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导热硅胶片

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导热硅胶片相关的资讯

  • 天津研制成新型国产通用型工业射线胶片
    技术人员使用粒度分布仪检测卤化银粒径 技术人员使用卤素水分测定仪检测胶片   天津市研制成功新型国产通用型工业射线胶片Ⅳc,该胶片采用创新型设计,使胶片检测钢质材料壁厚范围从30mm扩大至55mm以上,接近或达到国际先进水平。适用于石化管道,航空航天及核电等项目的无损检测。   11月16日,天津美迪亚影像材料有限公司,天津世纪天感影像科技发展有限公司,中科院理化所共同完成新型国产通用型工业射线胶片Ⅳc并进行专家鉴定。   该新型射线胶片Ⅳc既适用于X射线,同时适用于高能射线和伽马射线无损检测,是新型国产通用型工业射线胶片。
  • [强强联合]富士胶片以16.5亿美金收购日立医疗影像设备业务
    当富士胶片公司于12月18日星期三宣布已签署正式协议,以16.5亿美元(1790亿日元)的价格收购日立公司的诊断成像产品线时,外界的猜测终于被确定了。总部位于东京的相机和影印机巨头的这一举动将使其成为全球最大的医疗影像公司之一,其规模可与西门子、GEHealthcare、飞利浦和佳能这四大公司相抗衡。在全球医疗影像诊断医疗器械公司排行榜中,富士胶片和日立均位居前列。据Evaluate的报告显示,目前,GE医疗、西门子医疗和飞利浦医疗在医学影像领域合计占有65%的市场份额。合并后,富士胶片的市场份额将接近佳能医疗(佳能医疗在医学成像领域市场份额排名第四)。自1953年推出X射线系统以来,日立一直提供使用诊断成像系统,IT和电子健康记录的解决方案,以提高护理质量和效率。其诊断成像系统业务在全球拥有强大的业务,提供包括CT,MRI,X射线和超声系统在内的全面产品套件。该业务不仅可以作为稳定的收入基础,而且还显示出进一步增长的潜力。特别是凭借其超声系统,日立是提供其高品质图像和出色操作性的广泛产品的全球领导者之一。富士胶片将医疗保健业务作为其重要的增长支柱之一,一直在积极地将其管理资源投入到该业务中,以发展成为一家综合性医疗保健公司,涵盖包括化妆品和食品添加剂在内的“预防”业务,包括诊断成像系统和医疗IT在内的“诊断”业务,和包括再生医学和生物制药CDMO、小分子药和生物类似药开发、高纯化学试剂和无血清培养基开发生产的“治疗”业务。涵盖“诊断”领域的医疗系统业务引领整个医疗保健业务,提供以医疗IT为核心的各种医疗诊断产品和服务,从X射线,内窥镜检查,超声到体外诊断系统。富士计划将日立的核磁共振成像装置(MRI)和富士胶片自主开发的图像处理技术和人工智能(AI)软件等结合起来,打包向医疗机构提供。过此次收购,FUJIFILM将为成为全球领先的医疗保健公司奠定坚实的业务基础,并在提高医疗质量方面发挥领导作用。日立公司在自己的公告中表示,随着人口的持续老龄化和需要更高水平的照料,预计成像线将稳定增长。然而,规模扩张对于这条生产线变得越来越关键,并且对于对抗合并和“加剧全球竞争”而言,这是必不可少的。官方认为,鉴于富士胶片的“高度互补的销售渠道和出色的技术水平”,此次出售将有助于增强其竞争力并实现进一步的增长。图像处理中的“功能”。值得注意的是,近年来,富士胶片(FUJIFILM)集团依托自身核心技术特点和优势积极转型,医药和医疗健康两大产业已经成为其核心业务领域,并在未来会持续加大投资力度,更好地应对行业趋势,满足客户需求。-2015年,富士胶片(FUJIFILM)扩大在再生医学领域的投入,收购了由iPSC(诱导多功能干细胞)研究领域的先驱JamesThomson创立的开发干细胞治疗药物的公司CellularDynamicsInternational(CDI)。-2016年,富士胶片(FUJIFILM)从日本Takeda制药收购了WakoPureChemical工业公司,成为了全球知名的高端实验室生命科学及化学试剂供应商之一。-2018年,富士胶片(FUJIFILM)收购了全球领先的、具有超过45年历史的细胞培养基产品和服务供应商美国IrvineScientific(现已更名为FUJIFILMIrvineScientific/欧文细胞培养基),从而一跃成为全球细胞培养基尤其是无血清培养基领域的重要玩家。2019年,富士胶片(FUJIFILM)集团宣布又以8.9亿美元的现金收购Biogen丹麦位于哥本哈根附近的大规模生物药生产工厂,包括6个15000L大型不锈钢生物反应器,交易结束后,Biogen丹麦工厂将成为富士胶片(FUJIFILM)全球第四个生物药合同代工生产(CDMO)设施。
  • GE医疗与富士胶片达成战略合作
    通用电气公司(GE)旗下的医疗集团和富士胶片株式会社就生物科学研究领域中应用于基因和蛋白质的检测、解析等成分析系统产品的开发、制造和销售事宜达成全球战略合作协议。   在合作框架下, GE医疗集团依靠其品牌和渠道资源负责产品的市场和销售, 富士胶片公司今后则将凭借其强大的图像研究技术实力负责生物成像分析系统的研发和生产。今年秋天,将推出包括原有Typhoon系列在内的激光扫描成像系统,除原有的Typhoon系列外,新产品包括Typhoon FLA9000 Typhoon FLA7000,为荧光同位素成像提供全方位的解决方法,同时推出的还有IQ LAS 4000及IQ LAS 4000mini数码成像仪,为凝胶成像,化学发光成像提供最佳工具。   GE医疗集团生命科学(原法玛西亚和安玛西亚)为中国生命科研工作提供优秀的产品和技术服务已经超过30年,并且承诺将继续和中国科学家一道,为人类的健康事业做出自己的贡献。今后,GE医疗集团会继续推动生物成像及其相关的荧光试剂和消耗品,并提供全套整合的解决方案。
  • 富士胶片宣布将于2021年3月底完成日立影像诊断业务的收购
    富士胶片株式会社(以下简称“富士胶片”)曾于2019年12月18日宣布与株式会社日立制作所(以下简称“日立”)签订了协议,将收购日立旗下影像诊断相关业务,以进一步拓展富士胶片医疗健康事业。为此,日立成立了新公司“富士胶片医疗健康”,以继承相关业务。今天,日立与富士胶片医疗健康签署了吸收分割协议。随着与该业务有关的公司分拆程序开始,富士胶片宣布,收购程序预计将于2021年3月31日完成。富士胶片通过此次收购,将进一步拓展旗下医疗系统业务。日立旗下强大的影像诊断业务覆盖全球,提供包括CT、MRI、X线摄影系统和超声诊断设备在内广泛的产品线。该业务不仅构成了日立公司稳定的收入基础,同时具有进一步的增长潜力。近年来,临床工作者更希望供应商能够提供直接有助于医疗机构管理的综合解决方案,需要结合各类产品,包括CT、MRI、X线摄影系统、PACS、内镜和超声诊断设备。富士胶片与日立相关业务产品线几乎没有重叠,因此两家企业的产品组合将极大地增强富士胶片为医疗机构提供全面解决方案的能力。此外,富士胶片先进的自主影像处理和人工智能技术可应用于日立相关业务的全产品当中,创造新的价值,助力实现高品质的医疗健康服务。这些价值将通过广泛的销售网络提供给全球市场。通过这次收购,将为富士胶片成为世界领先的医疗健康公司奠定坚实的业务基础,使得公司在提高医疗质量方面发挥引领作用。新闻背景:富士胶片集团:由富士胶片株式会社、富士施乐株式会社两大事业公司组成,全球联结子公司317家,员工7.4万余名,2019财年销售总额约合212.39亿美元,营业利润约合17.12亿美元。富士胶片(中国)投资有限公司:富士胶片株式会社在华业务统括机构,2001年4月12日成立,总部位于上海,业务领域包括数码相机、影像产品、印刷产品、医疗产品、光电产品、产业材料等,注册资金2.134亿美元。(截至2020年3月)
  • [投资2.5亿美金]富士胶片与拜耳合作开发细胞药物治疗癌症
    2019年7月1日,据国外媒体报道,全球领先的影像与医疗器械巨头富士胶片(FUJIFILM)和德国制药巨头拜耳(Bayer)公司宣布开展深入合作,共同开发一种更有前途的、异体的、具有成本优势的细胞免疫药物用于治疗癌症。目前,细胞治疗费用昂贵,制备过程复杂,时间冗长,大大限制了细胞疗法的临床和商业化应用。现在富士胶片(FUJIFILM)和拜耳集团联盟打算通过使用一种新方法克服这些细胞疗法面临的障碍,造福更多患者。新技术使用来自患者以外人的IPS细胞开发异体的"Offtheshelf"免疫细胞疗法用于治疗血液瘤和实体瘤。在常规治疗方案中,一般都是使用来自患者自身的细胞。富士胶片(FUJIFILM)和拜耳的合作是通过细胞治疗新秀公司CenturyTherapeutics进行的,CenturyTherapeutics是富士胶片(FUJIFILM)子公司FCDI与VersantVenture的合资企业,后者是一家专注于医疗保健的美国风险投资公司。作为交易的一部分,拜耳决定投资CenturyTherapeutics,富士胶片(FUJIFILM)计划将Century整合为旗下FCDI的子公司,双方暂时没有披露他们在Century的股权百分比。CenturyTherapeutics公司基于iPSC的异体免疫细胞治疗核心技术平台简介本次CenturyTherapeutics融资约2.5亿美元,拜耳公司将承担大部分资金,拜耳目前已经将抗癌药物作为其主要业务重点。富士胶片(FUJIFILM)将提供iPS细胞技术并在符合监管要求的高标注的细胞治疗工厂中制造该细胞药物。双方计划在两到三年内开始临床试验,如果试验成功,新的细胞治疗药物将扩大癌症患者的可选择的药物范围。近年来,富士胶片(FUJIFILM)集团依托自身核心技术特点和优势积极转型,医药和医疗健康两大产业已经成为其核心业务领域,并在未来会持续加大投资力度,更好地应对行业趋势,满足客户需求。-2015年,富士胶片(FUJIFILM)扩大在再生医学领域的投入,收购了由iPSC(诱导多功能干细胞)研究领域的先驱JamesThomson创立的开发干细胞治疗药物的公司CellularDynamicsInternational(CDI)。-2016年,富士胶片(FUJIFILM)从日本Takeda制药收购了WakoPureChemical工业公司,成为了全球知名的高端实验室生命科学及化学试剂供应商之一。-2018年,富士胶片(FUJIFILM)收购了全球领先的、具有超过45年历史的细胞培养基产品和服务供应商美国IrvineScientific(现已更名为FUJIFILMIrvineScientific),从而一跃成为全球细胞培养基尤其是无血清培养基领域的重要玩家。FUJIFILMIrvineScientific是全球领先的专注于细胞培养产品创新研发和生产的高科技公司,在工业细胞培养(CHO细胞无血清培养基)、辅助生殖、细胞治疗(干细胞和免疫细胞等无血清培养基)和细胞遗传学等领域,持续为全世界的科研、工业客户及临床医生提供高质量、可靠的产品和灵活、定制化的优异服务。公司始终遵从国际ISO和FDA的严格监管,并在美国加州和日本东京同时拥有国际一流的cGMP干粉培养基生产设施。IrvineScientific公司长期以来坚持咨询式服务的理念,凭借在全球细胞培养产品开发、服务领域及法规监管、注册合规方面的超过45年的经验和专长,得到了全世界客户的认可,并成为在培养基开发和服务领域全球战略性的领导者。相关阅读IrvineScientific推出最新一代CHO细胞浓缩补料以支持高效生物制药工业生产《工业无血清培养基开发策略和新一代解决方案》无动物源、化学成分明确的T细胞培养基的开发-2019年1月3日,FUJIFILMCellularDynamics,Inc宣布将斥资2100万美元开设符合美国药品生产管理规范(cGMP)标准的新生产设施。据FCDI称,该设施将支持FCDI的内部细胞治疗管道,并作为iPS细胞产品的合同开发和制造组织(CDMO)。-2019年,富士胶片(FUJIFILM)集团宣布又以8.9亿美元的现金收购Biogen丹麦位于哥本哈根附近的大规模生物药生产工厂,交易结束后,Biogen丹麦工厂将成为富士胶片(FUJIFILM)全球第四个生物药合同代工生产(CDMO)设施。相关阅读"CHODG44,10weeks,10g/L"-富士胶片推出高效细胞株平台富士胶片(FUJIFILM)8.9亿美金收购Biogen生物药工厂
  • 富士胶片将收购日立旗下影像诊断相关业务 加速医疗健康事业增长
    p style=" text-indent: 2em " span style=" font-family: 宋体, SimSun " 富士胶片株式会社宣布,公司已与株式会社日立制作所(以下简称“日立”)签订协议,收购日立的影像诊断相关业务,以进一步拓展医疗健康事业。收购前,日立将成立一家新公司继承相关业务。根据富士胶片与日立于12月18日签署的股份转让协议,富士胶片将从日立收购新公司的所有股份。本次收购的完成需满足惯例成交条件并得到监管部门的批准。收购价格预计约1790亿日元 sup [1] /sup 。 /span /p p style=" text-indent: 2em " span style=" font-family: 宋体, SimSun " 通过此次收购,富士胶片的自主影像处理和人工智能技术将应用于日立庞大的产品线,以进一步拓展医疗系统业务,创造新价值,为提高医疗质量做出贡献。此外,公司将利用强大的全球销售网络,面向全球市场提供价值。 /span /p p style=" text-indent: 2em " span style=" font-family: 宋体, SimSun " 日立自1953年推出X线摄影系统以来,致力于提供影像诊断系统、医疗IT服务、电子病历等解决方案,助力提高医疗质量和效率。其影像诊断系统业务具有强大的全球影响力,提供包括CT、MRI、X线摄影系统和超声诊断设备在内的广泛产品线。该业务不仅构成了日立公司稳定的收入基础,同时具有进一步的增长潜力。尤其是日立旗下超声诊断系统,提供品种繁多的产品线,图像质量卓越,操作性强,占据全球领先的地位。 /span /p p style=" text-indent: 2em " span style=" font-family: 宋体, SimSun " 富士胶片将医疗健康领域定位为重要的增长支柱之一,通过积极投资管理资源,旨在成为一家全面覆盖“预防”、“诊断”和“治疗”的综合性医疗健康公司。在“预防”领域拥有化妆品和保健品、“诊断”领域拥有影像诊断系统和医疗IT、“治疗”领域则包括再生医学和生物制药。其中,医疗系统业务作为“诊断”领域的主力产品,引领着富士胶片在医疗健康领域发展,提供以医疗IT为核心,从X线诊断系统、内镜、超声到体外诊断系统等多种医疗设备产品线,面向全球提供综合医疗解决方案。在医疗IT领域,富士胶片利用积累至今的自有影像处理技术,推进为医疗现场的工作流程提供支持的人工智能技术品牌“REiLI”的研发和实用化。 /span /p p style=" text-indent: 2em " span style=" font-family: 宋体, SimSun " 通过这次收购,富士胶片将能够提供更高品质的丰富的解决方案,为成为世界领先的医疗健康公司奠定坚实的基础,在提高医疗质量方面发挥引领作用。 /span /p p span style=" font-family: 宋体, SimSun " 预期协同效应: /span /p p style=" text-indent: 2em " strong span style=" font-family: 宋体, SimSun " (1)扩充产品线,提供一站式整体解决方案 /span /strong /p p style=" text-indent: 2em " span style=" font-family: 宋体, SimSun " 通过与日立的影像诊断系统业务相结合,富士胶片将能够提供一站式的整体解决方案,涵盖CT、MRI影像诊断、医疗IT、体外诊断和内镜检查。这将极大增强向医疗机构提供全面解决方案的能力。此外,富士胶片作为一家覆盖“诊断”和“治疗”的综合性医疗公司,将结合医疗系统业务和医疗领域的其他业务(如制药和再生医学),创造富士胶片特有的新业务。 /span /p p style=" text-indent: 2em " strong span style=" font-family: 宋体, SimSun " (2)利用富士胶片自主的影像处理和人工智能技术,提供创新解决方案 /span /strong /p p style=" text-indent: 2em " span style=" font-family: 宋体, SimSun " 通过将富士胶片广受全球好评的医学影像信息系统(PACS)等产品中使用的自主影像处理技术和AI技术,与日立医疗影像诊断系统产品相结合,富士胶片将能够提供更具价值的解决方案。例如,将AI技术运用在CT摄影中可以降低噪声,实现低剂量检查。此外借助丰富的产品线,能够增进富士胶片与医疗机构和医疗专家的协作,有利于获得高质量的诊断图像和操作数据。通过这些数据运用和分析,富士胶片将进一步拓展“AI智能诊断”、“AI系统维护”等新业务。 /span /p p style=" text-indent: 2em " strong span style=" font-family: 宋体, SimSun " (3)通过交叉销售扩大营销能力 /span /strong /p p style=" text-indent: 2em " span style=" font-family: 宋体, SimSun " 富士胶片将利用两家公司在全球范围内广泛的销售渠道,通过交叉销售进一步拓展业务。 /span /p p span style=" font-family: 宋体, SimSun " 富士胶片将持续开发和提供广泛的产品和服务,以满足临床需要,并致力于提供更高效的医疗诊断和更高质量的医疗服务,为维护和改善人们的健康作出贡献。 /span /p p span style=" font-family: 宋体, SimSun " & nbsp /span /p p style=" text-indent: 2em " strong span style=" font-family: 宋体, SimSun " 收购业务概述: /span /strong /p p style=" text-indent: 2em " strong span style=" font-family: 宋体, SimSun " 业务描述: /span /strong /p p style=" text-indent: 2em " span style=" font-family: 宋体, SimSun " 影像诊断系统(CT、MRI、X线摄影系统、超声诊断设备)和电子病历的研发、制造、销售和维护服务。 /span /p p style=" text-indent: 2em " span style=" font-family: 宋体, SimSun " [1]收购价格取决于交割时企业的现金、净债务和营运资本水平,有可能产生变化。此项交易预计将于2020年7月完成,目前本次收购仍需满足惯例成交条件并得到监管部门的批准。 /span /p p style=" text-indent: 2em " strong span style=" font-family: 宋体, SimSun " 新闻背景 /span /strong span style=" font-family: 宋体, SimSun " : /span /p p style=" text-indent: 2em " span style=" font-family: 宋体, SimSun " 富士胶片集团:由富士胶片株式会社、富士施乐株式会社两大事业公司组成,全球联结子公司达279家,员工7.2万余名, 2018财年销售总额约合 219.05亿美元,营业利润约合18.90亿美元。 /span /p p style=" text-indent: 2em " span style=" font-family: 宋体, SimSun " 富士胶片(中国)投资有限公司:富士胶片株式会社在华业务统括机构,2001年4月12日成立,总部位于上海,业务领域包括数码相机、影像产品、印刷产品、医疗产品、光电产品、产业材料等,注册资金2.134亿美元。(截至2019年3月) /span /p p br/ /p
  • 富士胶片欧文科技盛装出席2020广州国际生物技术大会
    富士胶片欧文科技盛装出席2020广州国际生物技术大会2020年9月13日,由中国蛋白药物质量联盟、广州振威国际有限公司主办的BTE第5届广州国际生物技术大会圆满收官。本届B会议组织了“体外诊断与新药研发产业发展论坛”、“抗体药物及新药研发高峰会议”、“靶向与细胞免疫治疗高峰会议”三大高峰会议共计50+场专题论坛。众多来自生物医药界专家学者,生物技术服务机构、科研单位和企业界的代表,针对当下生物技术产业所面临的处境,分析和总结疫后我国生物产业的走势和突围之道,与会听众积极踊跃提问交流,现场座无虚席。作为全球细胞培养基产品和服务供应商,富士胶片欧文科技携全线生物制药和细胞治疗产品参与了此次盛会。在“抗体药物及新药研发高峰会议”分会场,富士胶片欧文科技生物制药和细胞治疗业务中国区区域经理冯见先生做了主题为《高表达CHO细胞株的构建和无血清培养基的开发》的技术报告,与参会嘉宾分享了生物药工艺开发的现状、难点和趋势,重点讨论了上游细胞株和培养基开发的关键技术要点,并介绍了富士胶片欧文科技培养基50年的发展历史、研发生产实力以及新一代用于提高生产效率、降低成本的生物制药和细胞治疗无血清细胞培养基产品和解决方案,包括提高CHO细胞单克隆形成率的培养基、可用于冻存CHO细胞/HEK293细胞/免疫细胞和干细胞等的GMP级别无血清细胞冻存液、适用于不同CHO宿主细胞株的基础培养基组合和高效浓缩的CHO细胞补料Feed4等,另外,冯见经理也强调,利用公司的RationalMediaDesign® 培养基开发平台,可以为客户定制开发和优化培养基配方,同时为拥有配方的客户提供高质量、稳定和快速交货的定制培养基产品以及cGMP干粉生产设置和定制化生产/代工服务。主题报告环节结束后,冯见先生还应邀参与了关于新冠疫苗/抗体研发的专题讨论,分享了个人对技术发展的思考以及富士胶片公司在全球范围内为支持新冠疫苗、抗体药物开发的努力和实践。圆桌讨论嘉宾(从左到右):中国蛋白药物质量联盟秘书长史晋海博士,富士胶片欧文科技冯见先生,珠海丽凡达生物技术有限公司董事长彭育才博士,广东华南疫苗股份有限公司董事长、首席科学家彭涛博士,中山大学中山医学院张辉教授,中国科学院于君特聘研究员、教授。FUJIFILMIrvineScientific(富士胶片欧文科技),富士胶片(FUJIFILM)集团成员,是专注于细胞培养产品创新研发和生产的高科技公司,在工业细胞培养、辅助生殖、细胞治疗和细胞遗传学等领域,持续为全世界的科研、工业客户及临床医生提供高质量、可靠的产品和灵活、定制化的优异服务。公司始终遵从国际ISO和FDA的严格监管,并在美国加州和日本东京同时拥有cGMP干粉培养基生产设施。FUJIFILMIrvineScientific公司长期以来坚持咨询式服务的理念,凭借在全球细胞培养产品开发、服务领域及法规监管、注册合规方面的超过45年的经验和专长,得到了全世界客户的认可,并成为在培养基开发和服务领域全球战略性的带领者。近年来,富士胶片(FUJIFILM)集团依托自身核心技术特点和优势积极转型,医药和医疗健康两大产业已经成为其核心业务领域,并在未来会持续加大投资力度,更好地应对行业趋势,满足客户需求。
  • [倒计时]BPID生物药产业大会 富士胶片欧文科技与您相约苏州
    2020年11月2日-3日,2020BPID生物药产业发展大会将于2020年11月2日-3日在苏州凯宾斯基酒店拉开帷幕。本次大会将有近百位国内生物医药产业链的权威意见发言,数百家的生物创新药企业密切关注,逾千位医药领域的同行报名参加。大会聚焦抗体药物、细胞与基因治疗、预防和治疗性疫苗、干细胞再生医学等热门生物医药领域,满足参会者在产业化过程中对临床前药效毒理、临床试验和商业化生产以及产业落地、投融资的全方位需求。届时,富士胶片集团成员-细胞培养基产品服务供应商FUJIFILMIrvineScientific(富士胶片欧文科技)将携全线生物制药和细胞治疗培养基产品参与此次盛会,展位D5.11月3日下午,FUJIFILMIrvineScientific(富士胶片欧文科技)公司生物制药与细胞治疗业务中国区区域经理冯见先生将做题为“高表达CHO细胞株的构建和无血清CHO细胞培养基的开发和应用“的报告,将和听众分享FUJIFILMIrvineScientific(富士胶片欧文科技)在高表达细胞株构建和无血清培养基开发方面的新思路和新数据。FUJIFILMIrvineScientific(富士胶片欧文科技)是专注于细胞培养产品创新研发和生产的高科技公司,具有50年的历史,在工业细胞培养、辅助生殖、细胞治疗和细胞遗传学等领域,持续为全世界的科研、工业客户及临床医生提供高质量、可靠的产品和灵活、定制化的优异服务。公司始终遵从国际ISO和FDA的严格监管,并在美国加州和日本东京同时拥有国际标准的cGMP干粉培养基生产设施。聆听大咖观点,分享行业资讯,期待您的到来。如果您对FUJIFILMIrvineScientific(富士胶片欧文科技)公司的培养基产品有兴趣或希望申请免费样品测试,请邮件biopharma@fujifilm.com进行咨询,谢谢关注。-大会日程-【主论坛开幕式&星耀榜颁奖盛典】二楼宴会厅A+B+C:11月2日08:30-12:00-抗体药物分论坛-二楼宴会厅A+B:11月2日13:45-18:00、11月3日08:30-18:20【细胞与基因治疗分论坛】二楼宴会厅C:11月2日13:45-18:00、11月3日08:30-18:20【人用疫苗分论坛】二楼宴会厅D:11月2日13:45-18:00、11月3日08:30-17:55【注册申报分论坛】一楼宴会厅K1+K2+K3:11月2日13:45-18:00、11月3日08:30-18:20
  • [倒计时]武汉光谷生物产业大会 富士胶片欧文科技与您相约
    生物制药正以惊人的速度带给人类一个又一个的科技突破,21世纪人类将进入抗体生物药时代,生物制药将成为未来临床治疗的重要发展方向。在药品市场上,全球最畅销的10种药物中就有8种属于生物治疗药物,以治疗性抗体、疫苗和蛋白为代表的生物治疗药物已广泛应用于各个疾病治疗领域。抗体药物目前占全球生物药物市场的50%,是生物医药产业增长最快的细分领域。抗体药物以其高特异性成为全球药品市场上炙手可热的药品,而单克隆抗体作为抗体的一种,主要用于恶性肿瘤、免疫性疾病、移植排斥反应、感染性疾病和心血管疾病等治疗中。为了推动我国生物制药研发和质量技术的发展,为科研人员和研发企业搭建一个国际交流的平台,解析国内外研发和质量技术相关热点和政策标准,探讨全球市场趋势和商业发展方向,2021中国武汉光谷生物产业发展大会将于2021年4月1日-2日武汉光谷花山月酒店举办,本次论坛分为主题论坛,现场展示,专题论坛三部分。论坛涉及1.大会主题论坛、2.抗体药物质量控制专场、3.抗体药物研发专场、集中展示目前国际上最前沿研发和质量控制技术新产品,新设备。届时,4月2日上午,FUJIFILMIrvineScientific(富士胶片欧文科技)公司生物制药与细胞治疗业务中国区区域经理冯见先生将做题为“高表达CHO细胞株构建和新一代无血清培养基的开发策略和案例分享“的报告,将和听众分享FUJIFILMIrvineScientific(富士胶片欧文科技)在高表达细胞株构建和无血清培养基开发方面的新思路和新数据。FUJIFILMIrvineScientific(富士胶片欧文科技)是专注于细胞培养产品创新研发和生产的高科技公司,具有50年的历史,在工业细胞培养、辅助生殖、细胞治疗和细胞遗传学等领域,持续为全世界的科研、工业客户及临床医生提供高质量、可靠的产品和灵活、定制化的优异服务。公司始终遵从国际ISO和FDA的严格监管,并在美国加州和日本东京同时拥有国际标准的cGMP干粉培养基生产设施。聆听大咖观点,分享行业资讯,期待您的到来。如果您对FUJIFILMIrvineScientific(富士胶片欧文科技)公司的培养基产品有兴趣或希望申请免费样品测试,请邮件biopharma@fujifilm.com进行咨询,谢谢关注。
  • 默沙东4.9亿美元向富士胶片出售生物制药网
    北京时间2月28日上午消息,据外电报道,美国默沙东公司(Merck & Co)发言人昨日表示, 富士胶片控股株式会社(Fujifilm Holdings Corp)同意收购默沙东旗下的生物制药网,该部门主要为药物的临床研究提供产品。   默克发言人麦康奈尔(Ian McConnell)昨日在接受电话采访时表示,富士胶片控股将收购的生物制药网络是由默沙东旗下两大子公司——位于北卡罗莱纳州的Diosynth RTP LLC和位于英国比灵赫姆的MSD Biologics Ltd所组成。   另据《日经英文新闻》报道,此次收购的交易额为400亿日元(合4.9亿美元),但该报未透露消息来源。
  • [倒计时]2021抗体药物开发及产业化峰会 富士胶片欧文科技与您相约苏州
    新药研发是全球医药行业创新之源,对人类健康和生命安全有着重大的意义。在接轨国际ICH的背景下,中国的生物药产业化进入到了关键时刻。行业目前还面临这样的疑惑:“高速公路”有了,能上路的“车”在哪?以双抗为例,公开资料显示,全球处于临床前阶段的抗体药物中,约有20%属于双抗,而国内双抗项目主要集中在II期阶段,总体来看以fastfollow为主。以抗体药物的靶点选择来看,PD-1无疑成为众多药企的角力重心,国内这一赛道正变得越发拥挤,后进者的想象空间日渐收缩。生物药研发者面临诸多难题:如何开发下一代新型治疗性生物制品?如何实现差异化生物创新药布局、研发与申报?如何在满足监管的条件下实现生物制品的工艺改进与工艺变更?如何加快生物创新药与类似药临床开发?生物药大规模生产与厂房建设需要考虑哪些因素?为了帮助大家排忧解惑,一起推动中国生物医药行业的发展,由“燃思医药”“漫路药研社”发起并举办抗体药物开发及产业化峰会2021,活动将于2021年1月7-8号在苏州举办,此次大会为公益性,技术型行业交流合作千人盛会,将邀请40多位国际国内一线大咖进行经验分享,汇聚近千位业内同仁探讨抗体药物研究及技术服务,涉及行业技术突破,药物发现、热门靶点评估,上、下游工艺,制剂开发、质量控制、临床试验设计、规模化生产,药政法规解读等相关内容。两天的大会报告,设一个主会场,三个平行会场,将助力国内生物医药研发和生产企业不断提升生物药的研发水平,与大咖面对面交流,助力中国药品从研发,生产到监管朝着国际化标准不断迈进。届时,富士胶片集团成员-细胞培养基产品服务供应商FUJIFILMIrvineScientific(富士胶片欧文科技)将携全线生物制药和细胞治疗培养基产品参与此次盛会,展位号5。1月7日下午,FUJIFILMIrvineScientific(富士胶片欧文科技)公司生物制药与细胞治疗业务中国区区域经理冯见先生将做题为“高表达CHO细胞株的构建和无血清CHO细胞培养基的开发和应用“的报告,将和听众分享FUJIFILMIrvineScientific(富士胶片欧文科技)在高表达细胞株构建和无血清培养基开发方面的新思路和新数据。FUJIFILMIrvineScientific(富士胶片欧文科技)是专注于细胞培养产品创新研发和生产的高科技公司,具有50年的历史,在工业细胞培养、辅助生殖、细胞治疗和细胞遗传学等领域,持续为全世界的科研、工业客户及临床医生提供高质量、可靠的产品和灵活、定制化的优异服务。公司始终遵从国际ISO和FDA的严格监管,并在美国加州和日本东京同时拥有国际标准的cGMP干粉培养基生产设施。聆听大咖观点,分享行业资讯,期待您的到来。如果您对FUJIFILMIrvineScientific(富士胶片欧文科技)公司的培养基产品有兴趣或希望申请免费样品测试,请邮件biopharma@fujifilm.com进行咨询,谢谢关注。
  • 2100万美金建细胞工厂!富士胶片:一个细胞疗法CDMO市场的“庞然大物”
