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环氧树脂底漆厚度

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环氧树脂底漆厚度相关的资讯

  • 环氧树脂的羟值测定
    环氧树脂优良的物理机械和电绝缘性能、与各种材料的粘接性能、以及其使用工艺的灵活性是其他热固性塑料所不具备的。因此它能制成涂料、复合材料、浇铸料、胶粘剂、模压材料和注射成型材料,在国民经济的各个领域中得到广泛的应用。5月份,我们带来了环氧树脂水分含量检测的应用方案,现在我们带着环氧树脂羟值测定的应用方案与您见面了! 一、背景介绍羟值是指1g样品中羟基所相当的氢氧化钾的毫克数,以mgKOH/g表示。目前胶黏剂中的环氧树脂、聚酯多元醇和聚醚多元醇及聚氨酯等对羟值有要求。羟值是环氧树脂羟基含量的量度,可以直接反映出环氧树脂分子量的大小;在聚酯多元醇的合成过程中,利用羟值与酸值的测试来监控合成反应程度,用来检验树脂分子量是否符合产品出厂要求;在聚氨酯胶黏剂生成时,羟值与酸值大小,是异氰酸酯加入改性的重要依据。故我们需要对羟值进行检测。依据标准:GB/T 12008.3-2009 塑料 聚醚多元醇 第3部分:羟值的测定。 二、羟值测定方法1、测试原理用过量酸酐与产品中羟基反应生成酯和酸,多余的酸酐水解成酸,再用碱进行中和滴定。根据氢氧化钠的消耗量,可计算出产品的羟值。由于滴定终点颜色变化不易观察,因此通过电位来指示终点。 2、仪器及试剂:● ZDJ-5B型自动滴定仪● 231-01 pH玻璃电极+232-01参比电极● 咪唑、吡啶、邻苯二甲酸酐、0.5mol/L氢氧化钠标定滴定溶液 3、测试(1)样品前处理:● 向试料和空白锥形瓶中准确移取25ml邻苯二甲酸酐酰化试剂。摇动瓶子,至试料溶解,每个锥形瓶接上空气冷凝管,放在115+2℃油浴里30min。● 加热后,将装置从油浴中拿出并冷却至室温。用30ml吡啶冲洗冷凝管并取下冷凝管。将溶液定量转移到250ml烧杯中,用20mL吡啶冲洗锥形瓶。(2)空白测定:将空白样品置于滴定仪上,用氢氧化钠标准滴定溶液滴定至终点。(3)样品测定:将试样置于滴定仪上,用氢氧化钠标准滴定溶液滴定至终点。注意事项图1 样品测定曲线 (1)过量的水会破坏酯化试剂而干扰测定,试剂需要保持干燥,酰化试剂吸潮后需要重新配置。(2)酯化完成,冷却后,可以先加少量水,使过量的酸酐直接水解,在用氢氧化钠标准溶液进行滴定。(3)样品的取样量要进行估算,尽可能的使试料质量与理论计算值相近。 三、仪器推荐ZDJ-5B型自动滴定仪● 7寸彩色触摸电容屏,导航式操作;● 支持电位滴定;● 实时显示测试方法、滴定曲线和测量结果;● 可定义计算公式,直接显示计算结果;● 支持滴定剂管理功能;● 支持pH的标定、测量功能;● 支持USB、RS232连接PC,双向通讯;● 可直接连接自动进样器实现批量样品的自动测量。
  • 脂溶性聚合物环氧树脂及甲基硅油分子量分布测定
    脂溶性聚合物环氧树脂及甲基硅油分子量分布测定刘兴国 熊亮 曹建明 金燕美丽而寒冷的冬天又到了,室外大雪纷飞,喜欢运动的小伙伴们由户外转战室内,场馆内羽毛球、乒乓球、篮球大战相继上演,运动的身姿和蓝绿色地面、明亮的篮板构成了一道道靓丽的风景线。你可知道这漂亮的场地和器材是用什么材料制造的吗?学化学的你可能回答:“有机材料。”其实这些都是聚合物材料,绿色和蓝色的防滑地面材料为环氧树脂,有机玻璃的篮板材料为聚甲基丙烯酸甲酯。这些均为脂溶性聚合物材料的产品,它们已渗透到日常生活和高端科技的方方面面,从每天要用到的塑料袋到航天材料都可看见它们的身影。 今天,飞飞给大家重点介绍两种脂溶性聚合物。一种是低分子型环氧树脂,是由双酚A和环氧丙烷在氢氧化钠作用下缩聚而成,室温下为黄色液体或半固体,耐热、耐化学药品、电气绝缘性好,广泛用于绝缘材料、玻璃钢、涂料等领域,是常用的基础化工材料。另外一种为甲基硅油,它具有突出的耐高低温性、极低的玻璃化温度、很低的溶解度参数和介电常数等,在织物整理剂、皮革涂饰剂、化妆品、涂料和光敏材料等领域广泛应用。 分子量分布是表征聚合物的重要指标,对聚合物材料的物理机械性能和成型加工性能影响显著。常用测定方法有:粘度法、激光光散射法、质谱法和体积排阻色谱法 (SEC法),其中凝胶渗透色谱法(GPC法)作为体积排阻色谱法的一类,方便快捷、设备普及,具有广泛适用性。通过本文,飞飞给大家介绍以聚苯乙烯为标样,GPC法测定低分子量环氧树脂以及甲基硅油分子量的方法,通过对分子量分布的准确控制可以很好地保证产品的质量。变色龙软件GPC扩展包可以非常方便地将采集的GPC数据进行处理,快速地得到分子量分布的信息,而且该扩展包完全免费。 本实验仪器配置如下:仪器:赛默飞 U3000高效液相色谱仪泵:ISO3100 Pump自动进样器:WPS 3000SL Autosampler柱温箱:TCC3000 Column Compartment检测器:ERC 521示差检测器变色龙色谱管理软件 Chromeleon CDS 7.2 1. 环氧树脂分子量测定双酚A型环氧树脂基本结构及以它为材料制造的体育馆环氧地坪见图1:图1 双酚A型环氧树脂基本结构及体育馆环氧地坪色谱条件如下:分析柱:TSKgel G2500HXL 300*7.8mm,P/N:0016135(适用分子量范围100-20000);TSKgel G3000HXL 300*7.8mm,P/N:0016136(适用分子量范围500-60000);TSKgel G5000HXL 300*7.8mm,P/N:0016138(适用分子量范围1000-4000000);三根色谱柱串联分析。柱温:25℃RI检测器:过滤常数:2s,温度:35℃流动相:四氢呋喃,流速1.0mL/min进样量:15µL 对照品为聚苯乙烯,分子量分别为162,370,580,935,1250,1890,3050和4910;称取适量对照品用四氢呋喃超声溶解,浓度0.02mg/mL。样品用四氢呋喃溶解,浓度0.1mg/mL,测定谱图见图2。 图2不同分子量聚苯乙烯对照品测定谱图注:580和370两个对照品出厂报告上polydispersity多分散系数分别为1.13和1.15,分子量集中度差,所以峰形呈现为多簇小峰。其余对照品多分散系数均小于1.05,峰形呈对称单峰。 校正曲线及相关系数如下: 图3 校正曲线校正曲线方程y=-0.0006x3+0.0502x2-1.5496x+20.4439,相关系数R=0.9998。不同厂家不同批次环氧树脂样品测定结果如下: 表1 环氧树脂样品测定结果样品名称 重均分子量Mw样品-1 387样品-2 401样品-3 396 2. 甲基硅油分子量测定测试甲基硅油的分子量及其分布,常用的GPC方法是采用甲苯或四氢呋喃作为流动相,但是由于甲苯属于管制类试剂,不易购买,因此飞飞采用四氢呋喃(THF)作为流动相来测定硅油的分子量及其分布,结果显示分离与色谱峰形均较好。对照品为聚苯乙烯,分子量分别为1210,2880,6540,22800,56600和129000;称取适量对照品用四氢呋喃超声溶解,浓度约1.0mg/mL。样品用四氢呋喃溶解,浓度1mg/mL。色谱条件如下:分析柱:Shodex KF-805L 8.0*300mm(适用分子量范围300-2000000);柱温:30℃RI检测器温度:31℃流动相:四氢呋喃,流速0.8mL/min进样量:100µL 对照品测定谱图及校正曲线如下:图4 对照品测定谱图及校正曲线 校正曲线方程y=-0.0182x3+0.5987x2-7.1522x+34.6655,相关系数R=0.9996。甲基硅油样品测定结果数均分子量为20727,重均分子量为36273,Z均分子量为59280,Z+1均分子量为91320。总结到这里,飞飞给大家介绍了采用U3000液相结合变色龙软件采集和处理数据,分析低分子量环氧树脂和甲基硅油分子量的方法,由于两者分子量范围差异较大,实验采用了两组不同分子量的聚苯乙烯标准品作为对照品。对于环氧树脂由于需要测定的是低分子量聚合物且对照品分子量接近,所以采用了三根截留分子量不同的凝胶柱串联进行测定,结果更为准确。变色龙GPC分子量计算扩展包功能强大,导入和使用方便,为广大变色龙工作站用户扩展使用GPC功能带来便利。本文介绍的为脂溶性聚合物的分子量测定,对于水溶性聚合物的分子量分布测定,飞飞这里有较多应用文章供大家参考,感兴趣的朋友可联系我索取,这里给大家提供一篇最常用的,右旋糖酐40的分子量分布测定,扫描以下二维码既可查阅。
  • 美国环氧树脂易盛板原产地声明
    尊敬的新老用户:   近日,美国某环氧树脂生产商及中国代理商为抢夺中国部分客户,竟然混淆事实,在市场上宣扬上海台雄公司销售的美国环氧树脂易盛板原产地不是美国而是中国境内的虚假信息。针对此事,为还原真相,我司特发表以下声明:   上海台雄工程配套设备有限公司销售的美国环氧树脂易盛板为世界500强之一的THERMO FIHSER全资子公司EPOXYN在美国原厂生产,对于市场上的造谣、诽谤行为我司保留追溯其法律责任的权利。 《EPOXYN授权上海台雄工程配套设备有限公司为中国独家经销商的证明》 《EPOXYN易盛板美国原产地证明》   上海台雄工程配套设备有限公司   2011年7月29日
  • IKA LR1000反应釜在环氧树脂乳化中的应用案例分享
    LR1000反应釜应用案例分享 /// 用户国内知名特种纤维复合材料研发生产企业 /// 环氧树脂环氧树脂是泛指分子中含有两个或两个以上活泼的环氧基团的高分子化合物,可与多种类型的固化剂发生交联反应而形成不溶的具有三向网状结构的高聚物。固化后的环氧树脂具有良好的物理、化学性能,它对金属和非金属材料的表面具有优异的粘接强度,导电性能良好,变形收缩率小,制品稳定性好,硬度高,柔韧性较好,对碱及大部分溶剂稳定,因而广泛应用于国防、国民经济各部门,作浇注、浸渍、层压料、粘接剂、涂料等用途。 /// 挑战客户采用转相乳化法乳化环氧树脂的过程中,无法判断转相点,并且真空及乳化效果不佳,最终转相后乳液的粒径达不到理想效果。 /// 解决方案选用 IKA LR1000控制型反应釜,配套T25分散机,RC2冷水机,MVP10及VC10真空系统,不仅能通过LR1000控制型的扭矩监测功能帮助用户判断转相点(粘度明显增大),而且模块化的系统,可实现温度、搅拌、分散、真空等关键条件按需调控,保证最终乳化液粒径达到用户要求。 /// 实验过程1. 称量659.5g 环氧树脂于LR1000中,加热至40℃,开启搅拌80rpm;2. 开启T25,设置20000rpm分散乳化,逐步滴加水,保证水在树脂中分散均匀,同时开启RC 2保持样品温度低于50℃。当增加水量达到135ml时,树脂粘度明显增大,有明显的转相现象。 3. 保持T25分散,继续添加水约265ml,乳液固含量约55%。打开配套V10的MPC10真空泵 抽真空至790mbar,用RC 2降温至20℃,得到成品。环氧树脂乳化后粒径分析结果 /// 用户受益1. 环氧树脂乳化过程中转相时,采用传统的方式,无法判断转相点,使用LR1000控制型反应釜,其扭矩监测功能可以判断样品粘度的变化趋势,很好的解决了这一难点;2. 控温、搅拌的同时,进行均质乳化,成品的粒径达到理想要求,解决了之前工艺过程中,乳化效果不佳的问题;3. 环氧树脂乳化需要的控温、搅拌、均质、真空等工艺要求,可以在LR1000一个系统中实现,简化了研发过程,而且LR1000的紧凑结构,也节省了实验室空间。
  • Master Bond开发了双组份无溶剂体系的高韧性环氧树脂,可耐受重复热循环测试
    p    strong Master Bond(硕士邦德)有限公司开发了一款 span style=" color: rgb(255, 0, 0) " 双组份、无溶剂、高韧性 /span 的环氧树脂体系,命名为Supreme 62-1。它可在 span style=" color: rgb(255, 0, 0) " -60 span style=" color: rgb(255, 0, 0) font-family: 宋体,SimSun " ℉ /span 至+450 span style=" color: rgb(255, 0, 0) font-family: 宋体,SimSun " ℉ /span (-51℃至+232℃) /span 的温度范围内使用。最值得注意的是,即使在高温下,Supreme 62-1也具有对多种 span style=" color: rgb(255, 0, 0) " 酸、碱、燃料和溶剂的化学抗性 /span 。它可被用作 span style=" color: rgb(255, 0, 0) " 航空、电子、光学和特种OEM应用领域的粘合剂/密封胶 /span 。 /strong /p p    span style=" color: rgb(31, 73, 125) " i “Master Bond Supreme 62-1具有 strong span style=" color: rgb(31, 73, 125) " 出众的韧性,使其适于粘合不同热膨胀系数的基材,及使其耐受重复热循环 /span /strong ”,高级产品工程师Rohit Ramnath谈到。“这种配方还表现出 strong 8000-9000psi的抗拉强度及450000-500000psi的拉伸模量 /strong 。基于其同时具有的 strong 耐热性及高机械强度外结构 /strong ,我们在需要结构胶合不同基材的许多应用领域均推荐使用Supreme 62-1。” /i /span /p p   Supreme 62-1易于使用,在混合100g批量时具有优越的、超过 span style=" color: rgb(255, 0, 0) " 12小时 /span 的长适用期。代表性固化时间从 span style=" color: rgb(255, 0, 0) " 140-158 span style=" color: rgb(255, 0, 0) font-family: 宋体,SimSun " ℉ /span (60-70℃)时的4到6小时、176-212 span style=" color: rgb(255, 0, 0) font-family: 宋体,SimSun " ℉ /span (80-100℃)时的20到40分钟至257 span style=" color: rgb(255, 0, 0) font-family: 宋体,SimSun " ℉ /span (125℃)时的10到20分钟 /span 均可供选择。这一化合物具有 span style=" color: rgb(255, 0, 0) " 5-10%的伸长率和75-85的邵氏硬度 /span 。固化后环氧树脂的体积电阻率超过 span style=" color: rgb(255, 0, 0) " 1014ohm span style=" color: rgb(255, 0, 0) font-family: 宋体,SimSun " · /span cm /span 。Supreme 62-1可以半品脱、1品脱、1夸脱、1加仑和5加仑的桶装规格购买。预混、冷冻注射器以及枪包这类特种包装形式可用于简化粘合剂处理、减少损耗及提高生产速率。 /p p style=" text-align: center " img title=" 1-1.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201806/insimg/b3e0b7b0-96ee-4311-93b3-414da7bfba2a.jpg" / /p p style=" text-align: center " Master Bond抗热循环粘合剂 /p p   Master Bond Supreme 62-1是一种双组份、抗高温的环氧化合物,可耐受多次热循环与振动。它提供可靠的电绝缘性,以及对包括溶剂、酸和碱在内的各种化学物质的防护。它在混合后适用期长,并有便捷的固化时间以供选择。 /p p   查看更多关于Master Bond耐热循环粘合剂的讯息请联系技术支持的电话: span style=" color: rgb(0, 176, 240) " +1-201-343-8983 /span ,传真: span style=" color: rgb(0, 176, 240) " +1-201-343-2132 /span 和邮箱: span style=" color: rgb(0, 176, 240) " technical@masterbond.com /span /p
  • 石墨烯助阵电子应用新进展 碳复合树脂或将被取代?
