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保护层耐热性

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保护层耐热性相关的资讯

  • 中南大学在开发3D打印高强耐热铝合金方面取得重要进展
    铝合金以其质轻、高比强、抗腐蚀等优异性能,广泛应用于航空航天、武器装备、轨道交通、汽车等领域的轻量化结构。增材制造技术不受工艺条件的约束和限制,为航空航天等领域复杂铝合金构件(如复杂框梁、薄壁、内流道结构等)的定制化生产提供了前所未有的机遇。然而,常见的铝合金通常表现出较差的成形性,增材制造过程中极易出现裂纹等冶金缺陷,导致较差的力学性能。目前,取得广泛商业应用的增材制造铝合金仅限于AlSi12、AlSi10Mg等少数铝硅系合金。而2xxx系和7xxx系等传统高强铝合金因其较宽的凝固区间,在增材制造复杂热应力环境下极易产生严重的热裂纹倾向,导致实际应用于增材制造铝合金种类非常少,难以满足承重、耐热等复杂服役环境对铝合金构件的迫切需求。因此,亟需开发兼具良好成形性与强韧性的增材制造铝合金。良好的高温稳定性近期,中南大学粉末冶金国家重点实验室的陈超和长沙理工大学的刘小春等人在开发增材制造高强耐热铝合金方面取得重要进展。该工作基于Al−Ni共晶合金凝固区间小、流动性好等特点,有效降低了铝合金在增材制造复杂热应力条件下的裂纹敏感性,在非常宽的工艺参数范围内合金内部都没有出现微裂纹。选区激光熔化(SLM)增材制造过程的高冷却速度还极大地细化了共晶组织,获得了纳米级球状Al3Ni粒子均匀分布于铝基体的粒状共晶组织。相比于铝硅系合金,Al−Ni共晶具有更高的共晶温度 (640℃)、在铝基体中更低的固溶度 (0.02wt.%) 以及更低的扩散系数,形成的Al3Ni 粒子具有非常好的高温稳定性,增材制造的Al−Ni合金表现出较好的耐热性能。选区激光熔化成形Al−Ni共晶合金室温抗拉强度超过400 MPa,室温延伸率10%,300℃的抗拉强度超过140 MPa,同时还具有较宽的成形工艺窗口。相关论文以题为“A high-strength heat-resistant Al−5.7Ni eutectic alloy with spherical Al3Ni nano-particles by selective laser melting”发表在期刊Scripta Materialia上。SLM 成形的Al−Ni共晶合金致密度超过99.8%。在极高的冷却速度下,合金晶粒细小,形成了平行于凝固方向的细小柱状晶合金,在垂直于建造方向的横截面和平行于建造方向的纵截面两个截面统计晶粒大小分别为 5.1μm和7.1μm。图1 SLM成形Al-Ni合金的显微组织:(a) SLM 示意图;(b) 横截面和 (c) 纵截面的EBSD图;(d) 合金的晶粒尺寸分布;(e) KAM统计图;(d) XRD。亚晶和晶内亚结构发达,合金较高的平均局部取向差,反映了合金内部较高的位错密度。SLM成形的Al−Ni合金主要由α-Al相和Al3Ni相组成。不同于传统铸造Al−Ni合金中呈棒状或纤维状的Al3Ni相,SLM成形Al−Ni合金中的Al3Ni相为球状,弥散分布于α-Al基体中,平均尺寸约为32nm。同时,α-Al基体中Ni元素的含量仍高达3.5wt.%,表明在SLM过程中极高的冷却速度下,大量Ni原子固溶在α-Al基体中形成超饱和固溶体。部分尺寸较小的Al3Ni颗粒与α-Al基体存在着Al//Al3Ni、{111}Al//{211}Al3Ni的位相关系。图2 合金的TEM分析:(a) TEMBF;(b)HAADF;(c)面扫描;(d)线扫描。图3 Al3Ni与α-Al基体的位相关系:(a) HRTEM;(b) IFT,(c,d) FT。SLM成形Al−Ni合金在室温下的抗拉强度、屈服强度及延伸率分别为410 MPa、280 MPa和9.5%,远高于铸造Al−Ni合金的性能。细小弥散分布的球状Al3Ni粒子是高强度的重要来源。合金在250℃时仍保持210MPa的屈服强度,在300℃的屈服强度接近140 MPa,显示出优于Al-Si系合金的高温力学性能。Ni原子在铝基体中更低的扩散系数(300℃下,dNi=2.7×10−17m2/s,dSi=2.6×10−16m2/s)和较低的固溶度保证了Al−Ni合金优异的高温强度和抗蠕变性能。图4 合金的力学性能:(a)应力应变曲线;(b)柱状图。
  • 岛津EPMA在5G通信设备内印刷线路板中的应用
    PCB(Printed Circuit Board),中文名称为印刷线路板,是电子元器件的支撑体,是电子元器件电气相互连接的载体,具有高密度化、高可靠性、可测试性、可组装性等一系列的优点。几乎每种电子设备,小到电子手表、计算器,大到计算机、通信电子设备、军用武器系统,只要有集成电路等电子元件,为了使各个元件之间的电气互连,都要使用印制板。目前印制板的品种已从单面板发展到双面板、多层板和挠性板;结构和质量也已发展到超高密度、微型化和高可靠性程度;新的设计方法、设计用品和制板材料、制板工艺不断涌现。下文将举例介绍电子探针(EPMA)在印刷板工艺优化方面的应用。 图1. 岛津场发射电子探针EPMA-8050G 岛津EPMA-8050G型电子探针(图1)搭载高质量场发射电子光学系统,结合岛津的52.5°高X射线取出角和全聚焦晶体,可以实现: 1、优越的空间分辨率:EPMA-8050G可达到的更高级别的二次电子图像分辨率3nm(加速电压30kV)。(加速电压10kV时20nm@10nA/50nm@100nA/150nm@1μA) 2、大束流更高灵敏度分析:可实现其他仪器所不能达到的大束流(加速电压30kV时可达3μA)。在超微量元素的检测灵敏度上实现了质的飞跃,将元素面分析时超微量元素成分分布的可视化成为现实。 岛津研发部门使用EPMA-8050G仪器对智能手机天线中的多层压印刷电路板(Laminated multilayer PCBs)进行了表面微区元素和形貌分析。 图2. 展示多层压电路板横截面中的多元素重叠分布,元素含量数据以颜色编码形式展现,其中,红色富Cu区域代表铜箔层,清晰可见4层大致10 μm厚度的铜箔层分布;绿色富C区域代表树脂层;蓝色富Al区域代表填料层;左边缘分布的粉色区域则代表富N的保护层;而右边缘黄色区域则代表与树脂混合的含Si填料,用于提升电路板的耐热性。图2 多层夺印刷电路板的横截面多元素层叠分布图 图3.分别展示了多种元素的分布情况,清晰可见P元素与Al元素、Si元素分布于相同的层状区域,表明填料层中主要以有机磷阻燃剂为主,且符合印刷电路板的无卤素要求。 图3背散射和元素表面分布图像 将多层压印刷电路板剥离分层处理后可分别对其铜箔层和树脂层表面以及层间界面进行分析。图4. 展示了分层处理后的界面信息,其中,蓝色虚线左侧代表铜箔层表面,右侧则代表树脂层表面。铜箔层表面呈现细粒不规则的“雪球”状突起构造,树脂层表面则分布对应的凹状构造。元素重叠分布图中可清晰显示铜箔层中的C元素残留以及树脂层中的Cu元素残留,这些层间残留元素的含量可用于表征电路板的层间粘合强度。 图4铜箔层和树脂层界面的背散射和元素表面分布图像 图5. 展示了高放大倍数条件下铜箔层表面不同区域的二次电子图像。电子信号在铜箔层内传导过程中通常在高频段产生传导损失的现象被称为“集肤效应(Skin effect)”。这种效应(传导损失)随着铜箔层表面不规则程度变大而变大,然后表面过于平整同样会影响电路板的层间粘合强度,因此电路板制作工艺的优化需要平衡这两方面的因素。 图5铜箔层表面二次电子图像 更多电子探针仪器信息和相关应用敬请关注岛津科技资讯通推文内容。 本文内容非商业广告,仅供专业人士参考。
  • Binder恒温恒湿箱在汽车耐久度测试的应用
