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声表面波微流控

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  • 气相色谱中的声表面波传感器简介

    [align=left][font='宋体'][size=16px]摘要:介绍[/size][/font][font='宋体'][size=16px][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url]中[/size][/font][font='宋体'][size=16px]有关[/size][/font][font='宋体'][size=16px][color=#ff0000]声表面波[/color][/size][/font][font='宋体'][size=16px][color=#ff0000]传感器[/color][/size][/font][font='宋体'][size=16px]的原理和应用场景……[/size][/font][/align] [font='宋体'][size=16px][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url]是常用的分析仪器,主要是利用物质的物理化学性质差异,对多组分混合物进行分离和测定,目前作为有机定量分析方法中最重要的分支,在石油化工、医药工业、食品安全和环境监测等方面具有广泛的应用。作为精密仪器而言,在[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url]的仪器实现中,仪器需要接受光、声、热、电、磁等多种信号,因此需要安装多种多样的传感器,用以将各种信息转化为电信号,从而进行仪器各种功能的实现,并输出响应的结果。[/size][/font] [font='宋体'][size=16px][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url]中常用的传感器有十多种,主要有温度传感器、压力传感器、流量传感器等,其原理各不相同,本文主要介绍有关[/size][/font][font='宋体'][size=16px][color=#ff0000]声表面波[/color][/size][/font][font='宋体'][size=16px][color=#ff0000]传感器[/color][/size][/font][font='宋体'][size=16px]的原理和应用场景等内容。[/size][/font] [font='宋体'][size=16px]1 传感器概述[/size][/font] [font='宋体'][size=16px]根据国家标准《GB/T 7665-2005 传感器通用术语》的定义,传感器(transducer/sensor)指“能感受被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置,通常由敏感元件和转换元件组成”。其中,敏感元件(sensing element),指传感器中能直接感受或响应被测量的部分;转换元件(transducing element),指传感器中能将敏感元件感受或响应的被测量转换成适于传输或测量的电信号部分 。[/size][/font] [font='宋体'][size=16px]2 [/size][/font][font='宋体'][size=16px]声表面波[/size][/font][font='宋体'][size=16px]传感器[/size][/font][font='宋体'][size=16px]工作原理[/size][/font] [font='宋体'][size=16px]声表面波传感器则[/size][/font][font='宋体'][size=16px]是[/size][/font][font='宋体'][size=16px]结合[/size][/font][font='宋体'][size=16px]逆[/size][/font][font='宋体'][size=16px]压电效应[/size][/font][font='宋体'][size=16px]、压电效应[/size][/font][font='宋体'][size=16px],将[/size][/font][font='宋体'][size=16px]电信号变换为声信号并沿着衬底表面扩散,最后再[/size][/font][font='宋体'][size=16px]变换为电信号输出以达到电--声--[/size][/font][font='宋体'][size=16px]电之间[/size][/font][font='宋体'][size=16px]的变换[/size][/font][font='宋体'][size=16px]的器件。[/size][/font] [font='宋体'][size=16px]2[/size][/font][font='宋体'][size=16px].1 几个概念[/size][/font] [font='宋体'][size=16px]当石英等晶体受到某一[/size][/font][font='宋体'][size=16px]方向上的外力时,在其表面会有电荷出现。其原因是,受到压力的晶体会发生一定的形变,[/size][/font][font='宋体'][size=16px]形变导致其内部产生极化,从而在相应的表面[/size][/font][font='宋体'][size=16px]上出现电荷,且电荷的面密度与外力的大小有关。如果作用力的方向发生了改变,电荷的极性也将随之变化。当外力撤销后,该晶体又会恢复到不带电的状态。这种现象被称为[/size][/font][font='宋体'][size=16px]压电效应(Piezoelectric Effect)[/size][/font][font='宋体'][size=16px]。[/size][/font] [align=center][img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2024/08/202408161005356471_3404_1856270_3.png[/img][/align] [font='宋体'][size=16px]压电效应存在逆效应[/size][/font][font='宋体'][size=16px],[/size][/font][font='宋体'][size=16px]称为[/size][/font][font='宋体'][size=16px]逆压电效应(Converse Piezoelectric Effect)[/size][/font][font='宋体'][size=16px],[/size][/font][font='宋体'][size=16px]也就是电场能够使压电材料发生形变[/size][/font] [font='宋体'][size=16px]声表面波([/size][/font][font='宋体'][size=16px]Surface acoustic wave[/size][/font][font='宋体'][size=16px])[/size][/font][font='宋体'][size=16px]简称 SAW,[/size][/font][font='宋体'][size=16px]是[/size][/font][font='宋体'][size=16px]在固体半空间表面存在的一种沿表面传播,能量集中于表面附近的弹性波[/size][/font][font='宋体'][size=16px],[/size][/font][font='宋体'][size=16px]又称为表面声波[/size][/font][font='宋体'][size=16px],[/size][/font][font='宋体'][size=16px]由[/size][/font][font='宋体'][size=16px]英国物理学家瑞利(Rayleigh)在19世纪80 年代研究地震波的过程中偶尔发现[/size][/font][font='宋体'][size=16px]。[/size][/font] [font='宋体'][size=16px]2[/size][/font][font='宋体'][size=16px].2 声表面波传感器的原理[/size][/font] [font='宋体'][size=16px]声表面波(SAW)传感器[/size][/font][font='宋体'][size=16px]是[/size][/font][font='宋体'][size=16px]运用声表面波技术,[/size][/font][font='宋体'][size=16px]以[/size][/font][font='宋体'][size=16px]声表面波器件作为传感元件,[/size][/font][font='宋体'][size=16px]通过压电效应和[/size][/font][font='宋体'][size=16px]逆[/size][/font][font='宋体'][size=16px]压电效应[/size][/font][font='宋体'][size=16px],[/size][/font][font='宋体'][size=16px]将[/size][/font][font='宋体'][size=16px]声表面波器件中声表面波的速度或频率的变化反映出来,并转换成电信号输出的传感器。[/size][/font] [font='宋体'][size=16px]以[/size][/font][font='宋体'][size=16px]声表面波[/size][/font][font='宋体'][size=16px]气体传感器[/size][/font][font='宋体'][size=16px]为例,其结构示意如下[/size][/font][font='宋体'][size=16px],[/size][/font][font='宋体'][size=16px]主要包含[/size][/font][font='宋体'][size=16px][color=#ff0000]压电基底[/color][/size][/font][font='宋体'][size=16px]、激励和检测 SAW 的[/size][/font][font='宋体'][size=16px][color=#ff0000]叉指换能器(IDTs)[/color][/size][/font][font='宋体'][size=16px]以及具有选择吸附性的[/size][/font][font='宋体'][size=16px][color=#ff0000]敏感膜[/color][/size][/font][font='宋体'][size=16px]三部分[/size][/font][font='宋体'][size=16px]:[/size][/font] [img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2024/08/202408161005365558_3661_1856270_3.png[/img] [font='宋体'][size=16px][color=#ff0000]叉指换能器(IDTs)[/color][/size][/font][font='宋体'][size=16px]是[/size][/font][font='宋体'][size=16px][color=#ff0000]压电基底[/color][/size][/font][font='宋体'][size=16px]上具有周期性的[/size][/font][font='宋体'][size=16px][color=#ff0000]金属电极[/color][/size][/font][font='宋体'][size=16px],[/size][/font][font='宋体'][size=16px]其主要的工作原理是利用压电效应以及逆压电效应原理产生或者接收声表面波,从而[/size][/font][font='宋体'][size=16px]实现声[/size][/font][font='宋体'][size=16px]和电信号之间的相互转换[/size][/font][font='宋体'][size=16px]。[/size][/font][font='宋体'][size=16px]当其中一组 IDT受到交变信号的作用,会产生周期与一对叉指间隔距离相同的电场。在逆压电效应刺激作用下,由于弹性形变导致压电材料发生振动,将电信号转为弹性波信号传输到衬底的另一端。另外一组叉指换能器接收到传输过来的声波,在压电效应的刺激下下,把声波信号输出为电信号。[/size][/font] [font='宋体'][size=16px][color=#ff0000]敏感膜[/color][/size][/font][font='宋体'][size=16px]对待测气体具有选择吸附性、可逆性和高稳定性[/size][/font][font='宋体'][size=16px],[/size][/font][font='宋体'][size=16px]在吸收待测气体后会[/size][/font][font='宋体'][size=16px]引起[/size][/font][font='宋体'][size=16px]声[/size][/font][font='宋体'][size=16px]表面波[/size][/font][font='宋体'][size=16px](传播速度[/size][/font][font='宋体'][size=16px]、[/size][/font][font='宋体'][size=16px]频率或相位等)物理参数的变化,从而实现对待测气体的检测。[/size][/font] [font='宋体'][size=16px]3[/size][/font][font='宋体'][size=16px] [/size][/font][font='宋体'][size=16px]声表面波[/size][/font][font='宋体'][size=16px]传感器[/size][/font][font='宋体'][size=16px]在[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url]中的[/size][/font][font='宋体'][size=16px]应用场景[/size][/font] [font='宋体'][size=16px]声表面波传感器[/size][/font][font='宋体'][size=16px]在化学分析中,最常见的用途是作为气体传感器测定含量,如[/size][/font][font='宋体'][size=16px]二氧化氮[/size][/font][font='宋体'][size=16px]、[/size][/font][font='宋体'][size=16px]二氧化碳[/size][/font][font='宋体'][size=16px]、氢气[/size][/font][font='宋体'][size=16px]、甲醛[/size][/font][font='宋体'][size=16px]等。[/size][/font] [font='宋体'][size=16px]另外,也有将声表面波传感器作为[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]器的检测器[/size][/font][font='宋体'][size=16px],[/size][/font][font='宋体'][size=16px]在公共安全、环境监测、食品和药品检测[/size][/font][font='宋体'][size=16px]等方面得到了应用。[/size][/font] [img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2024/08/202408161005365774_2099_1856270_3.png[/img] [font='宋体'][size=16px]声表面波[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url][/size][/font][font='宋体'][size=16px]具有灵敏度高、色谱柱升温速度快[/size][/font][font='宋体'][size=16px]([/size][/font][font='宋体'][size=16px]~[/size][/font][font='宋体'][size=16px]20[/size][/font][font='宋体'][size=16px]℃[/size][/font][font='宋体'][size=16px]/s)[/size][/font][font='宋体'][size=16px]、体积小,可实现痕量气体的广谱(挥发和半挥发性有机物)、快速( 5 min)、高灵敏度([/size][/font][font='宋体'][size=16px]ppb[/size][/font][font='宋体'][size=16px]~[/size][/font][font='宋体'][size=16px]ppt[/size][/font][font='宋体'][size=16px] 级) 现场分析的特点[/size][/font][font='宋体'][size=16px]。[/size][/font] [font='宋体'][size=16px]4[/size][/font][font='宋体'][size=16px] 小结[/size][/font] [font='宋体'][size=16px]声表面波传感器能够精确测量物理、化学等信息 (如温度、应力[/size][/font][font='宋体'][size=16px]、[/size][/font][font='宋体'][size=16px]气体密度)[/size][/font][font='宋体'][size=16px],[/size][/font][font='宋体'][size=16px]目前已经形成了包括声表面波压力传感器、声表面波温度传感器、声表面波[/size][/font][font='宋体'][size=16px]生物基因传感器、声表面波化学[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相[/color][/url]传感器以及智能传感器等多种类型,未来将会有更广阔的的应用范围。[/size][/font] [font='宋体'][size=16px]说明:本文2024年首发于公众号“[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url]分析”[font='宋体']。[/font][/size][/font]