    p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 莱斯大学的科学家已经为电子应用制造了一种更好的环氧树脂。在化学家James Tour的Rice实验室发明的环氧树脂与“超级”石墨烯泡沫材料相结合,比纯环氧树脂坚固很多,比其他环氧树脂复合材料导电性能更好,同时保持了材料的低密度。通过添加导电填料,可以改善目前使用中会削弱材料结构的环氧树脂。美国化学学会杂志期刊ACS Nano详细介绍了这种新材料。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 环氧树脂本身是绝缘体,通常用于涂料、粘合剂、电子、工业工具和结构复合材料中。通常添加金属或碳填料用于需要导电性的应用,如电磁屏蔽应用。但需要权衡的是:更多的填充物以重量和抗压强度为代价带来更好的导电性,而复合材料变得更难加工。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 莱斯(Rice)实验室的解决方案用一种由纳米级石墨烯制成的三维泡沫取代金属或碳粉,石墨烯是只有一个碳原子厚度的碳薄片。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " Tour实验室与莱斯大学的材料科学家PulickelAjayan、RouzbehShahsavari,北京航空航天大学的娄军和肇研合作,从环氧树脂注入三维支架的项目中汲取灵感,包括石墨烯气凝胶,泡沫和各种工艺的支架。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 新方案技术用聚丙烯腈(PAN)制成更强的支架,聚丙烯腈是一种粉末状聚合物树脂,用作碳源,与镍粉混合。在四步过程中,他们冷压材料使其致密,在炉子中加热使PAN变成石墨烯,化学处理所得材料以去除镍,并使用真空将环氧树脂拉入现有多孔材料中。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " “石墨烯泡沫是单层石墨烯,”Tour说。 “因此,实际上,整个泡沫是一个大分子。当环氧树脂渗透泡沫然后硬化时,由于嵌入的石墨烯支架,环氧树脂在一个位置中的任何弯曲都会在其他位置处对整料施加应力。这最终会使整个结构变硬。” /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 据研究人员称,这种泡沫含量为32%的球形复合材料密度略高,但电导率约为每厘米14西门子(电导率或反向欧姆的衡量标准)。泡沫不会增加化合物的重量,但使其抗压强度是纯环氧树脂的7倍。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 石墨烯和环氧树脂之间的简单互锁也有助于稳定石墨烯的结构。Tour说: “当环氧树脂渗透石墨烯泡沫然后硬化时,环氧树脂被捕获在石墨烯泡沫的微米大小的区域。” /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 实验室通过将多壁碳纳米管混合到石墨烯泡沫中来提高赌注。研究人员称,纳米管充当与石墨烯结合的增强材料,使复合材料的硬度比纯环氧树脂高出1732%,导电性能提高近三倍,约为41西门子(Siemens)/厘米,远远高于迄今报道的几乎所有基于支架的环氧树脂复合材料。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " Tour预计该工艺流程将针对工业规模进行扩展。 “人们只需要一个足够大的炉子来生产最终的部件,”他说。 “但一直都是这样的,通过冷压,然后加热来制造大型金属零件。” /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 他说,这种材料最初可能会取代碳复合树脂,这种碳复合树脂用于预浸渍和加固从航空航天结构到网球拍等材料中的织物。 /p
  • 拒绝污染,所企合作攻关水性底涂树脂
    长春一汽富维东阳汽车塑料零部件有限公司生产车间(受访者供图)“大多数油性底涂含有二甲苯有机物,每1000克的油性底涂中约有700克的挥发性苯,在生产和使用油性底涂过程中,这些苯释放到了大气中,会给环境造成污染。”中国科学院长春应用化学研究所副研究员张红明告诉《中国科学报》。日前,中科院STS计划区域重点项目“千吨级汽车保险杠水性底涂关键技术”通过验收,张红明是该项目的负责人。他介绍,通过与长春一汽富维东阳汽车塑料零部件有限公司合作,项目建设完成了一条年产1000吨汽车保险杠水性底涂树脂产业化生产示范线,为实现国产化汽车保险杠的低能耗、低污染涂装奠定了工业化基础。企业面临污染困境近年来,随着国家对生态环境保护的重视程度不断提升,低挥发性有机物(VOCs)、低污染一直都是涂料行业追求的发展方向。2020年3月,国家市场监督管理总局和国家标准化管理委员会批准发布了强制性国家标准《车辆涂料中有害物质限量》,对汽车用零部件涂料中的挥发性有机物(VOCs)进行了限量要求,底漆为≤700g/L,色漆≤770g/L,清漆≤560g/L。当前,VOCs的排放管控越来越严格,采用低VOCs的环境友好型涂料,如水性漆替代溶剂型涂料,是较彻底地解决VOCs对大气污染的治本措施。由于水性涂料以水充当溶剂,具有挥发性气体少、施工时气味可接受度高、不易燃等优点,涂料行业的“油改水”已在全国各大城市推动开来。吉林省作为汽车产业基地,但保险杠涂装的相关企业长期面临着油性底涂给周围环境造成重大污染的难题,亟需水性底涂核心树脂来解决此困境。在一次交流中,张红明发现,长春一汽富维东阳汽车塑料零部件有限公司就面临着这样的困境,其汽车保险杠水性底涂核心涂树脂一直未获得突破性进展,导致了保险杠底涂无法完成水性化涂装。2020年,长春应化所牵头设立了中科院科技服务网络计划(STS计划)区域重点项目“千吨级汽车保险杠水性底涂关键技术”,携手长春一汽富维东阳汽车塑料零部件有限公司,攻关汽车保险杠水性底涂核心涂树脂。携手攻关水性树脂张红明团队在水性树脂领域有着多年的积累,并开发 “水性树脂的制备方法及水性涂料组合”的发明专利。采用该专利制备的水性树脂的主链结构中包括环氧树脂基团、丙烯酸树脂基团和聚氨酯基团。由于水性树脂具有无毒无害的性质,减少了有机溶剂的挥发给环境带来的危害,可以满足企业的需求。在此基础上,长春应化所与企业开展了成功的合作。2019年,张红明团队与吉林天泽二氧化碳科技有限公司合作,建设年产1万吨二氧化碳基汽车内饰水性胶粘剂项目。据介绍,该项目采用二氧化碳基汽车内饰水性胶粘剂制备技术和二氧化碳基水性树脂合成技术,研发生产具有自主知识产权的汽车内饰水性胶粘剂产品,可以有效利用废弃二氧化碳,每年减排二氧化碳27万吨,对探索建设资源节约型、环境友好型社会具有借鉴意义。张红明指出,STS计划项目以原来成熟的二氧化碳基水性聚氨酯技术作为主体,在此基础上引入了低表面能结构的烯烃结构基团作为接枝组分,提高了水性树脂在保险杠聚丙烯这种低极性基材上的综合性能,满足企业对保险杠水性底涂树脂要求。“千吨级汽车保险杠水性底涂关键技术”的核心是水性底涂树脂的性能突破,属于一项化工水性树脂产品的工业化生产技术。张红明介绍,该技术主要难点是水性底涂树脂能否达到保险杠底涂树脂性能要求,包括硬度、耐水等性能。记者还了解到,在STS计划项目立项前,长春应化所不仅选择了从事5年以上的具有水性树脂设计和合成的相关人员加入项目团队,而且选择了具有丰富产业化经验的工程人员参与该项目。首次合作慢慢磨合2021年10月,为落实《中国第一汽车集团有限公司中国科学院战略合作框架协议》内容,中国科学院长春分院组织一汽集团与长春应化所召开技术对接会。作为一汽集团富维公司的企业,长春一汽富维东阳汽车塑料零部件有限公司在与应化所进行技术交流的时候,达成了STS计划项目的共识。这也是双方的第一次合作。在合作过程中,难免会遇到一些困难。“最大的困难是水性树脂生产出来后,我们还需要和企业进一步沟通产品试制。”张红明表示,由于企业有生产任务,但要使用对方的生产线进行试制,就得抽时间空出一条生产线进行试制。企业比较配合,只是在沟通过程中比较耗费精力,需要慢慢磨合。据悉,长春一汽富维东阳汽车塑料零部件有限公司涉及到保险杠的总成业务,保险杠材料的制备也是该公司的重要业务内容。双方合作完成的年产1000吨汽车保险杠水性底涂树脂产业化生产示范线于2020年11月安装完成,2021年5月份完成调试,每年可新增产值1亿元。张红明算了一笔账:“如果未来水性底涂树脂可代替目前50%的油性底涂市场,按照目前市场用量计算,水性底涂树脂年用量可达3.5万吨,有望形成35亿元以上市场。“该项目落地顺利将解决保险杠涂装领域的水性化涂装进程,改善相关企业的生态环境,为汽车绿色装备制造迈出重要的一步。”张红明说。近期,生物降解材料也引起了长春一汽富维东阳汽车塑料零部件有限公司的关注。张红明透露,目前双方正在商谈生物降解材料在保险杠材料中的应用可行性。
  • 明察秋毫丨SPM带您揭秘抗菌黑科技石墨烯的片层厚度表征
    导读近年来,人们越来越关注健康防护类产品,比如,具有抗菌功能的高附加值纺织品等,越来越受到大众的青睐。最近小编在网上购物时发现,一些纺织品(如被子、衣服、口罩、手套等)宣称其面料中添加了石墨烯材料,自带抗菌功能。小编很是疑惑,经过一番查询,发现早在2010年,中国科学院上海应用物理研究所就报道了石墨烯材料的抗菌性能。石墨烯是一种片层的二维纳米粒子,不存在类似于高聚物的分子链,直接制备石墨烯存在一定的难度,因而在实际应用中多以氧化石墨烯为主。在氧化石墨烯的制备和研究中,其物理特性的精确表征技术和方法是关注的重点之一。不同氧化程度的氧化石墨烯的厚度不同,其性能也不同,因此厚度测量是表征氧化石墨烯的首要核心指标。石墨烯小科普石墨烯具有优异的光学、电学、力学特性,在材料学、能源、生物医学等方面具有重要的应用前景,被认为是一种未来革 命性的材料。石墨烯的抗菌机理之一是边缘切割理论,即石墨烯因片层结构而具有锋利的边缘,可对细菌进行物理切割,破坏细菌的细胞膜,降低膜电位或使电解质泄露从而抑制细菌生长。氧化石墨烯作为石墨烯的氧化物,其结构与石墨烯相似,都为单层原子层状结构。将活性含氧基团引入石墨烯上,经过处理后得到经过修饰的石墨烯薄片,这样可以增加活性反应位点,使得氧化石墨烯变得更容易进行表面改性,丰富了功能化的手段,可以有效提高改性氧化石墨烯与溶剂、聚合物的相容性,使其在有机以及无机复合材料领域有着更为广阔的应用。岛津SPM,助您从容应对科研难题目前,国内外对氧化石墨烯的厚度测量手段主要是原子力显微镜,将氧化石墨烯平铺在具有良好平整度的基底表面,借助原子力显微镜测量氧化石墨烯与基底间的高度差来确定氧化石墨烯的厚度。为了使氧化石墨烯的厚度测量方法规范化,国家标准化管理委员会发布了GB/T 40066-2021《纳米技术 氧化石墨烯厚度测量 原子力显微镜法》,这意味着氧化石墨烯厚度的主要测试手段——原子力显微镜开始逐步被标准化工作认可和接受。岛津扫描探针显微镜SPM具有快速响应的高速扫描器、独特的头部滑移结构以及丰富的测量模式,除了普通的形貌扫描,还可拓展电流、电势、磁力以及纳米力学测量等功能。氧化石墨烯厚度表征随机选取样品的两个区域,使用岛津扫描探针显微镜SPM-9700HT的动态模式对氧化石墨烯样品进行表面形貌扫描测试,获取了5 μm x 5 μm的两个区域的样品表面形貌,并在每个区域内随机选取3个样品进行剖面分析(见图1和图2),随机选取的剖面线分别为A-B、C-D和E-F。图1. 区域1内氧化石墨烯的表面形貌(左)和剖面分析(右)图2. 区域2内氧化石墨烯的表面形貌(左)和剖面分析(右)将获取的剖面线中的上、下台阶的各坐标进行线性拟合,得到两条拟合直线和对应的拟合参数:a1, b1, a2, b2。通过公式(1)计算上、下台阶的高度差H,即为上直线和下直线在xT点的距离(样品的厚度)。式中:H——样品厚度值,单位为纳米(nm);xT——两条拟合直线相邻端点中心位置的x坐标;a1, b1——上台阶拟合直线对应的参数值;a2, b2——下台阶拟合直线对应的参数值。注:拟合的两条直线应具有相同的长度和点数,长度不小于14 nm,点数不少于20个点,且这两条直线的b1和b2斜率应小于0.1,否则弃用该轮廓线。将上述形貌图中的选取的剖面线数据导入Origin软件中进行分段线性拟合,获取的上、下台阶拟合直线参数。以区域1中的剖面线A-B为例,上、下台阶拟合直线参数见图3。两个区域内的氧化石墨烯样品的厚度值见表1。图3. 氧化石墨烯样品的剖面线拟合图表1. 剖面线拟合计算的厚度值结语氧化石墨烯作为石墨烯的一类重要衍生物,具有优异的光学、电学、力学以及良好的生物相容性,被广泛应用于材料学、生物医学以及药物传递等诸多领域。岛津SPM可简单、快速地表征氧化石墨烯的表面形貌,并准确获取氧化石墨烯的厚度值,这也体现了岛津SPM具有精确表征纳米级及以下样品厚度的能力。本文内容非商业广告,仅供专业人士参考。
  • 科学家发现北半球气溶胶光学厚度近20年呈下降趋势