    在 lothar bix gmbh 位于梅斯基希的实验室 中,带有漆层和涂层的汽车部件将接受非常严格的测试。 高温、严寒、湿热或仅仅是风雨侵袭:大多 数汽车部件在其整个生命周期中都会受到各种各样的环境影响。这些环境因素会影响其功能或外观,并因此缩短其使用寿命。此外,这些部件在日常使用中还要反复承受严苛的机械负荷,并且即使在极端条件下也必须保证安全可靠。因此,不同的汽车部件和材料要经受苛刻的耐久性测试,从而确定其对于环境影响和温度的耐受性。对于汽车配件商而言,不断增加的要求和保修期是一个真正的考验。此外,很多公司都制 定了自己的检测标准。汽车制造商也为带有 漆层和涂层的部件设计了各种特殊的检测方 法。汽车内部几乎所有塑料部 件也都带有涂层。 检查涂层的耐久性位于梅斯基希的 lothar bix gmbh 专注于创新的涂装工艺和高档油漆。为了检查漆层和涂层的耐久性及负荷能力,公司在自己的实验室中为汽车行业的客户开展各项环境模拟 测试。测试按照 oem 标准及如 vw tl 226 、daimler dbl 7384 等在内的国际标准进行。在 binder 公司的恒温恒湿箱和干燥箱 中根据不同的标准对带有漆层或涂层的部件进行检测:耐温和耐候性,在不同温度和气候区域中的使用寿命以及抗老化性。此外还要测试不同介质的相互作用,例如汗液、防晒霜或护理剂和清洁剂。这样一来就可以提前发现可能的损坏,例如对光泽和色彩产生负面影响或涂料附着问题。环境模拟的目的是 快速有效地发现产品的薄弱环节,有效避免投诉。 老化在热老化和耐热性检查方面则使用了 ed 系列干燥箱。 该设备的温度范围极广(室内温度+ 5 °c 到300 °c 之间)。借助于高温环境,可以了解待测部件在耐用性、剥离和裂纹形成、颜色 和光泽度变化方面的表现。 高低温交变测试利用binder mkf系列环境模拟箱,可在动态条件下对带有漆层和涂层的部件进行测试。 凭借 -40 °c 至 120 °c 的温度范围、10%至98%的相对湿度范围以及最长30天的存储期,可以模拟复杂的气候交变情况。通过循环的高低温交变测试或具有延时效果的加速 短时间测试,可在3 - 7天内确定待测部件在90°c / 96% rh条件下的使用寿命以及 在不断变化的环境影响下的抗老化情况。温度及环境气候测试的持续时间会根据产品及其预期 寿命进行调整。bix 公司质量保证 / qmb 主管 wolfgang scherer 先生解释了为何公司 会选择 binder 环境模拟箱。“超过 720 升的宽敞内部空间对于检测完 整组件来说最合适不过。考虑到我们工作 中使用着重复性的方法,稳定的测试条件以及超高精确度和可靠性是极为重要的。binder 和我们的需求完美。”还有一个 优势是:“binder箱体的外壳是在我们这里进行喷涂的,两家公司之间早已建立了良好的业务合作关系,并且客户服务也非常周到。因此选择 binder 公司的环境模拟箱可谓理所当然”,scherer 先生总结到。自2013年 起,bix公司开始用为 binder需求设计的全自动机器人粉末涂装系统为binder产品,包括大型壳体进行涂装。
  • 层压板弯曲强度及弯曲模量试验
    摘 要:本文介绍使用鲲鹏BOYI 2025电子万能材料试验机,配合三点弯曲夹具,根据《IPC-TM-650试验方法手册》第2.4.4节层压板的弯曲强度(室温下),进行了层压板的三点弯曲试验的实例,试验结果表明,使用鲲鹏BOYI 2025电子万能材料试验机能够完全对应层压板的弯曲试验。关键词:鲲鹏BOYI 2025电子万能材料试验机 层压板 PCB基板 弯曲试验 弯曲模量层压板是层压制品中的一种。层压制品是由两层或多层浸有树脂的纤维或织物经叠合、热压结合成的整体。层压制品可加工成各种绝缘和结构零部件,广泛应用在电机、变压器、高低压电器、电工仪表和电子设备中。随着电气工业的发展,高绝缘性。高强度、耐高温和适应各种使用环境的层压塑料制品相继出现。印制电路用的覆铜箔层压板也由于电子工业的需要迅速发展。层压制品的性能取决于基材和粘合剂以及成型工艺。按其组成、特性和耐热性,层压制品可分为有机基材层压板和无机基材层压板,本次应用选用电路板行业常用的PCB基板-环氧玻纤层压板作为样品进行试验,通过万能材料试验机可以进行层压板的各项力学试验,表征层压板的各项力学性能,从而做好层压板的质量控制。鲲鹏试验机配备的三点弯曲夹具具备较高的刚度,可以确保弯曲过程中受力分析的准确性,同时配备快速接头和可调支座,可以快速实现安装以及支座调整,另外配备的试样对中限位装置可以实现样品快速摆放及确保每次摆放的位置一致,确保结果的重现性。除夹具外,试验机主机的高精度以及超过1000Hz的采集频率,可以完整的记录弯曲过程中的所有特征数据,给用户提供准确可靠的试验数据,配合智能化的测试软件可以同时提供单试样、多试样、双坐标等各种测试曲线,让不同的用户均可以拥有良好的交互体验,为企业的研发、质量以及产品控制保驾护航。1.试验部分1.1仪器与夹具BOYI 2025-010 电子万能试验机三点弯曲夹具Smartest软件1.2分析条件试验温度:室温22℃左右载荷传感器:10kN(0.5级) 加载试验速率:0.76mm/min跨距:25.4mm压头及支座直径:10mm1.3样品及处理本次试验,选取的层压板尺寸为76.2mm×25.4mm×1.57mm,数量5个。图1 标准试样尺寸图2 试验样品2.试验介绍使用BOYI 2025-010电子万能试验机进行试验,将样品平放在下支座中,中间压头以0.76mm/min的速率进行试验。测量过程中的力以及位移数据,并生成弯曲试验曲线。 图3 测试系统图(主机、夹具)3.结果与结论3.1试验结果具体试验结果如下表1所示。表1.试验结果图4-试验曲线图5-试验后样品从上(表1)数据以及试验曲线可以看出,压头持续下压过程中,试样受力持续上升到最大力点,样品受力至断裂,软件可以记录整个过程中完整的试验曲线,可以获取最大力、应力、应变、位移行程等各项数据用于分析,试样破坏后,试验机监测断裂后自动停止设备,全部5个试样重现性良好,满足标准要求。从本次试验结果可以体现出鲲鹏BOYI 2025-010 电子万能试验机的高精度及高稳定性。4.结论上述试验结果表明,鲲鹏BOYI 2025-010 电子万能试验机配合三点弯曲夹具可以完全满足《IPC-TM-650试验方法手册》第2.4.4节层压板的弯曲强度(室温下)标准要求,高效高质完成试验。通过高精度高采样率的测试系统,可以获得层压板材料的各项力学数据,且稳定可靠,这对于塑料材料的技术发展非常重要,能够为企业的产品研发、品质管理,以及该行业的标准化、规范化提供数据支持与技术保障。
  • 层压板拉伸模量及泊松比试验
    摘 要:本文介绍使用鲲鹏BOYI 2025电子万能材料试验机,配合手动楔形拉伸夹具、Reliant精密轴向引伸计以及横向引伸计,参考《ASTM D638-22塑料拉伸性能的标准试验方法》,进行了层压板的拉伸模量及泊松比试验的实例,试验结果表明,使用鲲鹏BOYI 2025电子万能材料试验机能够完全对应层压板的拉伸试验。关键词:鲲鹏BOYI 2025电子万能材料试验机 层压板 PCB基板 拉伸试验 拉伸模量 泊松比层压板是层压制品中的一种。层压制品是由两层或多层浸有树脂的纤维或织物经叠合、热压结合成的整体。层压制品可加工成各种绝缘和结构零部件,广泛应用在电机、变压器、高低压电器、电工仪表和电子设备中。随着电气工业的发展,高绝缘性。高强度、耐高温和适应各种使用环境的层压塑料制品相继出现。印制电路用的覆铜箔层压板也由于电子工业的需要迅速发展。层压制品的性能取决于基材和粘合剂以及成型工艺。按其组成、特性和耐热性,层压制品可分为有机基材层压板和无机基材层压板,本次应用选用电路板行业常用的PCB基板-环氧玻纤层压板作为样品进行试验,通过万能材料试验机可以进行层压板的各项力学试验,表征层压板的各项力学性能,从而做好层压板的质量控制。鲲鹏试验机配备的手动楔形拉伸夹具,可以在不借助工具的情况下,实现试样的快速夹紧,同时配备样品夹持装置确保每次试样放置位置统一,可以大大测试提高效率以及测试的重现性;夹具采用的楔形夹紧方式,可以比传统的平面夹持夹具夹紧后更小的预应力,并且在拉伸过程中持续稳定的提供夹持力。除夹具外,本次试验采用的Reliant精密轴向引伸计以及横向引伸计配合试验机主机的高精度和超过1000Hz的采集频率,可以完整的记录拉伸过程中的所有特征数据,给用户提供准确可靠 的试验数据,配合智能化的测试软件可以同时提供单试样、多试样、双坐标等各种测试曲线,让不同的用户均可以拥有良好的交互体验,为企业的研发、质量以及产品控制保驾护航。1.试验部分1.1仪器与夹具BOYI 2025-010 电子万能试验机10KN手动楔形拉伸夹具Reliant轴向引伸计Reliant横向引伸计Smartest软件1.2分析条件试验温度:室温22℃左右载荷传感器:10kN(0.5级)加载试验速率:5mm/min夹具间距:115mm标距:50mm1.3样品及处理本次试验,选取层压板长度为165mm,中间平行段宽度约10mm,数量3个。图1 标准试样2.试验介绍使用BOYI 2025-010电子万能试验机进行试验,将样品夹持在上下夹具中,开启载荷零点保持功能后将自动消除因夹持产生的夹持力,然后分别将横向引伸计及轴向引伸计夹持在试样的中间部位,再将两个引伸计清零,以5mm/min的速度进行试验,直至拉伸应变超过拉伸模量及泊松比取值范围后卸除引伸计并直至拉伸到样品断裂。测量过程中的力以及变形数据,并生成拉伸试验曲线。图2 测试系统图(主机、夹具、引伸计)3.结果与结论3.1试验结果具体试验结果如下表1所示。表1.试验结果图3-试验曲线从上(表1)数据以及试验曲线可以看出,拉伸曲线平滑连续,无松动打滑等异常现象,软件可以记录整个过程中完整的试验曲线,可以获取载荷、位移、轴向变形、横向变形等各项数据用于分析,数据重现性良好,可满足标准要求。从本次试验结果可以体现出鲲鹏BOYI 2025-010 电子万能试验机的高精度及高稳定性。4.结论上述试验结果表明,鲲鹏BOYI 2025-010 电子万能试验机配合手动楔形拉伸夹具、Reliant轴向引伸计以及横向引伸计,可以完全满足《ASTM D638-22塑料拉伸性能的标准试验方法》标准要求,高效高质完成试验。通过高精度高采样率的测试系统,可以获得层压板的各项力学数据,且稳定可靠,这对于塑料材料的技术发展非常重要,能够为企业的产品研发、品质管理,以及该行业的标准化、规范化提供数据支持与技术保障。