    2019年1月3日,FUJIFILM公司美国子公司FUJIFILMCellularDynamics,Inc。(FCDI)宣布将斥资2100万美元开设符合美国药品生产管理规范(cGMP)标准的新生产设施。据FCDI称,该设施将支持FCDI的内部细胞治疗管道,并作为iPS细胞产品的合同开发和制造组织(CDMO)。CDMO是向细胞和基因治疗公司提供合同开发制造服务的公司。合作范围还可能包括产品开发,临床试验支持或产品的商业化上市。可以理解成细胞疗法生产开发的“委外合同工厂”。价值非凡的iPS细胞研发好消息不断诱导的多能干细胞(iPS细胞)是分化的细胞,科学家将他重编程为胚胎样状态。目前主要使用来自人的皮肤或血细胞进行“加工”,是由成体细胞制成的。作为多能干细胞,它们可以产生形成几乎所有的人体组织。使用iPS细胞疗法的市场正在不断扩大,CynataTherapeutics最近完成了世界上第一个使用iPSC衍生治疗产品(CYP-001)的I期试验。2017年1月,FUJIFILM就支付了397万澳元收购了CynataTherapeutics的9%的股权。根据入股协议,双方正在合作开发和商业化CYP-001用于移植物抗宿主病(GvHD)。另外,FateTherapeutics公司计划在美国食品药品管理局于2018年11月批准其IND500FT500申请后,在美国推出世界上第一个使用iPSC衍生治疗产品的试验。FT500是一种通用的,现成的自然杀伤(NK)细胞产物候选物,来自克隆主诱导多能干细胞(iPSC)系。在日本,另有许多由医生主导(非商业公司)的研究正在探索使用iPSC衍生疗法治疗黄斑变性,帕金森病,心脏病和人血小板的产生。一起来了解下,一个细胞疗法CDMO市场的“庞然大物‘——FUJIFILMCellularDynamics(FUJIFILMCDI)成长史!在过去的几年中,FUJIFILM通过收购战略投资能手段,不断加强其在再生医学领域的地位。首先,在日本本土控股日本领先的再生医药公司JapanTissueEngineeringCo.Ltd.(“J-TEC”)。2014年JapanTissueEngineeringCo.,Ltd.并入富士胶片集团,成为其子公司。该公司是再生医疗研发领域的先驱,率先推出了两款再生医疗产品,并获得了日本政府的批准。JapanTissueEngineering目前生产两种主打产品:自体培养表皮JACE® 和自体培养软骨JACC® 。该公司也受其它公司和机构的委托进行细胞培养工作。CellularDynamicsInternational也并入了富士胶片集团,为富士胶片带来了丰富的iPSC专业知识,而iPSC是决定再生医疗成败的关键因素。收购这些高创新企业的决策进一步突显了富士胶片成为再生医疗领域领导者的决心。2015年3月以3.07亿美元收购CellularDynamicsInternational(CDI),FUJIFILM随后进入基于诱导多能干细胞(iPSC)的细胞发现,开发支持和企业服务领域。通过此次收购,获得了世界领先的iPSC开发生产技术创建iPSC库,其中包含的大量iPSC可用于研究各种疾病和病症。CellularDynamics公司于2004年由iPSC研究领域的先驱JamesThomson创立。它利用多能干细胞以及它们能分化成任何细胞类型的能力开发药物研发工具,并实现个性化医疗。此次收购让富士进入基于iPSC的药物开发领域。CDI的技术平台实现了工业规模上高品质、全功能人类细胞的生产,包括诱导多能干细胞。CDI的iCell产品目录包含12种来源于iPSC的不同细胞类型,包括iCell心肌细胞、iCell肝细胞、iCell神经元等。富士也开发出生物相容的重组肽段,可作为细胞支架,与CDI的产品一起用在再生医学中。收购一发不可收,2016年,富士胶片从日本Takeda制药收购了WakoPureChemical工业公司,成为了全球知名的高端实验室生命科学及化学试剂供应商之一。2018年FUJIFILM收购了世界500强JXTG能源公司旗下的IrvineScientific公司(美国和日本工厂)的所有股份IrvineScientificSalesCompany(ISUS)和ISJAPANCO(是细胞培养基领域的领先公司),现在已经正式更名为FujifilmIrvineScientific公司,FujifilmIrvineScientific是全球领先的专注于细胞培养产品创新研发和生产的高科技公司,在工业细胞培养、辅助生殖、细胞治疗和细胞遗传学等领域,持续为全世界的科研、工业客户及临床医生提供高质量、可靠的产品和灵活、定制化的优异服务。公司始终遵从国际ISO和FDA的严格监管,并在美国加州和日本东京同时拥有国际一流的cGMP干粉培养基生产设施。FujifilmIrvineScientific公司长期以来坚持咨询式服务的理念,凭借在全球细胞培养产品开发、服务领域及法规监管、注册合规方面的超过40年的经验和专长,得到了全世界客户的认可,并成为在培养基开发和服务领域全球战略性的领导者。FujifilmIrvineScientific公司目前在全球生物制药和细胞治疗领域主要提供的产品包括CHO细胞新一代无血清、化学成分限定培养基和高效浓缩的补料、新一代悬浮293细胞培养基、定制化培养基开发和cGMP级别培养基干粉生产服务,新一代无血清、无动物源化学成分限定的T细胞培养基和NK细胞培养基,无血清无异源的干细胞培养基和无血清、化学成分限定的细胞冻存液等。富士胶片在2018年3月公司公告中曾经如下表述:• 结合CDI的iPS细胞制备技术,J-TEC的体细胞干细胞培养技术,以及ISUS和ISJ的细胞培养基技术(能够开发最佳的定制细胞培养基),CDI和J-TEC将能够高效地制备高效质量治疗细胞,并将其应用于再生医学产品。• 利用IrvineScientific的细胞培养基和技术,CDI和J-TEC将确保更高效的再生医学生产,不仅用于内部生产,还用于合同制造业务。通过一系列的投资并购,富士胶片控制FUJIFILMWakoPureChemicalCorporation,其在试剂业务方面拥有专业知识,以及FUJIFILMDiosynthBiotechnologiesU.S.A.和FUJIFILMDiosynthBiotechnologiesUKLimited,为生物制药提供CDMO服务的企业。相信未来FUJIFILMCDI将成为全球领先的治疗级iPS细胞产品制造商。
  • 投资20亿美金 落地北卡州 富士胶片(FUJIFILM)公布北美最大细胞培养生物药CDMO工厂选址
    富士胶片(FUJIFILM)将投资20亿美元,在北卡罗来纳州HollySprings建立新的先进大型细胞培养生产设施,并创造725个就业机会。2021年3月19日,东京——富士胶片(总裁:SukenoKenji)宣布选择北卡罗莱纳州的HollySprings作为其在美国新的大规模细胞培养生产基地。先前宣布的投资超过20亿美元建立北美最大的端到端细胞培养生物制药CDMO工厂,到2028年底将在该地区创造725个高技能工作岗位。此外,富士胶片(FUJIFILM)的子公司DiosynthBiotechnologies将在美国、英国和丹麦拥有开发和生产设施。经过严格的评审程序,富士胶片选择了北卡罗莱纳州的HollySprings作为新工厂的所在地。北卡罗来纳州HollySprings因其强大的技术人才、本地资源、具有适当能力、清洁能源和可持续发展能力的合作伙伴而被选中。凭借在北卡罗来纳州Morrisville的现有设施,FUJIFILMDiosynthBiotechnologies致力于继续与多年来建立的州和地方官员进行强有力的合作。新工厂将提供大规模的原料药细胞培养生产,配备8个2万升生物反应器,并根据市场需求进一步扩大和增加24个2万升生物反应器。此外,该工厂还将提供商业规模的自动化灌装和组装、包装和标签服务。该设施预计将于2025年春季投入使用。该设施的设计和建造将以可持续发展为核心。其设计目标是100%利用清洁能源、实施尖端废物处理和回收,以及其他可持续发展目标。富士胶片总裁KenjiSukeno表示:“北卡罗来纳州的HollySprings非常适合我们,因为它是美国解决环境和社会问题最活跃的社区之一。富士胶片将通过与HollySprings社区合作,刺激当地经济,并根据我们的‘可持续价值计划2030’,加速‘通过商业活动解决社会问题’,为实现可持续发展社会做出贡献。新设施对于加速我们生物CDMO业务的增长具有重要的战略意义。”“我们对这一新设施将给我们的合作伙伴带来巨大价值充满热情,因为这将带来影响生命的疗法。建立北美最大的端到端细胞培养CDMO机构需要承诺和合作。我们很高兴得到了来自北卡罗莱纳州HollySprings的大力支持。作为北卡罗莱纳生物技术中心的一部分,这是在基础设施和人才方面的未来建设。”CDMO:合同开发和制造组织《2030年可持续价值计划》是公司的环境、社会和治理(ESG)计划,目标是在2031财年/第三季度实现。它从“通过业务流程考虑环境和社会影响”和“通过业务活动解决社会问题”的角度,定义了“环境”、“健康”、“日常生活”和“工作方式”四个关键领域。在“环境”方面,该计划设定了数字目标,包括“与2014财年/第三季度相比,整个产品生命周期的二氧化碳排放量减少45%。”关于富士胶片富士胶片是富士胶片控股公司的经营公司。日本东京富士胶片控股有限公司凭借其在不断追求创新的过程中积累的丰富知识和基础技术,为全球各行各业带来尖端的解决方案。其专有的核心技术为医疗保健、图形系统、高功能材料、光学设备、数字成像和文档产品等多个领域做出了贡献。这些产品和服务基于其广泛的化学、机械、光学、电子和成像技术组合。截至2020年3月31日的财年,该公司的全球营收为210亿美元。富士胶片致力于负责任的环境管理和良好的企业公民意识。更多信息,请访问:holdings.fujifilm.comFUJIFILMDiosynthBiotechnologies是生物制剂合同开发和制造组织(CDMO),位于英国Teesside、北卡罗来纳州RTP、德克萨斯州CollegeStation和丹麦Hillerød。FUJIFILMDiosynthBiotechnologies在重组蛋白、疫苗、单克隆抗体、大分子、病毒产品和多种微生物、哺乳动物和宿主/病毒系统中表达的医疗对策的开发和制造方面拥有超过30年的经验。该公司提供全面的服务清单,从使用其专有的pAVEway™ 微生物和Apollo™ X细胞系系统进行细胞系开发,到工艺开发、分析开发、临床和FDA批准的商业生产。FUJIFILMDiosynthBiotechnologies是富士胶片公司和三菱公司的合作伙伴。更多信息请访问:www.fujifilmdiosynth.com以下原文:FujifilmSelectsNorthCarolinaastheLocationtoBuildtheLargestCellCultureBiopharmaceuticalCDMOFacilityinNorthAmericaFujifilmtoinvest$2Billionandcreate725jobswithitsnewstate-of-the-artlarge-scalecellculturemanufacturingfacilityinHollySprings,NorthCarolinaTOKYO,March19,2021—FUJIFILMCorporation(President:KenjiSukeno)hasannouncedtheselectionofHollySprings,NorthCarolinaasthelocationforitsnewlarge-scalecellcultureproductionsiteintheUnitedStates.Thepreviouslyannouncedinvestmentofmorethan200Billionyen(2BillionUSD)toestablishthelargestend-to-endcellculturebiopharmaceuticalCDMO*facilityinNorthAmericawillcreate725highly-skilledjobsintheareabytheendof2028.FUJIFILMDiosynthBiotechnologies,asubsidiaryofFUJIFILMCorporation,withdevelopmentandmanufacturingfacilitiesacrosstheUnitedStates,UnitedKingdom,andDenmark,willoperatethenewfacility.Arigorousdata-drivenevaluationprocesswasfollowedtomaketheselectionofHollySprings,NorthCarolinaasthehomeforthenewfacility.HollySprings,NorthCarolinawasselectedforitsstrongpooloftechnicaltalent,localresourcesandpartnerswiththerightcompetencies,cleanenergyresources,andsustainabilityforfuturegrowth.WithanexistingfacilityinMorrisville,NorthCarolina,FUJIFILMDiosynthBiotechnologiesiscommittedtocontinueitsstrongcollaborationwithstateandlocalofficials,whichhasbeenbuiltovertheyears.Thenewfacilitywillofferlarge-scalecellculturemanufacturingofbulkdrugsubstanceproductionwith8x20,000Lbioreactorswiththepotentialtoexpandandaddafurther24x20,000Lbioreactorsbasedonmarketdemand.Inaddition,thefacilitywillalsoprovidecommercialscale,automatedfill-finishandassembly,packaging,andlabelingservices.Thefacilityisexpectedtobeoperationalbyspring2025.Thefacilitywillbedesignedandbuiltwithsustainabilityasitscore.Thefacilitydesigntargets100%cleanenergyutilization,implementationofcuttingedgewastedisposalandrecycling,amongothersustainabilitygoals.“HollySprings,NorthCarolinaisasuitablelocationforus,asitisoneofthemostactivecommunitiesintheUSinaddressingenvironmentalandsocialissues,”saidKenjiSukeno,presidentofFUJIFILMCorporation.“FujifilmwillcontributetorealizingasustainablesocietybycollaboratingwiththeHollySpringscommunityandstimulatingthelocaleconomy,andfurther,byaccelerating“resolvingsocialissuesthroughbusinessactivities”inalignmentwithourSustainableValuePlan2030**.ThenewsiteisstrategicallyimportanttoacceleratethegrowthofourBioCDMObusiness.”“Wearepassionateaboutthetremendousvaluethatthisnewfacilitywillbringtoourpartnersinproducinglife-impactingtherapies.Tobuildwhatwillbethelargestend-to-endcellcultureCDMOfacilityinNorthAmericarequirescommitmentandpartnership.WearedelightedtohavereceivedthestrongsupportfromthetownofHollySpringsandthestateofNorthCarolina.Thisisbuildingforthefuture,bothininfrastructureandintalent,aspartofthevibrantNorthCarolinabiotechhub,”saidMartinMeeson,chiefexecutiveofficerofFUJIFILMDiosynthBiotechnologies.CDMO:ContractDevelopmentandManufacturingOrganizationSustainableValuePlan2030:SustainableValuePlan2030isthecompany' sEnvironmental,Social,andGovernance(ESG)plan,targetingtobeachievedbyFY2031/Q3.Itdefinesfourkeyareas,namelythe“environment”,“health”,“dailylife”and“workstyle”,fromtheperspectivesof“consideringenvironmentalandsocialimpactsthroughbusinessprocesses”and“resolvingsocialissuesthroughbusinessactivities.”Fortheareaofthe“environment”,theplansetsnumericaltargetsincluding“a45%reductioninthevolumeofCO2emittedacrosstheentireproductlifecyclecomparedtoFY2014/Q3.”AboutFujifilmFUJIFILMCorporationisanoperatingcompanyofFUJIFILMHoldingsCorporation.FUJIFILMHoldingsCorporation,Tokyo,Japan,bringscuttingedgesolutionstoabroadrangeofglobalindustriesbyleveragingitsdepthofknowledgeandfundamentaltechnologiesdevelopedinitsrelentlesspursuitofinnovation.Itsproprietarycoretechnologiescontributetothevariousfieldsincludinghealthcare,graphicsystems,highlyfunctionalmaterials,opticaldevices,digitalimaginganddocumentproducts.Theseproductsandservicesarebasedonitsextensiveportfolioofchemical,mechanical,optical,electronicandimagingtechnologies.FortheyearendedMarch31,2020,thecompanyhadglobalrevenuesof$21billion,atanexchangerateof109yentothedollar.Fujifilmiscommittedtoresponsibleenvironmentalstewardshipandgoodcorporatecitizenship.Formoreinformation,pleasevisit:holdings.fujifilm.comFUJIFILMDiosynthBiotechnologiesisanindustry-leadingBiologicsContractDevelopmentandManufacturingOrganization(CDMO)withlocationsinTeesside,UK,RTP,NorthCarolina,CollegeStation,TexasandHillerød,Denmark.FUJIFILMDiosynthBiotechnologieshasoverthirtyyearsofexperienceinthedevelopmentandmanufacturingofrecombinantproteins,vaccines,monoclonalantibodies,amongotherlargemolecules,viralproductsandmedicalcountermeasuresexpressedinawidearrayofmicrobial,mammalian,andhost/virussystems.ThecompanyoffersacomprehensivelistofservicesfromcelllinedevelopmentusingitsproprietarypAVEway™ microbialandApollo™ Xcelllinesystemstoprocessdevelopment,analyticaldevelopment,clinicalandFDA-approvedcommercialmanufacturing.FUJIFILMDiosynthBiotechnologiesisapartnershipbetweenFUJIFILMCorporationandMitsubishiCorporation.Formoreinformation,goto:www.fujifilmdiosynth.com
  • 发布热阻测试、热流法导热系数测试仪新品
    DRL-III导热系数测试仪(热流法)一、产品概述 该导热系数仪采用热流法测量不同类型材料的热导率、热扩散率以及热熔。测量参照标准 MIL-I-49456A高分子材料,陶瓷,绝缘材料,复合材料,非金属材料,玻璃,橡胶,及其它的具有低、中等导热系数的材料。仅需要比较小的样品。薄膜可以使用多层技术准确的得到测量。二、主要技术参数:1:热极温控: 室温~200℃, 测温分辨率0.01℃2:冷极温控:0~99.99℃,分辨率0.01℃3:样品直径:Ф30mm,厚度0.02-20mm;4:热阻范围:0.000005 ~ 0.05 m2K/W5:导热系数测试范围: 0.010-50W/mK, 6:精度 ≤±3%7:压力测量范围:0~1000N8: 位移测量范围:0~30.00mm9:实验方式:a、试样不同压力下热阻测试。b、材料导热系数测试。c、接触热阻测试。d、老化可靠性测试。10:配有完整的测试系统及软件平台。11:操作采用全自动热分析测试软件,快速准确对样品进行试验过程参数分析和报告打印输出。三、仪器配置:1.测试主机 1台, 2.恒温水槽 1台, 3.测试软件 1套,4.胶体粉体样品框1个,*4.计算机(打印机)用户自备典型测试材料:1、金属材料、不锈钢。2、导热硅脂。3、导热硅胶垫。4、导热工程塑料。5、导热胶带(样品很薄很黏,难以制作规则的单个样品,一边用透明塑料另外一边用纸固定)。 6、铝基板、覆铜板。 7、石英玻璃、复合陶瓷。8、泡沫铜、石墨纸、石墨片等新型材料。创新点:样品夹在两个热流传感器中间测试,温度梯度固定或可调。使用内嵌的控制器或外部电脑测得样品的导热系数与热阻。自动上板移动与样品厚度测量,所有测试参数与校正数据可存于电脑内。对校正测试与样品测试进行温度程序编制、数据查看与储存。
  • 蠕动泵硅胶管——高效精准输送的首选材料
    蠕动泵是一种常用于工业领域的流体输送设备,而硅胶管作为蠕动泵的核心部件,具有高效精准输送的优势。本文将全面介绍蠕动泵硅胶管的特点、应用以及选购指南,帮助您更好地了解并选择合适的蠕动泵硅胶管。  一、硅胶管的特点:  蠕动泵硅胶管采用高级硅胶材料制造,其特点如下:  1. 高耐压性:硅胶管能承受较高的压力,保证流体输送的稳定性和连续性。  2. 优异耐腐蚀性:硅胶管具有良好的耐酸碱、耐腐蚀性能,可适应各种介质的输送。  3. 蠕动泵硅胶管具有优异的耐磨性,能够在高速流体输送过程中保持长时间的使用寿命。  4. 高精度输送:硅胶管内壁光滑,能够确保精确的流体输送,避免液体泄漏或堵塞。  5. 易清洗维护:硅胶管材料不易沾污,便于清洗和维护,节省了维护成本。  二、硅胶管的应用领域:  蠕动泵硅胶管在多个领域得到了广泛的应用,主要包括以下几个方面:  1. 化工行业:蠕动泵硅胶管可用于腐蚀性介质的输送,如酸、碱、溶剂等。  2. 食品行业:硅胶管材料符合食品安全标准,可用于食品、饮料等行业的液体输送。  3. 制药行业:蠕动泵硅胶管对药品无污染,适用于医药行业的液体输送。  4. 环保行业:硅胶管材料可耐受高浓度废液和污水,可用于环保设备的液体输送。  5. 实验室研究:蠕动泵硅胶管对微量药品输送需求较高,可用于实验室的液体输送。  三、蠕动泵硅胶管的选购指南:  在选购蠕动泵硅胶管时,需考虑以下几个因素:  1. 耐压性:根据实际需求选择硅胶管的耐压等级,确保满足流体输送的压力要求。  2. 适用介质:根据被输送介质的性质选择硅胶管的耐腐蚀性能,并确保不会对硅胶管产生腐蚀。  3. 尺寸规格:根据蠕动泵的型号和要求,选购合适尺寸的硅胶管,确保安装和使用的兼容性。  4. 成本因素:在保证质量的前提下,考虑硅胶管的价格因素,选择性价比较高的产品。  总结:  蠕动泵硅胶管作为蠕动泵的重要组成部分,具有高效精准输送的优势。通过选购适合的硅胶管材料,能够保证蠕动泵的稳定运行和长时间使用。无论是在化工、食品、制药还是环保等行业,蠕动泵硅胶管都能发挥重要作用,满足液体输送的需求。
  • 博纳艾杰尔推出丙基酰胺键合硅胶色谱柱
    Venusil HILIC亲水作用色谱柱   亲水作用色谱(Hydrophilic Interaction Chromatography,HILIC)是近年来色谱领域研究的热点,博纳艾杰尔科技推出丙基酰胺键合硅胶为基质的HILIC色谱柱, 对极性化合物,如极性代谢物,碳水化合物或肽具有极佳的分离效果。   丙基酰胺键合硅胶克服了传统正相色谱柱在水相条件下不稳定的缺点,其常使用流动相是和反相色谱相同的水相缓冲液( 40%)及有机溶剂,但是其梯度条件通常是初始为高比例有机相,逐步加大水相含量 极性丙基酰胺键合硅胶的HILIC色谱柱在反相条件下,可以有效的保留极性化合物,是一种崭新的极性化合物HPLC分离解决方式.      图1. Venusil HILIC 比传统正相色谱柱更稳定   样 品:VB1, VB6, VC, VB2   老化条件:甲醇:20 mM NaH2PO4 (pH=7.0) = 40 : 60 1.0mL/min 温度:40℃   分析条件:0.1%TFA:ACN = 90:10 流速: 1.0mL/min 温度:30℃ ,UV280nm      色谱柱: Atlantis C18 4.6×250mm,5μm   流动相:98%的0.005M的磷酸 钠 (pH=7):2% 甲醇   流 速: 1ml/min   柱 温: 25℃   检 测: UV 210nm      色谱柱:Venusil HILIC 4.6×250mm,5μm   流动相: A: 0.1%TFA水溶液,   B: 乙腈,   A:B=75:25   流 速: 1 mL/min   温 度: 25℃   检 测: UV 210 nm   图2. Venusil HILIC与C18分离井冈霉素对比色谱图   图2. 结果显示,反相C18在98%的水相条件下,几乎没有保留的强极性化合物井冈霉素,在25%的乙腈条件下,使用丙基酰胺键合硅胶的Venusil HILIC得到了很好的分离。所以,Venusil HILIC色谱柱是强极性化合物分离的有力工具。   丙基酰胺键合硅胶的HILIC色谱柱用于低聚糖的分析,显示出比氨基柱更好的稳定性,更好的分离效果,尤其在使用ELSD检测器的时候,丙基酰胺键合硅胶比氨基键合硅胶具有更低的背景噪音,图3。      图3. 丙基酰胺键合硅胶HILIC色谱柱与氨基键合硅胶柱分离葡萄糖对比   样品:葡萄糖标准品(购至Sigma)   检测:ELSD   色谱柱:4.6×250mm,5μm   色谱条件:乙腈/水(80:20),1mL/min,30℃   图3显示,丙基酰胺键合硅胶填充的HILIC色谱柱可以将葡萄糖在水溶液中存在的两个端基异构体(即α-D-葡萄糖和β-D-葡萄糖)区分开,而用氨基柱则只能得到一个相对较宽的色谱峰,结果表明了丙基酰胺键合硅胶HILIC柱在分析糖类成分方面的独特优势。   腺苷类强极性抗肿瘤药物地西他滨(Decitabine)在普通的反相C18色谱柱上检测有关物质存在杂质分离度不够或检测不出的问题,使用丙基酰胺键合硅胶的Venusil HILIC色谱柱获得了极佳的分离效果,图4。      图4. 地西他滨有关物质分析色谱图   Venusil HILIC(丙基酰胺键合硅胶),4.6×150mm,5μm,乙腈:水=96∶4,1ml/min,   UV@244nm,室温 Venusil HILIC 丙基酰胺键合硅胶.pdf
  • Supelco推出Titan UHPLC色谱柱——最新专利硅胶工艺
    Sigma-Aldrich 推出液相色谱柱新品 Titan&trade UHPLC 色谱柱(1.9&mu m) &mdash &mdash 最新专利硅胶制造工艺,性能卓越! Sigma-Aldrich旗下分析品牌Supelco近日推出Titan&trade C18 UHPLC 1.9&mu m液相色谱柱, 该色谱柱采用了Supelco公司最新专利硅胶制造工艺Ecoporous&trade 所得的1.9&mu m多孔硅胶。该单分散多孔硅胶颗粒,与其他亚2&mu m多孔硅胶颗粒相比,具有更窄的颗粒分布范围,柱效高达250,000 N/m,坚固耐用,性能卓越! 更多Titan 1.9&mu m UHPLC 色谱柱信息请参考如下链接:sigmaaldrich.com/titan 关于Supelco 美国 Supelco公司成立于1966年,一直致力于色谱耗材的研究和生产,是色谱耗材的专业生产公司。超过40年在色谱和分析领域的技术经验, 拥有多项专利技术,提供范围广泛的产品:气相色谱柱(包括手性柱)和配件、液相色谱柱(包括手性柱)和配件、固相萃取小柱和装置、固相微萃取手柄和萃取 头、空气检测产品、分析标准品和样品瓶等。1993年,Supelco正式加入美国Sigma-Aldrich公司,成为Sigma- Aldrich公司旗下分析业务的专业品牌。联系方式:上海021-61415566-8209,北京010-65688088-6841,广州020-38840730-5009。
  • 月旭推出球状蛋白亲水改性硅胶色谱柱-Ultimate SEC
    Ultimate® SEC色谱柱是硅胶基质的体积排阻色谱柱,也可以称之为&ldquo 球状蛋白亲水改性硅胶柱&rdquo (中国药典门冬酰胺酶指定色谱柱)。其色谱填料为高纯度、具有良好稳定性的硅胶微球表面键合亲水性聚合物。月旭公司采用特殊的表面修饰技术,确保了该填料具有良好的稳定性和批与批之间的重现性。 Ultimate® SEC填料采用独特的化学键合技术,在硅球表面键合了亲水性聚合物以及亲水性二醇基官能团。双重键合机制使水溶性高分子聚合物、蛋白、生物酶、多肽等生物样品的非特异性吸附极小,因而可广泛应用于水溶性聚合物及生物大分子的分离和测定。 Ultimate® SEC色谱填料的特点 1) Ultimate® SEC色谱填料由含二醇基官能团的刚性球形硅胶微球表面覆盖亲水性高分子聚合物所组成; 2) Ultimate® SEC色谱填料内径为5 &mu m或3 &mu m的硅胶微球,能够获得最高的分离效率。 3)Ultimate® SEC 120 Å 小孔径色谱柱适合分离头孢类等极性目标物;300 Å 适合分离蛋白、多肽等生物大分子; 4) Ultimate® SEC产品目前有120 Å 、300 Å 、500 Å 和1000 Å 四种孔径规格的色谱柱。 Ultimate® SEC色谱填料的技术参数 Ultimate® SEC色谱柱使用注意事项 1)使用前,请把色谱柱用纯水冲洗40-60个柱体积,以确保柱填料能够充分被润湿,防止色谱柱在使用过程中造成固定相塌陷; 2)色谱柱在用纯水流动相分析时,需要充分地用纯水流动相平衡色谱柱,待基线充分平稳后进样分析; 3)由于该类型色谱柱一般用的流动性是纯水相的缓冲盐,因而色谱柱在使用完以后需要用纯水流动相充分冲洗色谱柱,以保证缓冲盐被充分的清除,防止缓冲盐对色谱柱固定相造成的伤害; 4)长时间不使用色谱柱时, 该类型色谱柱保存方式类似于常规的色谱柱,即高比例的有机溶剂-水溶液中,一般有机溶剂的比例为90%。 Ultimate® SEC色谱柱可替代市场上同类型产品 1) Ultimate® SEC 120 Å 可替代的其他厂家色谱柱有:日本东曹Tosoh公司的TSK gel G2000SWxl、日本昭和电工Shodex公司的 PROTEIN KW-802.5、Sepax SRT SEC-150等; 2) Ultimate® SEC 300Å 可替代的类型有: 日本东曹Tosoh公司的TSK gel G3000SWxl、日本昭和电工Shodex公司的 PROTEIN KW-803、Sepax SRT SEC-300等; 3) Ultimate® SEC 500Å 可替代的类型有:日本东曹Tosoh公司的TSK gel G4000SWxl、Sepax SRT SEC-300、日本昭和电工Shodex公司的PROTEIN KW-804; Ultimate® SEC型色谱柱性能评价 色谱柱:Ultimate SEC(7.8× 300 mm,5 &mu m,300 Å ); 流动相:150 mM磷酸盐缓冲溶液,pH 7.0(具体配置方法为:称取17.997 g磷酸二氢钠,用超纯水定容至1000 mL,然后用1 M氢氧化钠调节至所需pH值); 检测波长:214 nm; 流速:0.8 mL/min; 柱温:室温(25 oC); 进样量:10 &mu L。 样品处理方法:四种标准物质的浓度均为1.0mg/mL,解冻至室温后直接进样; 四种标准物质色谱图(1.甲状腺球蛋白;2.牛血清蛋白;3.核糖核苷酸酶A;4.尿嘧啶)
  • 博纳艾杰尔Cleanert S球形硅胶大受欢迎,领取记录不断刷新
    球形硅胶发布免费领取试用信息后受到广大客户的热烈欢迎,到目前为止已经发放近80多套试用装,这些客户包括中山医学院附属肿瘤医院、军事医学科学院、兰州大学药学院、南昌大学医学院、山东大学、天津市国际生物医药联合研究院、湖北武汉华中科技大学附属同济医院、南京卡博生物科技有限公司、第二军医大学肿瘤研究所、奔达纺织集团有限公司等等一些客户,他们对Cleanert S均表现了浓厚的兴趣,纷纷询问这款新产品的详细参数及适用范围,并希望将应用中出现的问题进一步和工程师交流。 博纳艾杰尔非常感谢以上客户对本活动的支持,也希望与更多的希望了解样品前处理,了解Cleanert S球形硅胶的客户联系并提供技术支持,用我们真挚的服务和优质的产品, 获得您的认可。 如您对Cleanert S感兴趣,请咨询我们的客服热线400-606-8099或发邮件到service@agela.com.cn 关注球形硅胶的详细参数,您可以点击http://www.agela.com.cn/web/news/detail.asp?id=927
  • SunFire色谱柱:沃特世最优硅胶基质通用色谱柱,为食品安全检测提供更佳工具