    近日,中科院合肥物质院刘东研究员团队和安徽理工大学唐超礼教授利用近20年卫星数据合作开展气溶胶光学厚度(AOD550)时空分布研究,研究发现:北半球气溶胶光学厚度近20年的长期变化趋势是呈小幅下降趋势,这种下降趋势在中国东南部尤其明显,且全球气溶胶光学厚度以北纬17°为对称轴分布,更多成果发表在中科院二区TOP期刊《Atmospheric Environment》上。   大气气溶胶光学厚度(AOD,550纳米波段的气溶胶光学厚度为AOD550),是表征大气浑浊程度的关键的物理量。它是天气、气候和地球能量收支平衡研究中关注的重要参数,也是确定气溶胶气候效应的重要因素。通常高的AOD值预示着气溶胶纵向积累的增长,因此导致了大气能见度的降低。   我国科学家分析了国际地球观测系统(EOS)中的TERRA和Aqua卫星上的中分辨率成像光谱仪(MODIS)探测的近20年AOD550数据,系统地获取了全球气溶胶光学厚度的全球分布和时空变化特性。   研究发现:一、北半球气溶胶光学厚度近20年的长期变化趋势是呈小幅下降趋势,这种下降趋势在中国东南部尤其明显(图1)。课题组研究人员利用经验正交函数分析法EOF(Empirical Orthogonal Function)对陆地年平均全球气溶胶光学厚度分析时发现,第一模态(图2)显示近20年来中国东南部、亚马逊平原、美国东部以及欧洲-地中海-里海-非洲东北部区域的气溶胶光学厚度呈下降趋势。与之相反,亚洲北部、印度半岛、阿拉伯半岛南部和东部呈明显上升趋势。   二、在中、低纬度地区,气溶胶光学厚度的全球分布并不是关于赤道对称的,而是向北偏移约17°(图3)。全球气溶胶光学厚度在北纬17°达到最大值,然后向南北两极随纬度先显著减小、后逐渐变化平稳。   但在同一纬度地区,气溶胶光学厚度随经度的变化是不同的,在中纬度地区,气溶胶光学厚度在北半球随经度变化明显,而在南半球随经度变化平缓。在高纬度地区,南半球气溶胶光学厚度随纬度的升高而增大,北半球气溶胶光学厚度随纬度的升高而减小,并且南半球的气溶胶光学厚度随纬度变化比北半球快。   三、气溶胶光学厚度南北半球均呈现季节性变化规律(图4和图5):北半球气溶胶光学厚度显著高于南半球,且最大值都出现在各自半球的春季,最小值都出现在各自半球的秋季。   此外,海洋和陆地上的气溶胶光学厚度季节变化差异也很明显。EOF的月平均海洋气溶胶光学厚度分析结果显示,海洋气溶胶主要是由陆地气溶胶来源主导(图6)。特别值得注意的是,南半球水域上的气溶胶光学厚度的增加与全球气候变化导致的南半球深林火灾频发有密切正相关联系,其增长速率为0.0009/年(通过了95%的置信水平下的显著性检验)。   四、陆地来源的沙尘气溶胶峰值出现在七月,谷值出现在一月,陆地生物质燃烧气溶胶峰值出现在九月,谷值在四至五月。另外,陆地EOF分析捕捉到了一些极端气溶胶事件(图2),如2014/2015年强厄尔尼诺在太平洋赤道附近持续发展引起的东南亚极端生物质燃烧事件。   此研究利用卫星长期观测数据获得了全球气溶胶光学厚度全球经纬度分布规律和长期时空变化特性。目前科学家们正在利用数据对其时空分布变化进行更深入的分析,可以预见,气溶胶光学厚度的研究工作将为全球气候的长期变化规律分析、建立和验证全球高空大气模式等工作提供重要参考。   该成果论文第一作者是田晓敏博士,通讯作者是唐超礼教授,研究工作得到了国家高技术项目和空间天气学国家重点实验室开放课题基金支持。图1. 2003至2020年的年平均AOD550的空间分布图2. 陆地AOD550经验正交函数分析的前六个模式的空间分布图3. 18年(2003~2021)年平均的AOD550(蓝色点线)和其标准差(品红色线棒)随纬度(a)和经度(b)的变化曲线图4. 2004, 2006, 2008, 2010, 2012, 2014, 2016, 2018, 2020年的季节平均AOD550空间分布图5. 2003.03至2021.02的季节平均AOD550,全球(a)、南半球(b)、北半球(c)、全球海洋(d)、南半球海洋(e)、北半球海洋(f)、全球陆地(j)、南半球陆地(h)和北半球陆地(i),北半球春季(绿色)、北半球夏季(红色)、北半球秋季(黄色)和北半球冬季(黑色)图6. 海洋上月平均AOD550的经验正交函数分析的前六个模式的空间分布
  • 幕墙玻璃厚度检测仪研制
    table border=" 1" cellspacing=" 0" cellpadding=" 0" width=" 600" tbody tr td width=" 123" p style=" line-height: 2em " 成果名称 /p /td td width=" 525" colspan=" 3" p style=" line-height: 2em " 幕墙玻璃厚度检测仪 /p /td /tr tr td width=" 123" p style=" line-height: 2em " 单位名称 /p /td td width=" 525" colspan=" 3" p style=" line-height: 2em " 中国建材检验认证集团股份有限公司 /p /td /tr tr td width=" 123" p style=" line-height: 2em " 联系人 /p /td td width=" 177" p style=" line-height: 2em " 艾福强 /p /td td width=" 161" p style=" line-height: 2em " 联系邮箱 /p /td td width=" 187" p style=" line-height: 2em " afq@ctc.ac.cn /p /td /tr tr td width=" 123" p style=" line-height: 2em " 成果成熟度 /p /td td width=" 525" colspan=" 3" p style=" line-height: 2em " □正在研发 □已有样机 □通过小试 □通过中试 √可以量产 /p /td /tr tr td width=" 123" p style=" line-height: 2em " 合作方式 /p /td td width=" 525" colspan=" 3" p style=" line-height: 2em " □技术转让□技术入股□合作开发& nbsp √其他 /p /td /tr tr td width=" 648" colspan=" 4" p style=" line-height: 2em " strong 成果简介: /strong br/ /p p style=" text-align:center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201603/insimg/64e1b730-057a-4fac-9850-b46e628b289c.jpg" title=" 厚度检测仪.jpg" width=" 350" height=" 224" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" style=" width: 350px height: 224px " / /p p style=" line-height: 2em " & nbsp /p p style=" line-height: 2em " span style=" line-height: 2em " & nbsp & nbsp 幕墙玻璃厚度检测仪利用激光测距技术,通过计算光程差来获得所测玻璃的厚度,厚度检测仪不仅可以测量单层玻璃的厚度,还可以测量中空玻璃三层厚度(包括:玻璃厚度、空气层厚度),采用数字化技术,将所测结果直观的显示在液晶显示屏上,可以快速、直观的获得所需结果,并设有内部存储功能可以存储9次测量结果,方便用户使用,该仪器操作简单,携带方便,测试结果快速、准确特别适合于现场检测。& nbsp /span /p p style=" line-height: 2em " & nbsp & nbsp & nbsp 主要特点 br/ & nbsp & nbsp & nbsp 操作简单:只需将仪器放在待测玻璃上按测量键即可完成测量。 br/ & nbsp & nbsp & nbsp 测量精度高:该仪器测量精度达到微米级。 br/ & nbsp & nbsp & nbsp 测试速度快:测试时间1-2秒。 br/ & nbsp & nbsp & nbsp 便于携带:该仪器尺寸合适重量轻。 br/ & nbsp & nbsp & nbsp 稳定性好:多次测量结果无偏差。 br/ & nbsp & nbsp & nbsp 具有存储功能:可以存储9次的测量结果并查看。 br/ & nbsp & nbsp & nbsp 可同时测量玻璃厚度、空气层厚度。 br/ & nbsp & nbsp & nbsp 技术参数: br/ & nbsp & nbsp & nbsp 测量精度:微米级 br/ & nbsp & nbsp & nbsp 物理尺寸:130*70*30 br/ & nbsp & nbsp & nbsp 开关频率:1-2秒 br/ & nbsp & nbsp & nbsp 采样频率:10Hz br/ & nbsp & nbsp & nbsp 供电电压:9v br/ & nbsp & nbsp & nbsp 重量:200g br/ & nbsp & nbsp & nbsp 使用温度:-20℃- 40℃ br/ & nbsp & nbsp & nbsp 机体重量:约1Kg /p /td /tr tr td width=" 648" colspan=" 4" p style=" line-height: 2em " strong 应用前景: /strong br/ & nbsp & nbsp & nbsp 该仪器操作简单,携带方便,测试结果快速、准确特别适合于玻璃幕墙的现场检测,同时也适合于工厂、建筑工程质量检测站、产品质量检测站、科研院校等玻璃的生产检测、和开发研究等领域。 /p /td /tr /tbody /table p br/ /p
  • 安光所团队在气溶胶光学厚度反演方面取得进展
    近期,安光所光学遥感研究中心孙晓兵研究员团队为满足单角度多波段偏振气溶胶探测的需求,提出了一种多波段强度和偏振信息联合利用的最优化反演算法,相关成果发表在学术期刊《Remote Sensing》上。   大气气溶胶光学厚度(Aerosol optical depth, AOD)用来表征气溶胶对太阳辐射的消光作用,在遥感大气校正及细颗粒物污染评估中都具有重要作用。孙晓兵团队提出的反演算法主要利用短波红外波段的偏振信息,在不需要地面先验信息的情况下,对地面和大气信息进行分离,然后使用标量信息来获得最终结果。利用该方法进行地气解耦,避免了地表反射率数据库更新不及时造成的反演误差和时空匹配误差。   研究人员利用搭载在高光谱观测卫星(GF-5B)上的高精度偏振扫描仪(POSP)的观测数据对该算法进行了验证。与不同地区AEROENT站点的AOD产品比对结果表明,该算法能反演不同地表上空的AOD;与MODIS的AOD产品进行比对,验证了算法在不同污染条件下的有效性。   该研究得到了航天科技创新应用研究项目、中国高分辨率对地观测系统项目、中国资源卫星应用中心项目资助。图1 POSP的反演结果与AEROENT产品比对图2 POSP的AOD反演结果(a)与MODIS产品(b)对比(2022年5月4日)
  • 大连化物所研制出类石榴结构的磁性树脂衍生碳复合吸波材料
    近日,大连化物所节能与环境研究部废水处理工程研究组(DNL0902组)孙承林研究员、顾彬副研究员等和大连理工大学的段玉平教授合作,在构筑高效复合吸波材料方面取得新进展,设计并制备了一种具有类石榴结构的磁性树脂衍生碳复合吸波材料,通过组分调控和微观结构设计引入了多重电磁波损耗机制,使该复合材料表现出了优异的吸波性能。   随着电子信息技术的快速发展,电磁干扰的问题日益严峻。有效的吸波材料,尤其是针对GHz频段的电磁波,对电子安全和医疗保健等领域具有重要意义。根据吸波机制可将吸波材料分为磁损耗型和介电损耗型。其中,单一磁损耗吸波材料存在斯诺克极限、易腐蚀、易聚集、密度大等缺点,而单一的介电损耗材料(如碳材料)也存在阻抗不匹配,损耗机制单一的问题。为了解决上述问题,研究人员提出了组分调控和微观结构设计两个解决策略:以具有可控分子结构和物理化学性质的合成树脂作为碳源,耦合磁损耗组分,进行有效的多组分调控,形成多重损耗机制,实现电磁参数和吸波性能的有效调节。此外,研究人员对微观结构进行设计调控,构筑出具有类石榴结构的Fe3C@GC/AC复合材料,解决现有吸波材料存在的磁性颗粒尺寸分布不均匀、易聚集等问题。   结果表明,独特的类石榴结构优化了阻抗匹配,同时提升了界面极化损耗和磁损耗。在反射损耗,界面极化,偶极极化,电导损耗,以及磁损耗的共同作用下,该工作制备出的复合吸波材料在2.08mm的厚度下,实现了高达-96.3dB(99.99999%)的反射损耗值,与此同时,有效吸收带宽为6.38GHz(覆盖了Ku波段)。当模拟厚度在1.0至5.0 mm间调变时,88%的测试波段(3.9至18 GHz)均可以实现有效吸收。   相关研究成果以“Heating induced self-assemble pomegranate-like Fe3C@Graphite magnetic microspheres on amorphous carbon for high-performance microwave absorption”为题,于近日发表在Composites Part B: Engineering上。该工作的共同第一作者是我所902组博士研究生刘梦洋和大连理工大学博士后黄灵玺。上述工作得到了中科院A类先导专项“变革性洁净能源关键技术与示范”等项目的资助。