  • 特种工程塑料高温性能分析:超高温热变形维卡温度的测定(MAX.500℃)
    首先,让我们来了解一下什么是工程塑料?Whats”工程塑料,是指一类具有良好物理性质、机械性能、耐磨性、耐腐蚀性、绝缘性、耐热性、耐寒性、耐老化性等特点的高性能塑料材料。这些材料可以承受较高的温度和压力,具有较好的机械强度和耐用性,相对于传统的通用塑料具有更高的综合性能和更广泛的应用范围,相对于金属材料更轻、更薄、更能耐受高温,因此在工业和科技领域中被广泛应用并逐步成为发展趋势。例如常见的用于制造发动机内罩、轴承的聚醚酮(PEEK)、用于制造耐高温的薄膜、涂料,防火织物的聚酰亚胺(PI)、用于制造餐具、耐酸碱的管道阀门的聚苯硫醚(PPS)等。在工程和科研领域中,材料高温下性能的精确测定对材料研究和产品设计至关重要。如果工程塑料材料在实际使用中耐热性不好,就可能会出现以下问题:Question”1)部件变形或软化:在高温环境下,超级工程塑料可能会失去其结构稳定性,导致部件变形或软化,影响其性能和寿命。2)减弱耐久性:高温环境可能会导致超级工程塑料的分子结构发生变化,从而降低材料的耐久性和使用寿命。3)失去机械强度:高温环境可能会导致超级工程塑料的机械强度减弱,从而影响其承载能力和抗冲击性能。4)失效:如果超级工程塑料的耐热性能不好,那么在高温环境下,部件可能会失效,从而影响整个系统的性能和安全性。这些问题的出现会影响整个机械设备的性能和寿命。此外,还可能会对人员和环境造成安全隐患,例如部件失效引发事故、释放有害气体等。因而在使用工程塑料时,必须考虑其耐热性能,并根据实际使用情况选择适合的材料。表征高分子复合材料耐温性能的一个重要指标是热变形温度。但随着高性能聚酰亚胺塑料和各种纤维增强材料的研制和发展,由于其材料本身性能优越,通用仪器很难满足其测试要求。目前国内测定材料热变形的设备大多采用油介质加热,最高测定温度不超过300℃。同时由于加热时介质油的挥发和分解,产生大量的油烟,极易造成环境污染和人员中毒。通用热变形测试仪由金属材料加工制造,高温时,金属自身变形量增大,会对测试材料变形量产生影响,得到的材料热变形数据并不能反应材料的真实性能。而安田精机的高温热变形温度测定仪在测试材料的高温性能方面具有突出的优势。出色的高温稳定性和机械性能安田精机的高温热变形测试设备采用石英材质制作支架、测试台和压头等部位,该材质能够在高达500℃的极端温度下保持卓越的性能,设备最高测试温度可以达到500℃,同时可选择更换维卡测试头,支持维卡测试。【已知石英材质的热膨胀系数是5.6x10-7/℃,而SUS304不锈钢材质是17.3x10-6/℃,这意味着在同样高的温度下石英材质更不容易变形】精密的温度控制和实时监测加热方式放弃使用介质油加热,而选用更加环保安全、便捷经济的空气加热,为了保证温度分布均匀,各测试台的空气隔室是独立的,各自具备温控功能,能够均衡升温;防样条碳化功能为保护试样在高温下不发生碳化,测试过程中可以注入氮气保护,氮气可以将氧气排出,由于其自身具有惰性,可以降低塑料的氧化速度;安田精机的高温热变形温度测定仪可广泛应用于材料科学、汽车制造、航空航天和能源等领域。其卓越性能、高温范围、精密温度控制和广泛的应用领域为特种工程塑料高温性能分析提供了解决方案。感兴趣的朋友欢迎私信我们了解!更多精密物性设备,尽在仕家万联!
  • 低场核磁共振T1/T2弛豫时间与成像技术在耐寒性植物中的研究
    低场核磁共振T1/T2弛豫时间与成像技术在耐寒性植物中的研究低温会影响到细胞正常的生理功能,甚至造成细胞的破裂死亡,影响植物的生长发育或导致植物死亡。这些均与植物的水分状态密切相关。为什么很多耐寒性植物能在低温下长期正常生存?它们内部水分到底是何种状态?温带多年生草本植物中,越冬能力主要取决于根部而非顶部的非结构性碳水化合物的浓度。相反,热应激也是夏季限制牧草生长的主要因素。植物体内的水分有自由水和结合水两种。所谓”结合水”,仅仅看其化学组成,和自由水没有太大的区别,只是自由水的分子排列顺序相对凌乱,可以到处流动,而结合水的分子却在植物组织周围排列得十分整齐,和植物组织亲密地”结合”在一起。结合水的性质和自由水的区别很大,比如自由水在摄氏零度就开始结冰,但结合水却比普通水的结冰温度低得多。寒冷的冬天,植物体内减少的只是自由水,而结合水的量却保持不变,这样结合水所占的比例反而提高了。由于结合水的结冰温度要比摄氏零度低得多,因此耐寒植物当然就可以在严冬中傲视冰霜了。低场核磁共振可以无损测定水的状态变化,T1弛豫时间和T2弛豫时间反映了水分子的运动而被用作生物组织中水动态的指标。由于细胞相关水的流动性和特性与细胞状况密切相关,因此核磁共振成像代表了组织的生理图谱,可用于研究细胞代谢的水动力学。结论:(1) T2弛豫时间图表明,水的状态反映了叶和根的耐寒性和耐热性 (2)根叶的水分含量和水分受限程度与T2弛豫时间相关 (3)通过测定T2弛豫时间可以说明叶子在-20℃、根在-10℃具有过冷能力 (4)叶片中水更低的流动性可能在对温度胁迫的响应中发挥重要作用。(5)核磁共振成像可以反映出不同组织的冻结情况。
  • 场发射扫描电镜SEM5000在锂电隔膜检测中的应用
    锂离子电池”锂离子电池是一种二次电池,主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。在充放电过程中,锂离子穿过隔膜在两个电极之间往返嵌入和脱嵌,锂离子能量的存储和释放通过电极材料的氧化还原反应实现。锂离子电池主要由正极材料、隔膜、负极材料、电解液和其他材料组成。其中,隔膜在锂离子电池中起到阻止正负极直接接触的作用,并允许电解液中的锂离子自由通过,提供锂离子传输的微孔通道。锂离子电池隔膜的孔径尺寸、多孔程度、分布均一性、厚度直接影响电解液的扩散速率和安全性,对电池的性能有很大影响。如果隔膜的孔径太小,锂离子的透过性受限,影响电池中锂离子的传输性能,使得电池内阻增大;如果孔径太大,锂枝晶的生长可能会刺穿隔膜,造成短路或爆炸等事故[1]。场发射扫描电镜在锂电隔膜检测中的应用”使用扫描电镜可以观察隔膜的孔径尺寸和分布均匀性,还可以对多层和有涂覆隔膜的截面进行观察,测量隔膜厚度。传统的商业化隔膜材料多为聚烯烃材料所制备的微孔膜,包括聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)单层膜及PP/PE/PP三层复合膜。聚烯烃类的高分子材料绝缘不导电,并且对电子束非常敏感,高压下观察会导致荷电效应,高分子隔膜的精细结构也会被电子束损伤。国仪量子自主研发的SEM5000型场发射扫描电镜,具备低压高分辨的能力,可以在低压下直接观察隔膜表面的精细结构,并且不会对隔膜产生损伤。隔膜的制备工艺主要分为干法和湿法两类[2]。干法即熔融拉伸法,包括单向拉伸工艺和双向拉伸工艺,工艺过程简单,制造成本低,是锂离子电池隔膜生产的常用方法。干法制备的隔膜具有扁长状微孔(图1),但制备的隔膜较厚,且微孔均匀性差、孔径和孔隙率较难控制,组装后的电池能量密度低,主要应用于中低端锂离子电池。场发射扫描电镜在锂电隔膜检测中的应用”图1 干法拉伸隔膜/0.5KV/Inlens湿法即热致相分离法,将聚合物与高沸点溶剂等混合熔融,经过降温相分离、拉伸、萃取干燥、热处理定型等工艺制得微孔膜。与干法工艺相比较,湿法工艺稳定可控,制得的隔膜厚度薄、力学强度高、孔径分布均匀且相互贯穿(图2)。使用湿法工艺制得的隔膜虽然成本高于干法工艺,但组装后的电池能量密度高、充放电性能好,多应用于中高端的锂离子电池。结合国仪量子自主研发的孔径分析系统,可以对隔膜的孔径、孔隙率等特征进行快速自动化的分析(图3)。图2 湿法拉伸隔膜/1KV/Inlens图3 隔膜孔径分析/1KV/Inlens虽然聚烯烃类的隔膜广泛应用于锂离子电池中,但受材料本身力学性能、耐热性及表面惰性的限制,单纯的聚烯烃隔膜无法满足锂离子电池高安全性和高性能的要求。为此,需要对聚烯烃隔膜进行表面改性,以提高其力学性能、耐热性及与电解质的亲和力。其中,目前最常使用的方法就是对隔膜进行表面物理涂覆[3]。无机陶瓷材料(图4)具有耐热性好、化学稳定性高的特点,并且表面的极性官能团有利于改善聚烯烃隔膜对电解液的浸润性,故其常作为涂覆颗粒以增强隔膜的耐热性和电化学性能。图5为经无机陶瓷颗粒涂覆后隔膜的陶瓷面的表面形貌。图4 氧化铝陶瓷粉末/5KV/BSED图5 陶瓷涂覆隔膜/1KV/Inlens
