供了理论基础,还预示着其在实现更复杂的光学功能方面的广阔前景。此外,研究结果强调了调制速度和空间相位梯度控制能力的提升对主动超表面性能的关键作用。这表明,未来在超表面设计中,需要进一步探索提高调制速度和空间分辨率的方法,以实现更高性能的光学器件和系统。总体而言,这一研究成果为时空调控超表面的发展提供了重要的科学依据,并为未来在集成光学器件、光频率调控以及光学通信技术中的应用奠定了坚实的基础。它激发了对超表面技术在更高频率下应用的进一步探索,推动了光学领域技术进步和新兴应用的实现。原文详情:Sisler, J., Thureja, P., Grajower, M.Y. et al. Electrically tunable space–time metasurfaces at optical frequencies. Nat. Nanotechnol. (2024). https://doi.org/10.1038/s41565-024-01728-9
  • 提供MSE 表面涂层综合性能评价试验机的样品性能评估测试
    佰汇兴业(北京)科技有限公司最新引进日本MSE 表面涂层综合性能评价试验机, 可提供多种涂层材料的综合性能评估,欢迎社会各界人士对我公司进行参观考察并进行样品的性能评估测试。 日本Palmeso Co., ltd 公司 表面涂层综合性能评价试验机(MSE微粒喷浆冲蚀法)使用恒定的固体微粒对材料表面进行冲蚀,材料磨损量随表面强度而改变。MSE试验机将磨损量的变化转换成磨损率,来评估和对比各种材料表面强度。 适用范围:涂层、镀层、镀膜 ◎ 涂层强度 (可检测多级涂层强度且数值化) ◎ 复合涂层厚度(可分层检测多涂层) ◎ 涂层间、涂层与基体结合力 ◎ 通过对膜的检测,评价镀膜工艺性能 ◎ 涂层均匀度 评估事例: ◎ 表面粗糙材料上薄膜的膜强度和膜厚度的评价 ◎ 塑料镜片上的硬质薄膜的膜强度和膜厚度的评价 ◎ 基体表面上很薄的DLC涂层的膜强度和膜厚度的评价 ◎ PVD陶瓷表面复合涂层的膜强度和膜厚度的评价 ◎ 树脂薄膜上软材质复合涂层的膜强度和膜厚度的评价 ◎ 金属表面化学镀膜处理后的膜强度和膜厚度的评价 欢迎来电咨询!
  • 高性能比表面仪亮相2013春季高教展
    2013年4月25日,全国春季高教仪器设备展示会在江西南昌国际展览中心拉开帷幕。北京精微高博科学技术有限公司携高性能比表面及孔径分析仪(型号:JW-BK132F)亮相展会,引来众多老师围观。 精微高博展台D194 精微高博此次带来的比表面仪产品,主要是面向高等院校的高效研究型的物性分析仪,特别适合于新材料及新产品的研发,测试精度高,重复精度≦± 1%,微孔最可及孔径重复偏差≦0.01nm;仪器全自动智能化,具有近十种物理模型及完善的分析软件,操作简单,有利于学生更好的了解与掌握比表面积及孔径分布的相关知识及其应用,引发学生学习兴趣。对部分老师的咨询,精微高博员工都热情的给予了详细解答,并介绍了仪器技术的先进性及简单的操作流程,得到了参观者的一致认可和高度赞许。 精微高博高度重视产品技术的先进性与质量的稳定性,把不断提高产品质量、保持技术先进性作为不懈追求的目标。在与国际接轨的静态仪器方面,精微高博技术团队在钟家湘教授的带领下,深入进行基础理论研究、测试关键部件的优化设计、自由空间的准确测定、测试系统温度的全程监测与修正,使仪器的测试精度始终在国内遥遥领先;集国内最高水平的研究成果,独家开发出非定域密度函数(NLDFT)孔径分析软件,赶上了国际先进水平,填补了国内空白。 高性能比表面及孔径分析仪 型号:JW-BK132F
  • Webinar | 表面zeta电位能告诉我们医疗器械的血液相容性
    医用器材表面性质的控制对于病人的安全性至关重要。例如、对于医用管材以及预充式注射器来说,抗体会显著受到蛋白吸附的影响。使用医用导管时,在硅胶表面施加防粘涂层,避免感染。对透析膜来说,为了保证血液相容性,表面不能有副作用。 尽管已经开发了不同的方法来保证医用器材的使用安全性,通过在薄膜涂层的方式来进行表面改性是最常用的方法。表面敏感的测量方法频繁应用于这类涂层的表征。在这些技术里面,流动电位法已经被证明是最有力的手段之一。该方法对于固体材料的外表面敏感,可以探测固液界面电荷层的形成,而且适用于复杂的几何形状,如高分子管、中空纤维膜或注射器筒。流动电位法所测量的表面Zeta电位,不仅可以表征固-液界面的电荷情况,还可以提供材料表面与水溶液溶质的静电相互作用信息.本次讲座,我们重点关注医用器材的精选案列,并且提供相关材料表面对血液相容性有影响的Zeta电位测试结果。主题表面zeta电位能告诉我们医疗器械的血液相容性日期2021-02-16, 16:00 - 16:30主讲人Dr. Thomas Luxbacher安东帕中国总部销售热线:+86 4008202259售后热线:+86 4008203230官网:www.anton-paar.cn在线商城:shop.anton-paar.cn
  • 精微高博推出中国首台多站高性能比表面仪
    近日,北京精微高博科学技术有限公司成功研发出中国首台多站高性能比表面及微孔物理吸附分析仪。&ldquo 该仪器是基于诸多技术突破而研发的划时代新品,其测试功能、测试精度和测试效率均有大幅度的提高。&rdquo JW-BF270型 比表面及微孔物理吸附分析仪   JW-BF系列仪器具有多个独立工作站,测试时多站可以同时独立进行工作 有多套杜瓦瓶和加热系统,使用灵活方便 此外,该仪器有独立的多个预处理位,真空系统与测试系统分开,可以进行独立的预处理,程序升温,并设有冷阱,以消除有害气体 每个工作站均有独立的Po管,实时检测Po。   &ldquo 从测试范围来看,该仪器可以进行BET比表面(单点、多点)、Langmuir比表面、外表面测定,BJH(吸附、脱附)介孔与大孔孔径分析,t-plot微孔总孔体积分析,DR法微孔总孔体积分析,HK、FS法微孔分析,CO2微孔分析(DFT),吸附热测定,真密度测定等。