  • 《纳米快报》:新型材料可研制纸张厚度的相机
    研究生雷斯东采用铜铟联硒化合物薄片研制了一个二维三像素相机,声称未来相机可以制造得像纸张一样薄。   腾讯科学讯 据国外媒体报道,目前,美国德克萨斯州莱斯大学科学家最新研制一种超薄成像设备,可使未来相机变得像纸张一样薄。他们采用仅原子厚度的铜铟联硒化合物(CIS)研制电荷耦合器,这是相机的一个重要组成部分。   该研究报告发表在近期出版的《纳米快报》上,这种二维三像素相机设备对光线探测具有独特的优势。   许多现代数码相机的图像传感器叫做电荷耦合器,这种手指甲盖大小的硅芯片包含着数百万个光敏二极管,它能够捕获像素进行拍摄。伴随着电荷耦合器尺寸逐渐缩小,未来可研制体积更小的相机。参与这项研究的研究生雷斯东(音译)说:&ldquo 传统电荷耦合器较厚、较硬,然而铜铟联硒化合物制成的电荷耦合器将超薄、透明、具有一定的弹性,是理想的2D成像设备组成部分。&rdquo   莱斯大学材料科学和纳米工程系资深研究员罗伯特-瓦塔尔(Robert Vajtai)博士称,铜铟联硒化合物对于光线具有较强的敏感性,这是因为捕获的电子消散得非常慢。有许多二维材料可以探测光线,但都不及铜铟联硒化合物如此高效。铜铟联硒化合物比之前我们所见的感光材料有效10倍。   雷斯东认为,未来在医学领域,铜铟联硒化合物可以结合其它2D电子技术应用于生物成像设备,起到实时监控的作用。
  • 四大常见电镜制样方法简介:TEM、SEM、冷冻、金相
    应用电子显微镜高分辨本领和高放大倍率,对物体组织形貌和结构特征进行分析和研究的近代材料物理测试方法。但样品的制作直接影响着结果的准确性,所以制作满足要求的样品就成了整个试验的重点。现将一些常见电镜制样方法简介如下。透射电镜(TEM)TEM放大倍数可达近百万,可以看到在光学显微镜下无法看清的0.1~0.2nm的细微结构。它的样品制备工作量非常大,约占全部测试工作的半数以上或90%以上,是十分关键的。图 透射电镜样品台常用样品台分为两种:顶入式样品台和侧插式样品台顶入式样品台要求样品室空间大,一次可放入多个(常见为6个)样品网,样品网盛载杯呈环状排列,使用时可以依靠机械手装置进行依次交换。优点:每观察完多个样品后,才在更换样品时破坏一次样品室的真空,比较方便、省时间。缺点:但是需要的空间过大,使样品远离下方物镜,不宜减小物镜焦距而影响电镜分辨力。侧插式样品台样品台制成杆状,样品网载放在前端,只能盛放1~2个铜网。优点:样品台体积较小且占用空间较少,可布置于物镜内上部,利于提高电镜分辨率。缺点:不可能一次投入多个样品网中,每换一个样品都要打破一次样品室内真空,稍有不方便。支撑网的选择:支撑网有多种材质如Cu、Ni、Be、尼龙等,选择时要与待分析样品的成分分开。图 筛网尺寸制备原则• 简单• 不破坏样品表面• 获得尽量大的可观测薄区主要制备方法• 支持膜法:• 复型法:• 超薄切片法:• 薄膜试样(电解双喷减薄,离子减薄,FIB等)1. 支持膜法适用范围:纳米颗粒(防止样品从铜网缝隙中漏出)支持膜种类:• 微栅膜• FIB微栅膜• 纯碳微栅膜• 多孔碳膜• Quantifoil规则多孔膜• C-flat纯碳多孔支持膜等图 筛网尺寸制备过程:• 制备支持膜:在铜网上覆盖一层有机膜后喷碳• 选择分散剂:根据样品性质选择,常用无水乙醇• 分散:使用超声波或搅拌将粉末分散成悬浮液液滴上支持膜(两种方法):(a)滴样:用镊子将覆盖支持膜的铜网夹住,并用滴管向支持膜上滴入数滴悬浮液,使其保持夹持状态直至干燥为止(推荐)(b)捞取:用镊子夹持载网浸入溶液捞取液滴(缺点:双面挂样制备关键和注意事项:• 样品粉末能否在支持膜上均匀分布• 确保实验过程中未带入污染物2.复型法基本原理:利用电子束透明膜(碳、塑料、氧化物薄膜)复制材料表面或者断口形态的间接试样制备方法。适用范围:在电镜中易起变化的样品和难以制成薄膜的试样。样品要求:非晶态、分子尺寸小、导电性、导热性良好,耐轰击,有足够的强度和刚度。复型法分类:塑料一级复型、碳一级复型、塑料-碳二级复型、萃取复型。(1)塑料一级复型样品上滴特定溶液,溶液在样表面展平,多余的用滤纸吸掉,溶剂蒸发后样品表面留下一层100nm左右的塑料薄膜。图 塑料一级复型(2)碳一级复型利用真空镀膜装置将碳膜蒸镀于试样表面,将试样置于真空镀膜装置内,将试样置于所配的分离液内经电解或者化学分离得到分离碳膜便可应用于分析。图 碳一级复型(3)萃取复型图 萃取复型(4)塑料-碳二级复型通俗地说,塑料的一级复型中又制造出碳复型即为二级复型。分辨率相当于塑料的一级复型,对试样无损害,耐电子束辐照,复型带重金属投影。图 碳二级复型3. 超薄切片法适用范围:生物组织、较软的无机材料等。1.取材 2.固定 3.漂洗 4.乙醇或丙酮系列脱水 5.渗透 6.包埋 7.聚合 8.修块 9.切片 10.捞片染色 11.电镜观察注意事项:• 迅速:最短时间内取样,投入固定液• 体积小:所取样品体积不超过1mm3• 轻:轻轻操作,使用锋利器械,避免拉、锯、压• 准确:所取部位有代表性• 低温:在0~4℃内操作4.离子剪薄法适用范围:用于非金属材料或非均匀金属制备过程:• 预处理:按预定取向切割成薄片,机械抛光减薄到几十μm,把边长/直径切割至3mm。• 装入离子轰击装置:• 抛光:获得平坦而宽大的薄区。图 离子剪薄法5.电解双喷减薄法适用范围:只能制备金属试样,首选大块金属。样品准备:• 磨抛厚度均匀,避免穿孔偏• 样品保证清洁• 多准备一些试样,试合适的条件制备步骤:• 样品接正极、电解液接负极,电解液从两侧喷向样品• 样品穿孔后,自动停机• 获得中间薄,边缘厚,呈面窝状的TEM薄膜样品电解液选择:根据样品;不损伤仪器优点:条件易控制,快速,重复性好,成功率较高。图 电解双喷减薄法原理图6. 聚焦离子束法(FIB)适用范围:适用于半导体器件的高精度切割与线路修复。原理:采用从液态金属镓中提取离子束,并通过调节束流强度对指定区域进行快速精细处理。方法:铣削阶梯法,削薄法(H-bar)铣削阶梯法:• 预处理:铣削出两个反向的阶梯槽,中间留出极薄的TEM试样• 标记:刻蚀出定位标记• 定位:用离子束扫描定位标记,确定铣削区域• 铣削:自动或手动完成铣削加工图 铣削阶梯法制备的样品TEM照片削薄法(H-bar):• 使用机械切割和研磨等方法将试样做到50-100μm厚• 使用FIB沉积一层Pt保护层• 使用FIB铣削掉两侧的材料图 削薄法工作示意图扫描电镜(SEM)扫描电镜样品制备比透射电镜样品制备简单,无需包埋和切片。样品要求:样品须为固体;达到无毒、无放射性、无污染、无磁性、无水分、组分稳定。制备原则:• 表面受到污染的试样,要在不破坏试样表面结构的前提下进行适当清洗,然后烘干;• 新断开的断口或断面,一般不需要进行处理,以免破坏断口或表面的结构状态;• 要侵蚀的试样表面或断口应清洗干净并烘干;• 磁性样品预先去磁;• 试样大小要适合仪器专用样品座尺寸。常用方法:块状样品块状导电材料:无需制样,用导电胶把试样粘结在样品座上,直接观察。块状非导电(或导电性能差)材料:先使用镀膜法处理样品,以避免电荷累积,影响图像质量。图 块状样品制备示意图粉末样品直接分散法:• 双面胶粘于铜片表面,借助棉球使被测样品颗粒直接撒布于其上,并用洗耳球对样品进行轻吹以去除粘附的、没有被牢固地固定的粒子。• 将装有颗粒的玻璃片翻起,对着已准备好的试样台用小镊子或者玻璃棒轻敲,使细颗粒能够均匀地落入试样台上。超声分散法:将少量颗粒放入烧杯内,加乙醇适量,超声震荡5分钟,然后用滴管加入铜片内,使其自然干燥。镀膜法真空镀膜真空蒸发镀膜法(简称真空蒸镀)就是将蒸发容器内需要成膜的原材料在真空室内进行加热,将蒸发容器内的原子或分子气化并从表面逸出,一种形成蒸气流并将其射入固体(称为衬底或基片)的表面以冷凝成固态薄膜的工艺。离子溅射镀膜原理:离子溅射镀膜在局部真空溅射室内辉光放电生成正向气体离子;在阴极(靶)与阳极(试样)之间电压加速时,荷正电离子轰击阴极表面并原子化阴极表面材料;生成的中性原子,向四面八方飞溅,射落在样品表面,从而在样品表面生成了均匀的薄膜。特点:• 对任何待镀材料来说,溅射都是可能的,只要它能够制成靶材即可(适用于难蒸发材料和不容易获得高纯度化合物的相应薄膜材料的制备);• 溅射所获得的薄膜和基片结合较好;• 消耗贵金属少,每次仅约几毫克;• 溅射工艺具有良好的可重复性,膜厚可控,同时能在大范围基片表面得到厚度均一的膜。• 溅射方法:直流溅射、射频溅射、磁控溅射、反应溅射。1.直流溅射图 直流溅射沉积装置示意图已经很少使用了,由于沉积速率过低~0.1μm/min、基片加热、靶材导电、直流电压和气压都必须很高。优点:装置简单,容易控制,支模重复性好。缺点:工作气压高(10-2Torr),高真空泵不起作用;沉积速率低,基片升温高,只能用金属靶(绝缘靶导致正离子累积)2.射频溅射图 射频溅射工作示意图射频频率:13.56MHz特点:• 电子作振荡运动,延长了路径,不再需要高压。• 射频溅射可制备绝缘介质薄膜• 射频溅射的负偏压作用,使之类似直流溅射。3.磁控溅射原理:用磁场使电子移动方向发生变化,电子移动轨迹被束缚与拉长,工作气体中电子电离几率增加,电子能量得到高效利用。由此使得正离子轰击靶材产生的靶材溅射变得更高效,可以在更低气压下溅射,而被正交电磁场捆绑的电子则会被束缚于靶材周围,仅能在它们能量消耗殆尽后沉积下来的基片中溅射。图 磁控溅射原理示意图特点:低温,高速,有效解决了直流溅射中基片温升高和溅射速率低两大难题。缺点:• 靶材利用率低(10%-30%),靶表面不均匀溅射;• 反应性磁控溅射中的电弧问题;• 薄膜不够均匀• 溅射装置比较复杂反应溅射溅射气体添加氮气、氧气、烷类等少量反应气体,反应气体和靶材原子共同沉积于衬底上,对于某些不容易发现块材而制造靶材的物质,或者溅射时薄膜成分易偏离靶材原成分,均可用此法进行。反应气体:O2,N2,NH3,CH4,H2S等镀膜操作将制备完成的样品台放置在样品托上,放入离子溅射仪,加盖,旋紧螺丝并开启电源抽真空。当真空趋于稳定时,在5 X10-1mmHg左右,按下“启动”键,用调节针阀把电流调节到6~8mA,开始镀金,镀金1分钟后即自动停止镀金,关好电源、打开顶盖螺丝、放掉气体、取下试样即成。图 Cressington 108Auto高性能离子溅射仪冷冻电镜制样冷冻电镜是扫描电镜超低温冷冻制样传输技术(Cryo-SEM)可以实现液体,半液体和电子束敏感样品的直接观测,例如生物和高分子材料。样品经超低温冷冻,断裂和镀膜制样(喷金/喷碳)后可由冷冻传输系统置于电镜中的冷台上(温度可至-185°C)观察。适用范围:塑料,橡胶及高分子材料,组织化学,细胞化学等样品制备要求:能够保持本身的结构,又能抗脱水和电子辐射方法:(a)通过快速冷冻使含水样品中的水处于玻璃态,也就是在亲水的支持膜上将含水样品包埋在一层较样品略高的薄冰内。图 液氮冷冻(b)采用喷雾冷冻装置(spray-freezing equipment),结合基质混合冷冻技术(spray-freezing),可在极短时间内将两种溶液(如受体和配体)混合(ms量级),然后快速冷冻。图 喷雾冷冻装置金相制样金相分析是材料研究领域中非常重要的一个环节,也是材料内部组织研究的一种主要方法。利用定量金相学原理通过对二维金相试样磨面或者薄膜进行金相显微组织测量与计算,确定合金组织在三维空间中的形态,进而建立合金成分,组织与性能之间定量关系。制样过程:样品切割、镶嵌样品、机械制样、检验样品样品切割方法:金相最适合的切割方法是湿式切割轮切割法。优点:所造成的损伤与所用的时间相比是最小的切割片的选择:主要依据材料的硬度和韧性进行选择。图 砂轮片的选择• 陶瓷和烧结碳化物:金刚石切割片• 钢铁材料:氧化铝(Al2O3)切割片和CBN切割片• 有色金属:碳化硅(SiC)切割片镶嵌样品金相样品镶嵌技术(以下简称镶样)是将试样尺寸小或形状不规则造成研磨抛光痛苦时镶嵌或夹持,以便于试样抛磨,提高工作效率和实验精度的一种工艺方法。镶样一般分为冷镶和热镶。冷镶应用:对于温度和压力极为敏感材料、和微裂纹试样要进行冷镶,会使试样组织不发生改变。图 冷镶示意图冷镶材料:一般包括环氧树脂、丙烯酸树脂、聚脂树脂。• 环氧树脂:收缩率低,固化时间长;边缘保护好,用于真空浸渍,适用于多孔性材料;• 丙烯酸树脂:黄或白,固化时间较短,适合批量大、形状不规整样品镶样;对于含裂纹或者孔隙的试件渗透性更好;尤其是对印刷电路板的封装;• 聚酯树脂:黄色、透明、固化时间较长;适用于大批量无孔隙的试样制样,适用期长;真空浸渍:多孔材料(如陶瓷或热喷涂层)需真空浸渍。树脂能增强这些脆弱材料并能尽量减少制备缺陷(例如抽出,开裂或未开孔等)。只有环氧树脂由于其低粘度、低蒸汽压的性质,才能在真空浸渍中使用。荧光染料和环氧树脂可以被混合以方便地发现荧光灯中所有被充填的孔隙。图 冷镶制样 图片来源:司特尔公司热镶应用:适用于低温及压力不大的情况下不发生变形的样品。图 热镶示意图镶材料:目前,通常多用塑料做镶嵌材料。镶嵌材料包括热凝性塑料(如胶木粉),热塑性塑料(如聚氯乙烯),冷凝性塑料(环氧树脂加固化剂)和医用牙托粉与牙托水。胶木粉不透光、色泽多样、且较坚硬、样品不易倒角、但抗强酸、强碱耐腐蚀性较差。聚氯乙烯呈半透明或透明状,抗酸碱耐腐蚀性能良好,但柔软。热镶试样图片来源:司特尔公司机械制样机械制样可分两种操作:研磨和抛光1.研磨研磨的终极目标就是要得到损伤最小的平表面。这些小损伤会在后续抛光中短时间内被去除。研磨分为粗磨和细磨两个过程。• 粗磨粗磨过程就是把全部试样表面变成一个类似的面,用比较粗的固定研磨颗粒就能快速磨去材料。• 精磨 精磨会使样品有些微变形,但这些变形在抛光过程中就会消除掉。2.抛光抛光就像研磨,还得除去前道工序造成的伤害。它可以分为金刚石抛光与氧化物抛光两大工序。• 金刚石抛光唯有把金刚石当作研磨料来抛光才有可能在最快的时间内得到最佳研磨平面。其原因是金刚石非常坚硬,几乎能切割所有的物质和相态。• 氧化物抛光 对于特别软、韧性的样品,须采用氧化物抛光法。抛光在抛光布上完成。金刚石抛光时还须用到润滑剂。研磨和抛光设备检验样品打磨后的检测部位变的发亮,在观察组织的时候需要先将试样的检测部位腐蚀掉,做好之后使用酒精冲淋,使用吹风机吹扫。