  • 我科学家构建漏声表面波生物传感器检测系统

    为临床标本病原微生物直接检测开拓新方法 中国科技网讯 近日,记者从第三军医大学大坪医院野战外科研究所获悉,该院所检验科主任陈鸣教授带领科研团队通过8年攻关,成功构建了用于大分子检测的漏声表面波生物传感器检测系统。该检测技术具有高度特异性、敏感性和低成本的特点,并已应用于单核苷酸多态性的检测,对临床诊断和指导疾病治疗有重要意义。日前,相关论文发表在国际传感器领域权威期刊《生物传感器与生物电子学》杂志上。 单核苷酸多态性(SNP)作为第三代遗传标记,目前广泛应用于病原微生物分型、临床耐药分析等领域。用于检测SNP的DNA测序、单链构象多态性等传统非均相分析方法,操作复杂且通量不高,导致数据可靠性降低。虽然基因芯片、变性高效液相色谱仪等技术能快速、高效、大批量检测基因组中的SNP,但设备价格昂贵,且技术上需要放射性或荧光标记等,还存在重复性差、结果难以标准化判定等缺陷。 生物传感器这种方法可以解决检测中存在的不足。随着声光、微电子技术的发展,一种新型传感器——漏声表面波传感器逐渐发展起来。与其他类型的生物传感器相比,漏声表面波传感器的检测基频更高,同时更适用于液相分析。 在长达8年的实验研究中,课题组与其他单位合作,共同设计制作了双通道LSAW传感器和数据分析采集软件,成功地构建了漏声表面波传感器检测系统。该系统建立了基于“DNA酶连接反应和生物酶放大”的新型漏声表面波生物传感器SNP检测技术。实验证明,该检测方法具有较高的灵敏度。 据介绍,该课题组构建的新型漏声表面波生物传感器SNP检测技术,与传统的SNP检测方法完全不同,将为临床标本病原微生物的直接检测开拓全新的方法。(邹争春 记者陈磊) 《科技日报》(2012-04-27 一版)

  • 薄膜表面穿透孔的孔径检测

    我现在使用的薄膜,可以渗透水蒸气,但是不能透过液态水。所以想找相关得仪器测试测试一下薄膜表面能够穿透薄膜的孔的大小,做过扫面电镜和比表面积及孔径分析仪的检测,扫面电镜只能看到薄膜表面的凹坑,不能确定这个凹坑是否穿透薄膜。孔径分析也是这样,测得都是凹坑的孔径分布。但我现在想做穿透孔的测试,望大神们给予建议,谢谢!

  • 薄膜表面穿透孔的孔径检测

    我现在使用的薄膜,可以渗透水蒸气,但是不能透过液态水。所以想找相关得仪器测试测试一下薄膜表面能够穿透薄膜的孔的大小,做过扫面电镜和比表面积及孔径分析仪的检测,扫面电镜只能看到薄膜表面的凹坑,不能确定这个凹坑是否穿透薄膜。孔径分析也是这样,测得都是凹坑的孔径分布。但我现在想做穿透孔的测试,望大神们给予建议,谢谢!

  • 新技术可将光信号变成沿金属表面行进的波

    有助于下一代单芯片光子互联的实现2013年04月25日 来源: 科技日报 作者: 刘霞 科技日报讯据物理学家组织网4月22日报道,美国科学家制造出一种新的纳米尺度的连接设备,能将光学信号转变成沿金属表面行进的波。更为重要的是,新设备还能识别偏振光的偏振方向,并据此朝不同的方向发送信号。研究发表在4月19日出版的《科学》杂志上。 科学家们表示,最新研究提供了一种新的方式,让人们能在亚波长尺度下精确地操控光,而不会破坏可能携带有数据的信号,这为有效地从光子设备传递信息给电子设备从而实现下一代单芯片光子互联打开了大门。 该研究的合作者、哈佛大学工程和应用科学学院的研究生巴尔萨泽·穆勒说:“如果你想朝一块拥有很多元件的小芯片周围发送一个数据信号,那么,你需要能精确地控制信号的行进方向。如果你无法做到这一点,信号就有可能丢失。方向是信号能否成功传递的重要因素。” 过去,科学家们也能通过改变光射入连接设备表面的角度来控制这些波的行进方向。但就像穆勒所说的:“这实在很麻烦,光学电路很难成一条直线,因此,为了给信号设定方向而不断重新调整角度非常不实际。” 新连接设备由一层薄薄的金组成,其上布满小孔,科学家们设计的天才之处正在于这些切口形成的像鲱鱼鱼骨(箭尾形)一样的图案。该研究的主要作者、哈佛大学工程与应用科学学院的费德里科·卡帕索教授指出:“迄今为止,科学家们一直采用一系列平行的沟槽(格栅)来做这类事情,虽然它也能完成,但很多信号会丢失,而新设备上的新结构则能采用一种非常简单和优雅的方式来控制信号的行进方向。” 现在,光只需要垂直地射入即可,新设备会做其他事情。它会将入射光变成表面等离子体激元(在金属表面存在的自由振动的电子与光子相互作用产生的沿着金属表面传播的疏密波)。它也会阅读入射光波的偏振方向——直线、左旋圆极化还是右旋圆极化,然后为其安排合适的路径。新设备甚至能将一束光分成两部分并朝不同方向发送不同的部分,这就使得多通路信息传送成为可能。 新结构非常微小,每个图案单元比可见光的波长还要小,因此,科学家们认为,新结构应该很容易同平面光学等新奇技术整合。然而,卡帕索表示,新设备最有可能用于未来的高速信息网络内——纳米尺度的电子设备(目前已经出现)、光子设备和等离子体有望集成在一块微芯片上,从而实现下一代单芯片光子互联。(刘霞) 《科技日报》 2013-03-25 (二版)

  • 10月18日直播|《比表面与孔径分析原理及应用》系列讲座之第三讲开播啦!