&rdquo   该仪器的关键技术及创新点,具体如下:   (1)核心结构:精微高博采用独特的一体化设计,真空密封达到最优条件,独创的温度修正技术,并实时监测与修正,对提高仪器测试精度起到了至关重要的作用。   (2)真空系统:采用进口双级旋片式机械泵,具有防反油装置,综合性能世界一流 采用独特的二级真空分子泵,满足超微孔的测试 独创的真空通路,通过多项专利技术,使抽气速度实现不同流速的自动调节 创造了防抽飞专用技术,以及专用抽真空系列程序,解决了超细粉测试的技术难关。   (3)控制技术:采用独创的多种压力自动控制技术、吸附高点自控技术,保证了孔径分析的最高范围 独创的低压力精密控制技术,保证了微孔测试的精确性 测试压力点间隔0.1KPa,相当于吸附曲线测试点可超过1000点,达到国际先进水平 独特的压力点设置,根据分析需要达到最佳组合,测试精度和测试效率大为提高 压力平衡时间自动判断和控制,可根据需要对判据条件进行优化调节。   (4)测试技术:压力传感器精度为± 0.15%(读值),比满量程标定精度在低压区又提高了25倍 采用多量程压力传感器分级测试,同时创造了不同传感器的压力无缝光滑连接的专有技术 对仪器的死体积进行了优化设计,并加入了温度修正及其他一系列修正技术,保证了测试数据的科学性与准确性 成功研发了密度输入法,提高测试效率。   (5)Po的测试与修正:可直接快速测量Po 高精度微孔分析仪,设有单独Po管,孔径测试过程中,同步测定Po值,还可实时参与计算。   (6)预处理系统:主机中单独设置多个预处理位,单独的真空通路与测试系统分开,预处理可独立进行 设有冷阱,样品管原位处理 微型加热炉的设计先进,炉膛小,能耗低,最高温度可到 450℃,安全可靠,温度、升温速度、保温时间均可自动控制,每个样品可单独控制 具有节能环保、安全精密、灵活方便的特点。   (7)微孔测试:实现超低压力下的精确控制和数据处理,精确测出的微孔超低压区等温吸附曲线,提供了可靠的分析依据 创造了微孔-介孔一体化测试方法与程序,全程可在十几小时内完成 微孔最可几孔径重复偏差小于0.01nm, 可以代替国外高端产品 实现了一些特殊条件的微孔测试,如CO2的微孔测试,同时可完成吸附热的试验与计算 同机实现真密度的精密测定。   (8)软件:主界面是国内外唯一的实时显示测试系统压力随时间变化的曲线,直观地显示出每一个压力点样品的吸附或脱附过程,具有重要的价值 测试界面上特有的压力、温度、Po、时间的实时显示 最优化的抽真空程序,抽气速度从2ml/s至300ml/s自动调节 无液氮飞溅的升降程序 氦、氮自动转换,残存气体的自动排除程序 实验数据按编号和时间自动存储 吸附饱和自动判断 冷自由空间参数自动测试程序 死体积的精确测定法 测试压力最佳优化分段设置 测试压力点的Pd与Pcd两种智能化控制方法 测试最高压力点的智能控制法 Po实时监测和参与计算专用程序 介孔-微孔一体化测试程序 最先进的BET比表面线性范围的灵活选择 液氮面变化的程序修正 系统温度的实时监测与修正 微孔压力的自动修正 不同量程压力传感器的分段检测和无缝连接 标准等温线数据库,为t图法和MP法提供最佳条件 炭黑的总表面与外表面专用测试程序 CO2吸附量与吸附热的专用程序 真密度精密测试专用程序   附录:   一、仪器主要技术参数:   机械泵极限真空度 4× 10-2Pa   分子泵极限真空度 4× 10-6   测试系统实际真空度 &le 0.004Pa   氮气相对压力 4× 10-8-0.997   压力测试精度 0.15%(读值)   测试气体 氮气、氩气、氪气、二氧化碳等   测试范围 比表面&ge 0.001M2/g,无规定上限 介孔与大孔 2-500nm,微孔0.35-2nm   重复精度 ± 1% 微孔最可几孔径重复偏差&le 0.01nm   测试时间 比表面 平均每样15min   介孔分析 平均每样(吸脱附-50点)5-6h 微孔/介孔一次完成(100点)约15h   二、关于精微高博科技   精微高博(JWGB)是中国比表面及孔径分析仪技术的领导者,拥有10余项比表面仪国家专利技术。精微高博公司总部在北京,在上海、广州均有分公司,并设有客户体验中心。公司为切实贯彻落实 &ldquo 为顾客提供优质产品和满意服务&rdquo 的宗旨,精微用户委员会暨&ldquo 用户论坛&rdquo 成立了,更便于为广大客户提供卓越服务。2012年度,精微高博的市场销量和市场综合占有率再次遥遥领先。   有关精微高博科技的更多信息,欢迎访问:www.jwgb.net
  • 难溶性药物的溶出度测试系列一:表面活性剂(上)
    前言:溶出是药物吸收和暴露的限速步骤,因此,难溶性药物的体外测试尤其具有挑战性和重要性,需要明确此方法必须能够利用这一特征,通过提供有意义的释放速率的解释,或在某些情况下,解释实际的释放机制,从而提供重要的临床相关信息。 难溶性药物在制剂处方和制造工艺中需要特别注意,如减小颗粒大小的方法以及更复杂的制剂操作和工程技术领域,以提高药物的有效性、增加体内浓度和吸收。有一些新兴课题正在进行深入的探索和理解,特别是诸如溶出方法中的漏槽与非漏槽方面的条件、固态性质的贡献、表面活性剂的化学性质、计算机模拟、剂量倾泻和胶囊属性。 目前,正在开发的口服剂型在水性介质中具有不同水平的溶解度,为了促进具有较低水溶性的药物的溶出测试,管理机构允许使用低浓度的表面活性剂,以提高溶解度。1添加主要目的是提高药物在测试介质中的溶解度以实现漏槽条件,由于正在开发的药物中有很多是难溶性的(统称BCSII类和IV类),尤其要注意在溶出介质中加入表面活性剂,并不是方法开发中增加溶解度的唯一选择。 01表面活性剂“表面活性剂”是“表面活性物质”的一组化学物质的通用术语。表面活性剂分子中存在疏水基团(尾部)和亲水基团(头部),决定了表面活性剂是具有两亲属性(亲水性和疏水性环境的亲和性)的有机化合物。因此,表面活性剂分子同时含有水不溶性(油溶性)和水溶性成分。表面活性剂分子将迁移到水表面,其中不溶性疏水基团可以延伸出大部分水相,或者如果水与油混合,则进入油相,而水溶性头部组保持在水相中。