  • 岛津SPM石墨烯厚度测试——应对GB/T 40066—2021
    近期,国家标准化管理委员会发布了《GB/T40066-2021纳米技术氧化石墨烯厚度测量原子力显微镜法》,这一方面意味着石墨烯材料的产业化工作向前迈进了一步,另一方面也表明原子力显微镜开始逐步被标准化工作认可和接受。 为此,作为有着三十年原子力显微镜/扫描探针显微镜设计、开发、销售经验的岛津,按照新发布标准的流程进行了产品验证。结果表明,岛津的原子力显微镜/扫描探针显微镜产品完全符合标准的要求。 本次分析流程完全参照《GB/T40066-2021纳米技术氧化石墨烯厚度测量原子力显微镜法》附录A方法一实例进行。 01测试仪器:岛津SPM-9700HT02图像分析软件:WSxM 5.0 Develop 8.403图像处理过程经SPM-9700HT扫描获得的原始图像如下:利用WSxM软件Flatten功能处理后图像如下按标准利用软件的Profile功能选取不同位置三条轮廓线,轮廓线方向为SPM-9700HT快速扫描方向(X轴)。将3条轮廓线数据导出,利用EXCEL软件进行处理,分别拟合3条轮廓线的上台阶拟合直线和下台阶拟合直线。厚度计算:利用标准中的公式计算公式图片来源:《GB/T40066-2021纳米技术氧化石墨烯厚度测量原子力显微镜法》结论(1)、按照标准计算得知该片氧化石墨烯厚度为0.630±0.039nm,由此可推测这片氧化石墨烯为单层石墨烯。 (2)、岛津的原子力显微镜/扫描探针显微镜产品完全符合《GB/T40066-2021纳米技术氧化石墨烯厚度测量原子力显微镜法》的要求。
  • 瓶口边厚仪是如何测量瓶口边缘厚度的?基于何种技术或原理
    在现代工业生产中,瓶口边厚仪作为一种关键的质量控制设备,广泛应用于医药、化工、食品等多个领域,尤其在玻璃瓶、塑料瓶等包装容器的生产中发挥着至关重要的作用。本文将深入探讨瓶口边厚仪的工作原理、所采用的技术或原理。一、瓶口边厚仪的工作原理概述瓶口边厚仪是一种高精度测试设备,主要用于测量玻璃瓶或塑料瓶瓶口边缘的厚度。其工作原理基于机械接触式测量技术,通过精确的传感器和数据处理系统,实现对瓶口边缘厚度的准确测量。该设备不仅具有高度的测试准确性和重复性,还能在不对被测物体造成损伤的情况下完成测量,确保测试结果的可靠性。二、机械接触式测量技术详解1. 探头组件与传感器的作用瓶口边厚仪的核心部件包括探头组件和传感器。探头组件通常采用碳纤维等轻质高强度材料制成,确保在测量过程中既能稳定接触瓶口边缘,又不会对瓶子造成损伤。传感器则负责将探头接触到的物理信号(如位移、压力等)转换为电信号,供后续数据处理系统分析。2. 信号处理与显示转换后的电信号经过信号放大器放大后,进入数据处理系统。该系统利用先进的数字信号处理技术,对信号进行滤波、去噪、线性化等处理,最终得出瓶口边缘的厚度值。测量结果通过数字显示屏实时显示,便于操作人员读取和记录。三、高精度测量的实现1. 精密的机械结构设计为了实现高精度的测量,瓶口边厚仪的机械结构设计十分精密。探头组件与瓶口边缘的接触点需保持恒定且均匀的压力,以确保测量结果的准确性。同时,设备的整体结构需具备较高的刚性和稳定性,以抵抗外界干扰和振动对测量结果的影响。2. 先进的测量算法除了精密的机械结构外,瓶口边厚仪还采用先进的测量算法对信号进行处理。这些算法能够自动校正测量过程中的系统误差和随机误差,提高测量结果的精度和稳定性。同时,算法还能实现数据的实时处理和统计分析,为质量控制提供有力支持。四、非接触式测量技术的探索虽然机械接触式测量技术在瓶口边厚测量中占据主导地位,但非接触式测量技术也在不断发展和探索中。例如,基于激光或超声波的非接触式测量技术具有不损伤被测物体、测量速度快等优点,但其在瓶口边厚测量中的应用还需进一步研究和验证。五、应用实例与市场需求1. 医药行业的应用在医药行业中,瓶口边厚仪被广泛应用于药品包装容器的质量检测中。通过测量瓶口边缘的厚度,可以评估包装容器的密封性、耐压性等关键性能指标,确保药品在储存和运输过程中的安全性和有效性。2. 化工行业的需求化工行业对包装容器的要求同样严格。瓶口边厚仪在化工瓶罐的生产过程中发挥着重要作用,通过测量瓶口边缘的厚度,可以及时发现并纠正生产过程中的偏差和缺陷,提高产品的整体质量和市场竞争力。3. 市场需求与未来展望随着工业生产的不断发展和消费者对产品质量要求的不断提高,瓶口边厚仪的市场需求将持续增长。未来,随着技术的不断进步和创新,瓶口边厚仪将更加智能化、自动化和便携化,为各行各业提供更加高效、准确的质量控制手段。六、结语瓶口边厚仪作为现代工业生产中的重要质量控制设备,其工作原理和技术特点决定了其在多个领域中的广泛应用和重要地位。通过不断的技术创新和产品优化,瓶口边厚仪将不断提高测量精度和稳定性,为企业的质量控制和市场竞争提供有力支持。同时,我们也期待非接触式测量技术在瓶口边厚测量中的进一步发展和应用,为工业生产的智能化和自动化注入新的活力。
  • 操作薄膜厚度测量仪时,有哪些步骤是容易被忽视的
    在精密制造与材料科学的广阔领域中,薄膜厚度测量仪作为一种关键的检测工具,其准确性与操作规范性直接影响到产品质量与科研结果的可靠性。然而,在实际操作过程中,一些看似微不足道的步骤往往容易被忽视,这些被忽视的细节正是影响测量精度与效率的关键因素。本文将从几个关键方面出发,探讨操作薄膜厚度测量仪时容易被忽视的步骤。一、前期准备:环境检查与设备校准的疏忽1.1 环境条件未充分评估在进行薄膜厚度测量之前,对测量环境的温湿度、振动源及电磁干扰等因素的评估往往被轻视。这些环境因素的变化可能直接导致测量结果的偏差。因此,应确保测量环境符合仪器说明书的要求,如温度控制在一定范围内,避免强磁场干扰等。1.2 设备校准的忽视校准是确保测量准确性的基础。但很多时候,操作者可能因为时间紧迫或认为仪器“看起来很准”而跳过校准步骤。实际上,即使是最精密的仪器,在使用一段时间后也会因磨损、老化等原因产生偏差。因此,定期按照厂家提供的校准程序进行校准,是保障测量精度的必要环节。二、操作过程中的细节遗漏2.1 样品处理不当薄膜样品的表面状态(如清洁度、平整度)对测量结果有直接影响。若样品表面存在油污、灰尘或凹凸不平,会导致测量探头与样品接触不良,从而影响测量精度。因此,在测量前应对样品进行彻底清洁和平整处理。2.2 测量位置的随机性为确保测量结果的代表性,应在薄膜的不同位置进行多次测量并取平均值。然而,实际操作中,操作者可能仅选择一两个看似“典型”的位置进行测量,这样的做法无疑增加了结果的偶然误差。正确的做法是在薄膜上均匀分布多个测量点,并进行统计分析。2.3 参数设置不合理薄膜厚度测量仪通常具有多种测量模式和参数设置选项,如测量速度、测量范围、灵敏度等。这些参数的设置应根据薄膜的材质、厚度及测量要求进行调整。若参数设置不当,不仅会影响测量精度,还可能损坏仪器或样品。因此,在测量前,应仔细阅读仪器说明书,合理设置各项参数。三、后期处理与数据分析的疏忽3.1 数据记录的不完整在测量过程中,详细记录每一次测量的数据、环境条件及仪器状态是至关重要的。但实际操作中,操作者可能因疏忽而遗漏某些关键信息,导致后续数据分析时无法追溯或验证。因此,应建立规范的数据记录制度,确保信息的完整性和可追溯性。3.2 数据分析的片面性数据分析不仅仅是计算平均值或标准差那么简单。它还需要结合测量目的、样品特性及实验条件等多方面因素进行综合考量。然而,在实际操作中,操作者可能仅关注测量结果是否达标,而忽视了数据背后的深层含义和潜在规律。因此,在数据分析阶段,应采用多种方法(如统计分析、图形表示等)对数据进行全面剖析,以揭示其内在规律和趋势。结语操作薄膜厚度测量仪时,每一个步骤都至关重要,任何细节的忽视都可能对测量结果产生不可忽视的影响。因此,操作者应时刻保持严谨的态度和细致的观察力,严格按照操作规程进行操作,确保测量结果的准确性和可靠性。同时,随着科技的进步和测量技术的不断发展,我们也应不断学习新知识、掌握新技能,以更好地应对日益复杂的测量任务和挑战。
  • 高阻隔材料测试中厚度对渗透率的影响
    当天气变冷时,我们马上就知道多穿几层衣服会让我们更暖和。简单地说,如果你想要更多的保护,你就增加更多的厚度。同样的原理也适用于气体透过率测试。经验法则是,如果你将材料的厚度增加一倍,阻隔水平也会增加一倍,相应的透过率将减少一半。厚度对渗透率的影响有多大?很少有人去了解的是,较厚的样品渗透达到平衡所需的测试时间。典型的假设是,厚度加倍就需要测试时间加倍。这是不正确的。通常情况下,每次材料厚度增加一倍,渗透率达到平衡需要4倍的时间。下面是厚度1mil和5mil PET薄膜及其渗透率水平的比较。选择这些薄膜是因为它们在短时间内WVTR达到平衡。在此示例中,1mil PET薄膜的水蒸气透过率 (WVTR) 为10.1 g/(m2 x day)。达到该值95%所需的时间不到30分钟。5mil PET薄膜的WVTR为2.17 g/(m2 x day),需要近450分钟才能达到最终值的95%。我们通常看到,对于厚样品特别是在测量更高阻隔材料时,最后5%~10%的渗透率平衡可能需要相对较长的时间。通过测试得出结论当测试较厚材料的阻隔时,整体渗透率会成比例下降。材料厚度增加5倍,测得的WVTR从10.1 g/(m2 x day)下降至 2.17 g/(m2 x day)。 随着材料厚度的增加,需要更多的时间(超过5倍)来测试样品以达到平衡。如图所示,渗透率水平和达到平衡的时间都受到材料厚度的影响。当您优化测试条件(例如WVTR和CO2TR的流速)和测试持续时间以确保平衡值时,需要牢记这一点。适用于薄样品的标准测试设置可能会为厚样品产生不准确或过早的结果。
  • 高光谱成像技术在薄膜厚度检测中的应用
    研究背景在薄膜和涂层行业中,厚度是非常重要的质量参数,厚度和均匀性指标严重影响着薄膜的性能。目前,薄膜厚度检测常用的是X射线技术和光谱学技术,在线应用时,通常是将单点式光谱仪安装在横向扫描平台上,得到的是一个“之”字形的检测轨迹(如下图左),因此只能检测薄膜部分区域的厚度。SPECIM FX系列行扫描(推扫式成像)高光谱相机可以克服上述缺点。在每条线扫描数据中,光谱数据能覆盖薄膜的整个宽度(如上图右),并且有很高的空间分辨率。 实验过程 为了验证高光谱成像技术在膜厚度测量上的应用,芬兰Specim 公司使用高光谱相机SPECIM FX17(935nm-1700nm))测量了4 种薄膜样品的厚度,薄膜样品的标称厚度为17 μm,20 μm,20 μm和23 μm. 使用镜面几何的方法,并仔细检查干涉图形,根据相长干涉之间的光谱位置及距离,可以推导出薄膜的厚度值。通过镜面反射的方式测量得到的光谱干涉图,可以转化为厚度图使用 Matlab 将光谱干涉图转换为厚度热图,通过SPECIM FX17相机采集的光谱数据,计算的平均厚度为18.4 μm、20.05 μm、21.7 μm 和 23.9 μm,标准偏差分别为0.12 μm、0.076 μm、0.34 μm和0.183 μm。当测量薄膜时,没有拉伸薄膜,因此测量值略高于标称值。此外,在过程中同时检测到了薄膜上的缺陷,如下图所示,两个缺陷可能是外部压力造成的压痕。结论SPECIM FX17高光谱相机每秒可采集多达数千条线图像,同时可以对薄膜进行100%全覆盖在线检测,显著提高了台式检测系统的检测速度,提高质量的一致性并减少浪费。与单点式光谱仪相比,高光谱成像将显著提高薄膜效率和涂层质量控制系统,同时也无X射线辐射风险。 理论上,SPECIM FX10可以测量1.5 μm到30 μm的厚度,而SPECIM FX17则适用于4 μm 到90 μm的厚度。如需了解更多详情,请参考:工业高光谱相机-SPECIM FX:https://www.instrument.com.cn/netshow/C265811.htm