    [b][color=#ff0000]讲师介绍:[/color][/b]钟家湘 : 北京理工大学材料学院教授,获得国务院颁发的政府特殊津贴;2004至2017年,担任北京精微高博科学技术有限公司学术带头人,曾研发成功多种系列的氮吸附比表面及孔径分析仪,被誉为中国氮吸附仪的开拓者,2015年获我国第二届科学仪器行业“研发特别贡献奖”[color=#ff0000][b]内容简介:[/b][/color]本讲主要详细介绍:超细粉体中孔径分布的氮吸附法的分析原理;孔径分布的表征方法,各种表征参数的正确含义;BJH法进行孔径分布的分析中,值得注意的若干问题。比表面与孔径分析原理及应用专家系列讲座目录第一讲 [color=#ffffff]1.[/color]氮吸附法比表面及孔径分析原理[color=#ffffff][/color]第二讲 连续流动色谱法比表面仪原理及应用第三讲 静态容量法比表面及孔径分析仪原理及应用第四讲 氮吸附法介孔与大孔的测试与分析第五讲 氮吸附法微孔的测试与分析第六讲 密度函数理论在孔径分析中的应用[b][color=#ff0000]免费报名链接:[/color][/b][url]https://www.instrument.com.cn/ykt/course/live/index?sid=115[/url][b][color=#ff0000]直播时间:[/color][/b]2018/10/18 10:00[b][color=#ff0000]温馨提示:[/color][/b]本讲座直播免费哦,点播需购买整个系列讲座,详情见[url]https://www.instrument.com.cn/ykt/course/course/detail?sid=106[/url],还有8个免费名额哦,先到先得![color=#ffffff]2.连续流动色谱法比表面仪原理及应用[/color][color=#ffffff]3.[/color][color=#ffffff]静态容量法比表面及孔径分析仪原理及应用[/color][color=#ffffff]4.氮吸附法介孔与大孔的测试与分析[/color][color=#ffffff]5.氮吸附法微孔的测试与分析[/color][color=#ffffff]6.密度函数理论在孔径分析中的应用[/color][color=#ffffff]1.氮吸附法比表面及孔[/color][color=#ffffff]径分析原理[/color][color=#ffffff]2.连续流动色谱法比表面仪原理及应用[/color][color=#ffffff]3.[/color][color=#ffffff]静态容量法比表面及孔径分析仪原理及应用[/color][color=#ffffff]4.氮吸附法介孔与大孔的测试与分析[/color][color=#ffffff]5.氮吸附法微孔的测试与分析[/color][color=#ffffff]6.密度函数理论在孔径分析中的应用[/color]

  • 表面微生物的心得

    表面微生物,微生物检测(定性试验)的一些心得提到表面微生物检测,检测人可能会很头疼。今天我想借着这个机会,把我在国外的一些同行那里吸收到的经验分享给大家,也希望借此机会可以达到共勉。那么,我们为什么需要表面微生物采集检测?首先,说说什么是表面微生物擦拭试验?因为它对于监测处理食品的环境卫生对确保食品安全至关重要。以下文章解释了擦拭试验的目的和方法,该试验被推荐用于评估微生物对环境的污染,即微生物检验的卫生监测。一、什么是擦拭试验法? 以及它的目的是什么?导致食物中毒的微生物一般是由食物处理者带入食品厂和厨房的。然而,它们也以另外两种模式存在于食品处理环境中。第一个是空气中的细菌,它们存在于空气中。另一种是表面传播的细菌,它们粘附在各种表面上,如食品、餐具、设备、设施和食品处理人员的手和手指上。擦拭试验也是为了检测这些表面附着的细菌。 它是验证与食品有关的环境的生物卫生的测试之一。此外,在我们所在的国家里,各地方监管机关和法令指定城市制定的卫生管理和操作标准将擦拭检查描述为 "定期进行产品检查和擦拭检查以确认设施的卫生状况"。(在这里我们不再赘述。)二、擦拭试验法所揭示的内容环境中的微生物对人眼来说是看不见的。然而,通过擦拭测试的方法可用于检测和显示微生物的存在,如大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和诺瓦克病毒。擦拭试验法还不仅显示了导致食物中毒的微生物是否存在于试验对象上,而且如果存在,并对于它们在多大程度上存在并污染了环境做出判定。(定量和定性实验)因此,擦拭试验可用于监测食品处理环境中存在的微生物。通过检测高污染区域,有可能确定问题区域,划定风控区域并制定解决方案。三、擦拭试验方法之样品收集可以通过用试管棉签套组或者采菌棉擦拭测试对象或用介质直接接触测试对象来收集标本。用采菌棉进行擦拭测试对象,用采菌棉擦拭物体表面的一定区域。下面就做详细图例和讲解。● 用采菌棉擦拭测试对象(印章式采菌方法)?100cm2(10×10cm)范围内进行曲线采菌①砧板擦拭试验方法实例?擦拭砧板的表面②刀擦拭检查法的例子?擦拭菜刀的表面③手工擦拭检查法的例子?擦掉处理食物的人的手掌?采集工作人员指尖这种方法的优点是可以有效地从各种测试对象的表面收集微生物。● 直接盖章法培养基与待测物的表面直接接触,物体表面的微生物被转移到培养基的表面。手部擦拭试验的例子?直接在手掌上盖章之后,对其进行培养,并测量在培养基上形成的细菌菌落的数量。这种方法使用起来很简单,可以很容易地收集样品,但缺点是很难从弯曲的表面收集样品。四、其他试验法通过直接收集的标本进行培养,并计算细菌菌落的数量。用棉签擦拭的标本的培养法或ATP法进行检测。● 培养方法在培养方法中,从拭子中提取的样品溶液被涂抹在培养基上并进行培养。经过一到两天的培养,包括大肠杆菌和葡萄球菌在内的活菌的菌落数量可以用来确定测试对象的污染状况。只有经过培养之后才能确定环境中生存的微生物。● ATP法ATP方法检测存在于生物体内的三磷酸腺苷,具有提供快速结果的优势。然而,ATP方法并不能检测微生物本身。 这些结果应仅作为一种指导。它一般用于有限的应用,例如对清洁后的环境进行评估。总结本文对擦拭试验进行了概述。处理食品的工厂和厨房的管理人员需要定期监测他们所控制的环境的卫生状况。来源:上新生物科技有限公司soukouei原创分享

  • 【分享】比表面及孔径测定仪的分析方法

    [center]比表面及孔径测定仪的分析方法[/center] 表面积:颗粒的表面积包括内表面积和外表面积两部分。外表面积是指颗粒轮廓所包络的表面积,它由颗粒的尺寸、外部形貌等因素所决定。内表面积是指颗粒内部孔隙、裂纹等的表面积。 比表面积:单位体积(或单位质量)物体的表面积,称为该物体的比表面积或比表面。 常用的比表面分析方法: (1) BET吸附法 吸附法是在试样颗粒的表面上吸附截面积已知的吸附剂分子,根据吸附剂的单分子层吸附量计算出试样的比表面积,然后换算成颗粒的平均粒径。(2) 气体透过法 气体透过法的理论根据是kozeny Carman关于层流状态下气体通过固定颗粒层时透过流动速度与颗粒层阻力的关系气体透过法测定粉体比表面积应用最广泛的是Bline法(又称勃氏法)。(3) Bline法是测定水泥比表面积的常用方法,也可用于测定其他干燥细粉。 在同内的几家生产商中,北京彼奥德公司是唯一采用真空静态法进行比表面积及孔分析的厂家,并且测量过程为全部电脑控制,达到了真正的全自动化操作。 SSA-4200仪器的工作原理为国际通用的等温物理吸附的静态容量法。全程计算机自动控制无需人工监测。使用本方法的比表面积及孔隙度分析仪在国内只有我公司生产和销售,此项仪器技术我公司已经申请相关国家专利。SSA-4200全自动快速比表面积及孔隙度分析仪(氮单元系统),可同时进行两个样品的分析和两个样品的制备,仪器的操作软件为先进的“Windows”软件,仪器可进行单点、多点 BET比表面积、BJH中孔、孔分布、孔大小及总孔体积和面积、及平均孔大小等的多种数据分析,其比表面分析范围为0.1m2/g 至无上限,孔径的分析范围为0.35-200nm。[center][IMG]http://bbs.jixie.com/space/upload/2008/06/12/19573649372571.gif[/IMG][/center]

  • 谁观察过玻璃表面的微裂纹?

    各位:那位大虾观察过玻璃表面的微裂纹?有没有图片?玻璃表面会有很多微裂纹,影响玻璃强度。肉眼看不见,光学显微镜也看不到。哪位高手观察过?或者有相关图片?