表面活性剂分子的这种排列和聚集起着改变水/空气或水/油界面处水的表面性质的作用(图1)。 02在溶出方法开发中的表面活性剂类型 在溶出方法的开发中,表面活性剂可以通过其离子电荷分为四大类用于筛选目的:• 阴离子:例如十二烷基硫酸钠/月桂基硫酸钠(SLS / SDS)• 阳离子:例如十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)• 非离子型:如聚山梨酯20和80,泊洛沙姆• 两性/两性离子:例如卵磷脂,椰油酰胺丙基甜菜碱此外,为了体外评估GIT的性能,可以考虑更复杂的“生物相关的”表面活性剂介质体系。这些制剂模拟人GIT中的禁食(FaSSIF)和进食状态(FeSSIF)环境。2FaSSIF和FeSSIF介质配方可商购。 03溶出介质中的表面活性剂浓度 如上所述,基于表面活性剂的介质的溶解度增加是浓度依赖性的,而较高浓度的表面活性剂会溶解更多的药物,3必须优化表面活性剂浓度以平衡溶解度和漏槽条件与检测制造或稳定性变化方法的区分能力。通常,设定表面活性剂浓度的目标是在溶出介质中使用尽可能少的表面活性剂,以实现所需的漏槽条件和方法的稳健性,同时实现并保持对药品关键质量属性的区分。 在早期的开发过程中可以评估溶解性和漏槽条件,但是在开发的后期阶段,例如在验证方法可靠性以检测配方/工艺中的有意变化的过程中,该方法的区分特征往往被揭示出来。另外,对于基于表面活性剂的溶出介质,应该考虑两个因素:(i)应提供表面活性剂介质系统以确保方法可转移性。表面活性剂的各种来源有时在制备时导致可变的pH。SDS介质尤其如此,因为这种表面活性剂典型地来自乙氧基化中和过程。(ii)在表面活性剂介质中使用的填充剂的pH值需要在添加表面活性剂之前进行调整。当表面活性剂改变电极的表面环境时,所得到的溶液应被认为是表观pH值。 04表面活性剂在溶出介质开发中的应用 当表面活性剂被添加到溶出介质时,亲水端将与水性介质结合,疏水尾部遇到排斥力,有效地寻找与之相联系的替代相。相之间的“推拉”降低了水相内的分子间作用力,由此降低了表面和界面张力。事实上,界面张力的降低是表面活性剂增溶的关键驱动力。想象一下一种药物由于高疏水性而不溶于水或溶出介质的情况。添加表面活性剂并将其溶解在介质中,它作为延伸/线性单体或自缔合球形存在,分布在介质中。表面活性剂浓度的进一步增加将最终产生胶束,多个表面活性剂分子的自缔合产生表面活性剂尾部的疏水核心的新胶体相。发生这种相变的浓度称为临界胶束浓度(CMC)。 在纯水相存在下,溶剂与任何疏水表面的相互作用不是在能量上有利的,导致润湿差和低溶解度。疏水性固体(不溶性药物)与溶解的表面活性剂的疏水性尾部之间的相互作用,降低了润湿和溶解固体所需的能量,从而增加了药物的溶解度。通过随后将溶解的物质分配到表面活性剂胶束的疏水核心中可以进一步提高溶解度。在方法开发中选择最佳的表面活性剂浓度必须考虑胶束的存在与否对体外释放的基本机制的影响。 05表面活性剂对溶解气体的影响 如前所述,溶出介质中表面活性剂的存在改变了介质的表面和界面张力。这导致溶解氧在介质中的溶解度的变化。Fliszar等人4评估了含有表面活性剂的溶出介质中溶解氧的作用。使用含有0.5%SLS,2.0%SLS和0.5%吐温80的含水(不含表面活性剂)介质和溶出介质,研究了几种标准制剂对氧溶解的作用。 在这项研究中,含有表面活性剂的介质的氧含量由于表面张力的降低而被发现为7.5-8.5mg/mL。然而,不含表面活性剂的水性介质更低,为5.5mg/mL。不管所用的脱气方法(在真空下搅拌,加热,超声处理,氦气喷射和膜过滤),一旦脱气完成,所有介质准备重新获得或重新生成。初始氧含量和通气达到平衡的持续时间取决于用于脱气的方法(图2-4)。评估氧含量的增加对其溶解的影响。研究证实,含有表面活性剂的介质在初始时间点没有发现任何结果值(误差范围内)(图5和6)。 此外,已知对溶解氧敏感的化合物(泼尼松)在通气和脱气(换句话说,含氧量)反应中的溶出曲线显示出显著的变化,如图7所示。从这项工作可以得出结论,含表面活性剂的介质迅速恢复其平衡氧含量,并且变化具有最小误差。该研究证实,在实验开始之前,介质中的溶解气体达到平衡是很重要的。 LOGAN将持续分享难溶性药物的溶出度测试系列的相关文献! 参考文献:1. Noory, C., Tran, N., Ouderkirk, L., Shah, V. Steps for development of a dissolution test for sparingly water-soluble drug products. Dissolut.Technol., 2000, 7(1), 16–18. 2. Bhagat, N. B., Yadav, A. B., Mail, S. S., Khutale, R. A., Hajare, A. A., Salunkhe,S. S., Nadaf, S. J. A review on development of biorelevant dissolution medium. J. Drug Deliv. Ther., 2014, 4(2), 140–148. 3. Shah, V. P., Konecny, J. J., Everett, R. L., Mc Cullough, B., Noorizadeh,A. C., Skelly, J. P. In vitro dissolution profile of water-insoluble drug dosage forms in the presence of surfactant. Pharm. Res., 1989, 6(7), 612–618. 4. Fliszar, K. A., Forsyth, R. J., Zhong, L., Martin, G. P. Effects of dissolved gases in surfactant dissolution media. Dissolut. Technol., 2005, 12(3), 6–10.