  • 研究首次制造出亚微米厚度的柔性压力传感器
    柔性压力传感器是得到关注最多的一类柔性传感器,在生物医学、脑机工程、智能制造等众多领域得到了应用。近日,大连理工大学研究员刘军山团队与李明教授等团队合作,独辟蹊径地提出了一种纳米工程策略,首次制造出了亚微米厚度(0.85μm)的柔性压力传感器。相关成果发表在Small上,并被选为封面文章。封面图片。大连理工大学供图柔性压力传感器通常由上下两层柔性电极层和中间的功能软材料层组成,外界压力会导致功能软材料层产生压缩变形,从而引起传感器输出信号的改变。而这种以功能软材料层压缩变形为主导的传感机理,要求电极层具有相对较大的抗弯刚度,电极层厚度一般要比功能软材料层大1~2个数量级。因此,现有的柔性压力传感器厚度只能在百微米甚至毫米量级,严重影响了传感器的轻质性、变形性和共形性。团队通过纳米工程策略,将柔性压力传感器的传感机理,由功能软材料层的压缩变形为主导,转变为柔性电极层的弯曲变形为主导,从根本上解除了对于传感器厚度的限制。并且,由于超薄的柔性电极层拥有极强的变形能力,使得传感器具有优异的检测性能。传感器的单位面积重量只有2.8 g/m2,相当于普通办公打印纸的1/29,能够承受曲率半径小至8.8μm的面外超大弯曲变形,并且能够与皮肤表面实现完全共性贴合。另外,传感器的灵敏度为92.11 kPa-1,检出限为0.8 Pa,均处于目前公开报道的最高水平。纳米工程策略可以成数量级地减小传感器的厚度,从而突破性提升传感器的轻质性、变形性和共形性,同时还能够使得传感器具有超高的检测性能,为柔性压力传感器的设计和制造提供了一种全新的思路。
  • 《锡膏厚度测量仪校准规范》发布实施
    近日,在广东省市场监管局指导下,由广东省计量院主持起草的JJF1965-2022《锡膏厚度测量仪校准规范》获国家市场监督管理总局批准发布实施。本规范的颁布实施,有效解决了锡膏厚度测量仪的量值一直无法获得有效溯源,不同仪器上测量结果差异较大的技术难题,进一步完善了精密几何量领域国家计量技术规范体系,促进了行业技术标准的统一,有利于集成电路产业、企业相关技术能力的提升。  据了解,锡膏厚度测量仪是一种被广泛用于检测集成电路板上锡膏印刷质量的仪器,它采用非接触式的光学测量原理,能快速、无损地测量锡膏的厚度、面积、体积等参数,其中,厚度是判断锡膏印刷质量的关键核心指标。以往由于缺乏相关的计量技术规范,各生产厂家在校正仪器时采用的方法和计量标准存在差异,导致测量结果的复现性较差,不利于产品质量的控制和不同企业间的产品验收。  针对上述问题,在广东省市场监管局的指导下,广东省计量院和国家计量院、山东院、苏州院等单位专家组成规范起草组,对目前市场上锡膏厚度测量仪的生产厂家和用户开展广泛调研,深入了解仪器技术原理、客户需求和实际使用情况,经过反复论证和实验,确定了仪器校准的主要技术指标、操作方法和计量标准器要求等,并最终由广东省计量院主持完成校准规范的起草和报批。目前,该院联合研发了配套的多种规格计量标准器,并已为香港生产力促进局等多家粤港澳大湾区的客户提供了校准服务。
  • 岩相样品切片、减薄的制备技术交流之二 ——岩相样品制备SOP
    岩相样品切片、减薄的制备技术交流之二——岩相样品制备SOP 一、岩相样品的粘结 ● 用MetLab的中型METCUT-10或大型METCUT-12A,甚至20A的砂轮切割机,将大尺寸的岩相样品统一切割至适合载玻片的长、宽、厚度。 ● 或者,用MetLab的岩相精密切割&研磨一体机METCUT-10GEO,将真空卡盘换装机械夹具(工作台的T型槽是8mm,所以夹具的T型一定要配8mm的),固定好岩相样品后,摇动切割手轮,沿Y轴(纵向)进行切割,切割出想要的薄片。 ● 在合适材质(如,氧化铝,碳化硅,金刚石等)的平面研磨磨石、或磨盘、或薄膜、或砂纸上,将切好的岩相样品的非研究面预磨出一个哑光表面,以此创建一个与载玻片粘合的表面。 ● 在工作台上铺一张油脂薄膜或纸。取出载玻片。如果同时制备多个样品,则将长、宽、厚度相同的载玻片排列开来。载玻片的尺寸较多,常用尺寸为27x46mm,这个尺寸是和岩相精密切割&研磨一体机的真空卡盘尺寸相匹配的。 ● 建议使用QMAXIS(可脉)的环氧树脂和固化剂作为粘结剂——其中,无孔隙的岩相样品,用EpoQuick系列;而有孔隙样品,则选用EpoFlow系列——按标签提示的比例混合,倒入混合蜡纸杯中,用搅拌棒缓慢地搅拌约2分钟。 ● 首例描述无孔隙的岩相样品。将混合好的EpoQuick环氧树脂和固化剂均匀地涂抹在岩相样品的非研究面,反过来放在载玻片上,轻轻地前后移动压挤,去除所有气泡。用搅拌棒刮掉载玻片上挤压出的环氧树脂。 ● 将粘结好的岩相样品放在薄片样品粘结台METBOND GEO上,利用压簧压实后静置约2小时。METBOND GEO是带加热板的薄片样品粘结台,为了加快树脂固化的速度,可以打开加热开关,在控制面板上设定温度即可。如果没有配置MetLab的METBOND GEO——也就是没有加热板的薄片粘结台——可以将薄片样品粘结台放置在60°C左右的热板上加热,或者在室温条件下自然固化。 ● 当然,粘结剂也可以选用QMAXIS(可脉)的Mounting Adhesive热熔胶。将载玻片和岩相样品(非研究面朝上)放在加热台上,加热到100-120℃时,用热熔胶棒均匀地涂抹岩相样品的非研究面和载玻片,观察热熔胶完全熔化后,将岩相样品的非研究面粘到载玻片上,移至薄片样品粘结台,压实后静置至完全冷却。 ● 注意,薄片粘结台是选配件,需要单独购买。它不仅可以压实样品,而且可以精确地控制样品与载玻片之间粘结剂的厚度,这为消除样品和载玻片的公差,使多片样品制备一致提供了基础。 ● 第二例描述的是更普遍存在的多孔隙的岩相样品,这时必须调整粘结技术。选择合适尺寸的橡胶注模杯,将岩相样品研究面朝下放入橡胶注模杯中,将EpoFlow环氧树脂和固化剂按标签所示比例倒入混合蜡纸杯中,用搅拌棒缓慢搅拌约2分钟后,把蜡纸杯放入QMAXIS(可脉)的Air-Out真空系统,抽真空——放气——抽真空,循环操作3-4次。最后一次放气后,打开Air-Out穹顶盖,将蜡纸杯中的混合液倒入橡胶注模杯中。再把橡胶注模杯放入Air-Out腔体内,同样地抽真空——放气——抽真空,循环操作3-4次,最后一次抽完真空后,关闭真空泵,保持真空静置8-10小时。上述两轮操作,使树脂液和样品中的空气被彻底排除。树脂液浸渗至岩相样品的孔隙中,支撑样品结构,使下一步切片和研磨减薄操作不会损伤样品的结构。 ● 当环氧树脂完全固化后,从橡胶注模杯中取出镶嵌块,对镶嵌块的非研究面进行研磨找平。然后按EpoQuick的同样步骤,将镶嵌块的非研究面粘到载玻片上。 ● 如果镶嵌块的长、宽、厚度超出载玻片,可以对镶嵌块进行切割、研磨整理。 二、岩相样品的切片 MetLab的岩相精密切割&研磨一体机METCUT-10GEO的切割和研磨分列于设备的两侧,一个电机,两侧同轴,保持切割、研磨的平行性高度一致。 ● 未开机前,先安装金刚石切割片。将METCUT-10GEO左侧切割室的透明防护罩向上开启——这种开启方式的设计节省了空间,方便使用者进行操作。取出10in(254mm)的金刚石切割片,其轴心孔径1.25in(31.75mm)。用随机工具卸下切割侧主轴上的法兰,按切割片顺时针的旋转方向(QMAXIS的Logo朝外即可),套入切割片。扣上法兰,锁紧螺母。 ● 打开METCUT-10GEO主开关。触摸屏首页出现MetLab的Logo时,触摸屏幕任意位置,进入操作主菜单页面。 ● 装上样品。点击主菜单上切割侧的真空开关(2),将粘结好岩相样品的载玻片的一面贴到真空卡盘表面,真空卡盘吸住载玻片。小尺寸的真空卡盘,有三个突出螺钉辅助将较小尺寸的载玻片进行位置确认。 ● 定位切割位置。切割侧的真空卡盘安装在工作台上的卡盘座上,利用测微计旋钮驱动工作台沿X轴(横向)左右移动。测微计旋钮一个刻度是0.005mm,旋转一圈移动1mm。X轴总行程是20mm,满足任何薄片样品的厚度调节。通过测微计旋钮,使样品与切割片保持正确的左右距离,即找准想要的切割位置。 ● 关闭切割室防护罩。防护罩的磁性安全开关锁闭防护罩。 ● 在触摸屏控制面板设置切割片转速(4)。转速100-3000rpm/min,增量1rpm/min。既可以点击箭头调升、调降,也可以用数字键盘输入转数值。点击切割侧的冷却水开关(5),冷却水流出,按下切割/研磨开关键(1),电机驱动金刚石切割片旋转。 ● 手动控制切割。匀速地顺时针摇动切割手轮,整个工作台沿Y轴(纵向)方向逐渐靠近切割片,开始切割。Y轴的总行程224mm,满足所有标准载玻片尺寸的长度方向通过。手动控制的优势是使用者操控的自由度大,不同材料、不同制备要求的薄片切割都可以自主调节。 ● 样品切割的保留厚度最薄约0.5mm。 ● 切割完成后,再次点击切割/研磨开关(1)、切割侧冷却水开关(5),切割电机停止旋转,冷却水关闭。逆时针摇动手轮,将样品离开金刚石切割片。 ● 开启切割室仓门,点击切割侧的真空开关(2),真空泵被关闭,从真空卡盘处取下载玻片,并从切割室工作台上取出被切割掉的样品。 ● 用水清洗载玻片及样品,准备研磨。 三、岩相样品的研磨 ● 同样地,开机前先安装金刚石杯形砂轮。金刚石杯形砂轮直径10in(250mm),轴心孔径1.25in(31.75mm)。标准配置的金刚石杯形砂轮是70μm的和30μm的。通常由粗到细研磨,先安装去除量较大的70μm的。将METCUT-10GEO右侧研磨室的防护罩向上开启。用随机工具卸下主轴的法兰,套入金刚石杯形砂轮(金刚石研磨面朝外),重新扣上法兰,锁紧螺母。 ● 打开METCUT-10GEO的主开关。同样地,触摸Logo页面的任意位置进入操作主菜单页面。 ● 装上样品。研磨侧的真空卡盘固定在研磨操作手柄同轴的研磨臂上。研磨手柄在研磨室的外面,研磨臂在研磨室内。点击研磨侧真空开关(3),将已经切割好的样品载玻片的一面贴到研磨侧真空卡盘表面。真空卡盘吸附住载玻片。 ● 定位研磨起始位置。调整研磨操作手柄的位置,使样品与金刚石杯形砂轮的金刚石表面相对应。逆时针旋转研磨手柄末端的测微计(数字千分尺),当样品表面接触到金刚石杯形砂轮的表面时,按下千分尺的清零键。向后拉下研磨操作手柄,使样品离开金刚石砂轮的表面。 ● 关闭研磨室防护罩。该防护罩也有磁性安全开关装置,锁闭防护罩。 ● 在触摸屏面板设置金刚石杯形砂轮的转速(4)。转速的设定同切割侧。点击研磨侧冷却水开关(6),冷却水流出。点击切割/研磨开关键(1),电机驱动金刚石杯形砂轮旋转。 ● 握住研磨操作手柄前后韵律地移动,使样品的表面均匀地摩擦旋转的金刚石杯形砂轮,随着样品被磨削减薄,用手逆时针旋转千分尺,使样品持续贴近金刚石杯形砂轮。在千分尺数显200μm之前,千分尺的每次进给10-20μm即可;在千分尺数显200μm后,进给调整为5-10μm,直至千分尺数显为70μm。 ● 当达到70μm厚度时(扣除粘结的树脂厚度,样品实际厚度约60μm),停止手柄的研磨操作。点击切割/研磨开关(1)、研磨侧冷却水开关(6),金刚石杯形砂轮停止旋转,研磨侧冷水停止流出。将研磨手柄向身体侧拉,是样品离开金刚石杯形砂轮。 ● 打开研磨室防护罩,点击研磨侧真空开关(3),关闭真空泵,取下样品。 ● 从上述第一步开始,重复实施30μm的金刚石杯形砂轮研磨减薄动作。有时,观察需要更好的表面性,则停止了70μm的研磨后,转至磨抛机进行研磨、抛光。 ● 样品研磨减薄的保留厚度取决于研究目的,最薄约0.03mm。
  • 葛炳辉团队:STEM模式下基于扫描莫尔条纹快速测定样品厚度的方法
    ◆第一作者:南鹏飞通讯作者:葛炳辉教授通讯单位:安徽大学论文DOI:10.1016/j.micron.2022.103230近日,安徽大学电镜中心南鹏飞同学关于利用扫描摩尔条纹测定样品厚度的工作被Micron杂志接收。样品厚度是透射电镜(TEM)成像中的重要参数,主要用于图像衬度的解释以及性能和微观结构之间的关系的研究。当前,透射电镜中常用的样品测厚方法主要包括电子能量损失谱(EELS),会聚束电子衍射(CBED)和位置平均会聚束电子衍射 (PACBED)等技术。其中EELS是一种原位测厚技术,主要通过log-ratios方法或K-K求和法则来计算样品的相对厚度或绝对厚度。在准确测得非弹性平均自由程的情况下,EELS测厚的准确度可达± 10%。CBED测厚则主要借助模拟来实现,测厚准确度可达 ± 5%。PACBED是扫描透射模式(STEM)下的一种测厚方法,通过对多个位置的CBED花样取平均,最终获得的PACBED花样中只包含厚度、倾转和极化的影响,精确度优于± 10%。然而,实际使用时,EELS测厚需要昂贵的Gatan成像过滤系统(Gif),而CBED和PACBED测厚则需要复杂且耗时的模拟工作。本工作介绍了一种STEM模式下快速测定样品厚度的方法,主要通过调节focus借助系列离焦的扫描莫尔条纹(SMF)成像来判断。通过将样品倾转至正带轴或强的双束衍射条件,并且适当调整放大倍数和电子束扫描方向就可以在中等放大倍数范围观察到SMF像。通过SMF的形成条件可知,只有电子探针和样品发生相互作用时才能观察到SMF。再通过改变离焦量,就可以控制电子探针相对于样品的位置,从而实现SMF的出现和消失。因此,实际在改变离焦值时电子探针的位置变化 ∆f 就反映了样品厚度。不过,要更准确的获得样品厚度 T 还需要考虑电子探针在深度方向的尺寸 δz 以及样品表面总的非晶层厚度 A, 即 T=∆f-δz+A ,其中δz=1.77λ/α^2,α 为会聚半角,λ 为电子波长。进一步地,本工作还结合EELS测厚方法验证了SMF测厚方法的正确性。该工作强调了系列离焦SMF在快速测定样品厚度方面的应用,能够有效避免STEM模式下的电子束损伤和积碳问题,尤其适用于不耐电子束辐照的样品。赞助国家自然科学基金项目 (Nos. 11874394) 安徽省高校协同创新计划项目 (No. GXXT-2020-003)。论文链接https://doi.org/10.1016/j.micron.2022.103230