  • [求助]玻璃表面应力仪及显微镜

    我现在寻找可以测量化学钢化玻璃表面应力测量设备,哪位可以帮忙?谢谢。另外,我想进一台显微镜,倍数高点,质量好点的,观察玻璃产品,请问大概需要多少预算?本人email:lug001@126.com

  • 【资料 】钛的表面处理技术工艺

    钛在高温下易于与空气中的O、H、N等元素及包埋料中的Si、Al、Mg等元素发生反应,在铸件表面形成表面污染层,使其优良的理化性能变差,硬度增加、塑性、弹性降低,脆性增加。 钛的密度小,故钛液流动时惯性小,熔钛流动性差致使铸流率低。铸造温度与铸型温差(300℃)较大,冷却快,铸造在保护性气氛中进行,钛铸件表面和内部难免有气孔等缺陷出现,对铸件的质量影响很大。 因此,钛铸件的表面处理与其它牙用合金相比显得更为重要,由于钛的独特的理化性能,如导热系数小、表面硬度、及弹性模量低,粘性大,电导率低、易氧化等,这对钛的表面处理带来了很大的难度,采用常规的表面处理方法很难达到理想的效果。必须采用特殊的加工方法和操作手段。 铸件的后期表面处理不仅是为了得到平滑光亮的表面,减少食物及菌斑等的积聚和粘附,维持患者的正常的口腔微生态的平衡,同时也增加了义齿的美感;更重要的是通过这些表面处理和改性过程,改善铸件的表面性状和适合性,提高义齿的耐磨、耐蚀和抗应力疲劳等理化特性。 一、 表面反应层的去除 表面反应层是影响钛铸件理化性能的主要因素,在钛铸件研磨抛光前,必须达到完全去除表面污染层,才能达到满意的抛光效果。通过喷砂后酸洗的方法可完全去除钛的表面反应层。 1. 喷砂: 钛铸件的喷砂处理一般选用白刚玉粗喷较好,喷砂的压力要比非贵金属者较小,一般控制在0.45Mpa以下。因为,喷射压力过大时,砂粒冲击钛表面产生激烈火花,温度升高可与钛表面发生反应,形成二次污染,影响表面质量。时间为15~30秒,仅去除铸件表面的粘砂、表面烧结层和部分和氧化层即可。其余的表面反应层结构宜采用化学酸洗的方法快速去除。 2. 酸洗: 酸洗能够快速完全去除表面反应层,而表面不会产生其他元素的污染。HF—HCl系和HF—HNO3系酸洗液都可用于钛的酸洗,但HF—HCl系酸洗液吸氢量较大,而HF—HNO3系酸洗液吸氢量小,可控制HNO3的浓度减少吸氢,并可对表面进行光亮处理,一般HF的浓度在3%~5%左右,HNO3的浓度在15%~30%左右为宜。 二、铸造缺陷的处理 内部气孔和缩孔内部缺陷:可等热静压技术(hot isostatic pressing)去除, 但对义齿的精度会产生影响,最好用X线探伤后,表面磨除暴露气孔,用激光补焊。表面气孔缺陷可直接用激光局部焊接修补。 三、研磨与抛光 1. 机械研磨: 钛的化学反应性高,导热系数低,粘性大,机械研磨研削比低,且易于磨料磨具发生反应,普通磨料不宜用于钛的研磨与抛光,最好采用导热性好的超硬磨料,如金刚石、立方氮化硼等,抛光线速度一般为900~1800m/min.为宜,否则,钛表面易发生研削烧伤和微裂纹。 2. 超声波研磨: 通过超声振动作用,使磨头和被研磨面间的磨粒与被研磨面产生相对运动而达到研磨、抛光的目的。其优点在于常规旋转工具研磨不到的沟、窝和狭窄部位变得容易了,但较大的铸件研磨效果还不能令人满意。 3. 电解机械复合研磨: 采用导电磨具,在磨具与研磨面之间施加电解液和电压,通过机械和电化学抛光的共同作用下,降低表面粗糙度提高表面光泽度。电解液为0.9NaCl,电压为5v,转速为3000rpm/min.,此方法只能研磨平面,对复杂的义齿支架的研磨还处于研究阶段。 4. 桶研磨: 利用研磨桶的公转与自转所产生的离心力,使桶内的义齿与磨料相对摩擦运动而起到降低表面粗糙度的研磨目的。研磨自动化、效率高,但只能降低表面粗糙度而不能提高表面光泽度,研磨的精度较差,可用与义齿精抛光前的去毛刺和粗研磨。 5. 化学抛光: 化学抛光是通过金属在化学介质中的氧化还原反应而达到整平抛光的目的。其优点是化学抛光与金属的硬度、抛光面积与结构形状无关,凡与抛光液接触的部位均被抛光,不须特殊复杂设备,操作简便,较适合于复杂结构钛义齿支架的抛光。但化学抛光的工艺参数较难控制,要求在不影响义齿精度的情况下能够对义齿有良好的抛光效果。较好的钛化学抛光液是HF和HNO3 按一定比例配制,HF是还原剂,能溶解钛金属,起到整平作用,浓度10%, HNO3起氧化作用,防止钛的溶解过度和吸氢,同时可产生光亮作用。钛抛光液要求浓度高,温度低,抛光时间短(1~2min.)。 6. 电解抛光: 又称为电化学抛光或者阳极溶解抛光,由于钛的电导率较低,氧化性能极强,采用有水酸性电解液如HF—H3PO4、HF—H2SO系电解液对钛几乎不能抛光,施加外电压后,钛阳极立刻发生氧化,而使阳极溶解不能进行。但采用无水氯化物电解液在低电压下,对钛有良好的抛光效果,小型试件可得到镜面抛光,但对于复杂修复体仍不能达到完全抛光的目的,也许采用改变阴极形状和附加阴极的方法能解决这一难题,还有待于进一步研究。 四、钛的表面改性 1. 氮化: 采用等离子体渗氮、多弧离子镀、离子注入和激光氮化的等化学热处理技术, 在钛义齿表面形成金黄色TiN渗镀层,从而提高钛的耐磨性、耐腐蚀性和耐疲劳性。但技术复杂,设备昂贵,用于钛义齿的表面改性很难达到临床实用化。 2. 阳极氧化: 钛的阳极氧化技术较为容易,在一些氧化性介质中,外加电压的作用下,钛阳极可形成较厚的氧化膜,从而提高其耐腐蚀性和耐磨性和耐候性。阳极氧化的电解液一般采用H2SO4、H3PO4和有机酸水溶液。 3. 大气氧化: 钛在高温大气中可形成较厚坚固的无水氧化膜,对钛的全面腐蚀、间隙腐蚀都有效,方法比较简便。 五、 着色 为了增加钛义齿的美感、防止钛义齿在自然条件下的继续氧化的变色,可采用表面氮化处理、大气氧化和阳极氧化法表面着色处理,使表面形成淡黄色或金黄色,提高钛义齿的美感。 阳极氧化法利用钛的氧化膜对光的干涉作用,自然发色,可通过改变槽电压在钛表面形成多彩的颜色。 六、 其他表面处理 1: 表面粗化: 为了提高钛与饰面树脂的粘结性能,必须对钛表面进行粗化处理,提高其粘结面积。临床上常采用喷砂粗化处理,但喷砂会造成钛表面的氧化铝的污染,我们采用草酸刻蚀的方法,得到良好的粗化效果,刻蚀1h表面粗糙度(Ra)可达到1.50±0.30μm,刻蚀2h Ra为2.99±0.57μm,比单独喷砂的Ra(1.42±0.14μm)提高一倍多,其粘结强度提高了30%。 2: 抗高温氧化的表面处理: 为了防止钛在高温下的急剧氧化,在钛表面形成钛硅化合物及钛铝化合物,可防止钛在700℃以上温度下的氧化。这种表面处理对钛的高温氧化非常有效,也许钛表面涂覆这类化合物,对钛瓷结合有利,仍须进一步研究。

  • 【求助】硅片及表面硫化镉薄膜的XRD图

    【求助】硅片及表面硫化镉薄膜的XRD图

    我用PLD在100的硅片上长多晶薄膜,之前硅片先清洁过然后送去测了个XRD,发现69的地方有一个400的峰,前面还有两个峰包,不知道是怎么回事,是二氧化硅还是什么。而且后面那个峰包前面有点高,是不是400的二次衍射峰后来在400度左右镀了一层硫化镉,硫化镉没有完全覆盖硅片表面,32那个峰包前面变高了,而且也找不到对应的硫化镉的线,不知道为什么这个衍射峰会加强,请大家帮忙解答下,谢谢http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2011/04/201104152038_289098_2267036_3.jpghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2011/04/201104181729_289626_2267036_3.jpg

  • 【转帖】铝及铝合金表面化学转化膜处理技术!