  • 接触角测量仪表面电荷和接触角的关系
    接触角测量仪表面电荷和接触角的关系表面电荷和接触角之间存在一定的关系,表面电荷状态可以影响液体在固体表面上的润湿性质,从而影响接触角。以下是表面电荷和接触角之间可能的关系:表面电荷引起的电场效应: 表面电荷会在固体表面形成电场。这个电场可以影响液体分子在表面的分布,进而改变液滴在表面上的形状。在一些情况下,表面电荷可能导致电场效应使得液滴更容易在表面展开,从而使接触角减小。表面电荷和表面能: 表面电荷状态可以影响固体表面的表面能。一般而言,表面电荷越高,表面能越大。而表面能的变化会直接影响接触角,即固液界面的润湿性。高表面能通常与低接触角(液滴更容易湿润表面)相关。电荷导致的化学反应: 表面电荷可能引发固体表面与液体之间的化学反应,形成新的化合物。这些化合物的性质可能与原有的表面性质不同,从而改变了液体在固体表面上的润湿性,影响接触角。电荷中性化和润湿性质:表面电荷可能被中性化,特别是在高湿度环境下。这种中性化可能导致原先带有电荷的固体表面变得更加亲水(亲湿),从而减小接触角。电荷分布和表面纹理:表面电荷的分布可能影响固体表面的纹理。表面纹理是影响液滴在固体表面行为的重要因素,进而影响接触角。需要注意的是,表面电荷与接触角之间的关系是复杂的,取决于多种因素的相互作用,包括表面材料的性质、电荷密度、液体性质、环境条件等。在研究和应用中,需要综合考虑这些因素,以更好地理解和控制固液界面的性质。
  • 精微高博推出中国首台多站高性能比表面仪
    仪器信息网讯 近日,北京精微高博科学技术有限公司成功研发出中国首台多站高性能比表面及微孔物理吸附分析仪。“该仪器是基于诸多技术突破而研发的划时代新品,其测试功能、测试精度和测试效率均有大幅度的提高。” 北京精微高博科学技术有限公司技术负责人说。 JW-BF270比表面及微孔物理吸附分析仪   精微高博技术负责人告诉仪器信息网(http:/www.instrument.com.cn/),BF系列仪器具有多个独立工作站,测试时多站可以同时独立进行工作;有多套杜瓦瓶和加热系统,使用灵活方便;此外,该仪器有独立的多个预处理位,真空系统与测试系统分开,可以进行独立的预处理,程序升温,并设有冷阱,以消除有害气体;每个工作站均有独立的Po管,实时检测Po。   “从测试范围来看,该仪器可以进行BET比表面(单点、多点)、Langmuir比表面、外表面测定,BJH(吸附、脱附)介孔与大孔孔径分析,t-plot微孔总孔体积分析,DR法微孔总孔体积分析,HK、FS法微孔分析,CO2微孔分析(DFT),吸附热测定,真密度测定等。”精微高博技术负责人介绍说。   最后,精微高博技术负责人详细介绍了该仪器的关键技术及创新点,具体如下:   (1)核心结构:精微高博采用独特的一体化设计,真空密封达到最优条件;独创的温度修正技术,并实时监测与修正,对提高仪器测试精度起到了至关重要的作用。   (2)真空系统:采用进口双级旋片式机械泵,具有防反油装置,综合性能世界一流;采用独特的二级真空分子泵,满足超微孔的测试 独创的真空通路,通过多项专利技术,使抽气速度实现不同流速的自动调节;创造了防抽飞专用技术,以及专用抽真空系列程序,解决了超细粉测试的技术难关。   (3)控制技术:采用独创的两种压力点的自动控制技术、吸附高点自控技术,保证了孔径分析的最高范围 独创的低压力精密控制技术,保证了微孔测试的精确性 测试压力点间隔0.1KPa,相当于吸附曲线测试点可超过1000点,达到国际先进水平;独特的压力点设置,根据分析需要达到最佳组合,测试精度和测试效率大为提高;压力平衡时间自动判断和控制,可根据需要对判据条件进行优化调节。   (4)测试技术:压力传感器精度为±0.15%(读值),比满量程标定精度在低压区又提高了25倍;采用多量程压力传感器分级测试,同时创造了不同传感器的压力无缝光滑连接的专有技术;对仪器的死体积进行了优化设计,并加入了温度修正及其他一系列修正技术,保证了测试数据的科学性与准确性 成功研发了密度输入法,提高测试效率。   (5)Po的测试与修正:可直接快速测量Po;高精度微孔分析仪,设有单独Po管,孔径测试过程中,同步测定Po值,还可实时参与计算。   (6)预处理系统:主机中单独设置多个预处理位,单独的真空通路与测试系统分开,预处理可独立进行;设有冷阱,样品管原位处理;微型加热炉的设计先进,炉膛小,能耗低,最高温度可到450℃,安全可靠,温度、升温速度、保温时间均可自动控制,每个样品可单独控制;具有节能环保、安全精密、灵活方便的特点。   (7)微孔测试:实现超低压力下的精确控制和数据处理,精确测出的微孔超低压区等温吸附曲线,提供了可靠的分析依据 创造了微孔-介孔一体化测试方法与程序,全程可在十几小时内完成;微孔最可几孔径重复偏差小于0.01nm,可以代替国外高端产品;实现了一些特殊条件的微孔测试,如CO2的微孔测试,同时可完成吸附热的试验与计算;同机实现真密度的精密测定。   (8)软件:主界面是国内外唯一的实时显示测试系统压力随时间变化的曲线,直观地显示出每一个压力点样品的吸附或脱附过程,具有重要的价值;测试界面上特有的压力、温度、Po、时间的实时显示;最优化的抽真空程序,抽气速度从2ml/s至300ml/s自动调节;无液氮飞溅的升降程序 氦、氮自动转换,残存气体的自动排除程序。 撰稿:邓雅静   附录:   一、仪器主要技术参数:   机械泵极限真空度 4×10-2Pa   分子泵极限真空度 4×10-6   测试系统实际真空度 ≤0.004Pa   氮气相对压力 4×10-8-0.997   压力测试精度 0.15%(读值)   测试气体 氮气、氩气、氪气、二氧化碳等   测试范围 比表面≥0.001M2/g,无规定上限;介孔与大孔 2-500nm;微孔0.35-2nm   重复精度 ±1%;微孔最可几孔径重复偏差≤0.01nm   测试时间 比表面平均每样15min;介孔分析平均每样(吸脱附-50点)5-6h;微孔/介孔一次完成(100点)约15h   二、关于精微高博科技   精微高博(JWGB)是中国比表面及孔径分析仪技术的领导者,拥有10余项比表面仪国家专利技术。精微高博公司总部在北京,在上海、广州均有分公司,并设有客户体验中心。公司为切实贯彻落实 “为顾客提供优质产品和满意服务”的宗旨,精微用户委员会暨“用户论坛”成立了,更便于为广大客户提供卓越服务。2012年度,精微高博的市场销量和市场综合占有率再次遥遥领先。