    沃特世公司推出的SunFire C 18和C8 色谱柱为行业内的硅胶基质反相C 18 和C8 柱建立了性能新标杆,沃特世公司多年来在填料颗粒合成和键合封尾技术的研究及在柱产品开发方面的努力,造就了SunFire色谱柱的卓越性能。而这些性能,完美符合今天食品安全检测技术的特点与需求。 普遍优异的峰形 中 -低pH条件下对各种化合物普遍具有极佳峰形,适用于多组分残留检测 高容量设计 特别适用于痕量组分分析,耐受高进样量而不容易出现过载问题 优异柱效与分辨率 特别有利于样品基质相对复杂的食品安全检测,包括多组分残留检测 多种粒径与柱规格 粒径2.5,3.5,5µ m,柱内径范围1.0-4.6mm,柱长度20-250mm,适用于各种分析需要。窄内径可直接适配MS 检测器而无需分流。小粒径与短柱长,可帮助色谱工作者获得更高的灵敏度与更高的分析通量。不同柱规格之间,方法转移轻松自如。 优异的质谱兼容性 因其出色的颗粒合成技术与键合/封端技术,即使使用低离子强度条件(如0.1%甲酸条件),仍能获得对碱性分析物的良好峰形,而不容易出现鲨鱼鳍似的过载峰,确保了分离度与灵敏度,这尤其适用于以LCMS检测平台为主的食品安全检测。 其出色的低pH条件下的稳定性,确保了使用LCMS技术时不受键合相流失的背景噪音困扰,以及更稳定耐用的色谱柱使用寿命。 对杀真菌剂多组分残留的检测 苯并咪唑类(Benzimidazoles),如涕必灵(Thiabendazole),是常规用于保护水果以及蔬菜的杀真菌剂。但是对这些物质进行液相分析通常比较麻烦。例如,涕必灵,在大多数反相硅胶色谱柱上,会显示出明显的拖尾,特别是当分析在酸性pH条件下进行时。涕必灵和多菌灵(Carbendazim)用pH 10条件在沃特世杂化颗粒技术色谱柱如XTerra ® MS C 18柱上会得到很好的保留和峰形;但是高pH条件不适合于其他种类的杀真菌剂组分的同时检测,例如,硫菌灵(Thiophanate)和甲基硫菌灵(Thiophanate Methylate),它们是氨基甲酸酯类杀真菌剂,在高pH流动相中不稳定,如使用高pH条件进行检测时将被漏检或检测浓度不准确。 使用SunFire TM C 18色谱柱,在低pH条件如pH 3.7,可以对所有这些杀真菌剂分析物都得到极好的保留与峰形。可以看到,使用pH3.7条件对涕必灵和多菌灵进行等梯度分时,10%峰高处的拖尾因子仅为1.2,可以与XTerra ® 色谱柱在高pH条件下所得到的峰形相媲美。而这一结果,是其他硅胶C 18柱在相似条件(低pH)下很难匹及的。 测试条件 SunFire™ C18: 2.1x100mm,3.5um,PN 186002534 流动相A: 水 流动相B: 乙腈 流动相C: 500mM甲酸铵缓冲液(pH 3.7)梯度或等度条件如谱图说明所示 柱温:30℃ 仪器:Alliance 2695,Waters ZQ MS 质谱条件: 锥孔电压25V,ESI+模式(源温度120℃,去溶剂化温度350℃) 分析物 母离子[M+1]+ 多菌灵(Carbendazim) 192 涕必灵(Thiabendazole) 202 甲基硫菌灵(Thiophanate Methylate) 343 硫菌灵(Thiophanate) 371 腈菌唑(Myclobutanil) 289 丙环唑(Propiconazole) 342 SPE条件 3cc Oasis MCX小柱 活化与平衡: 1mL甲醇润洗,1mL水平衡 上样: 样品溶液用甲酸调节至PH3,以5mL/min速度上样 清洗:1mL 20:89:1 甲醇/水/浓氨水 洗脱:2mL 2%氨水甲醇 因氨基酸酯类在碱溶液中不稳定,将洗脱液挥干,用流动相溶解
  • 岛津实验推出新款高纯硅胶色谱柱
    p style=" line-height: 1.75em text-indent: 2em " strong span style=" font-family: 宋体, SimSun " 仪器信息网讯 /span /strong span style=" font-family: 宋体, SimSun " 今年,岛津实验器材SHIMSEN(新生)系列推出多种新品,涵盖液相柱、前处理柱、试剂标准品、样品瓶等通用耗材。 /span /p p style=" line-height: 1.75em text-indent: 2em " span style=" font-family: 宋体, SimSun " 其中的SHIMSEN Ankylo C18液相柱是一款高纯硅胶液相色谱柱,该款柱子不仅在较宽pH范围、较高比例水相流动条件下稳定使用,还能广泛应用于食品、药品、环境等多个领域的分析检测项目。 /span /p p style=" line-height: 1.75em text-indent: 2em " span style=" font-family: 宋体, SimSun " /span /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202010/uepic/b098314b-8368-4050-9811-4a48925444ac.jpg" title=" 3.png" alt=" 3.png" / /p p style=" line-height: 1.75em text-indent: 2em " strong span style=" font-family: 宋体, SimSun " 亮点一 适中的疏水保留能力 /span /strong /p p style=" line-height: 1.75em text-indent: 2em " span style=" font-family: 宋体, SimSun " SHIMSEN Ankylo C18系列通过优化的表面键合密度,在保证良好分离效果的前提下,可提供适中的疏水作用力,化合物洗脱更快,分析效率更高。在与岛津高分离度系列VP-ODS和GIS C18的对比实验中可以看到,使用SHIMSEN Ankylo C18色谱柱可获得相当的分离效果,同时出峰更迅速。柱效更高,峰形也更尖锐。 /span /p p style=" margin: 0px 0px 10px background: white line-height: 1.75em text-indent: 2em " strong span style=" font-family: 宋体, SimSun " 亮点二 出色的抗污染能力和强大的分离能力 /span /strong /p p style=" line-height: 1.75em text-indent: 2em " span style=" font-family: 宋体, SimSun " 食品中添加剂的检测是对色谱柱要求较高的一类项目,受食品基质的影响,色谱柱耐受性是最大的问题。而添加剂常检测项目中的脱氢乙酸检测,又易遇到拖尾、与糖精钠分离不开的问题。采用SHIMSEN Ankylo C18色谱柱,即可轻松解决上述难题,峰形、分离度皆可满足要求。配合WondaGuard保护柱使用,更可在进样100针以后维持良好峰形。 /span /p p style=" line-height: 1.75em text-indent: 2em " span style=" font-family: 宋体, SimSun " 此外,岛津实验还推出了同系列新品——SHIMSEN Ankylo益母草专用柱。 /span /p p br/ /p
  • 博纳艾杰尔高性能硅胶基质色谱分离材料及色谱柱进入欧洲药典
    记者在天津市滨海新区开发区了解到,天津开发区高新技术企业天津市博纳艾杰尔科技有限公司承担的“十一五”国家科技支撑计划重大项目--高性能硅胶基质色谱分离材料及色谱柱,近日通过专家鉴定,进入欧洲药典。这意味着我国已经掌握了高性能色谱行业的核心技术,从而为制药、化工以及环保、食品检测提供有力支持。这也是我国首个进入欧洲药典的色谱柱。   天津博纳艾杰尔科技成立于2007年,是天津泰达国际创业中心孵化的开发区高新技术企业,主要生产和开发分离材料及其派生产品,主打产品为色谱耗材。博纳艾杰尔已经为此项目成立了一支40多人的研发团队,建立了完整的生产产业链,可生产近百种规格的高性能色谱填料,每年的色谱填料产量在300公斤、色谱柱7000支,其中三分之一用于出口。
  • 综述 | 石墨烯导热研究进展
    摘要:石墨烯具有目前已知材料中最高的热导率,在电子器件、信息技术、国防军工等领域具有良好的应用前景。石墨烯导热的理论和实验研究具有重要意义,在最近十年间取得了长足的发展。本文综述了石墨烯本征热导率的研究进展及应用现状。首先介绍应用于石墨烯热导率测量的微纳尺度传热技术,包括拉曼光谱法、悬空热桥法和时域热反射法。然后展示了石墨烯热导率的理论研究成果,并总结了石墨烯本征热导率的影响因素。随后介绍石墨烯在导热材料中的应用,包括高导热石墨烯膜、石墨烯纤维及石墨烯在热界面材料中的应用。最后对石墨烯导热研究的成果进行总结,提出目前石墨烯热传导研究中存在的机遇与挑战,并展望未来可能的发展方向。关键词:石墨烯;热导率;声子;热界面材料;悬空热桥法;尺寸效应1 引言石墨烯是具有单原子层厚度的二维材料,因为其独特的电学、光学、力学、热学性能而备受关注。相对于电学性质的研究,石墨烯的热学性质研究起步较晚。2008年,Balandin课题组用拉曼光谱法第一次测量了单层石墨烯的热导率,观察发现石墨烯热导率最高可达5300 W∙m−1∙K−1,高于石墨块体和金刚石,是已知材料中热导率的最高值,吸引了研究者的广泛关注。随着理论研究的深入和测量技术的进步,研究发现单层石墨烯具有高于石墨块体的热导率与其特殊的声子散射机制有关,成为验证和发展声子导热理论的重要研究对象。对石墨烯热导率的研究很快对石墨烯在导热领域的应用有所启发。随着石墨烯大规模制备技术的发展,基于氧化石墨烯方法制备的高导热石墨烯膜热导率可达~2000 W∙m−1∙K−1。高导热石墨烯膜的热导率与工业应用的高质量石墨化聚酰亚胺膜相当,且具有更低成本和更好的厚度可控性。另一方面,石墨烯作为二维导热填料,易于在高分子基体中构建三维导热网络,在热界面材料中具有良好应用前景。通过提高石墨烯在高分子基体中的分散性、构建三维石墨烯导热网络等方法,石墨烯填充的热界面复合材料热导率比聚合物产生数倍提高,并且填料比低于传统导热填料。石墨烯无论作为自支撑导热膜,还是作为热界面材料的导热填料,都将在下一代电子元件散热应用中发挥重要价值。本文综述了石墨烯热导率的测量方法、石墨烯热导率的研究结果以及石墨烯导热的应用。首先介绍石墨烯的三种测量方法:拉曼光谱法、悬空热桥法和时域热反射法。然后介绍石墨烯热导率的测量结果,包括其热导率的尺寸依赖、厚度依赖以及通过缺陷、晶粒大小等热导率调控方法。随后介绍石墨烯导热的应用,主要包括高导热石墨烯膜、石墨烯纤维及石墨烯导热填料在热界面材料中的应用。最后对石墨烯导热研究的发展进行展望。2 石墨烯热导率的测量方法由于石墨烯的厚度为纳米尺度,商用的测量设备(激光闪光法、平板热源法等)无法准确测量其热导率,需要采用微纳尺度热测量方法。常见的微纳尺度传热测量技术包括拉曼光谱法、悬空热桥法、3𝜔法、时域热反射法等几种。下面将重点介绍适用于石墨烯的热导率测量方法。2.1 拉曼光谱法单层石墨烯热导率是研究者最感兴趣的话题。2008年,Balandin课题组最早用拉曼光谱法测量了单层石墨烯的热导率。单层石墨烯由高定向热解石墨(HOPG)经过机械剥离法得到,悬空于刻有沟槽的SiNx/SiO2基底上,悬空长度为3 μm。测量时,选用拉曼光谱仪中波长为488 nm的激光同时作为热源和探测器,光斑大小为0.5–1 μm。激光对石墨烯产生加热作用导致石墨烯温度升高,而石墨烯拉曼光谱的G峰和2D峰随温度产生线性偏移,从而可以得到石墨烯的升温。利用热量在平面内径向扩散的傅里叶传热方程,可以得到石墨烯的平面方向内热导率。通过这一方法,测得石墨烯热导率测量结果为(5300 ± 480) W∙m−1∙K−1,是已知材料中热导率的最高值。拉曼光谱法第一次实现了单层石墨烯热导率的测量,但是其测量过程中存在较大的误差,导致不同测量结果存在差异:材料热导率由傅里叶传热方程计算得到,其中材料的吸收热量Q和升温ΔT两个参数都难以准确测量。首先,测量过程中采用了石墨块体的光吸收6%作为吸热计算的依据,与单层石墨烯在550 nm的光吸收率2.3%存在较大差异,导致测量结果可能被高估一倍左右。其次,升温ΔT通过石墨烯拉曼光谱G峰和2D峰的红移或反斯托克斯/斯托克斯峰强比计算得到,两者随温度变化率较小,需要较高的升温(ΔT ~ 50 K),导致难以准确测量特定温度下的热导率。基于拉曼光谱法,研究者不断改进测量技术,降低实验误差。在早期测量中由于石墨烯下方的SiNx基底热导率较低,约为5 W∙m−1∙K−1,在传热模型中将SiNx视为热沉存在一定误差。后来,Cai等通过在带孔的SiNx/SiO2薄膜表面蒸镀Au的方式,提高了石墨烯的接触热导,满足了热沉的边界条件,同时用功率计实时测量了石墨烯的吸收功率。同时,由于石墨烯覆盖在SiNx/SiO2薄膜上有孔和无孔的区域,可以分别测量悬空石墨烯和支撑石墨烯的热导率。张兴课题组使用双波长闪光拉曼方法,引入两束脉冲激光,周期性地加热样品并改变加热光与探测光的时间差,这样做可以将加热光和探测光的拉曼信号分开,为准确测量样品温度提供了新思路。在后续的研究中,拉曼光谱法也被应用于h-BN、MoS2、WS2等二维材料热导率的测量。2.2 悬空热桥法悬空热桥法是利用微纳加工方法制备微器件并测量纳米材料一维热输运的常用方法,多用于纳米线、纳米带、纳米管热导率的测量。微器件由两个SiNx薄膜组成,每个SiNx薄膜连接在6个SiNx悬臂上,并且沉积有Pt电极用作温度计,两个薄膜分别作为加热器(Heater)和传感器(Sensor),样品悬空加载薄膜上,电极通电后加热样品,通过电极电阻的变化测量样品的升温,从而计算热导率。Seol等最早将这一方法应用在石墨烯热导率的测量中,石墨烯被制备成宽度为1.5–3.2 μm,长度为9.5–12.5 μm的条带,覆盖在厚度为300 nm的SiO2悬臂上,两端连接在四个Au/Cr电极上作为温度计,测量得到SiO2衬底上的单层石墨烯热导率为600W∙m−1∙K−1。SiO2衬底上石墨烯热导率低于悬空石墨烯热导率及石墨热导率,是因为ZA声子和衬底间存在较强的声子散射。悬空热桥法的挑战在于如何将石墨烯悬空于微器件上,避免转移过程中出现石墨烯脱落、破碎的问题 。Li 课题组通过聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)保护转移法首先实现了少层石墨烯热导率的测量:首先将机械剥离法得到的少层石墨烯转移到SiO2/Si衬底上,然后旋涂PMMA作为保护层,用KOH溶液刻蚀SiO2并将PMMA/石墨烯转移至悬空热桥微器件上,再利用PMMA作为电子束光刻的掩膜版,通过O2等离子体将石墨烯刻蚀成指定大小的矩形进行测量。Shi课题组利用异丙醇提高了石墨烯的转移效率,测量了悬空双层石墨烯的热导率。Xu等进一步改良了实验工艺,通过“先转移,后制备悬空器件”的方法实现了单层石墨烯热导率的测量:首先将化学气相沉积(CVD)生长的单层石墨烯转移到SiNx衬底上,再利用电子束光刻和O2等离子体将石墨烯刻蚀成长度和宽度已知的条带,然后沉积Cr/Au在石墨烯两端作为电极,最后用KOH溶液刻蚀使其悬空。这一方法的优势在于避免了PMMA造成污染,但是对操作和工艺都提出了很高的要求。悬空热桥法也被应用于h-BN、MoS2、黑磷等二维材料热导率的测量。基于悬空热桥法,李保文课题组进一步发展了电子束自加热法,利用电子束照射样品产生加热,消除通电加热体系中界面热阻造成的误差。2.3 时域热反射法时域热反射法(Time-domain thermoreflectance,TDTR)是一种以飞秒激光为基础的泵浦-探测(pump-probe)技术,由Cahill课题组于2004年基于瞬态热反射方法提出,常用来测量材料的热导率和界面热导。在时域热反射法测量中,一束脉冲飞秒激光被偏振分束镜分为泵浦光和探测光,泵浦光对待测材料进行加热,探测光测量材料表面温度的变化。泵浦光和探测光之间的光程差通过位移台精确控制,并在每一个不同光程差的位置进行采样,得到材料表面温度随时间变化的曲线,这一曲线与材料的热性质有关。通过Feldman多层传热模型进行拟合,得到材料的热导率。实际测量中 通 常 在 材 料 表 面 沉 积 一 层 金 属 作 为 传 热 层(transducer),利用金属反射率(R)随温度(T)的变化关系(dR/dT),通过探测金属反射率的变化检测材料表面温度变化。时域热反射方法的优点在于能够同时测量材料沿c轴和平面方向的热导率,并且能够得到不同平均自由程声子对于热导率的贡献。Zhang等利用这一方法同时测量了石墨烯沿ab平面和c轴方向的热导率,发现石墨烯沿c轴方向的声子平均自由程在常温下可达100–200 nm,远高于分子动力学预测的结果。测量不同厚度的石墨烯(d = 24–410nm)表现出c轴方向热导率随厚度增加而增加的现象,常温下的热导率为0.5–6 W∙m−1∙K−1,并且随着厚度增加而趋近于石墨块体的c轴热导率(8 W∙m−1∙K−1) 。这一现象反映出,在常温下石墨烯c轴方向热导率是由声子-声子散射主导,为探讨石墨烯的传热机理提供了实验支撑。时域热反射方法的局限在于难以测量厚度较小的样品,这是因为当热流在穿透样品后到达基底,需要将基底与样品之间的界面热阻、基底的热导率作为未知数在传热模型中进行拟合,造成误差较大。