    在一定温度下,通过化学反应在铝零件表面生成一层薄的氧化膜,称为铝的化学氧化法。这种方法不需要通过电流,工艺上比电化学氧化法简单,成本低。所生成的氧化膜很薄,一般膜厚约0.5~4μm,膜层质软,耐磨性很低,故不能单独使用,膜层有较好物理吸附能力,是涂漆的良好底层,经化学氧化后再涂装所得的防护层,可大大提高零件的防护能力。  2 阳极氧化法  铝合金的阳极氧化是用铝或铝合金作阳极,用铅、碳或不锈钢作阴极,在草酸、硫酸、铬酸等的水溶液中电解。用电力进行阳极氧化可得到自然氧化法难以得到的成膜速度。在氧化成膜过程中,同时发生两个过程:一是在铝板表面生成Al2O3氧化膜的过程;二是在氧化膜生成的过程伴随着氧化膜溶解的过程。只有当氧化膜的生成速度超过其溶解速度,方可得到一定厚度的氧化膜,膜厚度一般在5~15μm。该膜是由致密的阻碍层和柱状结构的多孔层组成的双层结构。阳极氧化膜可分为两大类:多孔质型——在硫酸、草酸等酸电解浴中生成并垂直于表面形成非常细微的孔的膜;壁垒型——是在硼酸铵等中性盐电解浴中生成的无孔的极薄的膜,通常被用于电解电容器等。  3 微弧氧化法  微弧氧化又称等离子氧化,是在阳极氧化基础上,在金属基表面原位生长陶瓷层的一种表面处理技术。其基本性能和陶瓷(刚玉)类似,具有很高的硬度和耐磨、耐高温性能,还具有很高的绝缘性和耐酸碱腐蚀性能等。

  • “比表面与孔径分析原理及应用”免费讲座福利包拿走不谢!

    [align=center][b][color=#ff0000]《比表面与孔径分析原理及应用》系列讲座之第一讲 [b]氮吸附法比表面及孔径分析原理[/b][/color][/b][/align][b][color=#ff0000]主讲人:[/color][/b]钟家湘,北京理工大学材料学院教授,获得国务院颁发的政府特殊津贴;2004至2017年,担任北京精微高博科学技术有限公司学术带头人,曾研发成功多种系列的氮吸附比表面及孔径分析仪,被誉为中国氮吸附仪的开拓者,2015年获我国第二届科学仪器行业“研发特别贡献奖”。[b][color=#ff0000]开讲时间:[/color][/b]2018年7月5日 10:00[b][color=#ff0000]免费报名链接:[/color][/b][url]http://www.woyaoce.cn/webinar/meeting_3335.html[/url][b][color=#ff0000]课程简介:[/color][/b]本讲主要介绍超细粉体材料比表面及孔径分布的基本概念;吸附科学在比表面及孔径分析中的应用要点;氮吸附比表面测定原理;氮吸附孔径分布测定原理。比表面与孔径分析原理及应用专家系列讲座之课程目录第一讲 氮吸附法比表面及孔径分析原理第二讲 连续流动色谱法比表面仪原理及应用第三讲 超细粉体表面孔径分布的表征与测试原理第四讲 静态容量法比表面及孔径分析仪原理及应用第五讲 超微孔孔径分布的分析原理及方法第六讲 密度函数理论在孔径分析中的应用 这样的学习充电机会你舍得错过吗?[b][color=#ff0000]系列课程链接:[url]https://www.instrument.com.cn/ykt/video/106_0.html[/url][/color][/b][img]http://5b0988e595225.cdn.sohucs.com/images/20170916/a327e21777b4435893b261c0d2dea633.gif[/img]

  • 【原创】高校应如何选择国产比表面及孔径分布测定仪

    1. 引言微纳米材料的性能取决于小尺寸效应、表面效应、量子尺寸效应等,其中表面效应来源于表面原子的状态与特性的特殊性以及材料的使用性能往往与其表面最相关,表面特性主要用两个指标来表征,一个是比表面:单位质量粉体的总表面积;另一个是孔径分布:粉体表面孔体积随孔尺寸的变化;微纳米材料的表面特性具有极为重要的意义,因为材料的许多功能直接取决于表面原子的特性,例如催化功能、吸附功能、吸波功能、抗腐蚀功能、烧结功能、补强功能等等。比表面仪就是测定这两个指标的分析仪器。由于微纳米材料已成为近代材料科学的前沿之一,因此“比表面及孔径分布的测定”已作为基础实验列入我国高等院校的教学计划中,为此很多院校都面临选购比表面及孔径分布测定仪的问题,下面就如何选择国产比表面仪提出一些分析意见,供老师们参考。2. 我国比表面及孔径分析仪概况2.1比表面及孔径分析仪分类对于微纳米材料而言,其颗粒尺寸本来很小,加上形状千差万别,比表面及孔尺寸不可能直接测量,必须借助于更小尺度的“量具”,氮吸附法就是借助于氮分子作为一个“量具”或“标尺”来度量粉体的表面积以及表面的孔容积,这是一个很巧妙、很科学的方法。按测量氮吸附量的方法不同及功能不同,我国常用的比表面及孔径分析仪分类如下: 动态直接对比法比表面仪连续流动色谱法氮吸附仪 动态BET比表面仪 动态比表面及孔径分布测定仪 静态容量法比表面及孔径分布测定仪“连续流动色谱法”是采用气相色谱仪中的热导检测器来测定粉体表面的氮吸附量的方法,这种方法可以实现直接对比法快速测定比表面,BET比表面测定和介孔孔径分布测定,目前国内动态仪器趋向于一机多能,在仪器结构基本相同的情况下,只要配备适当软件,就可实现既测比表面又测孔径分布的功能,而且能基本实现自动化;“静态容量法”测量氮吸附量与动态法不同,他是在一个密闭的真空系统中,精密的改变粉体样品表面的氮气压力,从0逐步变化到接近1个大气压,用高精度压力传感器测出样品吸附前后压力的变化,再根据气体状态方程计算出气体的吸附量或脱附量。测出了氮吸附量后,根据氮吸附理论计算公式,便可求出BET比表面及孔径分布。欧美等发达国家基本上均采用静态容量法氮吸附仪,我国已有少数公司可以生产。2.2国产静态容量法比表面及孔径分布测定仪的介绍国产静态容量法氮吸附仪在我国只有2、3年历史,一般了解较少,先通过下列两个表格的对照来介绍。表 静态容量法氮吸附仪与动态法氮吸附仪的比较序号国产流动色谱法比表面及孔径分析仪国产静态容量法比表面及孔径分析仪1动态法仅国内采用,国外基本不用静态容量法国际通用2达不到真正的吸附平衡,仅为流动态的相对平衡达到真正的吸附平衡,理论计算更为可靠3不能测量等温吸附曲线,只能测定等温脱附曲线,且在高压区失真,不能对材料的吸附特性进行分析可准确测定等温吸附曲线和等温脱附曲线,可以对材料的吸附特性进行分析4测量的压力点少,特别是对孔径分布的测定过于粗糙BET比表面测3~5点,重复精度≤2%孔径分布只测定(脱附过程)~12点 测量的压力点多,表明测试更为精确可靠,BET比表面一般测7~9点,重复精度≤1%孔径分布测定,吸附过程≥26点,脱附过程≥26点,最高都可测到100点[/font