  • 皓天设备发布东莞皓天耐寒耐热FPC折弯试验机新品
    东莞皓天耐寒耐热FPC折弯试验机:主要用于弯折FPC电路板(俗称软件电路板)作弯折测试;如手机、PDA、电子词典、手提电脑等电子产品FPC软板的耐挠折、耐屈折寿命检测试验。FPC耐弯折试验机以手机盖板玻璃连接瑞的PFC作弯折寿命测试。产品详情东莞皓天耐寒耐热FPC折弯试验机FPC耐弯折试验机主要用于FPC电路板(俗称软件电路板)作弯折测试 如手机,PDA,车载FPC,电脑FPC等电子产品软板的耐挠折,耐屈折寿命检测试验。 . FPC耐弯折试验机松下伺服马达动作控制,挠折定位准确,低噪声,可长时间使用 .采用特制之电源整流电路,提升电机及执行组件之长时间使用能力及抗干扰 .采用韩国AUTONIS光电开关作载荷感应,脉冲频率高,耐久使用 .采用LCD显示控制仪作程序输入,PLC控制,步进马达驱动 .参数设置包含:折挠角度、速度、测试次数、及电机回复到原点等 自动计数,试料弯折至断线无法通电时,并能自动停止操作。 东莞皓天耐寒耐热FPC折弯试验机設計5工位同時測試工作。 .摇摆头可以更换,2种测头;R0.38、R0.5、R1.0,夹具整体更换下部夹具台可以锁定或作为砝码上下滑动 .触摸屏操作控制测试,测试角度设置范围-180~+180度自由设定,速度10—80RPM可调,有断电记忆功能 东莞皓天耐寒耐热FPC折弯试验机测试标准:本机主要针对FPC排线在高温高湿双85,和低温下,做反复弯折试验,以一定的速度、行程、(角度)、计数的情况下做来回弯折试验,本机符合GB/T 2423.1-2016 试验A:低温试验方法\GB/T 2423.2-2016 试验B:高温试验方法\GJB 150.3-2016\IEC68-2-1 试验A:寒冷\GB 11158《高温试验箱技术条件》\GB/T10586-89 湿热试验箱条件。耐寒耐湿热FPC折弯试验机:型号:SMC-210PF-FPC工作室尺寸:500×700×600mm(宽×高×深) 外箱尺寸:1100×1780×1280mm(宽×高×深) 温度范围:-40℃~150℃ (任意可调)湿度范围:20%~98 % RH3.1 温度波动度±0.5 ℃3.2 湿度波动度±1.0%RH3.3 温度均匀度±2.0 ℃3.4温度偏差2.0 ℃3.5 湿度偏差3%RH以内3.6 升 温 速 率20℃→150℃/约45min(空载非线性约3℃/min)3.7 降 温 速 率20℃→0℃/约20min(空载非线性1.0℃/min)3.8 电源规格及功率AC 220V±10% 频率50HZ 功率:3.0KW 二、设备主要技术参数,FPC弯折5.1测试工位1个5.2试验产品尺寸0-15寸5.3测试角度0-180o可编程5.4弯折半径R1-R20手动调节,通过千分尺平台调节5.5 操作模式7寸彩色触摸屏5.6控制模式PLC5.7计数0-99999999次可设定5.8速度10-60次/分钟可设定5.9传动采用AC伺服电机,安装在温湿度箱外侧,必免电机在高温高湿,和低温环境下使用,让设备更安全,更耐用5.10根据样品设计,在测试区,采用铝合金材料加涂耐高低温和温湿度工艺处理。5.11在试验箱顶部加装照明灯,能让客户更清淅地调节产品的R角三、设备结构特征5.1结构特点箱体材料外壁材料:1.2mm冷轧板烤漆;内壁材料:1.0mm不锈钢板SUS﹟304 .保温材料100mm耐高温硬质聚氨酯泡沫(加阻燃材质)观察窗观察窗材料:三层导电膜发热钢化耐热中空玻璃(带除雾) 观察窗尺寸:有效视线W 160× H 200mm门厚度:大于80mm门尺寸:500×530mm(宽×高)门密封条:采用耐高温150℃、耐低温-80℃的硅胶门封条,密封性能好,不会因为温度的变化使门封条变硬,导致门漏气。 折弯机固定架内外箱两侧加补6.0MM钢板补强。让折弯工装和电机安装更安全可靠 创新点:针对FPC某一特定的应用领域而开发出的全新专用仪器 东莞皓天耐寒耐热FPC折弯试验机
  • 橡胶材料在真空条件下的热重测试
    TG/DTA(热重-差热同步热分析)被广泛用于评价树脂产品或橡胶产品等的耐热性。通过热重分析评价产品的耐热性时,需要模拟产品的实际使用环境来进行测定,例如在Ar,N2等惰性气氛下或Air,O2等氧化性气氛下进行测试。在一些特殊情况下,例如一些真空密封橡胶,需要评价材料在真空条件下的耐热性,这时就需要我们的仪器配备相应的附件来实现此功能。日立热重-差热同步热分析STA7200可选配真空控制附件,实现真空条件下的TG/DTA测试。下图是日立STA+真空控制系统的原理图: 下面让我们使用STA7200+真空控制系统测定不同真空度下密封橡胶的耐热性。■ 实验条件样品:密封圈橡胶样品量:10mg升温速度:10℃/min坩埚:铂金敞口坩埚真空度:常压,1000Pa,100Pa,10Pa■ 实验结果从上图可知,压力越小,样品的热分解温度越低,即样品的耐热性越差。■ 结论日立热重-差热同步热分析STA7200通过真空选配项,可在真空条件下进行热重测试。该真空选配项可按照测试需要进行连接,因此可分别进行常压测试和真空测试。通过此选配项,可得到同一样品在不同压力下的那热性。
  • 加州仍不确定是否将双酚A列入65列表
    2013年4月22日消息,近日,加州政府欲将双酚A(BPA)列入《安全饮用水及毒性物禁用法案》(California’s Safe Drinking Water and Toxic Enforcement Act)(65提案)进行规管的决定在4月19日遇到了障碍,起因是萨克拉门托(Sacramento)高等法院下令将BPA从该州生殖毒性列表中移除。   如果BPA最终被添加到加州65提案中,这意味着从该日起的一年后,所有在加州销售的消费品若BPA暴露高于尚未敲定的“安全港”水平,则需要在产品包装上张贴警示标签。   美国化学品委员会也提出诉讼,要求从65提案中完全移除BPA 而4月19日的初步禁令是该诉讼的结果。相反,一些科学家则呼吁该州为日均可接受暴露水平设定一个低于加州环境保护局环境健康风险评估办公室(OEHHA)的建议的290微克/天“安全港”水平的上限。   BPA是聚碳酸酯塑料使用过程中一种不可避免的污染物,因其粉末状和耐热性而被广泛使用。预计未来五年内BPA会受到高水平的监管和立法 今年夏威夷、马萨诸塞、纽约、北卡罗来纳、宾夕法尼亚、德克萨斯和波多黎各等地已相继提议限制玩具和其他儿童产品中的BPA。到目前为止,一些州也限制BPA在食品容器中使用,如婴儿奶瓶和鸭嘴杯。在联邦层面,食品药品监督管理局(FDA)已撤销了BPA可在婴儿奶瓶和鸭嘴杯中使用的许可,但发现并没有证据表明BPA与对人类暴露的伤害有关联。   美国玩具行业协会(TIA)将继续关注该话题的进展,及时让成员国了解在州、联邦和国际层面对BPA的要求的变化。
  • 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
  • 特尔诺发布特尔诺PP药品柜/器皿柜T-PP002新品
    创新点:特尔诺PP药品柜/器皿柜T-PP002,PP是抗腐蚀性的一种材料,专业储存腐蚀性的化学品物质。其密度小,易焊接和加工,具有优越的耐化性,耐热性及耐冲击性、无味是目前符合环保要求之工程塑料之一。相比上一代产品,整体设计为活动式,可随意抽取放在合适的隔层,自由组成各层空间,层板正反均可放置,反方向放置,四周立边可获得一定程度防溢效果。 特尔诺PP药品柜/器皿柜T-PP002
  • 仪器用久了,为什么不锈钢也生锈?