  • 北斗仪器-便携式接触角测量仪,测量大表面功能材料的接触角
    简介:便携式接触角测量仪在测量大表面功能材料时也可以起到很大的作用。大表面功能材料通常用于涂层、包装、过滤和其他工业应用中,其表面性质的评估对于了解材料的真实性能非常重要。传统的接触角测量方法通常需要将样本送回实验室使用台式接触角仪进行分析,这会浪费时间和资金,并且可能会导致结果不准确。而便携式接触角测量仪可以在现场快速测量,无需将样本送回实验室,节省了时间和成本。同时,由于便携式接触角测量仪比台式接触角仪更为灵活,因此可以轻松测量大面积样本或难以到达的表面区域。此外,最新的便携式接触角测量仪还可以使用智能移动设备进行操作,例如手机或平板电脑,使操作更加便捷和可靠。因此,便携式接触角测量仪在大表面功能材料的评估和测试领域具有很广泛的应用前景。便携式接触角测量仪具有以下优点:精度高:便携式接触角测量仪采用先进的技术,可以提供极高的测量精度和准确性,确保测量结果的可靠性。操作简单:便携式接触角测量仪可以使用智能移动设备进行操作,界面简洁明了,使用起来非常方便。多功能:便携式接触角测量仪支持多种测量模式,可根据实际需要进行选择,减少了不必要的测量步骤。数据分析:便携式接触角测量仪可以将测量结果直接传输到电脑或云端进行分析,方便用户进行数据处理和报告生成。节约成本:便携式接触角测量仪可以帮助用户减少外包服务和材料成本,提高工作效率和准确性。北斗仪器CA60便携式接触角的参数:型号CA60便携手持式光学接触角测量仪进液系统进液控制移动行程:30mm,精度:0.01mm滴液控制模式手动,精度:0.1ul加液方式手动微量进样器容量:250ul针头标配0.5mm不锈钢针头(可替换)20个成像系统镜头Subpixel级别0.7-4.5远心轮廓深度定制镜头相机日本SONY原装进口高速工业级芯片(Onsemi行曝光)传感器类型1/1.8 英寸逐行扫描CMOS分辨率1280× 1024帧率80帧/s(可选配全局曝光高速400帧/s的相机)光源系统组合方式采用石英扩散膜与均光板使得亮度更均匀,液滴轮廓更清晰光源采用进口CCS工业级蓝色冷光源(有效避免因光源散发热量蒸发液滴),使用寿命可达5万小时以上亮度调节PWM数字调节光源波长460-465nm功率10W接触角测量接触角测量方法悬滴法、座滴法、前进角、后退角、薄膜法等测量软件CA V1.2.1静/动态接触角测量软件+表面能测量软件软件操作系统要求windows 10(64位)接触角测量方式自动与手动接触角计算方法(static contact angle)自动拟合法(ms级别一键全自动拟合,不存在人工误差)、三点拟合、五点拟合、自动测量(包括圆拟合法/斜圆拟合法(Circle method/ Oblique Circle)、椭圆拟合法/斜椭圆拟合法(Ellipse method /Oblique Ellipse))、凹凸面测量等动态接触角测量(Dynamic contact angle)前进角(Advancing angle),后退角(receding angle),滞后角(hysteresis angle)(可批量拟合多张图片或视频连续拟合计算Video analysis)基线拟合自动与手动角度范围0°<θ<180°精度0.1°分辨率0.001°表面能表面能测量方法Fowks法,OWRK法,Zisman法,EOS法,Acid-Base Theory法,Wu harmonic mean法,Extended Fowkes法(软件中预装37种液体数据库,可自行建立液体性能参数)数据可直接调入用于表面能估算,液体库数据可自行添加、删除和修改。可分别得到固体表面能、色散力、极性力、氢键力、范德华分量、路易斯酸分量、路易斯碱分量等表面能单位MN/m其他机架型材欧标160输入电源5V仪器尺寸约98mm(W)*50mm(L)* 140mm(H)仪器重量约0.5KG表界面张力测量方法 自动拟合+手动拟合精度0.01MN/m测量范围0.1MN/m-2000MN/m润湿性分析粘附功一键自动分析铺展系数一键自动分析粘附张力一键自动分析精度0.001 MN/m单位MN/m 便携式接触角测量仪在材料科学、医学、环境监测等领域都有广泛的应用。同时,随着科技的不断进步,便携式接触角测量仪的性能和功能还将不断得到提升和改善,进一步拓展其应用范围。
  • 直播| 原子力显微镜和纳米压痕在材料表面微观性能方面的应用
    纳米压痕仪您可以使用安东帕的多功能压痕仪精确得到薄膜、涂层或基体的机械特性,例如硬度和弹性模量。仪器可以测试几乎所有材料,无论是软的、硬的、易碎的还是可延展的材料。也可以在纳米尺度上对材料的蠕变、疲劳和应力 - 应变进行研究。载荷范围大:从纳米到宏观尺度安东帕的纳米压痕仪的载荷范围大,因此几乎提供市面上最多的功能且适用性最强的解决方案。这些专用的压痕测试仪涵盖纳米、微米和宏观尺度,可用于研究无数种材料,包括金属、陶瓷、半导体和聚合物等。纳米压痕测量纳米压痕测量让您能获得材料的机械性能,如硬度、弹性模量或蠕变。在压痕测试过程中,会持续记录载荷和位移,并在仪器的实时提供载荷和位移曲线。直接得到硬度和弹性模量与传统的微米硬度测试仪相反,安东帕压痕仪不仅能够得到样品的硬度,也能够基于高精度的仪器化压入测试 (IIT) 技术得到样品的弹性模量。独特的表面参比技术真正使安东帕压痕仪远远优于其他同类仪器的设计特性是其独特的表面参比系统。我们的仪器设计结合了涵盖整个压痕仪的顶表面参比技术,对大量的压痕测试提供一致的参比。高框架刚度得益于安东帕独特的表面参比技术,纳米压痕仪的将框架距离减至最小,提供极高的框架刚度,从而直接结果就是非常高的测量精度。原子力显微镜:Tosca 系列安东帕Tosca 系列以独特的方式将先进技术与高时效操作相结合,使这款 AFM 成为非常适合科学家和工业用户等群体的纳米技术分析工具。