  • 一次性餐具或添有害物“美容”将致癌中毒
    近日,国际食品包装协会公布了“2010年度中国食品包装行业‘十大隐忧产品’”,其中就包括了人们日常生活中几乎离不开的快餐盒、食品袋、一次性纸杯、保鲜膜等物品。请关注——   打破砂锅   在饭店用餐后,用一次性塑料餐盒把剩菜打包带回家 到菜市场买熟食,用塑料袋提回家 到朋友家做客,用洁白发亮的纸杯喝水 透明耐用的太空杯,即使一个不小心摔在地上,也不会破……谁也不会想到,这些在日常生活中经常用到的东西,一旦选择不慎,就有可能买到劣质、有毒产品,危害到消费者的健康和安全。   为提高消费者对这些产品的警惕,1月28日,国际食品包装协会公布了“2010年度中国食品包装行业‘十大隐忧产品’”,其中包括一次性塑料餐饮具、食品用塑料袋、置物盘、纸杯、太空杯与婴儿奶瓶、PVC(聚氯乙烯)保鲜膜等。   警惕伪劣产品误导消费者   一次性塑料餐饮具中最常见的是发泡塑料餐盒,很多快餐店使用的都是便宜、劣质的发泡塑料餐盒。国际食品包装协会秘书长董金狮说,为降低成本,在劣质的一次性塑料餐饮具生产中,企业大量使用工业级碳酸钙、滑石粉、石蜡等有毒有害原辅材料,或加入有致癌作用的荧光增白剂掩盖杂质,甚至添加了来源不明的废塑料。如长期使用,有毒有害物质将渗入食物内,可能导致消费者慢性中毒。   食品用塑料袋也是消费者经常使用的产品,由于直接与食品接触,国家对食品用塑料袋不仅原料要求高,而且要求应在食品袋上注明“食品用”字样。然而,目前市场上非正规的食品用塑料袋,不仅没有标注字样,甚至是用废塑料等违规原辅材料、染色生产的 有的是伪造或冒用他人QS生产许可证欺骗消费者 还有部分食品用塑料袋厚度不足0.015毫米,属于国家明令的淘汰类产品。   董金狮说,由于宣传力度不足,许多消费者都不了解非食品用与食品用塑料袋间的区别,使用非食品用塑料袋盛装食品的情况时有发生。   密胺餐具又称仿瓷餐具,去年国家质量监督检验检疫总局对劣质仿瓷餐具进行了围剿,但劣质餐具改头换面照样出现在市场上。目前市场上部分置物盘是用有毒尿素甲醛树脂生产的仿瓷餐具,再穿“置物盘”新衣,并在产品上印制盛装水果等食品图案,放在正规仿瓷餐具旁销售,误导消费者将“置物盘”当作可盛装食品的器具。   其实,即使是合格的密胺仿瓷餐具,对使用条件也有要求,尤其是不能用微波炉加热。合格密胺餐具使用温度不应超过150℃,用脲醛树脂生产的不合格餐具耐温只是80℃。在80℃以上,脲醛树脂仿瓷餐具就会挥发致癌物质甲醛。   长期使用含双酚A产品易致癌   2010年度中国食品包装行业“十大隐忧产品”评选提示,目前市场上充斥着大量不合格纸杯,主要原因是劣质纸杯生产厂家为减少成本,使用回收废纸、废塑料进行生产 为增白,还在原料里增加了一些国家明令禁止用于食品包装生产的荧光剂等 为使纸杯外图案更鲜艳,使用劣质含苯型油墨,由于含有苯、甲苯、二甲苯等有害溶剂,汞、铅、砷等重金属,对人体存在严重危害。   而太空杯与婴儿奶瓶之所以入选“十大隐忧产品”,是因为部分不法企业在生产太空杯与婴儿奶瓶时,添加了双酚A。双酚A大量用于生产环氧树脂、聚碳酸酯、聚酯树脂等,可用作聚氯乙烯稳定剂、塑料抗氧化剂、紫外线吸收剂、农用杀菌剂、橡胶防老剂等。   双酚A属低毒品,实验证明,人体长期使用含有双酚A的食品包装,有可能导致前列腺癌、乳腺癌、糖尿病及心脏、肝脏等器官的病变。目前,欧盟各国逐渐对有机化工原料双酚A下达了禁令。   部分超市出售熟食用PVC保鲜膜包裹,由于PVC保鲜膜内含较多增塑剂,用它包装肉食、熟食、油脂食品或用微波炉加热,均可能导致增塑剂与氯乙烯单体溶出到食物中。有些消费者用PVC保鲜膜包裹身体减肥,也会导致增塑剂和氯乙烯单体溶出,威胁健康。此外,由于对健康和环境存在危害,PVC热收缩膜、食品包装材料及添加剂、奶制品包装袋、商品过度包装也被列入2010年食品包装行业“十大隐忧产品”。   认清标志,正规途径购买   为了加强食品包装的安全性,国家质量监督检验检疫总局早在2006年开始对食品用塑料包装、容器、工具等制品实施市场准入(QS)制度,部分生产企业陆续取得了国家颁布的生产许可证。国家标准化管理委员会也在2009年12月1日正式实施《塑料一次性餐饮具通用技术要求》等。   董金狮建议消费者,在使用一次性塑料餐饮具时,注意盒底是否有QS标志和编号 食品用塑料袋是否有注明“食品用”字样,厚度是否大于0.015毫米 应去大型商场和正规超市购买置物盘、纸杯、太空杯与婴儿奶瓶、PVC保鲜膜等,购买时注意密胺餐具底部是否有QS标志和编号 而合格纸杯上应有生产许可标识(QS)、生产日期和厂家信息 使用PVC保鲜膜时要注意“不能接触带油脂食品”“不得微波炉加热”“不得高温使用”等。   由于纸杯目前执行的标准为轻工部的行业标准《纸杯》,标准中并没有对油墨提出要求,董金狮呼吁,应尽快出台纸杯的国家标准,禁止使用劣质含苯型油墨,确保纸杯的质量安全。
  • 《Science》大子刊:原位电子显微学用芯片厚度的重大突破!
    原位电镜(in situ transmission electron microscopy)是一种在电子显微镜下实时高空间分辨率观察和记录材料或样品在不同条件下变化的技术,这种技术的应用涵盖了多个领域,包括材料科学、纳米科技、生物学等。特别是得益于气体和液体环境的引入,大大的拓展了原位电镜技术的应用范畴,如腐蚀科学和催化反应等。电子显微镜本身具有非常高的真空工作环境,因此,气相和液相反应介质通常被密封在一个非常小的纳米反应器里面。由于氮化硅(SiNx)具有易于微纳米制造且在一定厚度下仍有可靠的力学特性及适度的电子透明度等优点,被广泛应用于原位电镜中芯片用的密封膜材料。在过去20年,基于像差校正器、单色器及直接探测器等硬件技术的发展,电子显微镜本身的性能包括空间和能量分辨率都得到显著提升。但是原位电子显微学直到目前为止,在空间分辨率上并无显著突破。关键原因是作为密封的SiNx膜材料限制了电镜本身及原位实验的品质因子。目前商用的SiNx膜的厚度一般为50 nm,而气相和液相电子显微学一般需要用两个原位芯片,这样仅密封膜的厚度就高达100 nm。如此厚的密封膜会造成非常高的有害电子散射,大大降低了原位电子显微学实验中采集的各种数据的信噪比。在原位电子显微学领域,学者们都一直认为降低SiNx膜的厚度非常必要,但是直到目前仍很难实现,因为仅通过刻蚀降低SiNx膜厚度,会造成力学性能的显著恶化。针对此问题,美国西北大学的Xiaobing Hu和Vinayak Dravid教授研究团队从自然界蜂窝结构稳定性获得灵感,巧妙利用掺杂浓度对Si的刻蚀速率影响,在观察窗口区域引入了额外的微米尺度Si支撑图案,成功的将SiNx膜的厚度从50 nm降至10 nm以下。这种在窗口区域具有支撑图案的超薄原位芯片具有很多优点,如优异的力学性能、耐电子束辐照、充分大的可观察区域,保证了该超薄芯片在原位电子显微学上的广泛应用。基于Pd的储氢特性,作者系统了探索了超薄芯片对原位实验测量品质因子的影响,及Pd纳米颗粒的吸/析氢行为。图1. 超薄原位电镜用芯片的制备及其优异的力学稳定性和电子束耐辐照性能,插图A、C中标尺分别为10 mm, 100 μm图1A显示超薄芯片的制备过程,图1B显示了具有不同厚度的SiNx窗口的原位芯片。图1C的扫描透射模式下的暗场和明场像显示出超薄芯片窗口区域的蜂窝状特征。图1D显示出这种超薄芯片优异的力学特性,即使在5 nm厚的情况下,仍能承受1个大气压,完全满足绝大多数的气相原位实验。图1E显示出超薄芯片非常好的耐电子束辐照特性,当厚度从50 nm降到10 nm时,临界电子束剂量几乎没有改变。图1E为用光学方法和电子能量损失谱测量的不同厚度的SiNx膜数据。图2. 基于超薄原位芯片的气相电子显微学实验品质因数的显著提升图2A为理论模拟不同厚度的SiNx对Au纳米颗粒明场像信噪比的影响,对于超薄原位芯片而言,即使在电子剂量比较低的情况下,仍可以拥有很好的信噪比,成像质量比较高。图2B、C显示出在一个大气压的Ar环境不同SiNx膜厚度下的高分辨像对比。可以看出与常规50 nm厚的原位芯片相比,超薄芯片的应用不仅提高了图像的信噪比,分辨率也从2.3 Å提高到1.0 Å。图2C显示出了能谱对比结果,可以看出在一个大气压的Ar环境下,当原位芯片窗口区域膜厚度从50 nm 降低到10 nm时,Ar/Si峰值比从0.59%升到8.3%,提高了14倍以上。图2E-G数据显示了超薄原位芯片显著提高了电子能量损失谱分析的灵敏度。图3. 基于超薄原位芯片电子显微学在储氢材料中应用图3A、3B为在不同支撑载体下纳米Pd颗粒的电子衍射对比图,可以看出超薄芯片显著压制了膜材料本身的有害电子散射,提高的电子衍射的信噪比。而这也允许研究人员在原位气相实验中进行定量衍射分析。图3C-D的原位电子衍射,显示出Pd纳米颗粒在原位充氢、放氢过程中的相变行为。图3E的电子能量损失谱分析确认了相变产物PdHx的产生。基于气相超薄原位芯片的设计与探索实验,作者提出这种超薄芯片的设计策略可大规模推广到液相原位及其它基于SiNx的原位芯片上,大大提高原位电子显微学实验的品质因子,从而允许研究人员在原位实验过程中不单单观察形貌变化,可将其它先进电子显微学方法应用到原位实验上来。更进一步,这种超薄芯片也可拓展到原位X射线领域。可以说,超薄芯片的概念提出,将大大的影响整个原位实验领域。这一成果近期发表在Science Advances上,美国西北大学胡肖兵研究副教授,Vinayak Dravid讲席教授为文章的通讯作者,Kunmo Koo博士为文章的第一作者。
  • 精工盈司推出高性能X射线荧光镀层厚度测量仪SFT9500X系列
    高精度测量极微小部位的金属薄膜厚度 精工电子纳米科技有限公司(简称:SIINT,社长:川崎贤司,总公司:千叶县千叶市)是精工电子有限公司(简称:SII,社长:新保雅文,总公司:千叶县千叶市)的全资子公司,其主要业务是测量分析仪器的生产与销售。本公司于12月19日开始销售可高精度测量电镀・ 蒸镀等极微小部位的纳米级别的镀层厚度测量仪「SFT9500X系列」。出货时间预定为2012年2月上旬。 高性能X射线荧光镀层厚度测量仪 「SFT9550X」 要对半导体、电子部件、印刷电路板中所使用的电镀・ 蒸镀等金属薄膜的膜厚・ 组成进行测量管理,就必须确保功能、品质及成本。特别是近年来随着电子仪器的高功能化、小型化的发展,连接器和导线架等电子部件也逐渐微细化了。与此同时,电镀・ 蒸镀等金属薄膜厚度的测量也要求达到几十微米的极微小部位测量以及达到纳米等级的精度。 「SFT9500X系列」通过新型X射线聚光系统(毛细管)和X射线源的组合,可达到照射直径30μmφ的高能量X射线束照射。以往的X射线荧光膜厚仪由于照射强度不足而无法获得足够的精度,而「SFT9500X系列」则可以对导线架、连接器、柔性线路板等的极微小部位进行准确、迅速的测量。 SIINT于1978年在世界上率先推出了台式X射线膜厚仪,而后在日本国内及世界各地进行广泛销售,得到了顾客很高的评价。此次推出的「SFT9500X系列」是一款凝聚了长期积累起来的X射线微小部位测量技术的高性能X射线荧光膜厚仪。今后将在电子零部件、金属材料、镀层加工等领域进行销售,对电子仪器的性能・ 品质的提高作出贡献。 【SFT9500X系列的主要特征】1. 极微小部位的薄膜・ 多层膜测量通过采用新型的毛细管(X射线聚光系统)和X射线源,把与以往机型(SFT9500)同等强度的X射线聚集在30μmφ的极微小范围。因此,不会改变测量精度即可测量几十微米等级的微小范围。同时,也可对几十纳米等级的Au/Pd/Ni/Cu多镀层的各层膜厚进行高精度测量。 2.扫描测量通过微小光束对样品进行XY扫描,可把样品的镀层厚度分布和特定元素的含量分布输出为二维扫描图像数据,更方便进行简单快速的观察。 3. 异物分析通过高能量微小光束和高计数率检测器的组合,可进行微小异物的定性分析。利用CCD摄像头选定样品的异物部分并照射X射线,通过与正常部分的能谱差进行异物的定性分析(Al~U)。 【SFT9500X系列的主要产品规格】 SFT9500X SFT9550X 样品台尺寸(宽)×(长)  175×240 mm 330×420 mm 样品台移动量(X)×(Y)×(Z)  150×220×150 mm 300×400×50 mm 被测样品尺寸(最大)(宽)×(长)×(厚度)  500×400×145 mm 820×630×45 mm X 射 线 源 空冷式小型X射线管(最大50kV,1mA) 检 测 器 Vortex半导体检测器(无需液氮) 照 射 直 径 最小30μmφ 样 口 观 察 CCD摄像头(附变焦功能) 样 品 对 焦 激光点 滤 波 器 Au极薄膜测量用滤波器 操 作 部 电脑、19英寸液晶显示器 测 量 软 件 薄膜FP法、薄膜検量線法 选 配 能谱匹配软件、红色显示灯、打印机 测 量 功 能 自动测量、中心搜索 数 据 处 理 Microsoft® Excel、Microsoft® Word(配备统计处理;测量数据、平均值、最大・ 最小值、CV值、Cpk值等测量结果报告制作(包含样品图像)) 安 全 功 能 样品室门安全锁、仪器诊断功能 【价格】 1,650万日元~(不含税) 【出货开始时间】 2012年2月上旬 【销售目标台数】 50台(2012年度)    Microsoft是美国 Microsoft Corporation在美国及其它国家的登记商标或者商标。 以上 本产品的咨询方式中国:精工盈司电子科技(上海)有限公司TEL:021-50273533FAX:021-50273733MAIL:sales@siint.com.cn日本:【媒体宣传】精工电子有限公司综合企划本部 秘书广告部 井尾、森TEL:043-211-1185【客户】精工电子纳米科技有限公司分析营业部 营业三科TEL: 052-935-8595MAIL:info@siint.co.jp