    p   对于不锈钢,相信大家都不会陌生。不锈钢以其优异的耐蚀性、成型性、相容性以及强韧性等系列特点应用于食品、医疗、科研等领域。但是提到不锈钢,只是说明其具有高强度的耐腐蚀性,其抗腐蚀能力的大小是随其钢质本身化学组成、加工状态、使用条件及环境介质类型而改变的。 如304不锈钢,在干燥清洁的大气中,有绝对优良的抗锈蚀能力,但将它移到海滨地区,在含有大量盐份的海雾中,很快就会生锈了;而316不锈钢则表现良好。因此,不是任何一种不锈钢,在任何环境下都能不生锈。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201801/insimg/692759cc-5434-46f0-800c-81bcb95ef982.jpg" title=" 1.jpg" / /p p   不锈钢是靠其表面形成的一层极薄而坚固细密的稳定的富铬氧化膜(防护膜),防止氧原子的继续渗入、继续氧化,而获得抗锈蚀的能力。一旦有某种原因,这种薄膜遭到了不断地破坏,空气或液体中氧原 子就会不断渗入或金属中铁原子不断地析离出来,形成疏松的氧化铁,金属表面也就受到不断地锈蚀。如果不锈钢接触的介质中富含氯离子,不锈钢就会发生应力腐蚀、孔蚀、晶间腐蚀,会加剧不锈钢的生锈情况。 /p p   不锈钢表面粘附有机物汁液,在有水氧情况下,构成有机酸,长时间有机酸会对金属表面产生腐蚀。 /p p   在有污染的空气中(如含有大量硫化物、氧化碳、氧化氮的大气 ),遇冷凝水,形成硫酸、硝酸、醋酸液点,引起化学腐蚀。 /p p    strong 防止仪器的不锈钢被腐蚀的案例: /strong br/ /p p   德国WIGGENS超细研磨仪,为了保证其刀头和筛网具有高强度以及耐热性,因此选择了德国原产的1.4034马氏不锈钢。通过热处理可以调整其力学性能,其在大于550℃高温介质工作条件下短时间或长时间使用时,仍能保证其良好机械性能的钢为耐热钢,根据合金含量的不同(Al、Cr、Ni),最高使用温度可达1150℃。在保证强度的前提下,其耐腐蚀性效果可能没有奥氏不锈钢S316的优良。因此实验人员在处理完样品时,需要及时进行清洗,并在清洗过后直接进行干燥便可有效保护不锈钢刀头和筛网,防止其生锈。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201801/insimg/9b3e195e-1137-42b7-a977-fbad0333c7c0.jpg" title=" 2.jpg" style=" width: 521px height: 486px " width=" 521" vspace=" 0" hspace=" 0" height=" 486" border=" 0" / /p p style=" text-align: center " strong WIGGENS 超细研磨仪 /strong /p
  • 金属材料、涂层的快速分析利器——手持式XRF分析仪
    为了更好地帮助仪器用户通过此次财政贴息贷款选购适合的仪器设备,仪器信息网联合多家优质仪器厂商上线了专门的仪器展示专题,提升用户选购仪器的效率;同时面向广大仪器厂商发起征稿活动,仪器厂商可围绕“2000亿贴息贷款政策下,如何助力快速选型采购”这一主题进行原创稿件创作(字数1000字左右),稿件一经采用将发布在仪器信息网上并收录到相关专题中。专题链接:https://www.instrument.com.cn/topic/txdk2022.html近期,2000亿贴息贷款政策正进行的如火如荼,高校和相关企业都在加紧申报购买需要的仪器设备。金属材料,作为目前工业中使用量最大的材料种类,一直就是科研攻关的热点领域,同时,相关企业生产也离不开金属材料的检测分析。为了帮助高校和相关企业更好更快的选择心仪的仪器设备,朗铎科技特别推出了此文章,希望对金属材料及涂层相关的高校和生产企业提供一定的帮助。对于生产企业来说,为保障产品的可靠性和生产过程中的和安全性,用于制造质量保证和控制的金属合金验证十分重要。从金属生产到服务中心和分销商,从组件制造到最终产品组装——材料混淆的可能性非常大,可追溯性的需求现在是重中之重。对于生产企业金属材料检测可以采用的检测方式有很多,如原子吸收光谱法(AAS)、滴定法、电感耦合等离子体光谱法(ICP)等,但这些方法都无法做到无损检测,而且检测周期长,无法对来料进行全部检测,这时候X射线荧光光谱法(XRF)就可以大展拳脚!XRF的优势在于无损、快速、准确,可以对所有来料进行快速筛查,对生产过程中的质量进行实时监控,是相关金属企业的必备工具,其中手持式XRF使用最为广泛,它方便携带,且可以检测成品及一些不好触及的位置,已经成为一些企业的必备仪器。手持式XRF分析仪可在多个领域进行材料检查:1. 过程物料识别——管道系统和其他工艺组件的例行检查,以确保加工流中不存在不相容合金(Retro PMI)2.维护和制造相关的材料标识——确保在施工和维护程序(新管道、阀门等)期间不会将不相容的合金插入工艺流中。3. 来料 QA/QC——确保您收到的材料与订单相符4. 出货 QA/QC——对客户进行最终检验和认证装运5.库存管理与恢复——确保材料的隔离受到控制,也可协助回收“丢失”的材料以正确地重新放入供应链除上述合金材料外,金属涂层工艺在金属制造中也非常普遍,其工艺可用于装饰目的或增强金属制品表面的物理或化学性能。金属镀层可用于增强金属的耐蚀性、耐磨性、耐热性、导电性、附着力、可焊性和润滑性。涂层过厚会显着增加制造成本,而涂层过薄会导致产品失效。为了避免这些可能,控制涂层重量或涂层厚度在金属表面处理、制造、汽车和航空航天工业中至关重要,以确保组件具有正确的特性并同时优化生产成本。过去,XRF分析技术一直用于固定式或台式仪器测量涂层厚度。但是,必须将样品放入分析仪样品仓内或靠近分析仪样品仓以便使用固定式 XRF 方法进行分析,这使得在不切割样品的情况下测量大型和重型零件上的涂层厚度变得不切实际。现在,使用手持式 XRF 分析仪可以克服这一限制,手持式XRF涂层测厚分析技术俨然成为一种成熟的金属和合金鉴定技术。朗铎科技 Niton XL2、XL3 和 XL5 系列由朗铎科技代理的赛默飞世尔 Niton XRF 分析仪(全国总代理)可在几秒钟内提供合金等级鉴定和化学分析。它们被用于制造车间、铸造厂、服务中心和石化精炼厂,以验证来料合金、恢复丢失的材料可追溯性并确认成品——所有这些都是无损完成的。朗铎科技的客户已经确定他们不能再依赖工厂测试报告 (MTR),而是亲自动手来确认材料成分的全检。 从低合金钢到不锈钢再到超级合金,从钛合金到稀有元素——Niton 合金分析仪为您提供无法从一张纸上获得的材料可靠性信心。从最简单的到最复杂的涂层样品,Niton 手持式XRF分析仪涂层模式均可满足分析要求,并提供准确的结果。用 Niton 手持式XRF分析仪进行涂层分析的操作界面简单直观,用户可根据 AISI/ASTM、DIN 或 GB 标准选择涂层类型,并使用元素列表或可用合金库输入涂层和基材的组成即可使用,近乎“开箱即用”无过多调整及设置。为确保满足客户的涂层规格,需要在生产前、在线或最终产品 检验期间进行质量控制。Niton XRF 分析仪帮助操作员: • 通过测量金属等级和成分,确保收到的货物与采购订单相符 • 通过最小化生产错误降低生产成本- 涂层太薄Niton XRF 分析仪可能导致耐腐蚀性差、保修成本高和 / 或产品故障 - 涂层太厚会增加生产成本- 无损分析意味着不需要切割或损坏高价值产品 • 通过多次测量和自动平均,确保整个产品的涂层一致,从而提高质量 • 提供更快的运行速度,立即产生结果,无需样品制备(与统计取样和实验室分析相比,后者耗时) • 通过简单的报表生成工具生成质量报告和证书 • 创建从进货检验到产品出厂的产品审计跟踪 • 遵守国际方法 ISO 3497 和 ASTM B568,实现安全生产 无论是在现场还是在车间,Niton XRF 分析仪都能使您随时应对最具挑战的工业环境,操作人员可检测各种材料,满足不同分析需求。识别纯金属和合金,检测杂质元素或获取涂镀层数据,真正实现多应用合一—— Niton XRF分析仪随时应对各种分析挑战。 除了金属材料检测和涂层快速无损检测外,朗铎科技 Niton XRF 分析仪还可以应用于石油化工、能源电力、汽车制造、地质地矿、文博考古等领域。感兴趣的老师欢迎联系朗铎科技,点击进入朗铎科技展位(https://www.instrument.com.cn/netshow/SH103331/),了解更多信息。
  • WHEATON硼硅33玻璃 —实验室玻璃器皿的理想选择