有两种不同的型号可供选择:Tosca 400 或 Tosca 200,前者适合大样品,属于高端 AFM,后者适合中型样品以及预算有限的用户。两者提供的性能、灵活性和质量水平相同。采用模块化理念,为未来的发展做好准备现在你获得的这款仪器已经可以满足未来的需求。其设计为为不远的将来能够扩展多种功能和可能性。可以在当前系统中添加新功能和模式。设计稳固,适用于工业应用安东帕 AFM 的设计专注于工业应用。仪器的机械和电子元件已经通过耐久性测试进行了全面检查。所有关键部件都必须通过这些测试,以确保能够在运行现场多年无故障运行。 紧凑型仪器,体积小巧仪器的两大部分——主机和控制器——在实验室空间和功能方面都做了优化。安东帕的 AFM 集先进的自动化与高精度于一体,同时只需要很少的空间。例如,压电陶瓷 驱动器仍留有充足空间用于安装其他模式或模块的电子扩展卡。 切尽在掌控安东帕 AFM 简化了与仪器的交互,操作非常简单。您只需将样品放在样品台上,安装悬臂梁,然后关闭仓门即可。其余的活动(比如样品定位、接触过程等等)均由软件来执行和控制。 数秒中内即可更换悬臂梁压电陶瓷驱动器 设计精巧,您可以使用我们的悬臂梁更换工具,非常轻松、快速地更换悬臂梁。只需将压电陶瓷驱动器放入工具中,然后向内或向外滑动悬臂梁。无需用镊子将悬臂梁放入压电陶瓷驱动器中,并且能保证悬臂处于最佳放置。
  • 【标准解读】氩气吸附静态容量法测定石墨烯粉体比表面积
    氩气吸附静态容量法是用氩气(Ar)作为吸附质,在液氩温度下用物理吸附仪测试粉体样品BET吸附比表面积,并采用多点法对检测数据进行分析处理的测量方法。氮气吸附BET法是测试固态物质比表面积的常用方法,用氮气(N2)作为吸附质,当N2在固态吸附剂表面的吸附行为符合理想的经典物理吸附模型时适用。若被测样品对N2分子存在特定吸附,则会造成比表面积测试结果的准确性、可靠性差。石墨烯是一类典型的二维碳纳米材料,具有优异的电、热和机械性能,在锂离子电池、集成电路、5G通信、新型显示等电热应用领域展现出广阔的产业应用前景。石墨烯粉体是我国商业化石墨烯产品的主要类型,由大量“石墨烯纳米片”组成,在锂离子电池电极材料、导电液、导热膜、重防腐涂料等产业领域已实现规模应用。石墨烯粉体的比表面积是影响其应用性能的关键特性参数之一,比表面积的准确可靠测定有利于石墨烯粉体的生产控制,进行应用性能调控。本标准给出了用氩气吸附静态容量法对产业化石墨烯粉体的比表面积进行准确测定的标准化测试分析方法,从很大程度上完善和补充国内现有石墨烯粉体测试方法标准的不足,可用于产业化石墨烯粉体的规格评价和质量控制,为推动石墨烯产业的高质量发展提供了标准技术支撑,具有重要的实用价值。一、背景对于固态样品比表面积的测定,业内通常依据国家标准GB/T 19587-2017/ISO 9277:2010《气体吸附BET方法测定固态物质比表面积》,但产业领域内根据此标准以N2作为吸附质测定石墨烯粉体的比表面积时,不同检测实验室间无法获得良好一致的检测结果,甚至在同一实验室对同一样品进行检测时,结果重复性也较差。国家标准指导性技术文件GB/Z 38062-2019《纳米技术 石墨烯材料比表面积的测试 亚甲基蓝吸附法》是针对石墨烯粉体的比表面积测试而制定的标准测定方法,但此文件中给出的测试样品需在液体中分散制样,试样处理过程复杂,影响因素繁多,从而造成实验过程的可控性及检测结果的重复性、复现性较差。本标准采用氩气吸附静态容量法来测定石墨烯粉体的比表面积,该方法具有简单、快速、准确的特点,能够有效地评估石墨烯粉体的表面性质。二、制定过程本标准涉及的技术和产业领域广泛,因此集合了国内相关领域的一批权威代表性的科研院所、检测分析平台、石墨烯粉体生产/应用企业、分析仪器厂家等产、学、研、用机构通力合作完成。牵头单位为国家纳米科学中心,共同起草单位有中国计量科学研究院、广州特种承压设备检测研究院、贝士德仪器科技(北京)有限公司、北京石墨烯研究院、青岛华高墨烯科技股份有限公司、冶金工业信息标准研究院、北京低碳清洁能源研究院、浙江师范大学、泰州飞荣达新材料科技有限公司、中国科学院山西煤炭化学研究所。起草工作组历时3年对标准技术内容的可靠性进行了充分的实验验证,深入考察了不同类型石墨烯粉体的均匀性、稳定性,样品预处理方式、准确称重和转移、脱气处理温度和时间、吸附气体选择、测试程序、石墨烯粉体是否含有微孔及如何处理、测试数据选取和分析处理等关键技术点,确保标准的技术内容具备科学性、可操作性和广泛适用性。三、适用范围本标准适用于具有Ⅱ型(分散的、无孔或大孔)和Ⅳ型(介孔,孔径2 nm~50 nm之间)吸附等温线的石墨烯粉体的比表面积测定。含有少量微孔、吸附等温线呈现出Ⅱ型和Ⅰ型相结合或Ⅳ型和Ⅰ型相结合的石墨烯粉体比表面积测定也适用。本标准描述的方法,其他类型的碳基纳米材料,如碳纳米管、碳纤维、多孔炭等比表面积的测定也可参照使用。四、主要内容本标准技术内容涵盖氩气吸附静态容量法测定石墨烯粉体比表面积的全流程,针对石墨烯粉体比表面积测定过程中的取样、称重、样品脱气处理温度和时间、测试程序设置以及比表面积计算给出了指引和规定,并在附录中给出了不同气体吸附质、不同类型石墨烯的比表面积测试实例及吸附热研究。术语和定义:包括不同类型石墨烯粉体、比表面积、气体吸附技术核心术语。一般原理:扼要介绍了氩气吸附静态容量法测量原理:以氩气为吸附质,在液氩温度(87.3 K)下通过静态容量法测量平衡状态下氩气分子的吸附等温线,采用BET多点法进行数据分析,获得石墨烯粉体样品的吸附量与比表面积。本文件应用范围包括Ⅱ型(分散的、无孔或大孔)和Ⅳ型(介孔,孔径2 nm~50 nm之间)吸附等温线以及II型和I型相结合或Ⅳ型和I型相结合的吸附等温线。氩气吸附静态容量法检测示意图(图1)、不同类型的吸附等温线图(图2)附下。取样和称重:取样量应大于样品的最小取样量,并根据仪器说明书综合考虑取样量。取样量宜使总表面积处于10 m2~120 m2范围。表观密度较大的样品可直接取样;表观密度小、易飘洒的样品,宜震实后取样,且选用较大体积的测试样品管。称重时需对精密电子天平进行校准,并注意气体回填、环境温度变化等因素的影响。标准中给出了如何称取不同类型石墨烯粉体的推荐操作。