对于块体石墨,时域热反射方法测量平面方向热导率为1900 ± 100 W∙m−1∙K−1,与Klemens的预测结果一致。对于厚度为194 nm的薄层石墨,测量热导率为1930 ± 1400 W∙m−1∙K−1,误差明显增大。Feser等通过调控光斑尺寸改变传热模型对石墨平面方向传热的敏感度,利用beam offset方法测量了HOPG热导率。Rodin等将频域热反射(FDTR)与beamoffset的方法结合起来,同时准确测量了HOPG的纵向和横向热导率。Chen课题组发展了无传热层(transducer less)的二维材料热导率测量方法,这种方法既可以采取FDTR频域扫描的测量方式,也可以与beam-offset方法结合,提高对平面方向热导率测量的准确度。这些测量方法为薄层材料热导率测量提供了可能的技术路径,即通过对待测样品的物理结构设计(transducerless)和传热模型设计(调控光斑尺寸与测量频率),选择性地增加对平面方向热导率的敏感度,使得即便在样品很薄、热流穿透的情况下,多引入的未知数在传热模型内具有较小的敏感度,从而实现少层/单层石墨烯平面方向热导率的测量。时域热反射法也被应用于黑磷、MoS2、WSe2等二维材料热导率的测量。基于时域热反射方法发展出频域热反射(FDTR)、two-tint、时间分辨磁光克尔效应(TR-MOKE)等测量方法以提高测量准确度。以上主要总结了石墨烯热导率的常用微纳尺度测量技术,包括拉曼光谱法、悬空热桥法和时域热反射法,不同方法的主要测量结果汇总于表1。表 1 石墨烯热导率测量主要研究结果值得注意的是,部分悬空热桥法测量的热导率显著偏低,是由于PMMA污染抑制了石墨烯声子散射。当样品厚度在微米尺度时,可通过激光闪光法进行测量,这种方法常用于块体石墨和湿化学方法制备的石墨烯薄膜,对于经过热处理还原和石墨化的石墨烯薄膜,激光闪光法测量热导率在1100–1940 W∙m−1∙K−1,热导率的差别主要来自石墨烯薄膜的制备工艺。受限于篇幅,我们将四种测量方法的示意图及主要原理汇总于图1,关于微纳尺度热测量的详细总结可参考相应综述文章。图 1 常见热测量方法示意图3 石墨烯热导率的研究进展石墨烯的热传导主要由声子贡献。和金刚石类似,石墨烯在平面方向由强化学键C―C键构成,并且由于碳原子较轻,具有极高的声速,从而在平面方向具有和金刚石相当的热导率(~2000W∙m−1∙K−1) 。关于石墨烯热传导的主要声子贡献来源,学界的认知随着研究的更新而发生变化。最早,人们预期石墨烯传热主要由纵向声学支(LA)和横向声学支(TA)贡献,这两支声子的振动平面都是沿石墨的ab平面方向。这样的预期是合理的,因为另一支横向声学支(ZA)声子的振动平面垂直于ab平面,而石墨烯作为单原子层材料,垂直平面的振动困难。而且ZA声子的色散关系是~ω2,在q →0时声速迅速减小为0,因而对石墨烯热导率几乎不产生贡献。后来,Lindsay等7通过对玻尔兹曼方程进行数值求解发现,由于单层石墨烯的二维材料特性,三声子散射中与ZA声子关联的过程受到抑制,这一规则被称为“选择定则(Selection rule)”。基于这一原因,ZA声子散射的相空间减小了60%;同时,考虑到ZA声子的数量较多,ZA声子实际成为了单层石墨烯中热导贡献最大的一支,占比约为70%。随着计算方法的进步,研究者对石墨烯中声子传导的理解逐步加深。Ruan课题组在考虑四声子散射的条件下计算了单层石墨烯的热导率,由于ZA声子数量多,导致由ZA声子参与的四声子散射过程多,通过求解玻尔兹曼输运方程(BTE)发现,ZA声子对于单层石墨烯热导率的贡献实际约为30%。Cao等通过分子动力学计算发现,考虑高阶声子散射时ZA声子对石墨烯热导率的贡献将降低。另外,第一性原理计算表明石墨烯中存在水动力学热输运和第二声现象,以及实验测量和分子动力学计算中发现石墨烯存在的热整流现象,都使得石墨烯的声子输运研究不断更新。下面针对理想的单层石墨烯单晶材料讨论其热导率的依赖关系。3.1 石墨烯热导率的厚度依赖石墨烯作为单原子层材料,表现出不同于石墨块体的声子学特征。很自然地产生一个问题,随着石墨烯的原子层数增加,石墨烯会以何种形式、在何种厚度表现出接近石墨块体的热学性质。前文Lindsay等的工作从计算角度给出了解释,在多层石墨烯和石墨中,三声子散射与原子间力常数的关系不同于单层石墨烯,导致选择定则不再适用,ZA声子的散射变大,热导率下降。这一趋势可以从图2a中明显观察到,当石墨烯的厚度从单原子变为双原子层时,ZA声子贡献的热导率大幅下降,石墨烯整体热导率降低。随着原子层数目增加,热导率持续下降。对于原子层数在5层及以上的石墨烯,其热导率已十分接近石墨块体。这一趋势也与Ghosh等对悬空石墨烯热导率的测量结果一致,在原子层数超过4层之后,石墨烯热导率接近块体石墨(图2c)。而对于放置在基底上的支撑石墨烯和上下均有基底的夹层石墨烯(Encased),热导率随层数变化没有明显规律,这主要是因为ZA声子与基底相互作用,对热导率的贡献低于悬空石墨烯,而ZA声子与基底相互作用的强度随原子层数增加而变化,导致热导率随层数变化表现出不同规律(不变或增大) 。研究石墨烯本征热导率仍需对少层及单层石墨烯热导率进行测量,对样品制备和实验测量都具有很大挑战。图 2 石墨烯热导率的尺寸效应3.2 石墨烯热导率的横向尺寸依赖由傅里叶传热定律,材料热导率,其中Cv为材料体积比热容,v为声子群速度,l为声子平均自由程。对于给定的温度,热容与声速均为定值,因而材料热导率主要由声子平均自由程决定。通常情况下,块体材料在三个维度上的尺寸都远大于声子平均自由程,声子为扩散输运,声子平均自由程主要由声子-声子散射确定,是材料固有的性质,表现出热导率与横向尺寸无关。但是对于石墨烯而言,由于制备待测样品的长度在微米级,与平面内声子平均自由程相当,存在弹道输运现象,表现出石墨烯的热导率与横向尺寸存在依赖关系。石墨烯平面方向声子平均自由程可通过计算得到。Nika等通过第一性原理计算分别对LA和TA声子求得Gruneisen参数,得到石墨烯平面方向声子平均自由程在10 μm左右,即石墨烯尺寸小于10 μm时会表现出明显的热导率随尺寸增加而增加现象(图2b)。后续计算表明,在考虑三声子过程和声子-边界散射角度的情况下,石墨烯热导率在横向尺寸L小于30 μm时遵循log(L)增加的规律,在横向尺寸为30 μm左右时达到最大值,并随横向尺寸增加而下降。检验计算结果需要对不同尺寸的单层石墨烯进行热导率测量,这对实验操作的精细度提出了极高要求。Xu等利用悬空热桥法测量了不同长度(300–9 μm)的单层石墨烯热导率,观察到其热导率随长度增加而单调增加。测量结果与分子动力学预测的热导率随长度以log(L)趋势增加的结果相符,证明了石墨烯作为二维材料的热性质(图2d)。但是作者也没有排除另外两种可能:(1)低频声子随尺寸增加而被激发,对传热贡献较大;(2)石墨烯尺寸增加改变三声子散射的相空间,影响选择定则7。由于石墨烯作为二维材料的特性,以及声子平均自由程较大、热导率较高,仍然需要进一步的理论和实验探究以深入挖掘石墨烯热导率随横向尺寸变化的物理原因。在实际应用的单晶及多晶石墨烯材料中,热导率的影响因素还包括晶粒尺寸、缺陷、同位素、化学修饰等,相关研究及综述已有报道。4 石墨烯导热的应用上一节中介绍了石墨烯具有本征的高热导率,从理论计算和实验测量中均得到了验证。上述实验测量中,研究者往往采用机械剥离法和CVD法制备石墨烯,这两种方法制备的样品具有质量高、可控性强的特点,适用于研究石墨烯的本征性质。但是,由于机械剥离法和CVD法制备石墨烯具有产量低、制备周期长、难以规模化等特点,不适用于石墨烯的宏量制备。相对应地,通过还原氧化石墨烯、电化学剥离等湿化学方法可以大批量制备石墨烯片,石墨烯片通过片层间的化学键作用可形成石墨烯膜、石墨烯纤维、石墨烯宏观体等三维结构,从而可实际应用于导热场景。4.1 高导热石墨烯膜的应用石墨烯薄膜可用作电子元件中的散热器,散热器通常贴合在易发热的电子元件表面,将热源产生的热量均匀分散。散热器通常由高热导率的材料制成,常见散热器有铜片、铝片、石墨片等。其中热导率最高、散热效果最好的是由聚酰亚胺薄膜经石墨化工艺得到的人工石墨导热膜,平面方向热导率可达700~1950 W∙m−1∙K−1, 厚度为10~100 μm,具有良好的导热效果,在过去很长一段时间内都是导热膜的最理想选择。在此背景之下,研究高导热石墨烯膜有两个重要意义,其一,是由于人工石墨膜成本较高,且高质量聚酰亚胺薄膜制备困难,业界希望高导热石墨烯膜能够作为替代方案。其二,是由于电子产品散热需求不断增加,新的散热方案不仅要求导热膜具有较高的热导率,也要求导热膜具有一定厚度,以提高平面方向的导热通量。在人工石墨膜中,由于聚酰亚胺分子取向度的原因,石墨化聚酰亚胺导热膜只有在厚度较小时才具有较高的热导率。而石墨烯导热膜则易于做成厚度较大的导热膜(~100 μm),在新型电子器件热管理系统中具有良好的应用前景。因此,石墨烯导热膜的研究也主要沿着两个方向,其一,是提高石墨烯导热膜的面内方向热导率,以接近或超过人工石墨膜的水平。其二,是提高石墨烯导热膜的厚度,扩大导热通量,同时保持良好的热传导性能。以下将从这两方面分别讨论。4.1.1 提高石墨烯膜热导率的关键技术高导热石墨烯薄膜的常见制备方法是还原氧化石墨烯。首先通过Hummers法得到氧化石墨烯(GO,graphene oxide)分散液,然后通过自然干燥、真空抽滤、电喷雾等方法得到自支撑的氧化石墨烯薄膜,并通过化学还原、热处理等方法得到还原氧化石墨烯(rGO)薄膜,最后通过高温石墨化提高结晶度,得到高导热石墨烯薄膜。影响高导热石墨烯膜热导率最重要的因素是组装成膜的石墨烯片的热导率,主要由氧化石墨烯的还原工艺决定。由于氧化石墨烯分散液的制备通常在强酸条件下进行,破坏石墨烯的平面结构,同时引入了环氧官能团,造成声子散射增加。氧化石墨烯的还原工艺对还原产物的结构、性能影响较大,因而需要选择合适的还原工艺制备石墨烯导热膜。氧化石墨烯膜在1000 ℃热处理后可以除去环氧、羟基、羰基等环氧官能团,但是石墨烯晶格缺陷的修复仍需更高温度。Shen等通过自然蒸干的方式制备了氧化石墨烯薄膜,并通过2000 ℃热处理的方式对氧化石墨烯薄膜进行石墨化,C/O原子比由石墨烯薄膜的2.9提高到石墨化后的73.1,X射线衍射(XRD)图谱上石墨烯薄膜11.1°峰完全消失,26.5°的峰宽缩窄,对应石墨(002)方向上原子层间距为0.33 nm,测量热导率为1100 W∙m−1∙K−1,热导率优于由膨胀石墨制备的石墨导热片。Xin等用电喷雾方法制备大尺寸氧化石墨烯薄膜并在2200 ℃下高温还原,得到热导率为1283 W∙m−1∙K−1的石墨烯导热膜,通过SEM截面图观察发现具有紧密的片层排列结构,且具有较好的柔性。通过拉曼光谱、XPS和XRD表征可以看出,2200 ℃为氧化石墨烯还原的最适宜温度,当还原温度更高时,石墨烯的电导率和热导率提升不再显著(图3)。4.1.2 提高石墨烯膜厚度的关键技术制备较厚的石墨烯导热膜也是研究者关心的课题。理论上讲,增加石墨烯膜的厚度只需刮涂较厚的氧化石墨烯薄膜即可。但实际操作中存在如下问题:(1)刮涂厚膜的成膜质量不高。由于氧化石墨烯分散液的浓度较低(低于10% (w)),除氧化石墨烯外其余部分均为水,需要长时间蒸发。氧化石墨烯片层与水分子以氢键相互作用,蒸发时水分子逸出,使得氧化石墨烯片层之间通过氢键形成交联,在表面形成一层“奶皮”状的薄膜。这层薄膜使氧化石墨烯分散液内部的水分蒸发减慢,且导致氧化石墨烯片层取向不一致,降低成膜质量。(2)难以通过一步法得到厚膜。由于氧化石墨烯分散液浓度较低,无论刮涂、旋涂还是喷雾等方法都无法一次制备厚度为~100 μm的氧化石墨烯薄膜。Luo等研究发现,氧化石墨烯薄膜在蒸干成形后仍然可以在去离子水浸润的情况下相互粘接,出现这种现象是因为氧化石墨烯片层在水的作用下通过氢键彼此连接,使得氧化石墨烯薄膜可以像纸一样进行粘贴起来。Zhang等利用类似的方法将制备好的氧化石墨烯薄膜在水中溶胀并逐层粘贴,经过干燥、热压、石墨化、冷压之后,得到厚度为200 μm的超厚石墨烯薄膜,热导率为1224 W∙m−1∙K−1,通过红外摄像机实测散热效果优于铜、铝及薄层石墨烯导热膜(图4)。目前制备百微米厚度高导热石墨烯薄膜的研究相对较少,除了溶胀粘接的方法之外,还可以通过电加热、金属离子键合等方法实现氧化石墨烯薄膜的搭接,有望为制备百微米厚度高导热石墨烯膜提供新思路。石墨烯导热膜的部分研究成果总结于表2中。图 4 百微米厚度石墨烯导热膜的制备、表征与热性能测试
  • 热分析在高分子材料中的应用(DSC/TGA/导热系数/TMA/DMA)
    热分析是测量材料热力学参数或物理参数随温度变化的关系,并对这种关系进行分析的技术方法。对材料进行热分析的意义在于:材料热分析能快速准确地测定物质的晶型转变、熔融、升华、吸附、脱水、分解等变化,在表征材料的热性能、物理性能、机械性能以及稳定性等方面有着广泛的应用。由于热性能是材料的基本属性之一,对材料进行热分析可以鉴别材料的种类,判断材料的优劣,帮助材料与化学领域的产品研发,质检控制与工艺优化等。既然热分析是对材料进行质量控制的重要技术手段,那么热分析到底是如何进行的呢?根据国际热分析协会(ICTA)的归纳和分类,目前的热分析方法共分为九类十七种,而常用的热分析方法(如下图所示)包括:差示扫描量热(DSC)、热重分析(TGA)、导热系数测试、热机械分析(TMA)、动态热机械分析(DMA)等5种方法。根据不同的热分析方法采用不同的热分析仪器设备,对材料的热量、重量、尺寸、模量/柔量等参数对应温度的函数进行测量,从而获得材料的热性能。接下来,让我们简单了解一下这5种热分析方法:(1)差示扫描量热(DSC)差示扫描量热法(DSC)为使样品处于程序控制的温度下,观察样品和参比物之间的热流差随温度或时间的函数。材料的固化反应温度和热效应测定,如反应热,反应速率等;物质的热力学和动力学参数的测定,如比热容,转变热等;材料的结晶、熔融温度及其热效应测定;样品的纯度等。(2)热重分析(TGA)热重分析法(TGA)用来测量样品在特定气氛中,升温、降温或等温条件下质量变化的技术。主要用于产品的定量分析。典型的TGA曲线可以提供样品易挥发组分(水分、溶剂、单体)的挥发、聚合物分解、炭黑的燃烧和残留物(灰分、填料、玻纤)的失重台阶。TGA这种方法可以研究材料和产品的分解,并得出各组分含量的信息。TGA曲线的一阶导数曲线是大家熟知的DTG曲线,它与样品的分解速率成正比。在TGA/DSC同步测试中,DSC信号和重量信息可以同时记录。这样就可以检测并研究样品的吸放热效应。下图中的黑色曲线为PET的TGA曲线,绿色为DTG曲线。下面的为在氮气气氛下的DSC曲线。右侧红色的DSC曲线显示了玻璃化转变、冷结晶和熔融过程。在测试过程中的DSC信号 (左)可以用样品质量损失进行修正。蓝色为未修正的DSC曲线,红色为因质量损失而修正的曲线。图 使用TGA/DSC(配备DSC传感器)测试的PET曲线分解过程中,化学骨架和复杂有机组分或聚合物分解形成如水、CO2或者碳氢化合物。在无氧条件下,有机分子同样有可能降解形成炭黑。含有易挥发物质的产品可以通过TGA和傅里叶红外(FTIR)或者质谱联用来判定。(3)导热系数测试对于材料或组分的热传导性能描述,导热系数是最为重要的热物性参数。LFA激光闪射法使用红外检测器连续测量上表面中心部位的相应温升过程,得到温度升高对时间的关系曲线,并计算出所需要的参数。稳态热流法热流法(HFM)作为稳态平板法的一种,可用于直接测量低导热材料的导热系数。(4)热机械分析(TMA)热机械分析,指在使样品处于一定的程序温度下和非震动载荷作用下,测量物质的形变与温度时间等函数关系的一种技术,主要测量材料的膨胀系数和相转变温度等参数。一条典型的TMA曲线表现为在玻璃化转变温度以下的膨胀、玻璃化转变(曲线斜率的变化),玻璃化转变温度以上的膨胀和塑性变形。测试可以以膨胀模式、穿透模式或者DLTMA模式(动态负载TMA模式)进行。膨胀模式的测试目的是表征样品的膨胀或收缩。基于这个原因,仅使用较小的力来保证探头和样品接触完好。测试的结果就是热膨胀系数。下图是0.5mm的样品夹在2片石英盘之间测试的膨胀曲线。样品先在仪器中升温至90˚C消除热历史。冷却至室温后,再以20K/min的升温速率从30˚C升温到250˚C,测试的探头为圆点探头,同时探头上施加很小的力0.005N。图2中上部的曲线显示样品在玻璃化转变之前有很缓慢的膨胀。继续升温,膨胀速率明显加快,这是因为在样品在经历玻璃化转变后分子的运动能力提高。之后冷结晶和重结晶发生,样品收缩。高于150˚C样品开始膨胀直至熔融。熔融伴随着样品粘度降低和尺寸减小。图 膨胀模式测试的PET的TMA曲线穿透模式主要给出温度相关的信息。样品的厚度通常不是很重要,因为探头与样品的接触面积在实验中持续变化。刺入深度受加载的力和样品几何形状的影响。在穿透模式测量中,把0.5mm厚的样品放在石英片上,圆点探头直接与样品接触。试验条件为从30˚C升温到300˚C,升温速率20K/min,加载力0.1和0.5N。这时样品未被刺入。在穿透测试过程中,探头一点一点地刺入样品。纵坐标信号在玻璃化转变发生时明显的减小,冷结晶发生时保持基本不变,到熔融又开始减小(图下图)。图 TMA穿透模式测试PETDLTMA是一种高灵敏度测试物理性能的方法。和DSC相比,它可以描述样品的机械行为。在DLTMA模式下,加载在样品上的力以给定频率高低切换。它可以测试出样品中微弱的转变,膨胀和弹性(杨氏模量)。样品刚度越大,振幅越小。图4测试的样品玻璃化转变在72˚C,之后为液态下的膨胀。振幅大是因为样品太软。然后会出现冷结晶,PET收缩,振幅开始减小。140˚C,样品重新变硬,继续膨胀直至160˚C。图 DLTMA(动态负载TMA模式)测试PET(5)动态热机械分析(DMA)使样品处于程序控制的温度下,并施加单频或多频的振荡力,研究样品的机械行为,测定其储能模量、损耗模量和损耗因子随温度、时间与力的频率的函数关系。热分析技术的实际应用热分析技术在材料领域应用广泛,如高分子材料及制品(塑料、橡胶、纤维等)、PCB/电子材料、金属材料及制品、航空材料、汽车零部件、复合材料等领域。下面通过我们实验室技术工程师做的两个热分析测试案例来展示它的应用:1.高分子材料的热裂解测试玻纤增强PA66主要应用于需要高刚性和尺寸稳定性的机械部件护罩。玻纤含量影响到制件的拉伸强度、断裂伸长率、冲击强度等力学性能。2.PCB板的爆板时间测量将样品升温到某一温度后,保持该温度并开始计时,样品发生爆板现象的时刻与保温初始时刻的时间间隔为爆板时间。其实,对于不同的材料和关注点的不同,我们所采用的热分析方法也存在差异,通常会根据实际样品情况和测试需求来选择不同的分析方法。例如,高分子材料:想要了解它的特征温度、耐热性等性能,要用DSC分析;想要了解它的极限耐热温度、组份含量、填料含量等,要用TGA分析。