    玻璃器皿是是实验室必备是常规用品。日常工作中,常用的实验室玻璃器皿有试剂瓶,量筒、滴定管、容量瓶、温度计、试管、烧瓶、烧杯、锥形瓶、漏斗、滴管、玻璃棒等。 实验室对常规用玻璃的要求:耐热 、耐低温、干燥、储存、可重复使用等。随着各种实验技术的发展,实验室对玻璃的使用提出了越来越严格的要求。硼硅33玻璃的出现,满足了绝大部份实验室对玻璃的苛刻要求。在这里我们就硼硅33玻璃的属性进行介绍:1) 化学属性 * 耐水性 Class 1 (as per ISO 720) * 耐酸性 Class 1 (as per DIN 12116) * 耐碱性 Class 2 (as per ISO 695) 2)物理属性 * 硼硅33玻璃 耐热性 * 最高使用温度 500°C * 525°C 软化温度 * 最低使用温度 -70°C 3)耐热冲击 * 膨胀的线性相关系数 硼硅33玻璃 α = 3.3×10-6/ K 普通钠钙玻璃 α = 9.1×10-6/ K * 硼硅33玻璃内没有应力=高耐热冲击性4)硼硅33透明玻璃的光学性质 * 光谱范围内的光可以全透(没有吸收)* 在紫外线范围内不穿透,在红外线范围内穿透 5)硼硅33棕色玻璃的光学性质 * 500nm以上的光线不穿透 * 用于储存和保护光敏感物 上述说明了硼硅33玻璃的特点。硼硅33玻璃和钠钙玻璃(普通玻璃)究竟有什么不同? 硼硅33玻璃和钠钙玻璃之间的成分差异硼硅33玻璃 普通玻璃(钠钙玻璃)二氧化硅81 % 69% 氧化硼 13% 1% 氧化钠、氧化钾 4% 13%/3% 氧化铝2% 4% 氧化钙-5% 氧化镁-3% 氧化钡-2%硼硅33玻璃和钠钙玻璃之间的耐受性差异 硼硅33玻璃钠钙玻璃耐水解等级13(USP/EP) 1级Yesno热冲击100 or 160K30K最高使用温度500°C100°C硼硅33玻璃和钠钙玻璃(普通玻璃)在成分上和耐受性上的差异,直接体现在实验室在玻璃的使用上。1,普通玻璃在存储液体方面的限制因为普通玻璃含有的钠13%,钠离子容易和水发生反应 ,存储溶液 PH值容易转成碱性 ,PH值变化容易影响产品的稳定性。硼硅33玻璃 4% 这意味着硼硅33玻璃的PH值变化更小。2,普通玻璃在热冲击方面的限制钠钙玻璃的安全热变化是30K 。硼硅33玻璃最高耐热变化是160K。最高使用温度方面,普通玻璃是100°C,硼硅33玻璃500°C。实验室在涉及高温使用玻璃和热变化较大情况下使用的玻璃,需要高硼硅玻璃。3,生物耐受性限制因为硼硅33璃的整体性能要高于钠钙玻璃。生物培养需要较高的培养条件,玻璃器皿往往要经过高压蒸汽灭菌或干热灭菌。因此在做生物培养,尤其是细胞培养相关操作时,需要使用高硼硅玻璃。北京桑翌实验仪器研究所,有大量美国WHEATON和德国DURAN玻璃产品的现货库存,为广大客户提供最优质的玻璃产品。
  • 中国化学会第27届学术年会:大会报告
    仪器信息网讯 2010年6月20日--23日,由中国化学会主办、厦门大学承办、中国科学院福建物质结构研究所协办的“中国化学会第27届学术年会”在厦门大学隆重开。   在大会开幕式、闭幕式之后进行了大会报告,报告内容就分析化学的一些宏观问题以及一些技术方面的新成就、新进展进行了交流。大会报告如下:   President-elect Royal Society of Chemistry,Department of Chemistry Imperial College David Phillips博士:Towards Targeted Photodynamic Therapy   光动力疗法(Photodynamic Therapy,PDT)是利用光动力效应进行疾病诊断和治疗的一种新技术。其作用基础是光动力效应。这是一种有氧分子参与的伴随生物效应的光敏化反应。其过程是,特定波长的激光照射使组织吸收的光敏剂受到激发,而激发态的光敏剂又把能量传递给周围的氧,生成活性很强的单态氧,单态氧和相邻的生物大分子发生氧化反应,产生细胞毒性作用,进而导致细胞受损乃至死亡。David Phillips博士报告中介绍了其课题组近年来在光动力疗法研究方面所取得成果。   中科院大连化学物理研究所、催化基础国家重点实验室 包信和院士:纳米约束体系的催化特性   催化作为关键的核心技术,长期以来在国民经济的诸多方面,如石油炼制、合成化肥、合成纤维和汽车尾气处理等发挥了巨大的作用。随着纳米技术的发展和对纳米体系理论认识的不断深入,人们发现,在不添加其他组分和不改变表面结构的条件下,通过改变体系的尺度(如纳米尺度)也能有效地调控体系的价电子分布和能量,据此可以调控催化剂与反应分子间的电子传递,从而调变体系的催化反应性能。   包信和院士报告结合近年来在金属纳米粒子(零维)、金属和氧化物填充的复合纳米碳管(一维)和表面纳米薄膜(二维)的结构、电子特性,以及对表面吸附和催化反应的影响等方面的研究的最新结果,对金属纳米粒子的“量子尺寸效应”、表面纳米薄膜的“量子阱态”和界面的“限域效应”和复合纳米碳管的“协同束缚效应”,以及在对催化剂性能影响等进行讨论,并结合 CO 的选择氧化反应(PROX)、合成气制液体燃料(F-T 过程)和合成气直接制备低碳烯烃和低碳醇等催化过程中金属和金属氧化物催化剂显示的明显的纳米效应进行系统讨论。   香港科技大学化学系 唐本忠院士:聚集诱导发光:现象、机理和应用   传统观念认为生色团的聚集将导致荧光猝灭,与之截然相反,聚集诱导发光(AIE)是指一类在溶液中不发光的分子在聚集态发光的现象。   唐本忠院士报告讲述了其课题组发现AIE现象,并提出分子内旋转受限是导致AIE 现象的机理假设的研究过程。并介绍,在基于机理理解的基础上,发展多种涵盖整个可见光范围的发光效率高达100%的荧光和磷光AIE分子,以及将这些小分子转化成具有 AIE 特性的高分子的研究过程。最后,唐本忠院士举例介绍了AIE 小分子及聚合物的特殊功能和应用前景。   中国科学院化学研究所、分子科学中心江雷院士:Bio-Inspired、Smart、Multiscale Interfacial Materials   仿生智能材料应是一个与自然生物一样拥有各种功能的、“活”的材料,他们必须具备三个基本要素:sense、drive and control。   江雷研究员在世界上首次提出的“纳米界面材料的二元协同效应”新思想揭示了生物体表面超疏水性的机理,指导相关仿生材料的可控制备,在超双亲/超双疏功能材料的制备和性质研究等方面取得了系统的创新成果。   中国石化北京化工研究院 乔金樑教授:橡胶增韧塑料体系中微观结构的调控   橡胶增韧塑料会引起塑料耐热性能的下降,影响塑料在很多领域的应用。例如,橡胶增韧的环氧树脂和酚醛树脂均会使耐热温度下降,不能达到使用无铅焊料的耐热要求。   乔金樑教授及其课题组发明并工业化了一种具有特殊微观结构的复合材料,既纳米空心球包覆橡胶粒子改性塑料材料,使塑料韧性大幅度提高的同时,耐热性也得到大幅度提高。最后,乔金樑教授报告中对期课题组的相关研究成果进行了介绍。   厦门大学化学化工学院化学系、固体表面物理化学国家重点实验室 孙世刚教授:微观结构和分子水平电催化   在表面原子排列结构层次揭示电催化剂性能与结构的内在联系规律,从分子水平认识电催化反应机理,是在在微观结构层次设计和研制高性能催化剂、推进电化学能源转换(燃料电池)和新物质制备(电合成)等重大应用的基础。   孙世刚教授及其课题组的研究涉及电化学、表面科学、纳米材料等多学科交叉和原位谱学、表面和结构分析等先进的实验方法。报告中重点综述了课题组近年来在Pt单晶模型催化剂、Pt纳米催化剂表面结构控制电化学合成,以及发展先进的电化学原位红外反射光谱方法探明直接有机分子燃料电池的阳极过程机理等研究的最新进展。
  • 食品安全频曝“门事件”
    食品安全问题一直是国家和百姓关注的问题,继2009年的多美滋“麦芽糊精门”、 统一、农夫的“砒霜门”、农夫山泉的“水源门”、 乳业的“苯甲酸门”等一系列食品问题“门”事件之后,2010年初,食品安全新的“门事件”已初现端倪。   家乐福被暴“面包门”   2010年1月,宁波家乐福江东店的一位员工因不堪忍受良心的煎熬,自主向媒体揭发家乐福面包房存在的一些卫生问题:1、用劣质原料制作面包蛋糕,用散了黄的鸡蛋,变质的面粉 2、使用过变质原料3、操作间卫生状况令人堪忧:老鼠、蟑螂是常客 4、炸甜甜圈的油一年不换等等一系列的食品安全问题。据当地食品卫生局的调查,事实属实,于是轰轰烈烈的“面包门”事件拉开了序幕,最后家乐福负责人向全体消费者道歉并作出改进承诺。   鱼翅呈现“人造门”   最近,在上海地区的一些粤菜和海鲜酒楼、餐厅的饭桌上出现了价格不等的“人造”合成鱼翅。另外,据上海市普陀区质监局就曾根据市民举报,在曹杨路一家无证鱼翅加工厂查获双氧水、厚碱胶等物,经现场抽样检测,成品鱼翅中竟然含有有双氧水的残留。   据全国餐饮业国家级评委、药膳专业委员会秘书长夏金龙说,目前市场上的合成鱼翅一般都是用鱼胶和明胶做成,这种胶体采用的是鱼皮提取的有机物,为了让胶体耐热,还会加入琼脂和其他添加剂,以增加耐热性和粘性,长期食用胶体和添加剂对身体无益。   “螺旋藻”瘦身胶囊遭遇“伪造门”   2010年3月,宁波市市场上出现了一些冒牌保健食品,宁波市镇海区食品安全委员会办公室日前接到群众投诉,称骆驼某药店销售的“螺旋藻”涉嫌假冒。该区食安办立即组织相关职能部门赶赴现场,发现被投诉的保健食品全名为“修身乐”螺旋藻强效瘦身胶囊,由东营联邦大振生物工程有限公司出品,批准文号为卫食健字(2000)第0864号,实为伪造文号生产。   同仁堂遭受“假冒门”   近日,北京同仁堂股份有限公司举报,“同仁堂牌益康胶囊”、“同仁益康胶囊”等产品被不法分子假冒该公司及其相关企业的批准文号,违法宣传和销售保健食品。北京同仁堂股份有限公司虽然持有批准文号为“国食健字G20040380”和“国食健字G20041059”的保健食品注册批件,但从未生产过相关产品。   餐盒陷入“毒药门”   2010年3月中旬,董金狮所在的民间环保机构在北京两家著名的饭店“老边饺子”和“东来顺涮羊肉”消费、打包之后,将餐盒送往一家专业的检验机构检测。检测结果触目惊心:两家饭店使用的餐盒虽然生产厂家不同,但检测结果显示,它们的正己烷蒸发残渣均超过国家标准20倍,而乙酸蒸发残渣则超标了近150倍。这意味着,如果长时间用这种餐盒盛放含有油和醋的食物,人们将会“吃掉1/3的餐盒”。他在接受采访时还指出,不仅是一次性餐盒,我们平常使用的纸杯、塑料杯和矿泉水瓶都可能隐藏着致病风险。   “民以食为天”,食品安全不仅关系到百姓的身体健康,而且更关系到一个国家的前途命脉。国家已经制订了《消费者权益保护法》来保护消费者的基本权利,而且两会也一再强调食品安全问题,但是一些商家却熟视无睹,制造了一个个的食品安全“门”事件。我们不希望一个个“问题门”再继续出现,我们呼吁全体消费者行动起来,举报、遏制假冒伪劣食品,早日告别不干净的食品,吃上绿色、原生态的食品,为自己及子孙后代打造安全健康的食品“门”。