脱气条件和测试程序:测定前,应通过脱气除去样品表面的物理吸附物质,同时要避免表面发生不可逆的变化。脱气温度应低于样品的热分解温度,用热重分析法确定合适脱气温度。脱气时间由样品管内的真空度决定,推荐在脱气温度下样品管内的真空度最终达到≤1 Pa。标准中给出了如何确定脱气温度和时间、详细的测试程序和应满足的要求,以及不同类型测试样品的数据点选取原则和注意事项等。实验数据处理:详细给出了基于BET多点物理吸附法计算比表面积的方法和要求,及测试样品分别在含微孔、不含微孔情况时,如何对测试数据进行处理和分析。检测报告:基于测试过程和测试结果,安全要求给出检测报告并对测试结果进行不确定度分析。测试实例:附录中详尽给出了具有典型代表性的不同类型石墨烯粉体的测试实例,并展示了用不同吸附质气体(氩气、氮气、氧气、二氧化碳、氪气)顺序进行吸附时,测试样品所表现出的吸附行为差异,实验数据明确表明某些石墨烯粉体测试样品对N2分子存在特定吸附情况。通过研究不同类型石墨烯粉体吸附N2和Ar时的吸附热差异,进一步验证了石墨烯粉体存在对氮气的特异性吸附行为的存在,表明了选择Ar作为吸附质采取氩气吸附静态容量法测定石墨烯粉体比表面积的必要性。五、理论依据浅释在石墨烯粉体测试样品均匀性、稳定性满足测试要求的前提下,用氮气吸附BET法测量石墨烯粉体比表面积的准确性、可靠性较差的原因在于N2存在特定吸附行为:由不同生产厂家、不同生产工艺的产业化石墨烯粉体,通常不可避免的含有片层内缺陷、片径边缘位错、晶界等,从而造成处于特定位点上的碳原子活跃程度存在明显差异。此外不同表面改性生产工艺也会造成石墨烯粉体样品表面功能基团(如-OH)的差异。用具有四极矩的N2分子作为吸附质,会与石墨烯粉体中的活跃碳原子或极性吸附基团间形成特定吸附,使得形成不符合理想经典物理吸附模型的分子排列取向,造成多点吸附曲线的线性相关性较差,导致比表面积测试结果的准确性、可靠性也较差。氩气分子是单原子气体分子,电子已完全配对且不存在任何成键轨道,通常认为其不具有化学活性。氩气分子不存在四极矩,作为吸附质在石墨烯粉体材料表面吸附时,对样品表面结构或官能团的敏感性低,其吸附行为符合理想经典物理吸附模型,所以在液氩温度下进行比表面积测定时,可用经典BET理论进行计算。由于氩气与氮气的极化率和分子尺寸极为相似,他们的非特定吸附性质也极为相似,在非极性吸附剂上,氮的吸附热和氩的吸附热几乎相等。本标准用不同类型、不同表面修饰、不同极性的石墨烯粉体样品进行详细的试验验证,证实了采用Ar作为吸附质测定石墨烯粉体比表面积的科学性和合理性。本文作者: 刘忍肖 教授级高工;国家纳米科学中心 中科院纳米标准与检测重点实验室Email: liurx@nanoctr.cn 闫晓英 工程师; 国家纳米科学中心 技术发展部Email:yanxy@nanoctr.cn
  • 应用 | 一种具有防冰性能的超疏水表面的制备与研究
    研究背景凛冬将至,寒潮来袭,结冰是造成许多安全事故的重要原因。飞机防冰/除冰技术一直是航空工业的一个重要研究领域。飞机积冰主要发生在平尾、垂尾和发动机真空罩等外露表面,已成为威胁飞行安全和稳定性的严重问题。研究表明,飞机表面结冰主要是由于大量过冷水滴聚集和冻结造成的,特别是当飞机穿越过冷云层时。本文报告了通过光刻结合化学刻蚀方法制备了稳定的纳米片-微坑结构的超疏水表面,表面的防冰性和超疏水性均优于单一结构表面,且超疏水等级结构表面具有较高的非润湿性,接触角高达173°,滚动角低至4.5°,具有优异的超疏水性能和抗结冰性能,为航空工业的应用提供了一个理想的平台。实验仪器润湿性实验,使用KRÜ SS DSA100接触角分析仪。在样品表面滴落4 μl液滴测试接触角和滚动角。重复3次,计算平均值来保证接触角的准确性。为了进一步检验低温润湿性,在-18℃条件下放置样品和去离子水,直到去离子水变成过冷。然后,我们尝试通过在不同样品的表面喷洒过冷的水滴来模拟冻雨的条件。使用高速的相机拍摄,快速比较这些样品的不同润湿性。KRÜ SS DSA100接触角分析仪TC40温控腔箱:温控范围-30℃到160°C结论与讨论表面形貌在本节中,我们通过三种不同的处理方法构建了三个超疏水结构表面,目的是分析和研究表面形貌、润湿性和抗冰性能之间的相关性。此外,我们还制备了一个光滑的疏水铝表面作为标准对照,并与三种超疏水表面的抗冰性能进行了比较。三种结构形态的FESEM图像如图1所示。四种类型的表面处理如下:使用FAS-17改性的铝衬底表面(样品1),带有微坑结构FAS-17改性的铝衬底表面(样品2),带有纳米片FAS-17改性的铝衬底表面(样品3),具有分层结构(微坑规则阵列和纳米片)FAS-17改性的铝衬底表面(样品4)。 图1. 通过三种不同的处理获得的分层形态的扫描电镜图像:(a)微坑结构表面(样品2);(b)纳米片结构表面(样品3);(c)微/纳米分层结构表面(样品4)。常温和低温下的润湿性测试如图2所示,通过比较相同样品FAS-17修饰前后的接触角,改性后样品疏水性大幅提高。在光滑的衬底表面(样品1),通过降低表面自由能,液滴接触角可以增加到大约120°。这也证明了通过引入规则排列的CF3基团可以建立超疏水表面,此时表面能最低,为6.7 mJ/m2。样品3和样品4具有良好的超疏水性,使得水滴很容易从这些表面滚落,这可以用Cassie-Baxter模型来详细解释,说明表面的微观结构在提高超疏水性方面起着关键作用。超疏水纳米分层结构表面(样品4)具有较高的非润湿性,接触角高达约173°,滚动角仅仅为4.5°。与其他单结构表面相比,纳米片-微坑分层结构表面的超疏水性优于任何单结构表面,微尺度和纳米尺度结构的结合明显地捕获了更多的空气,导致在液滴下存在一个由无数空气袋构成的密封空气层。 图2. FAS-17改性前后4种表面结果的接触角和滚动角考虑到飞机的实际使用条件,将过冷水滴喷洒在低温下的测试超疏水性和防冰性能,结果表明,样品3和样品4可以防止过冷水滴的积累,表现出良好的超疏水性。相反,喷在样品1和样品2上的过冷水滴则表现出一定程度的亲水性。显然,研究结果证明,具有微/纳米结构的超疏水表面有效地排斥了被喷洒的冷冻水。结论综上所述,我们结合光刻工艺和化学蚀刻方法,巧妙地设计和制备了一种具有抗冰性能的超疏水分层结构表面。超疏水表面比其他单结构表面具有更强的非润湿性,并且具有优异的防冰性能,防止了过冷水滴的积累。因此,具有微/纳米结构的超疏水表面在航空工业中更具有作为飞机防冰材料的潜力。本文有删减,详细请参考原文。G.Wang, Y. Shen, J. Tao, X. Luo, L. Zhang and Y. Xia, Fabrication of a superhydrophobic surface with a hierarchical nanoflake–micropit structure and its anti-icing properties, RSC Adv., 2017, 7, 9981DOI: 10.1039/C6RA28298A