  • 湘潭大学采购南京大展DZDR-S 瞬态平板法导热仪
    导热仪能测什么?其实导热仪是一种测量不同材料导热系数的仪器。导热仪的应用广泛,其主要用于金属与合金、钻石、陶瓷、石墨与碳纤维、填充塑料、高分子材料等的测试。  这次采购南京大展的DZDR-S瞬态平板法导热仪是湘潭大学化工学院,为什么会选择这款瞬态平板法导热仪?其主要是因其具备的性能优势,而且测量速度快,对于样品的形状无特殊要求,只需平整,操作简单。  在仪器的安装调试现场,技术人员就这款DZDR-S瞬态平板法导热仪测试流程、数据分析、放置样品等实际操作步骤进行说明和培训,让其使用人员进行操作,对仪器进行熟悉,针对疑问进行解答。  DZDR-S瞬态平板法导热仪的性能特点:  1、测量范围:0.0001—300W/(m*K)。  2、测量时间快。测试时间5-160s左右可设置,能快速准确的测出导热系数,节约了大量的时间。  3、多个探头可供选择。探头上的数据采集使用了进口的数据采集芯片,该芯片的高分辨率,能使测试结果更加准确可靠。  4、测试样品类型广泛。仪器可用于块状固体、膏状固体、颗粒状固体、胶体、液体、粉末、涂层、薄膜、保温材料等热物性参数的测定。  5、双向操作,可通过软件直接计算出导热系数。主机的控制系统使用了ARM微处理器,运算速度比传统的微处理器快,提高了系统的分析处理能力。  6、彩色触摸屏显示,显示清晰度高,操作便捷。  DZDR-S瞬态平板法导热仪是南京大展仪器新推出一款设备,与其他测试方法的导热仪对比,其具备的优势明显,而且测量速度快,操作简单,并且准确度高。
  • 研究| “真菌树”状AgNWs@BNNS/芳纶纳米纤维导热复合膜
    01研究背景随着5G、物联网等电子信息技术的快速发展,电子电气系统正朝着超薄、高性能、智能化、功能一体化的方向发展,内部集成发热元件数量持续增加,同时导致了热量快速积累,严重影响其稳定性和使用寿命。这迫切需要设计和开发高导热聚合物复合材料,以满足先进电子或电气设备/组件对高导热/散热、优良机械性能、耐腐蚀和轻量的需求。研究人员通常在导热系数(λ)较低的聚合物基体中加入单一或混合类型的高导热填料,以有效提高聚合物复合材料的λ。由于氮化硼纳米片(BNNS)具有良好的理论λ和优异的电绝缘性能,在高导热和电绝缘复合材料中具有广泛的应用前景。银纳米线(AgNWs)是一种一维纳米材料,具有优异的导热性、导电性和高抗弯性等特点,广泛应用于触摸屏、热界面材料、电磁干扰屏蔽材料等领域。在作者之前的研究工作中,制备了BNNS/芳纶纳米纤维(ANF)仿珍珠层状的导热结构复合薄膜,在填料分数为50 wt% 时,水平和垂直导热分别可达3.94 W/(mK)和0.62 W/(mK), 是纯ANF膜的5.8倍;用多元醇合成了高导热AgNWs方法,并采用真空辅助过滤技术制备AgNWs/纤维素导热复合薄膜,当AgNWs质量分数为50 wt%时,水平导热为6.5 W/(mK),为纯纤维素膜的2.4倍。异质结结构因为有望加强填料间的搭建,减少填料的聚集,在导热复合材料领域备受关注。将BNNS和AgNW结合(BNNS包覆AgNW)有望解决导热,绝缘,抗弯折等多功能性挑战。然而,该异质结结构一直未被报道,因为AgNW的长径比大且存在弯折,很难将BNNS包覆在AgNW上并稳定的调控形貌。02成果掠影西北工业大学顾军渭教授研究团队通过“溶剂热法-原位生长法”制备出“真菌树”状银纳米线@氮化硼纳米片(AgNWs@BNNS)异质结构导热填料,再与化学解离制备的芳纶纳米纤维(ANF)复合,经“抽滤自组装-热压”法制备出AgNWs@BNNS/ANF导热复合膜。当真菌树状AgNWs@BNNS异质结填料的质量分数为50 wt%时,其ANF导热复合膜具有最高9.44 W的导热系数和136 MPa的高拉伸强度。同时具有额外的电加热性能(低供电电压下的高焦耳加热温度5 V、240.6℃)以及10 s的快速响应时间、优异的电稳定性和可靠性(1000次、6000 s拉伸-弯曲疲劳工作下稳定和恒定的实时电阻)。研究成果以“Multifunctional Thermally Conductive Composite Films Based on Fungal Tree-like Heterostructured Silver Nanowires@Boron Nitride Nanosheets and Aramid Nanofibers”为题发表于《Angewandte Chemie International Edition》期刊。03图文导读真菌树状异质结氮化硼纳米片及其复合材料的制备。AgNWs和AgNWs@BNNS填料的XPS谱和XRD谱。AgNWs和AgNWs@BNNS填料的SEM图、AFM图和通过有限元分析的整体温度分布。AgNWs@BNNS TEM图。AgNWs@BNNS/ANF复合纤维膜的导热系数。50% wt% AgNWs@BNNS/ANF复合膜的焦耳加热性能。不同工作电压下的时变表面温度(a)、定制表面温度(b)和红外热图像(c)。50 wt% AgNWs@BNNS/ANF复合膜的不同应用场景效果。
  • 百特以崭新的面貌亮相2022年全国导热粉体材料创新发展论坛
    冬去春来,万物复苏。团圆过后的奋斗者们也都陆续回归到自己的工作岗位,开启了新一年的工作,新年的第一场会议也伴着开工的脚步提上了日程。2月19日,由粉体圈组织举办的“2022年全国导热粉体材料创新发展论坛”于东莞顺利召开。会议吸引了众多观众嘉宾参会,更有多位重量级大咖在会上展示了自己丰硕的研究成果和对导热行业未来的美好愿景。此次会议,由销售总监丛丽华带领的百特团队携百特激光粒度分析仪、百特图像颗粒分析系统以崭新的面貌亮相于观众面前。会间来访百特展台的观众络绎不绝,很多和百特合作多年的伙伴都来到百特展台进行交流。由于在导热行业中颗粒的粒度和形貌至关重要,因此很多观众对百特仪器的功能和特点都有着浓厚兴趣。会间还有客户带着样品专门来到百特展位,销售经理刘晓东通过现场测样,给客户讲解如何进行正确测样、如何正确解读报告、如何将数据应用到实际研发、生产中。专业的操作、细致的讲解展现了百特精益求精、服务至上的理念。随着国内新能源、集成电路及电子通讯设备等行业的蓬勃发展,导热行业也相应得到了很大的促进,热度只增不减,对于导热硅脂、导热垫片等导热材料的散热要求也越来越高。导热材料中填料的圆形度和粒径分布对于散热能力至关重要,百特对于这两个关键指标提供了专业的解决方案。BT-1600图像颗粒分析系统能够对于显微镜拍摄到的样品进行粒度分布分析、圆形度分析、长径比分析等多种粒径粒形数据分析。Bettersize 2600激光粒度分析仪配备了干、湿法进样器,满足多种样品的测试需求,更有百特独创的正反傅里叶光路专利技术,使得仪器的灵敏度和分辨力有了显著提高。BT-1001智能粉体特性仪可以测量包括流动性指数、休止角、振实密度在内的14项粉体物性指标。丹东百特仪器有限公司本着“诚实守信、创新驱动、工匠精神、服务用户”的信念助力国内导热市场的蓬勃发展,同时也欢迎业界各位精英专家前来指导交流。百特在新的一年里定会不负众望,全身心的投入到设备研发和仪器质量提升中去,为国产仪器增光添彩。
  • 综述|高导热氮化硅陶瓷基板研究现状
    摘要:为了减少环境污染、打造绿色经济,高效地利用电力变得越来越重要。电力电子设备是实现这一目标的关键技术,已被广泛用于风力发电、混合动力汽车、LED 照明等领域。这也对电子器件中的散热基板提出了更高的要求,传统的陶瓷基板如 AlN、Al2O3、BeO 等的缺点也日益突出,如较低的理论热导率和较差的力学性能等,严重阻碍了其发展。相比于传统陶瓷基板材料,氮化硅陶瓷由于其优异的理论热导率和良好的力学性能而逐渐成为电子器件的主要散热材料。关键词:半导体 陶瓷基板 氮化硅 热导率然而,目前氮化硅陶瓷实际热导率还远远低于理论热导率的值,而且一些高热导率氮化硅陶瓷(>150 W/(mK))还处于实验室阶段。影响氮化硅陶瓷热导率的因素有晶格氧、晶相、晶界相等,其中氧原子因为在晶格中会发生固溶反应生成硅空位和造成晶格畸变,从而引起声子散射,降低氮化硅陶瓷热导率而成为主要因素。此外,晶型转变和晶轴取向也能在一定程度上影响氮化硅的热导率。如何实现氮化硅陶瓷基板的大规模生产也是一个不小的难题。现阶段,随着制备工艺的不断优化,氮化硅陶瓷实际热导率也在不断提高。为了降低晶格氧含量,首先在原料的选择上降低氧含量,一方面可选用含氧量比较少的 Si 粉作为起始原料,但是要避免在球磨的过程中引入氧杂质 另一方面,选用高纯度的 α-Si3N4 或者 β-Si3N4作为起始原料也能减少氧含量。其次选用适当的烧结助剂也能通过减少氧含量的方式提高热导率。目前使用较多的烧结助剂是 Y2O3-MgO,但是仍不可避免地引入了氧杂质,因此可以选用非氧化物烧结助剂来替换氧化物烧结助剂,如 YF3-MgO、MgF2-Y2O3、Y2Si4N6C-MgO、MgSiN2-YbF3 等在提高热导率方面也取得了非常不错的效果。研究发现通过加入碳来降低氧含量也能达到很好的效果,通过在原料粉体中掺杂一部分碳,使原料粉体在氮化、烧结时处于还原性较强的环境中,从而促进了氧的消除。此外,通过加入晶种和提高烧结温度等方式来促进晶型转变及通过外加磁场等方法使晶粒定向生长,都能在一定程度上提高热导率。为了满足电子器件的尺寸要求,流延成型成为大规模制备氮化硅陶瓷基板的关键技术。本文从影响热导率的主要因素入手,重点介绍了降低晶格氧含量、促进晶型转变及实现晶轴定向生长三种提高实际热导率的方法 然后,指出了流延成型是大规模制备高导热氮化硅陶瓷的关键,并分别从流延浆料的流动性、流延片和浆料的润湿性及稳定性等三方面进行了叙述 概述了目前常用的制备高导热氮化硅陶瓷的烧结工艺现状 最后,对未来氮化硅高导热陶瓷的研究方向进行了展望。关键词:半导体 陶瓷基板 氮化硅 热导率00引言随着集成电路工业的发展,电力电子器件技术正朝着高电压、大电流、大功率密度、小尺寸的方向发展。因此,高效的散热系统是高集成电路必不可少的一部分。这就使得基板材料既需要良好的机械可靠性,又需要较高的热导率。图 1 为电力电子模块基板及其开裂方式。研究人员对高导热系数陶瓷进行了大量的研究,其中具有高热导率的氮化铝(AlN)陶瓷(本征热导率约为320 W/(mK))被广泛用作电子器件的主要陶瓷基材。图 1 电力电子模块基板及其开裂方式但是,AlN 陶瓷的力学性能较差,如弯曲强度为 300~400 MPa,断裂韧性为 3~4 MPam1/2,导致氮化铝基板的使用寿命较短,使得它作为结构基板材料使用受到了限制。另外,Al2O3 陶瓷的理论热导率与实际热导率都很低,不适合应用于大规模集成电路。电子工业迫切希望找到具有良好力学性能的高导热基片材料,图 2 是几种陶瓷基板的强度与热导率的比较,因此,Si3N4 陶瓷成为人们关注的焦点。图 2 几种陶瓷基板的强度与热导率的比较与 AlN 和 Al2O3 陶瓷基板材料相比,Si3N4 具有一系列独特的优势。Si3N4 属于六方晶系,有 α、β 和 γ 三种晶相。Lightfoot 和 Haggerty 根据 Si3N4 结构提出氮化硅的理论热导率在200~300 W/(mK)。Hirosaki 等通过分子动力学的方法计算出 α-Si3N4 和 β-Si3N4 的理论热导率,发现Si3N4 的热导率沿 a 轴和 c 轴具有取向性,其中 α-Si3N4 单晶体沿 a轴和 c轴的理论热导率分别为105 W/(mK)、225W/(mK);β-Si3N4 单晶体沿a轴和c轴方向的理论热导率分别是 170 W/(mK)、450 W/(mK)。Xiang 等结合密度泛函理论和修正的 Debye-Callaway 模型预测了 γ-Si3N4 陶瓷也具有较高的热导率。同时 Si3N4 具有高强度、高硬度、高电阻率、良好的抗热震性、低介电损耗和低膨胀系数等特点,是一种理想的散热和封装材料。现阶段,将高热导率氮化硅陶瓷用于电子器件的基板材料仍是一大难题。目前,国外只有东芝、京瓷等少数公司能将氮化硅陶瓷基板商用化(如东芝的氮化硅基片(TSN-90)的热导率为 90 W/(mK))。近年来国内的一些研究机构和高校相继有了成果,北京中材人工晶体研究院成功研制出热导率为 80 W/(mK)、抗弯强度为 750 MPa、断裂韧性为 7.5MPam1/2 的 Si3N4 陶瓷基片材料,其已与东芝公司的商用氮化硅产品性能相近。中科院上硅所曾宇平研究员团队成功研制出平均热导率为 95 W/(mK),最高可达 120 W/(mK)且稳定性良好的氮化硅陶瓷。其尺寸为 120 mm×120 mm,厚度为 0.32 mm,而且外形尺寸能根据实际要求调整。目前我国的商用高导热 Si3N4 陶瓷基片与国外还是存在差距。因此,研发高导热的 Si3N4 陶瓷基片必将促进我国 IGBT(Insula-ted gate bipolar transistor)技术的大跨步发展,为步入新能源等高端领域实现点的突破。近年来氮化硅陶瓷基板材料的实际热导率不断提高,但与理论热导率仍有较大差距。目前,文献报道了提高氮化硅陶瓷热导率的方法,如降低晶格氧含量、促进晶型转变、实现晶粒定向生长等。本文阐述了如何提高氮化硅陶瓷的热导率和实现大规模生产的成型技术,重点概述了国内外高导热氮化硅陶瓷的研究进展。01晶格氧的影响氮化硅的主要传热机制是晶格振动,通过声子来传导热量。晶格振动并非是线性的,晶格间有着一定的耦合作用,声子间会发生碰撞,使声子的平均自由程减小。另外,Si3N4 晶体中的各种缺陷、杂质以及晶粒界面都会引起声子的散射,也等效于声子平均自由程减小,从而降低热导率。图 3 为氮化硅的微观结构。图 3 氮化硅烧结体的典型微观结构研究表明,在诸多晶格缺陷中,晶格氧是影响氮化硅陶瓷热导率的主要缺陷之一。氧原子在烧结的过程中会发生如下的固溶反应:2SiO2→ 2SiSi +4ON+VSi (1)反应中生成了硅空位,并且原子取代会使晶体产生一定的畸变,这些都会引起声子的散射,从而降低 Si3N4 晶体的热导率。Kitayama 等在晶格氧和晶界相两个方面对影响 Si3N4晶体热导率的因素进行了系统的研究,发现 Si3N4晶粒的尺寸会改变上述因素的影响程度,当晶粒尺寸小于 1μm时,晶格氧和晶界相的厚度都会成为影响热导率的主要因素 当晶粒尺寸大于 1μm 时,晶格氧是影响热导率的主要因素。而制备具有高热导率的氮化硅陶瓷,需要其具有大尺寸的晶粒,因此通过降低晶格氧含量来制得高热导率的氮化硅显得尤为关键。下面从原料的选择、烧结助剂的选择和制备过程中碳的还原等方面阐述降低晶格氧含量的有效方法。1.1 原料粉体选择为了降低氮化硅晶格中的氧含量,要先得从原料粉体上降低杂质氧的含量。目前有两种方法:一种是使用低含氧量的 Si 粉为原料,经过 Si 粉的氮化和重烧结两步工艺获得高致密、高导热的 Si3N4 陶瓷。将由 Si 粉和烧结助剂组成的 Si的致密体在氮气气氛中加热到 Si熔点(1414℃)附近的温度,使 Si 氮化后转变为多孔的 Si3N4 烧结体,再将氮化硅烧结体进一步加热到较高温度,使多孔的 Si3N4 烧结成致密的 Si3N4 陶瓷。另外一种是使用氧含量更低的高纯 α-Si3N4 粉进行烧结,或者直接用 β-Si3N4 进行烧结。日本的 Zhou、Zhu等以 Si 粉为原料,经过 SRBSN 工艺制备了一系列热导率超过 150W/(mK)的氮化硅陶瓷。高热导率的主要原因是相比于普通商用 α-Si3N4 粉末,Si 粉经氮化后具有较少的氧含量和杂质。Park 等研究了原料Si 粉的颗粒尺寸对氮化硅陶瓷热导率的影响,发现 Si 颗粒尺寸的减小能使氮化硅孔道变窄,有利于烧结过程中气孔的消除,进而得到致密度高的氮化硅陶瓷。研究表明,当 Si 粉减小到 1μm 后,氮化硅陶瓷的相对密度能达到 98%以上。但是在 SRBSN 这一工艺减小原料颗粒尺寸的过程中容易使原料表面发生氧化,增加了原料中晶格氧的含量。