  • 【分享】吸附剂中孔隙结构及比表面的表征解析

    在深的吸附势阱中,对低相对压下的分子就具有相当强的捕捉能力,表现为I型吸附等温线,这是由于微孔内相对孔壁吸附势的重叠从而引起低相对压力下促进的微孔充填(Micropore Filling)。初看起来微孔充填与毛细凝聚有些类似,但实际上微孔充填是取决于吸附分子与表面之间增强的势能作用的微观现象,而毛细凝聚则是取决于吸附液体弯液面(Meniscus)特性的宏观现象,两者应区别对待;另外对于极性分子和表面官能团作用的情形,应考虑除Lennard-Jones相互作用势以外的其它相互作用。http://www.best17.cn/admin/editor/UploadFile/2007122522298474.jpg Fig.1-8 10-4-3 Potential of nitrogen in slit-like pores (Here,the zero point of z as the center of pores) 图1-8狭缝型孔隙中氮的吸附势(零点Z看作孔隙中心) 这种吸附力场的改善已经由高的吸附等容热提供了实验证据;同时Everett和Powl通过理论计算表明,在小于两个分子直径的狭缝型孔隙内以及在小于六个分子直径的圆形孔隙内会引起吸附势的增强;Gregg和Sing等表明这种改善效应可以在比Everett和Powl所预测的孔径更大的孔隙内发生。 正是由于纳米空间内分子间相互作用的增强,不仅使固体-吸附质之间的相互作用增强,而且使吸附质-吸附质之间的相互作用改善,这就使得对于吸附在纳米空间的物质表现出一些特异的现象。用α-FeOOH改性的ACF通过铁氧化物的化学助吸附(Chemisorption-Assisted)表现为对NO较高的吸附容量(303K,300mg/g),可以形成NO的二聚体(NO)_2,而且该二聚体相当稳定。在与SO_2共存的条件下,NO会发生如下歧化反应生成N_2O:3(NO)_2=2N_2O+2NO_2,而该反应在通常条件下只有在高压下才得以进行。Kaneko假设在纳米空间吸附的分子形成的分子簇(Molecular Clusters)为液滴,这时,液滴周围的蒸气与液滴之间的压差△P由Young-Laplace方程计算,液滴的大小与表面张力γ之间存在如下关系:△P = 2γ/r_m,r_m是液滴、蒸气界面的曲率半径,代表液滴大小。当液滴为lnm时,在纳米空间中的水受到约相当于1400atm的压力,对于相似条件下的液氮则受到约相当于200atm的压力,由此吸附在纳米空间内的分子可以看成是处于高压环境之中。 不仅纳米空间内的分子簇会形成特定的结构,在吸附的同时,吸附剂的固体结构也会发生变化。当沸石(Zeolite)上发生氮吸附时,沸石晶态的对称性发生改变,而活性炭上发生氮吸附时,其结构单元微晶石墨的层间距会变小。所有这些都表明吸附质分子间的相互作用也非常强。纳米空间独特的分子场,有可能会发现一些新的分子功能。 实际上由于孔隙的微观性以及纳米尺度(分子级)的原因,要想对孔隙的起源作较为理想的阐明非常困难。Dubinin认为炭质吸附剂中含有各种不同尺寸的孔隙,最大的孔隙甚至可以用光学显微镜观察出。要想提供有关孔隙的直接证据目前较为先进的分析仪器主要有扫描隧道显微镜(STM-Scanning Tunnel Microscopy)、透射电子显微镜(TEM-Transmission Electric Micros-copy)、原子力显微镜(AFM-Atom Force Microscopy)等。Illinois大学以Economy为首的研究小组通过STM建立了一套较为完整的ACF数据库,共包含有800多张图片。由STM照片可以清晰的看到ACF表面和端面上孔隙结构的差异,以及不同尺度的孔隙,进一步由STM照片可以看出在不同位置由于刻蚀程度的差异而形成不同的孔隙;当然由此也可推断孔隙的发展历程。 图1-9所示为用于表征不同孔径的方法及其简单机理。压汞法主要用来表征大孔区域和大部分中孔区域的孔隙。该法利用液态Hg在200MPa高压下压入孔体系,所填充的容积是压力的函数。中孔的容积和分布可以由毛细凝聚的蒸气吸附来进行表征,有关蒸气凝聚的压力与孔隙的半径密切相关。这些方法都利用了吸附凝聚的密度与其液相密度相一致的假设,但实际上按照t法,所形成的吸附膜其吸附相密度与正常的凝聚相密度之间存在一定的差异。http://www.best17.cn/admin/editor/UploadFile/20071225224041766.jpg 在微孔范围的孔隙填充可以用基于Polanyi势能理论的Dubinin方程来表达:W = Woexp。此处,W是吸附量;A=RTLn(Po/P)代表Polanyi的吸附势(吸附相与平衡气体间的自由能变化);Wo为微孔容积;Eo为特征吸附能,是依赖于微孔结构的参数;β是由表面-分子间相互作用所决定的系数,被称为亲和系数(β = 1,以苯为标准);n为指数(1~3)。n = l时对应孔径分布较宽的炭质吸附剂,n = 2时对应孔径分布较窄的炭质吸附剂,n = 3时对应特别结构的CMS。从Dubinin方程解析可以获得吸附模式、细孔体积以及吸附热等有关信息。依据特征吸附能Eo可以推测细孔直径,还可进一步算出微孔范围内的孔径分布。Marsh认为通过Dubinin方程对吸附等温线进行分析可以提供一些非常有价值的信息。由于极微孔的尺度与吸附质分子大小具有几乎相同的量级,故而吸附质分子要想穿透整个孔隙比较困难,尤其在较低的温度和较低的相对压力下,表现更加明显。这是受被称之为活性扩散控制的结果,如前所述活性扩散类似于化学反应需要一活化能,随着温度的升高以及相对压力的增加,吸附速率呈指数增加。这些小的孔隙对小于其尺度的分子表现出吸附而对大于其尺度的分子表现为不与吸附,呈现出狭义的筛分效应。实际上不仅这些小的孔隙,只要吸附质分子的有效直径大于吸附剂孔口尺寸,就应表现出筛分效应。利用活性扩散可以对尺寸较小的孔隙如极微孔进行分析。 另外常用于表征微孔孔隙的方法还有比较作图法,该法将吸附等温线与标准等温线(通常是表面化学组成相类似的非孔性固体的吸附等温线)进行比较。实际上前面提及的t法也是一种比较法,但由于t法在微孔体系中的实用性受到质疑,目前α_s法正成为主流。α_s法是Sing和Gregg提议的用于细孔性固体的解析方法。α_s值定义为标准等温线上各相对压力下的吸附量除以P/Po = 0.4时标准物的吸附量(W_(P/Po=0.4))而得的比值,即α_s = W/W_(P/Po=0.4),将P/Po变换为α_s表示,这样试样的吸附等温线就可与标准等温线进行比较。特别是由Kaneko等提议的从低α_s值范围获得的高分辨α_s法是对微孔固体孔隙解析非常有效的方法,图1-10所示为具有代表性的α_s图。http://www.best17.cn/admin/editor/UploadFile/2007122522440719.jpg Fig.1-10 Various α s-plots 图1-10不同类型的α -图 平坦表面(包含大孔表面)、中孔以及微孔其α_s图各不相同。一般来讲随着大孔性、 中孔性固体向微孔性固体偏移,其吸附容量增加。中孔的毛细凝聚、微孔的容积充填(F偏离F-Swing)以及协同的微孔充填(C-偏离C-Swing)出现在图1-11的上部,由此可以对孔隙的尺度进行简单的判定。微孔型固体的α_s图可分为:F偏离的F型、C偏离的C型以及两种偏离共存的FC型。F型一般认为其孔径宽度在0.7nm以下,由于受极微孔内强的分子场的影响,在比平坦表面吸附更低的分压下就发生了单分子层吸附;C型可以看作是在单分子“涂层"(即孔壁上的单层吸附)之外的残余空间内发生的促进吸附,其孔径大于1.4nm;表现为FC型的吸附剂孔径范围在.7nm到1.4nm之间。从α_s图高压端引出的外推直线的截距给出微孔容积,其斜率给出外表面积;而从原点引出的直线的斜率可获得全表面积,与全表面积相比外表面积非常小时,高压端外推直线

  • 铁磁性微粒表面超超薄碳层的表征

    根据原理分析,我在微米级的铁磁性粉体表面包覆有分子级厚度的碳层,资料介绍用TEM无法表征,而是用EELS测量碳层存在的。但碍于国内都不愿意做磁性材料的HRTEM,我想这样进行:超薄切片,用盐酸去掉铁磁性颗粒,然后做HRTEM-EELS,以求证明超超薄碳层的存在。这样可以吗?其他还有什么方法可以证明碳层存在?请TEM高手指导。谢谢!忘记说了,这碳层是苯环热裂解碳

  • 四站比表面及孔径分析?你要小心了

    最近从客户那里了解到,国内某家比表面孔径分析仪的厂家对外宣传的所谓四站式比表面及孔径分析仪居然是伪四站,虽然有四个测试位,但是每次只能进行两个样品的比表面及孔径分析,另外两个测试位只能进行比表面测试。这种极度不负责任,虚假的,欺瞒客户的行为大大伤害了广大客户对国产仪器的信任,沦为国产仪器的还群之马。技术上不行,可以通过研究,学习改进,但是弄虚作假就是品行问题,作为一个企业,更是不能让人接受,真是给我们国产仪器抹黑啊。