  • 纳米纤维素表面处理对PMMA 复合材料的性能影响研究
    HS-TGA-101热重分析仪(TG、TGA)是在升温、恒温或降温过程中,观察样品的质量随温度或时间的变化,目的是研究材料的热稳定性和组份。广泛应用于塑料、橡胶、涂料、药品、催化剂、无机材料、金属材料与复合材料等各领域的研究开发、工艺优化与质量监控.纳米纤维素表面处理对PMMA 复合材料的性能影响研究【1.濮阳职业技术学院;2、河南大学濮阳工学院 冯婷婷】纳米纤维素表面处理对PMMA 复合材料的性能影响研究纳米纤维素表面处理对PMMA 复合材料的性能影响研究上海和晟 HS-TGA-101 热重分析仪
  • 精微高博“高性能氮吸附比表面及孔径分析仪”项目通过技术鉴定
    仪器信息网讯 2010年4月20日,受北京精微高博科学技术有限公司委托,中国分析测试协会组织相关专家对其“高性能氮吸附比表面及孔径分析仪”项目进行了技术鉴定。清华大学金国藩院士担任本次鉴定会主任,参加鉴定会的还有中国分析测试协会张渝英秘书长,中国分析测试协会汪正范研究员,北京钢铁研究总院胡荣泽教授,北京理工大学傅若农教授,北京燕山石化公司研究院刘希尧教授,中国石油大学赵震教授等十余位专家。 鉴定会现场 清华大学金国藩院士主持鉴定会 中国分析测试协会张渝英秘书长   “比表面积”是指每克物质中所有颗粒总外表面积之和,比表面积对于材料的吸附、催化、吸波、抗腐蚀、烧结等功能具有重要的影响。目前比较成熟的测定比表面积的方法是动态氮吸附法,已经列入国际标准和国家标准(如国际标准ISO-9277,美国ASTM-D3037,国家标准GB/T 19587-2004)。北京精微高博科学技术有限公司是比表面仪、孔隙率分析仪的专业生产厂家,成立于2004年,目前已经有300多个国内用户。   鉴定会开始,首先由该项目负责人北京精微高博科学技术有限公司董事长、北京理工大学钟家湘教授作“JW系列比表面及孔径分析仪研制报告”。钟家湘教授先介绍了JW系列比表面及孔径分析仪的研制背景:2000年实现了对直接对比法的操作机械化,并融入了计算机技术;2004年解决了氮气和氦气流量的精确控制等关键技术;2005年研制成功动态、常压、单气路孔径分析仪;2007年研制成功全自动动态氮吸附比表面仪;2008年研发了可以测试吸附等温线以及吸脱附滞后环的新方法;2009年研究成功动态阶梯法比表面测定新方法。最后,钟教授着重讲解了动态氮吸附BET比表面测定仪和静态容量法BET比表面测定仪的总体设计,抽气微调阀、真空系统、压力测试点精度控制等关键部件的技术创新以及所能够达到的技术指标。 北京精微高博科学技术有限公司董事长钟家湘教授   之后专家严格审核了仪器的技术资料、权威机构的测试报告、科技查新资料、用户反馈信息等。在讨论和质疑环节中,各位专家就仪器的可靠性和稳定性、测试报告的规范性、相关标准的制定等问题与项目负责方进行了深入的交流和探讨,并提出了许多建设性意见。 现场考察仪器 JW系列氮吸附仪   最后,经各位专家充分讨论,一致达成以下鉴定意见:   1. 北京精微高博科学技术有限公司先后研发成功:动态氮吸附BET比表面测定仪、动态常压单气路比表面及孔径分析仪、静态容量法BET比表面测定仪、静态容量法比表面及孔隙度分析仪等两大系列十余种机型,国内外用户已超过300家,为我国氮吸附仪的发展做出了贡献   2. 在动态氮吸附仪的研制中,采用了精密且快速的流量调节系统、准确的定量氮气自动切入系统和无污染真空预处理系统等技术,新开发的动态可测吸脱附曲线和滞后环的方法以及动态阶梯法BET比表面测定仪均达到了国内外先进水平   3. 在静态容量法氮吸附仪的研制中,创造了独有的微型精密微调装置、双级真空系统、以及测试压力点精密控制的软硬件系统,使仪器的控制精度达到国际先进水平,在T-图分析及微孔测试分析方面,已取得突破,填补了国内的空白   4. JW系列氮吸附仪,包括动态和静态两个系列,经过国家计量部门采用比表面在8m2/g-80m2/g的标准样品的检测时,比表面的测试重复性精度±1%,总孔体积和平均孔径的测试重复性精度±1.5% ,达到了国际先进水平 测试速度优于国内外同类仪器的水平   5. JW系列氮吸附比表面及孔径分布测定仪是自主创新与现代技术集成,具有我国自己的特色和自主的知识产权,总体上达到了国内领先水平,部分指标达到了国际先进水平。   鉴定委员会一致同意通过鉴定,希望今后进一步提高产品的性能指标,完善产品的功能,尽快占领国内外市场。   关于北京精微高博科学技术有限公司   北京精微高博科学技术有限公司,以北京理工大学为技术背景,是北京科委批准的高新技术企业,专业生产氮吸附比表面仪及孔径分布(孔隙率)分析仪。公司设有专门的技术研发部门,销售及售后服务部门,在上海设有分公司,为客户提供高品质的产品及高效的服务是公司首要宗旨。   精微高博在中国比表面积及孔径测试仪领域独具特殊优势,是中国最大的氮吸附仪研制、生产、销售的厂家,是中国动态氮吸附BET比表面和孔径分布测试仪的原创者和开拓者。精微高博作为国产仪器的代表,与国外仪器一起参与了国家标准物质比表面标定的200余种样品的测试,产品经计量院出具的检测报告证明了测试精度高,重复性好,达到国际先进水平,完全可代替进口,与国外仪器相比,还具有质优价廉的优势。
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