Guo等分别用 Si 粉和 α-Si3N4 为原料进行了对比试验。研究发现,以 Si 粉为原料经过氮化后能得到含氧量较低(0.36%,质量分数)的 Si3N4 粉末,通过无压烧结制得热导率为 66.5W/(mK)的氮化硅陶瓷。而在同样的条件下,以 α-Si3N4 为原料制备的氮化硅陶瓷,其热导率只有 56.8 W/(mK)。用高纯度的 α-Si3N4 粉末为原料,也能制得高热导率的氮化硅陶瓷。Duan 等以 α-Si3N4 为原料,制备了密度、导热系数、抗弯强度、断裂韧性和维氏硬度分别为 3.20 gcm-3 、60 W/(mK)、668 MPa、5.13 MPam1/2 和 15.06 GPa的Si3N4 陶瓷。Kim 等以 α-Si3N4为原料制备了热导率为78.8 W/(mK)的氮化硅陶瓷。刘幸丽等以不同配比的 β-Si3N4/α-Si3N4 粉末为起始原料,制备了热导率为108 W/(mK)、抗弯强度为 626 MPa的氮化硅陶瓷。结果表明:随着 β-Si3N4 粉末含量的增加,β-Si3N4柱状晶粒平均长径比的减小使得晶粒堆积密度减小,柱状晶体积分数相应增加,晶间相含量减少,热导率提高。彭萌萌等研究了粉体种类(β-Si3N4或 α-Si3N4)及 SPS 保温时间对氮化硅陶瓷热导率的影响。研究发现,采用 β-Si3N4粉体制备的氮化硅陶瓷的热导率比采用相同工艺以 α-Si3N4为粉体制备的氮化硅陶瓷高 15% 以上,达到了 105W/(mK)。不同原料制备的Si3N4材料的热导率比较见表1。表 1 不同原料制备的 Si3N4材料的热导率比较综合以上研究可发现,采用 Si 粉为原料制得的样品能达到很高的热导率,但是在研磨的过程中容易发生氧化,而且实验过程繁琐,耗时较长,不利于工业化生产 使用高纯度、低含氧量的 α-Si3N4粉末为原料时,由于原料本身纯度高,能制备出性能优异的氮化硅陶瓷,但是这样会导致成本增加,不利于大规模生产 虽然可以用 β-Si3N4 取代 α-Si3N4为原料,得到高热导率的氮化硅陶瓷,但是 β-Si3N4的棒状晶粒会阻碍晶粒重排,导致烧结物难以致密。1.2 烧结助剂选择Si3N4属于共价化合物,有着很小的自扩散系数,在烧结过程中依靠自身扩散很难形成致密化的晶体结构,因此添加合适的烧结助剂和优化烧结助剂配比能得到高热导率的氮化硅陶瓷。在高温时烧结助剂与Si3N4表面的 SiO2反应形成液相,最后形成晶界相。然而晶界相的热导率只有 0.7~1 W/(mK),这些晶界相极大地降低了氮化硅的热导率,而且一些氧化物烧结添加剂的引入会导致 Si3N4晶格氧含量增加,也会导致热导率降低。目前氮化硅陶瓷的烧结助剂种类繁多,包括各种稀土氧化物、镁化物、氟化物和它们所组成的复合烧结助剂。稀土元素由于具有很高的氧亲和力而常被用于从 Si3N4晶格中吸附氧。目前比较常用的是镁的氧化物和稀土元素的氧化物组成的混合烧结助剂。Jia 等在氮化硅陶瓷的烧结过程中添加复合烧结助剂 Y2O3-MgO,制备了热导率达到 64.4W/(mK)的氮化硅陶瓷。Go 等同样采用 Y2O3-MgO为烧结助剂,研究了烧结助剂 MgO 的粒度对氮化硅微观结构和热导率的影响。研究发现,加入较粗的 MgO 颗粒会导致烧结过程中液相成分分布不均匀,使富 MgO 区周围的 Si3N4晶粒优先长大,从而导致最终的 Si3N4陶瓷中大颗粒的 Si3N4晶粒的比例增大,热导率提高。然而,加入氧化物烧结助剂会不可避免地引入氧原子,因此为了降低晶格中的氧杂质,可以采用氧化物 + 非氧化物作为烧结助剂。Yang 等以 MgF2-Y2O3为烧结添加剂制备出性能良好的高导热氮化硅陶瓷,发现用 MgF2可以降低烧结过程中液相的粘度,加速颗粒重排,使粉料混合物能够在较低温度(1600℃)和较短时间(3 min)内实现致密化,而且低的液相粘度与高的 Si、N 原子比例有助于 Si3N4 的 α→β 相变和晶粒生长,从而提高 Si3N4 陶瓷的热导率。Hu 等分别以 MgF2-Y2O3和 MgO-Y2O3为烧结助剂进行了对比试验,并探究了烧结助剂的配比对热导率的影响。相比于 MgO-Y2O3,用 MgF2-Y2O3作为烧结助剂时 Si3N4陶瓷热导率提高了 19%,当添加量为 4%MgF2 -5%Y2O3时,能达到最高的热导率。Li 等以 Y2Si4N6C-MgO 代替 Y2O3 -MgO 作为烧结添加剂,通过引入氮和促进二氧化硅的消除,在第二相中形成了较高的氮氧比,导致在致密化的 Si3N4 试样中颗粒增大,晶格氧含量降低,Si3N4 -Si3N4 的连续性增加,使Si3N4 陶瓷的热导率由 92 W/(mK)提高到 120 W/(mK),提高了 30.4%。为了进一步提高液相中的氮氧比,降低晶格氧含量,通常还采用非氧化物作为烧结助剂。Lee 等研究了氧化物和非氧化物烧结添加剂对 Si3N4 的微观结构、导热系数和力学性能的影响。以 MgSiN2 -YbF3 为烧结添加剂,制备出导热系数为 101.5 W/(mK)、弯曲强度为822~916 MPa 的 Si3N4 陶瓷材料。经研究发现,相比于氧化物烧结添加剂,非氧化物 MgSiN2 和氟化物作为烧结添加剂能降低氮化硅的二次相和晶格氧含量,其中稀土氟化物能与 SiO2 反应生成 SiF4,而SiF4 的蒸发导致晶界相减少,同时也会导致晶界相 SiO2 还原,降低晶格氧含量,进而达到提高热导率的目的。不同烧结助剂制备的氮化硅陶瓷热导率比较见表 2,显微结构如图 4所示。表 2 不同烧结助剂制备的 Si3N4材料的热导率比较图 4 氧化物添加剂(a)MgO-Y2O3 和(d)MgO-Yb2O3、混合添加剂(b)MgSiN2 -Y2O3 和(e)MgSiN3 -Yb2O3 、非氧化物添加剂(c)MgSiN2 -YF3 和(f)Mg-SiN2 -YbF3 的微观结构目前主流的烧结助剂中稀土元素为 Y 和 Yb 的化合物,但是有些稀土元素并不能起到提高致密度的作用。Guo等分别用 ZrO2 -MgO-Y2O3和 Eu2O3 -MgO-Y2O3作为烧结助剂,制得了氮化硅陶瓷,经研究发现 Eu2O3 -MgO-Y2O3的加入反而抑制了氮化硅陶瓷的致密化。综合以上研究发现,相比于氧化物烧结助剂,非氧化物烧结助剂能额外提供氮原子,提高氮氧比,促进晶型转变,还能还原 SiO2 起到降低晶格氧含量、减少晶界相的作用。1.3 碳的还原前面提到的一些能高效降低晶格氧含量的烧结助剂,如Y2Si4N6C和 MgSiN2 等,无法从商业的渠道获得,这就给大规模生产造成了困扰,而且高温热处理也会导致高成本。因此,从工业应用的角度来看,开发简便、廉价的高导热 Si3N4 陶瓷的制备方法具有重要的意义。研究发现,在烧结过程中掺杂一定量的碳能起到还原氧杂质的作用,是一种降低晶格氧含量的有效方法。碳被广泛用作非氧化物陶瓷的烧结添加剂,其主要作用是去除非氧化物粉末表面的氧化物杂质。在此基础上,研究者发现少量碳的加入可以有效地降低 AlN 陶瓷的晶格氧含量,从而提高 AlN 陶瓷的热导率。同样地,在 Si3N4 陶瓷中引入碳也可以降低氧含量,主要是由于在氮化和后烧结过程中,适量的碳会起到非常明显的还原作用,能极大降低 SiO 的分压,增加晶间二次相的 N/O 原子比,从而形成双峰状显微结构,得到晶粒尺寸大、细长的氮化硅颗粒,提高氮化硅陶瓷的热导率。Li 等用 BN/石墨代替 BN 作为粉料底板后,氮化硅陶瓷的热导率提升了 40.7%。研究发现,即使 Si 粉经球磨后含氧量达到了 4.22%,氮化硅陶瓷的热导率依然能到达 121 W/(mK)。其原因主要是石墨具有较强的还原能力,在氮化的过程中通过促进 SiO2 的去除,改变二次相的化学成分,在烧结过程中进一步促进 SiO2 和 Y2Si3O3N4 二次相的消除,从而使产物生成较大的棒状晶粒,降低晶格氧含量,提高 Si3N4 -Si3N4 的连续性。研究表明,虽然掺杂了一部分碳,但是氮化硅的电阻率依然不变,然而最终的产物有很高的质量损失比(25.8%),增加了原料损失的成本。Li 等发现过量的石墨会与表面的 Si3N4 发生反应,这是导致氮化硅陶瓷具有较高质量损失比的关键因素。于是他们改进了制备工艺,采用两步气压烧结法,用 5%(摩尔分数) 碳掺杂 93%α-Si3N4 -2%Yb2O3
  • 上海微系统所在大尺寸石墨烯制备及导热应用方面取得进展
    制备决定未来,石墨烯材料的可控制备是石墨烯行业的基础,更是石墨烯在下游应用中充分发挥其性能优势的关键。在批量制造石墨烯材料的过程中,精确控制石墨烯片层厚度、横向尺寸和化学结构等参数已成为石墨烯在热管理、新能源、纤维等领域应用的瓶颈。鳞片石墨剥离技术是发展最为成熟的石墨烯规模化制备技术,该方法已实现石墨烯片层厚度和化学结构的精确控制,但在横向尺寸调控方面仍然面临挑战,典型的石墨烯横向尺寸分布在几百纳米到几个微米以内。单一石墨烯片的的横向尺寸越大,所组装构建的宏观结构在导热、导电和力学等性能方面具有更大的提升潜力和空间。因此,亟待发展横向尺寸在几十微米、甚至几百微米的大尺寸石墨烯材料规模化高效可控制备技术,而实现这一目标必须从制备机理上进行创新和突破。近期,针对传统技术利用长时间、强氧化剂环境氧化剥离石墨存在的剪切破碎严重、横向尺寸难保持等关键科学问题,中科院上海微系统所丁古巧课题组在前期独创的“离域电化学解理” 方法(Chemical Engineering Journal 428 (2022): 131122. 10.1016/j.cej.2021.131122)和“预解理再剥离”技术(Carbon 191 (2022): 477. 10.1016/j.carbon.2022.02.001)基础上,提出了 “氧化新鲜石墨烯网络结构”新策略,该策略首先利用离域电化学法深度解理石墨获得多孔的石墨烯网络结构,然后对获得的石墨烯多孔网络结构进行氧化剥离,由于多孔网络结构为氧化剂的输运提供了高速通道,实现了氧化剂当量和氧化剥离时间的同步大幅减小(图1a),氧化剂当量从通常报道的2-5减少至1,氧化时间从通常的3-5 h下降到1 h,为大尺寸石墨烯材料的制备提供了新的思路。图1. (a) “氧化石墨烯网络结构”策略示意图;(b)大尺寸氧化石墨烯横向尺寸及分布;(c)大尺寸氧化石墨烯的晶格结构分析;(d, e)“氧化新鲜石墨烯网络”策略的优势。该方法在不引入后续筛选处理的情况下实现了大尺寸高晶格质量氧化石墨烯的高效制备。将石墨剥离过程中横向尺寸保持率提高到文献报道最好水平的1.5-2倍,将氧化石墨烯的平均尺寸极限从~120 μm提升到~180 μm(图1b)。需要特别指出的是,结构表征数据表明所制备的水相可分散大尺寸氧化石墨烯具有完全不同于传统氧化石墨烯的晶格结构,也不同于一般的石墨烯,是介于氧化石墨烯和高质量石墨烯之间的一种特殊结构石墨烯材料。氧化剂当量和氧化时间同时减少不仅抑制了石墨/石墨烯碎裂,还在很大程度上保留了石墨原料的sp2结构,在剥离形成的石墨烯片中形成了 “晶区网络包围非晶区岛”的特殊晶格结构(图1c)。更重要的是,机理研究还发现深度预解理石墨结构并保持其“新鲜性”对于石墨烯横向尺寸保持至关重要,传统方法在预解理和氧化剥离体系之间切换时引入的洗涤干燥等过程不可忽视。现有预解理方法很难将石墨解理成石墨烯网络结构,而且溶液体系切换不可避免的片层“回叠”效应在很大程度上破坏了新构建的氧化剂输运通道。相反,“离域电化学解理”体系很好地匹配了氧化剥离体系,从根本上避免了不同体系切换造成的不良影响,是“氧化新鲜石墨烯网络结构”策略成功的关键。进一步的物性结果(图2)表明,大尺寸高质量石墨烯具有良好水相分散性,可组装形成层状结构宏观膜。与绝缘的传统氧化石墨烯膜不同,在不经还原处理情况下大尺寸高质量石墨烯宏观膜表现出良好导电性,电导率达到305.3 Sm-1。同时,相对于小尺寸氧化石墨烯,大尺寸高质量石墨烯构建的宏观膜具有优异的力学性能,杨氏模量达到21.2 GPa,拉伸强度达到392.1 Mpa,分别是小尺寸石墨烯膜的~3倍和~5倍。更重要的是,大尺寸高质量石墨烯在构建石墨烯导热厚膜方面表现出明显优势,制备的100 μm石墨烯厚膜导热系数达到1576.1±26.7 W m-1 K-1,超过此前文献报道水平,充分体现了大尺寸石墨烯的导热优势。图2.大尺寸氧化石墨烯膜的显微结构(a)、导电性能(b)、力学性能(c-f)和导热性能(g-j)优势。上述工作大幅突破了氧化石墨烯的平均横向尺寸极限,同时拓展了氧化石墨烯的物性空间,形成了水相可分散大尺寸高质量氧化石墨烯的可规模化制备技术,从材料层面为石墨烯基器件热管理体系、力学增强结构、导电复合材料的性能突破和应用升级提供了新的解决方案。相关研究成果近期以“Oxidating Fresh Porous Graphene Networks toward Ultra‐Large Graphene Oxide with Electrical Conductivity”为题在线发表于Advanced Functional Materials (IF=19.924,10.1002/adfm.202202697)。论文第一作者为中科院上海微系统所张鹏磊博士,通讯作者为中科院上海微系统所丁古巧研究员、何朋副研究员。相关工作得到国家自然科学基金(51802337, 11774368 and 11704204)等资金支持。论文链接 https://onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.1002/adfm.202202697
  • “绝缘”又“导热”,突破尖端电子装备发展瓶颈
    聚合物是一类重要的电工绝缘材料,然而聚合物材料的导热性普遍性较差,提升聚合物的导热性往往以牺牲绝缘性能为代价。“绝缘和导热的矛盾”是制约聚合物材料在尖端电气电子装备应用的瓶颈之一。3月2日,《自然》刊发上海交通大学化学化工学院教授黄兴溢团队与合作者的最新研究成果。研究人员通过等规链段层状排列构建阵列化纳米区域,并在阵列化纳米区域中引入亲电陷阱基团,在大幅提升柔性聚合物电介质薄膜导热性能的基础上使电阻率提升了一个数量级,解决了聚合物材料导热和绝缘的矛盾。这种聚合物电介质薄膜性能稳定,且具有良好击穿自愈性,因此在电磁能装备、新能源汽车、电力电子等领域将有广阔应用前景。导热和绝缘矛盾聚合物电介质薄膜电容器具有极高的能量转换速率,在电磁能装备、电力电子以及新能源装备等领域的作用至关重要。随着装备、器件往紧凑化、轻量化、工作环境极端化方向发展,对聚合物电介质薄膜储能密度及耐高温性能的要求越来越高。电荷存储密度和电场强度的平方成正比。因此,电介质薄膜承受电场的能力增强,电荷存储密度就会快速增加。然而,聚合物薄膜在高电场下以电子电导为主,不再符合欧姆定律,电导电流随电场强度增加呈指数增大,会产生大量的热。传统聚合物电介质的导热系数普遍较低,且散热效率也很低,这会造成介质温度快速升高,进而引起电导指数增加、耐电强度急速降低等连锁反应,造成器件、装备失效等严重问题。尽管可以通过引入纳米添加等方式增加聚合物电介质的导热系数,但这往往以牺牲耐电强度为代价,更重要的是,纳米添加给薄膜制造工艺也带来极大挑战。因此,开发耐高温、本征高导热的聚合物电介质薄膜是最好选择。设计双链结构共聚物为解决此类问题,黄兴溢团队设计出一种双链结构共聚物(PSBNP-co-PTN)。该共聚物通过π-π堆叠作用自组装成高度有序阵列。通过偏振拉曼光谱测试发现,共聚物薄膜的偏振信号在平面上呈各向同性,在断裂面上呈各向异性。“这表明有序阵列平行于表面,因此,电介质薄膜在垂直平面方向表现出高导热系数。”黄兴溢说。研究团队通过密度泛函理论分析和热刺激电流实验发现,这种共聚物的链结构段间,存在深度为1.51 eV的电荷陷阱,且随着外电场强度增加,电荷陷阱深度进一步增大。在PSBNP有序阵列中引入一定量的PTNI分子,共聚物能表现出最优的电气绝缘性和最高的电击穿强度。电极化储能测试表明,其最大放电能量密度远优于现有的聚合物及其复合电介质薄膜。突破电子装备发展瓶颈普通聚合物和聚醚酰亚胺(PEI,已知最好的商品耐高温聚合物电介质薄膜)连续充-放电循环过程中的发热现象,在这种高导热的共聚物电介质薄膜中并未出现,研究人员甚至未观察到局部热积聚现象。实验证明,这种共聚物电介质薄膜连续充-放电循环寿命是PEI薄膜的6倍。值得一提的是,该薄膜的碳含量相对较低,这赋予了其优异的自愈性,电镜图像清晰显示了电击穿区域四周的铝金属电极被蒸发除去,碳化通道孤立于金属电极,使击穿后的金属化聚合物薄膜整体仍保持高绝缘性。自愈后的储能性没有出现明显劣化,仍能进行连续充-放电循环。“这种共聚物电介质薄膜厚度方向的本征导热系数为1.96 ± 0.06 W/(mK),是目前报道的绝缘聚合物本征导热系数的最高值。”该论文共同第一作者、助理研究员陈杰介绍说,“共聚物电介质薄膜在50000次充-放电循环后储能性依然稳定,且具有良好击穿自愈性。”“这一研究是电气工程、化学、材料、工程热物理等多学科的深度交叉融合。”黄兴溢介绍说,上海交通大学江平开教授、朱新远教授、于春阳副研究员、钱小石教授、鲍华教授,以及西安交通大学李盛涛教授和西南交通大学吴广宁教授都参与了本项研究。目前,相关技术已获发明专利授权,相关产品将在电磁能装备、新能源汽车、电力电子等领域得到广泛应用。
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