  • 氮吸附法测定比表面及孔隙率的技术

    任何粉体表面都有吸附气体分子的能力,在液氮温度下,在含氮的气氛中,粉体表面会对氮气产生物理吸附,在回到室温的过程中,吸附的氮气会全部脱附出来。当粉体表面吸附了满满的一层氮分子时,粉体的比表面积(Sg)可由下式求出: Sg=4.36Vm/W (Vm为氮气单层饱和吸附量,W为样品重量)而实际的吸附量V并非是单层吸附,即所谓多层吸附理论,通过对气体吸附过程的热力学与动力学分析,发现了实际的吸附量V与单层吸附量Vm之间的关系,这就是著名的BET方程,用氮吸附法测定BET比表面及孔径分布是比较成熟而广泛采用的方法,都是利用氮气的等温吸附特性曲线:在液氮温度下,氮气在固体表面的吸附量取决于氮气的相对压力(P/P0),当P/P0在0.050.35范围内时,吸附量与(P/P0)符合BET方程,这是氮吸附法测定比表面积的依据;当P/P00.4时,由于产生毛细凝聚现象,即氮气开始在微孔中凝聚,通过实验和理论分析,可以测定孔容、孔径分布。问题的关键是用甚么方法可以准确地把吸附的氮气量测量出来

  • 【资料】铝及铝合金表面化学转化膜处理技术进展

    1 化学氧化法 在一定温度下,通过化学反应在铝零件表面生成一层薄的氧化膜,称为铝的化学氧化法。这种方法不需要通过电流,工艺上比电化学氧化法简单,成本低。所生成的氧化膜很薄,一般膜厚约0.5~4μm,膜层质软,耐磨性很低,故不能单独使用,膜层有较好物理吸附能力,是涂漆的良好底层,经化学氧化后再涂装所得的防护层,可大大提高零件的防护能力。 2 阳极氧化法 铝合金的阳极氧化是用铝或铝合金作阳极,用铅、碳或不锈钢作阴极,在草酸、硫酸、铬酸等的水溶液中电解。用电力进行阳极氧化可得到自然氧化法难以得到的成膜速度。在氧化成膜过程中,同时发生两个过程:一是在铝板表面生成Al2O3氧化膜的过程;二是在氧化膜生成的过程伴随着氧化膜溶解的过程。只有当氧化膜的生成速度超过其溶解速度,方可得到一定厚度的氧化膜,膜厚度一般在5~15μm。该膜是由致密的阻碍层和柱状结构的多孔层组成的双层结构。阳极氧化膜可分为两大类:多孔质型——在硫酸、草酸等酸电解浴中生成并垂直于表面形成非常细微的孔的膜;壁垒型——是在硼酸铵等中性盐电解浴中生成的无孔的极薄的膜,通常被用于电解电容器等。 3 微弧氧化法 微弧氧化又称等离子氧化,是在阳极氧化基础上,在金属基表面原位生长陶瓷层的一种表面处理技术。其基本性能和陶瓷(刚玉)类似,具有很高的硬度和耐磨、耐高温性能,还具有很高的绝缘性和耐酸碱腐蚀性能等。 4 稀土转化膜 目前国内外在这方面的研究已取得很大进展,其中所开发的稀土钝化技术因具有无毒无污染,防蚀效果好的特点而倍受关注。目前,稀土转化膜工艺大致可以分成三类:①含强氧化剂等成膜促进剂的化学法;②化学法与电化学相结合的工艺;③稀土bohmite层工艺。加入强氧化剂如H2O2、KMnO4、(NH4)2S2O4等可大大减少处理时间,溶液处理温度也不高,含低温短时成膜的强氧化剂的化学法工艺是最有开发潜力的;而化学法与电化学相结合的工艺处理步骤烦琐,并且溶液处理温度也在沸腾状态;稀土bohmite层工艺也存在处理温度较高的缺点。 5 有机硅烷化处理 硅烷化处理传统上采用浸涂工艺,把铝合金浸入在这种稀的硅烷化溶液中一定时间,随后在一定温度下固化,即可在铝合金表面形成几百纳米厚的涂层(要比传统转变涂层薄得多),该涂层能有效地防止铝合金发生各种形式的腐蚀。胡吉明等采用电化学技术在LY12铝合金表面沉积制被了十二烷基三甲氧基硅烷(DTMS)膜。反射吸收红外光谱表明,DTMS硅烷试剂与铝合金基体表面发生了化学键合作用,生成-SiOAl键实现成膜、电化学阻抗谱(EIS)测试结果表明,与开路电位相比,采用阴极电位沉积方法得到硅烷膜的耐蚀性能有明显提高。 6 磷化底漆处理 磷化底漆的基料,组分一以聚乙烯醇缩丁醛树脂为主,加有铬酸盐等防锈颜料和助剂,组分二为磷酸,使用前将两组分按规定比例混合均匀,喷涂在铝板表面时一部分磷酸与金属铝结合,使金属表面和涂膜连成一体,涂膜具有一定的防腐蚀能力,又能与涂层系统中的底漆具有良好的结合能力,但是,磷化底漆对施工条件要求高,稍不小心,就会造成漆膜变脆,造成大规模掉漆的严重后果。

  • 关于氮气等温吸脱附计算比表面积、孔径分布的若干说明

    目的:是让大家对氮气等温吸脱附有一个基本的理解和概念,不会讲太多源头理论,内容不多,力求简明实用。本人有幸接触吸脱附知识的理论和实践,做个总结一是长久以来的心愿,二则更希望能和大家共同学习、探讨和提高。由于内容是自己的总结和认识,很可能会有部分错误,希望大家能给予建议、批评和指导,好对内容做进一步的完善。★★注意★★我们拿到的数据,只有吸脱附曲线是真实的,比表面积、孔径分布、孔容之类的都是带有主观人为色彩的数据。经常听到有同学说去做个BET,其实做的不是BET,是氮气等温吸脱附曲线,BET(Brunauer-Emmet-Teller)只是对N2-Sorption isotherm中p/p0=0.05~0.35之间的一小段用传说中的BET公式处理了一下,得到单层吸附量数据Vm,然后据此算出比表面积,如此而已。◆六类吸附等温线类型  几乎每本类似参考书都会提到,前五种是BDDT(Brunauer-Deming-Deming-Teller)分类,先由此四人将大量等温线归为五类,阶梯状的第六类为Sing增加。每一种类型都会有一套说法,其实可以这么理解,以相对压力为X轴,氮气吸附量为Y轴,再将X轴相对压力粗略地分为低压(0.0-0.1)、中压(0.3-0.8)、高压(0.90-1.0)三段。那么吸附曲线在: 低压端偏Y轴则说明材料与氮有较强作用力(І型,ІІ型,Ⅳ型),较多微孔存在时由于微孔内强吸附势,吸附曲线起始时呈І型;低压端偏X轴说明与材料作用力弱(ІІІ型,Ⅴ型)。 中压端多为氮气在材料孔道内的冷凝积聚,介孔分析就来源于这段数据,包括样品粒子堆积产生的孔,有序或梯度的介孔范围内孔道。BJH方法就是基于这一段得出的孔径数据; 高压段可粗略地看出粒子堆积程度,如І型中如最后上扬,则粒子未必均匀。平常得到的总孔容通常是取相对压力为0.99左右时氮气吸附量的冷凝值。◆几个常数※ 液氮温度77K时液氮六方密堆积氮分子横截面积0.162平方纳米,形成单分子层铺展时认为单分子层厚度为0.354nm※ 标况(STP)下1mL氮气凝聚后(假定凝聚密度不变)体积为0.001547mL 例:如下面吸脱附图中吸附曲线p/p0最大时氮气吸附量约为400 mL,则可知总孔容=400*0.001547=400/654=约0.61mL※ STP每mL氮气分子铺成单分子层占用面积4.354平方米 例:BET方法得到的比表面积则是S/(平方米每克)=4.354*Vm,其中Vm由BET方法处理可知Vm=1/(斜率+截距)◆以SBA-15分子筛的吸附等温线为例加以说明 此等温线属IUPAC 分类中的IV型,H1滞后环。从图中可看出,在低压段吸附量平缓增加,此时N2 分子以单层到多层吸附在介孔的内表面,对有序介孔材料用BET方法计算比表面积时取相对压力p/p0 = 0.10~0.29比较适合。在p/p0 =0.5~0.8左右吸附量有一突增。该段的位置反映了样品孔径的大小,其变化宽窄可作为衡量中孔均一性的根据。在更高p/p0时有时会有第三段上升,可以反映出样品中大孔或粒子堆积孔情况。由N2-吸脱附等温线可以测定其比表面积、孔容和孔径分布。对其比表面积的分析一般采用BET(Brunauer-Emmett-Teller)方法。孔径分布通常采用BJH(Barrett-Joiner- Halenda)模型。◆Kelvin方程  Kelvin方程是BJH模型的基础,由Kelvin方程得出的直径加上液膜厚度就是孔道直径。弯曲液面曲率半径R‘=2γVm/,若要算弯曲液面产生的孔径R,则有R’Cosθ=R,由于不同材料的接触角θ不同,下图给出的不考虑接触角情况弯曲液面曲率半径R‘和相对压力p/po对应图:◆滞后环※滞后环的产生原因  这是由于毛细管凝聚作用使N2 分子在低于常压下冷凝填充了介孔孔道,由于开始发生毛细凝结时是在孔壁上的环状吸附膜液面上进行,而脱附是从孔口的球形弯月液面开始,从而吸脱附等温线不相重合,往往形成一个滞后环。还有另外一种说法是吸附时液氮进入孔道与材料之间接触角是前进角,脱附时是后退角,这两个角度不同导致使用Kelvin方程时出现差异。当然有可能是二者的共同作用,个人倾向于认同前者,至少直觉上(玄乎?)前者说得通些。※滞后环的种类 滞后环的特征对应于特定的孔结构信息,分析这个比较考验对Kelvin方程的理解。 H1是均匀孔模型,可视为直筒孔便于理解。但有些同学在解谱时会说由H1型滞后环可知SBA-15具有有序六方介孔结构,这是错误的说法。H1型滞后环可以看出有序介孔,但是否是六方、四方、三角就不知道了,六方是小角XRD看出来的东西,这是明显的张冠李戴; H2比较难解释,一般认为是多孔吸附质或均匀粒子堆积孔造成的,多认为是 “ink bottle”,等小孔径瓶颈中的液氮脱附后,束缚于瓶中的液氮气体会骤然逸出; H3与H4相比高压端吸附量大,认为是片状粒子堆积形成的狭缝孔; H4也是狭缝孔,区别于粒子堆集,是一些类似由层状结构产生的孔。※中压部分有较大吸附量但不产生滞后环的情况  在相对压力为0.2-0.3左右时,根据Kelvin方程可知孔半径是很小,有效孔半径只有几个吸附质分子大小,不会出现毛细管凝聚现象,吸脱附等温线重合,MCM-41孔径为2、3个nm时有序介孔吸脱附并不出现滞后环。◆介孔分析  通常采用的都是BJH模型(Barrett-Joiner- Halenda),是Kelvin方程在圆筒模型中的应用,适用于介孔范围,所得结果比实际偏小。  针对MCM-41、SBA-15孔结构分析的具更高精度的KJS(Kruk-Jaroniec-Sayari)及其修正方法,KJS出来时用高度有序的MCM41为材料进行孔分析,结合XRD结果,得出了比BJH有更高精度的KJS方程,适用孔径分析范围在2-6.5nm之间。后来又做了推广,使之有较大的适用范围,可用于SBA-15孔结构(4.6-30nm)的表征。◆关于t-Plot和αs方法  是对整条吸附或脱附曲线的处理方法,t-Plot可理解为thickness图形法,以氮气吸附量对单分子层吸附量作图,凝聚时形成的吸附膜平均厚度是平均吸附层数乘以单分子层厚度(0.354nm),比表面积=0.162*单分子层吸附量*阿伏加德罗常数。样品为无孔材料时,t-Plot是一条过原点直线,当试样中含有微孔,介孔,大孔时,直线就会变成几段折线,需要分别分析。αs方法中的下标是standard的意思,Sing提出用相对压力为0.4时的吸附量代替单分子层吸附量,再去作图,用这种方法先要指定一个标准,或是在仪器上做一个标样,处理方法和图形解释两种方法是类似的。两则之间可以相互转化,t=0.538αs◆微孔分析  含微孔材料的微孔分析对真空度,控制系统,温度传感器有不同的要求,测试时间也比较长,时间可能是普通样品的十倍甚至二十倍。由于微孔尺寸和探针分子大小相差有限,部分微孔探针分子尚不能进入,解析方法要根据不同的样品来定,需要时可借鉴相关文献方法来参考,再则自己做一批样品采用的是一种分析方法,结果的趋势多半是正确的。现在用一种模型来分析所有范围的孔径分布还是有些困难,非线性密度泛涵理论(NLDFT)听说是可以,但论文中采用的较少。★送样提醒★  明确测试目的:比表面积和孔结构对活性中