  • 树脂类填料的分类
    树脂通常有两部分组成:一部分为聚合单体和交联剂通过聚合反应生成的具有三维空间的网络骨架,这部分也被称为树脂骨架;另一部分为连接在骨架上的特殊功能基团。其中三维骨架类型和结构决定树脂主要的物理性能,如稳定性、孔结构、密度、溶胀度等;而三维骨架上连接的特殊官能团则在应用时对吸附何种物质起决定性作用。根据骨架上连接的官能团的类型和性质树脂可分为以下几种:非离子型树脂这类树脂中不含特殊的离子和官能团,与其他物质作用时主要依靠分子间的范德华力,而不形成化学键,对不同物质的吸附选择性主要依靠被吸附分子的极性确定。非离子型树脂对弱极性和非极性的有机化合物有很强的吸附作用,这类树脂广泛应用于药物分离、色素提取等领域。金属离子配位型树脂金属离子配位型树脂的骨架上带有特殊的配位基团和配位离子,可以与金属离子进行络合反应,使两者之间形成配位键,树脂与被吸附物质间通过配位键相互作用而吸附到树脂上的,该吸附过程为化学吸附。这类树脂也称为螯合树脂,多用于水溶液过渡金属离子的选择性分离与富集。螯合树脂的官能团是含有一个或多个配位原子的功能基团,可进行配位的原子都具有提供电子对的性质,常见配位原子主要为 O、N、S、P 等元素的原子。这些原子和被吸附物质作用时都可提供配位的孤电子对,因此螯合树脂也可根据配位原子的种类,分为氧配位型螯合树脂、氮配位型螯合树脂、硫配位型螯合树脂等。含有氧原子的螯合官能团有:—OH(醇、酚)、—COOH(羧酸)、—O—(醚、冠醚)、—CO—(醛、酮、醌)、—COOR(酯、盐)、—NO2(硝基)、—NO(亚硝基)等;以氮为配位原子的螯合官能团有:—NH(胺)、2C=NH(亚胺)、C=N—R(席夫碱)、C=N—OH(肟)、—CONH2(酰胺)、—N=N—(偶氮)等。离子型树脂 离子型树脂的骨架上所连的管能团是一种或几种具有化学活性的官能基团,其在水溶液中能离解出某些阳离子(如H+或 Na+)或阴离子(如OH-或Cl-),解离之后骨架上所带的离子基团可以与不同反离子通过静电引力发生作用,将带有相反电荷的离子型物质吸附到树脂上。在水溶液中与其他离子基团作用时,由于竞争性吸附,原来配对的反离子被新的离子取代。树脂中化学活性基团的种类决定了树脂的主要性质和类别。根据交换的离子,离子交换树脂可分为阳离子交换树脂和阴离子交换树脂,阳离子树脂又分为强酸性和弱酸性两类,阴离子树脂又分为强碱性和弱碱性两类。离子型树脂带的强酸性官能团有磺酸基(—SO3H),这种官能团在碱性、中性,甚至在酸性介质中都有交换功能;弱酸性的官能团有羧基(—COOH)或磷酸基(—PO(OH)2),这些官能团只有在pH=5~6,碱性或接近中性的介质中才有离子交换能力;强碱性官能团有季胺基团(NR3),这种官能团在酸性、碱性、中性介质中都可进行离子交换;弱碱性的官能团有伯胺(—NH2)、仲胺(—NHR)和叔胺(—NR2),这几种官能团只有在中性或酸性介质中进行离子交换。此外,树脂也可按化学结构分为极性和非极性树脂。非极性树脂是指由非极性单体聚合而成,如二乙烯苯为单体聚合而成的树脂。极性树脂又可分为强极性、极性和中极性树脂。强极性树脂是含有吡啶基、氨基官能团的树脂;中极性树脂一般有含酯基、羰基的单体聚合而成;极性树脂通常是含有酰氨基、亚砜基、氰基的单体聚合而成。
  • 日本精工电子X射线荧光镀层厚度测量仪全新上市
    日本精工电子纳米科技有限公司最新推出X射线荧光镀层厚度测量仪的新机型[SFT-110]   通过自动定位功能,可简单迅速地测量镀层厚度。      日本精工电子有限公司的子公司精工电子纳米科技有限公司将在5月初推出配备自动定位功能的[X射线荧光镀层厚度测量仪SFT-110],使操作性进一步提高。   对半导体材料、电子元器件、汽车部件等的电镀、蒸镀等的金属薄膜和组成进行测量管理,可保证产品的功能及品质,降低成本。精工从1971年首次推出非接触、短时间内可进行高精度测量的X射线荧光镀层厚度测量仪以来,已经累计销售6000多台,得到了国内外镀层厚度、金属薄膜测量领域的高度关注和支持。   为了适应日益提高的镀层厚度测量需求,精工开发了配备有自动定位功能的X射线荧光镀层厚度测量仪SFT-110。通过自动定位功能,仅需把样品放置到样品台上,就可在数秒内对样品进行自动对焦。由此,无需进行以往的手动逐次对焦的操作,大大提高了样品测量的操作性。   近年来,随着检测零件的微小化,对微区的高精度测量的需求日益增多。SFT-110实现微区下的高灵敏度,即使在微小准直器(0.1、0.2mm)下,也能够大幅度提高膜厚测量的精度。并且,配备有新开发的薄膜FP法软件,即使没有厚度标准物质也可进行多达5层10元素的多镀层和合金膜的测量,可对应更广泛的应用需求。   精工今后还会通过X射线技术产品的开发,更多地支持制造业的品质管理及环境管制对应。 [SFT-110的主要特征] 1. 通过自动定位功能提高操作性 测量样品时,以往需花费约10秒的样品对焦,现在3秒内即可完成,大大提高样品定位的操作性。 2. 微区膜厚测量精度提高 通过缩小与样品间的距离等,致使在微小准直器(0.1、0.2mm)下,也能够大幅度提高膜厚测量的精度。 3. 多达5层的多镀层测量 使用薄膜FP法软件,即使没有厚度标准片也可进行多达5层10元素的多镀层测量。 4. 广域观察系统(选配) 可从最大250×200mm的样品整体图像指定测量位置。 5. 对应大型印刷线路板(选配) 可对600×600mm的大型印刷线路板进行测量。 6. 低价位 与以往机型相比,既提高了功能性又降低20%以上的价格。 [主要产品规格] 检测器: 比例计数管 X射线源: 空冷式小型X射线管 准直器: 0.1、0.2mmφ2种 样品观察: CCD摄像头 样品台移动量:250(X)×200(Y)mm 样品最大高度:150mm
  • 厚度33微米,科学家研发出高性能电磁屏蔽材料
    在日常生活和工作中,电子设备运行时会产生电磁辐射,可能会给人们的健康带来不良影响,各设备间的电磁干扰也会严重影响电子设备的性能及其正常运行。因此,发展新型电磁屏蔽材料,尤其是高性能电磁屏蔽材料是解决电磁污染的关键。  如今,各种电子设备越来越多地应用于人们的生活和工作中,但是电子设备在运行过程中会产生电磁辐射,可能会给人们的健康带来不良影响,各设备间的电磁干扰也会造成信号被拦截、数据丢失等,严重影响电子设备的性能及其正常运行。特别是随着物联网、自动驾驶、可穿戴设备的发展,电子设备越来越复杂、体积越来越小、精度要求越来越高,要保证这些高度集成、高功率的电子设备正常运行,电磁干扰屏蔽至关重要。  发展新型电磁屏蔽材料是解决电磁污染的关键,特别是超薄、轻质并具有优异力学强度和可靠性的高性能电磁屏蔽材料。日前,北京航空航天大学化学学院研究员衡利苹团队研发了一种具有超润滑界面的还原氧化石墨烯/液态金属(S-rGO/LM)异质层状纳米复合材料,可用于高性能稳定的电磁屏蔽。相关研究成果发表在国际学术期刊《美国化学学会纳米》上。  用石墨烯研发高性能柔性电磁屏蔽材料  电磁屏蔽材料是能够通过吸收、反射等方式来衰减电磁波能量传播,以有效抑制电磁干扰和污染的功能材料。  人们希望,电子设备在工作时,既不被外界电磁波干扰,又不辐射出电磁波干扰其他设备或危害人体健康,因此电子设备运行时,自身产生的电磁波需要被吸收,而外界入射的电磁波需要被反射或吸收。铜、铝等金属是常用的电磁屏蔽材料,但它们容易被腐蚀、密度大、重量重,并以反射电磁波为主,会造成二次电磁污染。特别是传统的金属材料不具备柔性,难以被应用在柔性电磁屏蔽领域。  镓基液态金属(LM)是目前柔性电子制造应用最广泛的材料,这主要归因于其具有低熔点、低黏度、高电导率和热导率等物理特性。衡利苹说,随着对具备室温流动性的镓金属、镓基合金液态金属材料研究的逐步深入,其在柔性电磁屏蔽材料领域已表现出相当大的潜力。  但是现有的镓基液态金属电磁屏蔽材料普遍需要与绝缘的聚合物基材共混,以得到具备一定机械强度、可实际应用的电磁屏蔽材料。而材料的导电性和导磁性越好,对电磁的屏蔽效能就越高,镓基液态金属电磁屏蔽材料与绝缘的聚合物基材共混,会损失镓基液态金属的导电性能,使电磁屏蔽性能无法达到最佳水平。使用一种本身也具备超高电导率的基材来构建液态金属柔性复合材料,成为提升液态金属柔性电磁屏蔽复合材料性能的关键。于是,石墨烯进入了衡利苹团队的视线。  石墨烯具有优异的光学、电学、力学特性,本身就可以保持很好的导电性。氧化石墨烯(GO)对镓基液态金属还起到了良好的桥接作用,因此,在S-rGO/LM材料内部,可形成连续完整的导电网络。材料厚度仅需33微米,就可屏蔽99%的入射电磁波,且对X波段的电磁屏蔽效率较高。  可作为抗结冰、除冰功能材料使用  聚二甲基硅氧烷(PDMS)具有耐热性、耐寒性、防水性、导热性以及良好的化学稳定性,电绝缘性和疏水性能好,可在-50℃—200℃下长期使用。目前,PDMS已广泛用于绝缘润滑、防震、防油尘和热载体等。  该团队先将S-rGO/LM材料在稀释后的PDMS溶液中浸涂,随后再对其旋转涂抹硅油,使其获得超润滑特性。衡利苹说,得益于材料本身的稳定性和超润滑界面的协同保护,S-rGO/LM材料在极限工作温度中,严重机械磨损后,依然能保持良好的电磁屏蔽能力。  除了具有出色的电磁屏蔽性能外,S-rGO/LM材料还具备优秀的热管理性能。实验显示,在1个太阳光照功率(100毫瓦/平方厘米)照射下,S-rGO/LM材料的表面温度在40秒内就可达到47.5℃。这表明,在低温地区,S-rGO/LM还可以作为具有抗结冰、除冰功能的材料来使用。
  • 国家气象探测中心开展激光雷达霾层厚度观测
    中国气象报记者王晨 通讯员赵培涛 季承荔报道 针对近日全国较大范围重污染天气,中国气象局气象探测中心(以下简称“气象探测中心”)依托正在开展的超大城市综合观测试验,与相关单位利用10余台激光雷达系统开展联合协同观测;同时利用激光雷达综合观测数据进行激光雷达霾层厚度观测产品的综合加工处理,制作的霾厚度观测产品在央视《新闻联播》后的《天气预报》节目中使用。  据了解,在中国气象局紧急启动三级应急响应后,气象探测中心充分发挥在激光雷达观测上的技术优势,依托正在开展的超大城市综合观测试验,联合中国科学院安徽光学精密机械研究所、北京理工大学、安徽蓝盾光电子股份有限公司等单位,组建北京地区激光雷达观测网,在北京理工大学、北京南郊、健德桥等地开展激光雷达霾观测试验。连日来,北京地区共计10余台激光雷达系统开展了联合协同观测,实时监控观测北京地区霾层厚度的变化,获取了丰富的大气垂直高度及气溶胶颗粒等信息。 激光雷达霾层厚度观测设备。   在开展观测数据服务工作的同时,观测服务效益也凸显。利用激光雷达综合观测数据,气象探测中心开展激光雷达霾厚度观测产品的综合加工处理,每日制作并提供北京地区霾层厚度激光雷达观测产品,供全国天气会商及编制决策服务材料使用。其中,12月19日加工制作的激光雷达霾厚度观测产品在《新闻联播》后的《天气预报》节目中得以使用和展示。节目中,一张直观清晰的北京城区霾层厚度监测图出现在屏幕上,横轴显示不同的时间点,纵轴显示霾层在不同公里数上厚度的差别,上方配以消光系数,同时主持人深入浅出的讲解,使观众对“激光雷达霾层厚度观测”建立起感性认识。 新闻联播天气预报节目展示北京城区霾层厚度监测情况。   据悉,下一步,气象探测中心将根据服务需求,继续改进探测产品,积极探索新型探测设备的产品开发及应用,更加充分地发挥综合观测效益,同时全力做好综合观测系统的运行监控、技术保障工作,为气象预报预测服务提供有力支撑。  北京健德桥的激光雷达霾层厚度连续观测结果。北京南郊的激光雷达霾层厚度观测结果。 (责任编辑:栾菲)
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