  • 【分享】影响BET比表面的测试结果的六大因素

    影响BET比表面的测试结果的六大因素   1,BET比表面的测试和仪器的类型有关,一般来说,静态容量法测得结果比动态色谱法测得的结果更加准确,这个是由于前者测得是吸附数据,后者得到的是脱附数据。若样品中存在不规则的孔,氮分子进入孔内后,脱附时,由于出口很小,就有可能不出来,造成脱附的数据失真。  2,BET比表面的测试和样品预处理时间有关。以氢氧化镍为例,它的处理时间至少需要8小时,由于其干燥过程容易板结,故处理温度不宜过高(一般90度),这样就导致处理温度不够,用加长时间来弥补。  3,BET比表面的测试和称样量多少有关。样品量的多少和他自身的比表面的大小有关的,一般比表面越大,称样量越少,反之越多。但是在样品管体积一定的情况下,量太多容易造成管路堵塞;太少容易出现脱附峰拖尾。所以选择合适的称样量是很有必要的。  4,BET比表面的测试和处理时的真空度有关。真空度偏低,使得真空室的蒸汽的饱和蒸汽压偏高,同时样品表面处理不干净,这样都造成测试结果偏小(个别样品除外)。  5,BET比表面的测试和测试样品的自身吸附特性有关。大部分样品处理后的比表面都是大于处理前的比表面,有的样品不处理的时候比表面很大,处理后反而变小,  6,BET比表面的测试和样品的处理温度有关。以氧化铝为例,它的处理温度一般是300°C。若降低其处理温度,容易造成测试结果偏小,且BET测试曲线线性很差。

  • 表面加工检测:表面粗糙度仪的原理与特点

    粗糙度仪又叫表面粗糙度仪、表面光洁度仪、表面粗糙度检测仪、粗糙度测量仪、粗糙度计、粗糙度测试仪等多种名称。该仪器是传感器主机一体化的袖珍式仪器,具有手持式特点。1、工作原理当传感器在驱动机构的驱动下沿被测表面作匀速直线运动时,其内部垂直于工作表面的触针随工作表面的微观不平轮廓产生垂直方向的位移,再通过传感器将位移变化量转换成电量的变化,将该电信号进行放大,滤波,经A/D转换为数字信号,再经DSP处理,计算出Ra、Rz、Rq、Rt值并显示。2、产品用途本产品属于便携式表面粗糙度仪,具有测量精度高、测量范围宽、操作简便、便于携带、工作稳定等特点,可以广泛应用于各种金属与非金属的加工表面的检测,该仪器是传感器主机一体化的袖珍式仪器,具有手持式特点,更适宜在生产现场使用。3、产品特点◇机电一体化设计,体积小,重量轻,使用方便;◇采用 DSP 芯片进行控制和数据处理,速度快,功耗低;◇大量程,多参数 Ra,Rz,Rq,Rt。◇高端机器增加 Rp,Rv,R3z,R3y,RzJIS,Rs,Rsk,Rsm,Rku,Rmr 等参数;◇128×64 OLED 点阵显示器,数字/图形显示;高亮无视角;◇显示信息丰富、直观、可显示全部参数及图形;◇兼容 ISO、DIN、ANSI、JIS 多个国家标准;◇内置锂离子充电电池及充电控制电路,容量高、无记忆效应;◇有剩余电量指示图标,提示用户及时充电;◇可显示充电过程指示,操作者可随时了解充电程度◇连续工作时间大于 20 小时◇超大容量数据存储,可存储 100 组原始数据及波形。◇实时时钟设置及显示,方便数据记录及存储。◇具有自动休眠、自动关机等节电功能◇可靠防电机走死电路及软件设计◇显示测量信息、菜单提示信息、错误信息及开关机等各种提示说明信息;◇全金属壳体设计,坚固、小巧、便携、可靠性高。◇中/英文语言选择 ◇可连接电脑和打印机;◇可打印全部参数或打印用户设定的任意参数。◇可选配曲面传感器、小孔传感器、测量平台、传感器护套、接长杆等附件。[img=,300,463]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/11/202211241622452810_7413_5568994_3.png!w489x756.jpg[/img]【英徕铂】英徕铂ENLAB,物性检测仪器品牌,为国内市场提供数百种物性检测仪器,为科研工作者提供检测仪器解决方案与服务

  • [求助]循环伏安-吸附控制和表面控制过程的异同?

    循环伏安中,一般通过峰电流和扫速的关系可以区别:扩散控制和吸附控制两种电化学过程。扩散控制的Ip~V^1/2的公式可以查到,其斜率能反映电化学反应的快慢等信息。但是,吸附控制的Ip~V的关系有公式吗?其斜率又体现了什么信息?我只查到了表面控制的电流扫速关系(单分子吸附层模型的),Ip~V斜率与表面吸附量有关系,[em50] 请问高手,吸附控制的过程有没有电流扫速方程?可否与表面控制过程类比?Ip~V斜率能体现关于电化学过程的什么信息?谢谢啦!

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