  • 断路器28昼夜及温升特性试验装置与天津电传所喜结善缘
    随着家用及类似场所用过电流保护断路器应用范围不断扩大,对此类断路器的性能要求也越来越严格,GB10963.1-2005《电气附件 家用及类似场所用过电流保护断路器 第1部分:用于交流的断路器》标准的要求,对家用及类似场所用过电流保护断路器产品的耐热性、耐异常发热和耐燃、温升试验及功耗测量、脱扣特性、运行短路能力等检验项目提出了较为严格的要求;每一年国家市场监督管理总局对家用及类似场所用过电流保护断路器产品质量国家监督抽查结果总会有很多企业的产品是不符合标准的规定。Delta德尔塔仪器针对GB10963.1-2005标准中28天(昼夜)试验专门设计研发了相应的28昼夜试验装置,通过实际试验验证断路器长期工作的可靠性。 2020年底,Delta德尔塔仪器接到天津电气科学研究院有限公司(原天津电气传动设计研究所)委托非标定制一款“断路器28昼夜及温升特性试验装置”,天津电传所老师对设备提出的要求如下,设备定制生产周期要求两个月内完成。本项目设备已经于2021年3月份顺利验收结束。 (Delta德尔塔仪器交付天津电传所&28昼夜及温升特性试验台) 1、设备概述: 1.1、总说明 本“采购技术要求”所要求采购的 28 周期试验装置用于“天津电气科学研究院有限公司低压元器件直流短路、交直流寿试验能力提升项目”。该设备以满足相关工程的试验能力为准,设备供应商为此可以进行必要的优化与性能提升,故最终技术数据以最终实际协商一致的数据为准。1.2 、供货范围: 本“采购技术要求”所要求的供货及服务范围包括:28周期试验装置的设计和制造与检验、运输、现场安装以及其他必要的售后服务和培训等。1.3、运行条件:海拔高度:≤1000m;环境温度:-10℃~+45℃;z大日温差:≤25℃;日相对湿度平均值:≤95%;安装地点:户内;一般情况下仅有非导电性污染,必须考虑到凝露和潮湿引起的绝缘下降。2、性能要求:2.1、功能用途 依据国家标准GB10963.1中9.9款,对MCB进行28 天试验、断路器1.13~1.45倍延时脱扣试验,也适用于GB16916.1第9.22.1.5中1.25倍脱扣电流试验。兼顾产品做200A 以下的温升试验,环境温度、湿度本设备不包含。 2.2、技术标准: 本项目设备的设计、制造、试验等遵循以下标准,但不限于此,且下列相应标准号的标准在合同签订时有更新版本发布时,应满足该更新标准要求。(1)GB10963.1-2005 电气附件 家用及类似场所用过电流断路器 第 yi 部分:用于交流的断路器;(2)GB 10963.2-2008 家用及类似场所用过电流保护断路器第 2 部分:用于交流和直流的断路器;(3)GB16917.1-2014 家用和类似用途的带过电流保护的剩余电流动作断路器(RCBO)第 1 部分:一般规则;(4)GB14048.2-2008 低压开关设备和控制设备 第 2 部分:断路器。 3 、主要设备(部件)技术要求: 3.1 、电源构成: 本装置为三相电源,也可以作为 3 个单相回路进行检测。 3.2、关于输出电压的要求: 标准要求:电路的开路电压至少为 30V,分辨率不低于 0.1V。电源具备电容补偿, 以减少对实验室电源的容量要求。测试电流:0~200A 可长期连续工作,分辨率 0.1A。电流波形:正弦波。3.3、其他要求: 装置应配备稳流功能,配备 9 个工位的续流功能(即可同时进行 9 只 3 相试品的串联试验)。续流要求时间在 1~2s 内实现,并能防止续流后瞬间的电流过冲。装置应具备触摸屏或液晶显示器等元件用于电流显示和设定。标准规定在z后一个周期后需要将电流升到 1.45In,因此要求能够实现至少 2 段电流和时间设定,用于实现断路器特性检测 2 种电流的转换功能。2 个电流转换之间的时间应保证“5s 内稳定的从第yi个电流稳定的升到第二个电流”。3.4 、温升测量记录测试通道:54 通道;设备能带电测量:测量范围:0-200℃;温度传感器:镍铬—镍硅热电偶测量精度:0.2 级;温度曲线显示:具有温度数值以及曲线显示记录;系统应带记录温升的功能,在z后一个流过电流期间,应测量接线端子的温升。 3.5、安全配置:漏电保护,短路保护,过流保护,运行指示,试验结束指示,故障报警自动停机。 3.6 、其他要求 具有基于 Modbus RTU 或 Modbus TCP 通讯协议,可组成计算机控制的智能型设备。 4、安装与调试 在设备安装完毕后,需要根据相关设计文件和订货设备的技术资料,进行调试工作。调试前需确认技术资料完整、有效,与系统及设备实物状况一致,对备进行检查以及完好性和功能验证,也包括参数整定等。 天津电气科学研究院有限公司(原天津电气传动设计研究所)是原国家机械工业部直属研究所,现为中国机械工业集团有限公司所属科技型企业,主要从事电气传动自动化系统工程、中小型水力发电设备成套、低压电控配电装置和新能源电控设备的科研开发、生产制造和检测认证。自1954年8月成立以来,荣获了150余项省部级以上科技奖励,取得了近千项科技成果,承接了万余项国内外工程项目,见证了国家冶金、矿山、交通、国防、电力、石化等国民经济支柱行业的技术进步和产业发展。天津电传所是国家ji"国家电控配电设备产品质量监督检测中心"和部属 "中小型水力发电设备产品质量监督检测中心"的挂靠单位,所拥有的先进检测手段多年来承担着行业产品的试验、检验和认证任务,特别是低压配电产品强制性安全(3C)认证工作。依托于该所的"电气传动国家工程研究中心"拥有电气传动及自动化工程化系统和产业化产品的各类实验室,为国家电气传动工程化研究开发与工程化验证能力以及产业化开发提供了优越的科研条件,大大提高了国家电气传动及自动化行业的技术水平和装备水平。 Delta德尔塔仪器专业致力于为3C低压电器企业提供符合IEC 60898-1:2015+A1:2019 电气附件.家用和类似设施用的过电流保护断路器.第yi部分:交流操作断路器 《Electrical accessories - Circuit-breakers for overcurrent protection for household and similar installations - Part 1: Circuit-breakers for a.c. operation》、GB14048.1-2012《低压开关设备和控制设备 第yi部分:总则》、GB14048.2-2008《低压开关设备和控制设备 第yi部分:断路器》、GB10963.1-2005《电气附件-家用及类似场所用过电流保护 断路器 第yi部分:用于交流的断路器》、GB 10963.2-2008 《家用及类似场所用过电流保护断路器第 2 部分:用于交流和直流的断路器》、GB 16917.1-2014 《家用和类似用途的带过电流保护的剩余电流动作断路器(RCBO)第yi部分 一般规则》、IEC60947-1:2011《Low-votage switchgear and controlgear Part1:General rules》、IEC60947-2:2006《Low-votage switchgear and controlgear Part1:Circuit breakers》等标准的检测设备。 Delta德尔塔仪器为3C低压电器实验室提供以下项目的专业检测设备:低压断路器——检验项目及设备低压开关、隔离器、隔离开关及熔断器组合电器 ——检验项目及设备一般工作特性额定运行短路分断能力额定极限短路分断能力额定短时耐受电流带熔断器的断路器的性能综合试验耐湿热性能试验附录B剩余电流保护断路器附加试验附录C用于相地系统中的断路器附加试验附录F电子过电流保护断路器附加试验附录H用于IT系统中的断路器附加试验温升介电性能泄漏电流额定接通和分断能力操动器机构的强度操作性能额定短时耐受电流额定短路接通能力熔断器保护的短路耐受能力熔断器保护的短路接通能力耐湿热性能抗非正常热和着火危险过载试验接线端子机械性能电磁兼容(EMC)(如适用)低压机电式接触器和电动机起动器——检验项目及设备机电式控制电路电器——检验项目及设备耐湿性能耐非正常热和着火危险温升动作条件及动作范围介电性能额定接通和分断能力外壳防护等级(如适用)接线端子的机械性能接触器耐受过载电流能力约定操作性能短路条件下的性能电磁兼容(EMC)(如适用)辅助触头的通断能力和额定限制短路电流(如适用)保护功能报警功能控制功能(验证面板控制功能)热记忆功能故障记忆功能(验证面板显示)一般工作特性额定运行短路分断能力额定极限短路分断能力额定短时耐受电流带熔断器的断路器的性能综合试验耐湿热性能试验附录B剩余电流保护断路器附加试验附录C用于相地系统中的断路器附加试验附录F电子过电流保护断路器附加试验附录H用于IT系统中的断路器附加试验交流半导体电动机控制器和起动器——检验项目及设备控制和保护开关电器(设备)——检验项目及设备介电性能温升极限操作性能动作和动作范围混合式电器中串联的机械开关电器的接通和分断能力及约定操作性能短路条件下的性能接线端子的机械性能带外壳的控制器和起动器防护等级EMC的试验耐湿性能动作范围温升介电性能操作性能短路条件下的性能接通和分断能力电磁兼容性耐湿性能抗非正常热和着火危险外壳防护等级接近开关——检验项目及设备自动转换开关电器——检验项目及设备标志温升介电性能正常条件和非正常条件下开关元件的接通和分断能力限制短路电流性能结构要求防护等级动作距离操作频率电磁兼容性冲击耐受能力振动耐受能力耐湿性能抗非正常热和着火危险附录BII级封装绝缘的接近开关的附加试验具有整体连接电缆的接近开关的附加试验结构要求操作操作控制、程序及范围温升介电性能接通和分断能力操作性能能力短路接通能力短路分断能力短时耐受电流限制短路电流EMC耐湿性能抗非正常热和着火危险外壳防护等级设备用断路器 ——检验项目及设备家用及类似用途机电式接触器 ——检验项目及设备标志检查一般规则检查、机构检查电气间隙和爬电距离标志耐久性螺钉、载流部件及其连接的可靠性,连接外部导体的接线端子的可靠性防触电保护耐热耐异常发热和耐燃防锈介电性能温升28昼夜试验耐漏电起痕脱扣特性额定电流下的性能额定通断能力下的性能在规定的过电流条件下的性能限制短路电流能力温升试验动作与动作范围额定接通和分断能力介电性能约定操作性能耐湿性能过载电流耐受能力抗锈性能标志耐久性耐撞击性能检验电气间隙和爬电距离接线端子的机械性能安装、维修用螺钉和螺母性能验证耐热性能抗非正常热和着火危险试验耐漏电起痕耐老化性能外壳防护等级短路条件下的性能
  • 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。
  • 滨松成功研发出适用于高功率CW激光器的空间光调制器
    滨松公司利用其独特的光学半导体制造工艺,成功研制出世界上最大规模的液晶型空间光调制器(Spatial Light Modulator,以下简称SLM※1),该SLM的有效面积约较以往产品增加了4倍,且耐热性更高。该开发器件可应用于工业用高功率连续振荡(以下简称CW)激光器,实现激光分束等控制,应用到如金属3D打印,以激光烧灼金属粉来模塑成形车辆部件等,同时有望提高激光热加工的效率和精度。本次研发项目的一部分是受量子科学技术研发机构(QST)管理的内阁办公室综合科学技术和创新会议战略创新创造计划(SIP)第2期项目“利用光和量子实现Society 5.0技术”的项目委托,开展的研发工作。该开发器件将于4月18日(星期一)至22日(星期五)在横滨Pacifico(横滨市神奈川县)举办为期5天的国内最大的国际光学技术会议“OPIC 2022”上发布,敬请期待。※1 SLM:通过液晶控制激光等入射光的波前,调整反射光的波前形状,来校正入射光的光束和畸变 等,是可自由控制激光衍射图形的光学设备。传统开发产品(左)和本次研发器件(右)产品开发概要本次研发的器件是适用于高输出功率CW激光器的SLM。激光器分为在短时间间隔内可重复输出的脉冲激光器和连续输出的CW激光器。脉冲激光器可以减少热损坏,实现高精度加工;而CW激光器可用于金属材料的焊接和切割等热加工,因此成为激光加工的主流。滨松凭借长期以来积累的独特的薄膜和电路设计技术,已经成功开发了全球耐光性能最佳,适用于工业脉冲激光器的SLM。通过应用SLM,将多个高功率脉冲激光光束进行并行加工,相较于仅聚焦到1个点的加工方式,它的优势在于它可以实现碳纤维增强塑料(CFRP)等难加工材料的高速、高精度地加工。但在应用于CW激光器时,存在随着SLM温度上升导致性能下降的问题。SLM结构和图形控制原理SLM由带像素电极的硅衬底、带透明电极的玻璃衬底,以及两衬底中间的液晶层组成。它通过控制在像素电极上的液晶的倾斜角度,来改变入射光的路径长度然后进行衍射。其结果便是,通过对入射光进行分支、畸变校正等,实现对激光束照射后衍射图形的自由调控。此次,滨松公司运用了大型光学半导体器件在开发和生产中积累的拼接技术(※2),将SLM的有效面积扩大到30.24×30.72 mm,约为现有尺寸的4倍,为世界上最大的液晶型SLM,也因此它可以减少SLM单位面积的入射光能量。同时,由于采用耐热性和导热性俱佳的大型陶瓷衬底,提高了散热效率,成功地抑制了因CW激光器连续照射而引起的温度升高,使得SLM可适用于工业用的高功率CW激光器。此外,大面积硅衬底在制造过程中容易出现弯曲、平整度恶化的情况,进而导致入射图形的光束形状产生畸变,针对这一问题我们运用了滨松独特的光学半导体元件生产技术,使SLM在增大面积的同时,保持了衬底的平整度。至此,实现了光束的高精度控制。※2拼接技术:在硅衬底上反复进行光刻的技术。适用于完成无法一次性光刻的大型电子回路。本次研发的器件适用于工业用高功率CW激光器,实现多点同时并行加工,有望提高如金属3D打印为代表的激光焊接和激光切割等激光热加工的效率。此外,通过对光束形状进行高精度的控制,该开发器件可根据对象物体的材料和形状进行优化,进而实现高精度的激光热加工。今后,我们将继续优化SLM结构中的多层介质膜反射镜,以进一步提高耐光性能。此外,我们也会将此开发器件搭载到激光加工设备中,进行实际验证实验。研发背景SIP第2期课题旨在通过将网络空间(虚拟空间)和物理空间(现实空间)高度融合的信息物理系统(Cyber Physical System,以下简称CPS)验证具有革命性的创新型工业制造。其中,“利用光和量子的Society 5.0实现技术”中,我们研发的主题包括激光加工在内的3个领域,旨在通过CPS激光加工系统验证创新型制造的可能性。随着CPS激光加工系统的实现,我们期待通过AI人工智能收集在多种条件下用激光照射物体得到的加工结果数据,选择最佳的加工条件,进而优化设计和生产过程。SLM被定义为CPS激光加工系统中必需的关键设备,为此,我们将继续致力于提高SLM的性能。本次研发的器件在CPS激光加工系统中的应用场景主要规格
  • 电子束对样品的热损伤及应对方式——安徽大学林中清33载经验谈(16)
    【作者按】在进行扫描电镜测试时,最让测试者感到头痛的往往是电子束对样品的热损伤。因为一旦产生热损伤,那么样品的表面形貌信息将彻底的消失。热损伤和荷电现象都会带来形貌像的形变,因此很多人(包括不少专业人士)都将样品的荷电做为形成样品热损伤的原因之一。其实这是个误解,样品荷电现象虽然对形貌像有改变,但是它不会对样品形成破坏,在改变测试条件克服荷电影响后,还是可以得到完整形貌像。但是热损伤就不是这样了,一旦发生热损伤,则该样品细节将不复存在,此后无论采取何种方式都无法获取这些信息。热损伤是如何形成的?那些样品容易形成热损伤?又有哪些因素是造成样品热损伤的关键因素?该采取何种方法来减轻或消除电子束对样品热损伤,获得相对完整的样品信息?一、电子束对样品热损伤的形成当高能电子束轰击样品时,高能电子束会与样品原子之间形成能量交换,形成所谓的“非弹性散射”。交换的能量中只有很少的一部分用于激发样品的特种信息,二次电子、光电子等,大部分能量都将转换成热能而驻留在样品中,使得样品局部温度上升,达到一定程度,就会对该处细节形成破坏,也就是热损伤。高能电子束轰击样品形成局部温度上升,该处升温究竟能达到多少呢?关于这一点目前都是以Castang升温公式为参考。依据Castang升温公式:V0(kV) 加速电压,i(μA) 探针电流,d(μm) 电子束直径,K 材料热导(Wcm-1k-1)其中加速电压、束流及束斑大小是造成样品升温的主要外部因素。而样品本身的热导率是形成温度上升的主要内部因素。一般观点都认为,容易形成荷电的样品,其漏电性(普遍被称为是导电性,但个人认为这个定义不准确)都较差。漏电性较差的部位,其导热性也较差,因此该部位更容易形成高温造成的热损伤。但是温度的升高与形成热损伤并不形成完整的一一对应关系,还与该处的耐热性有关。如果该处的导热性差,但其耐热性好,也一样很难形成热损伤,所以容易形成荷电的样品,即便其导热性较差,也不一定会比不易荷电的样品形成热损伤的概率要大。形成样品局部升温的外部因素,如加速电压、束流以及束斑直径,往往被认为是测试时调整样品热损伤影响的主要着力点。依据以上升温公式可知加速电压及束流越大,则同等条件下某区域的升温也就越高,对样品的热损伤也就越严重,但会受到束斑面积增大等因素的制约,最终结果取决正、负因素竞争后引起质变的主导者。这是对测试条件进行改变的依据所在,将在下一节再详细探讨。不同类型的电子枪,由于结构设计的差异,会使得同样加速电压下对电子束加速的最终电场偏压出现一定的差异,造成电子束的电子能量出现些微不同,而使得其在同等条件下对样品的热损伤也会出现差别。一般来说,冷场电子枪最终形成电子束的电子能量会略低一些,所以其对样品的热损伤在同等条件下也会略好一些。由于热发射电子枪慢慢的被淘汰,而且其常规测试条件和目前占据主流地位的场发射电子枪不在一个水平线上,所以不具备对比的意义。下面将只对热场电子枪和冷场电子枪结构进行探讨。从以上热场和冷场电子枪的结构简图可见,加速电压都做为基准的负偏压以开路的形态加载在阴极(灯丝)上,以保证阳极为零电位。这一点热场和冷场都是一致的。但是热场电子枪在第一阳极和阴极之间加了一个栅极保护极,屏蔽热电子,该电极上加载的负偏压是叠加在阴极之上,故栅偏压比阴极偏压更低。因此在第一阳极拔出电子时给电子的加速就应该以一个更负的偏压基础来计算,也就是整个电场的偏压值会有所增加,从而使电子束中电子的能量会略大一些。由于电场的叠加作用并不是简单的一加一,所以电子束中电子能量的差别也不能采用简单的加减法来进行计算。该差异在高加速电压时,相对较小,据次要地位。但随加速电压值的降低,其在电子整体能量中的占比就会增加。加速电压达到100V后,该差异的影响就不得不考虑。冷、热场也会呈现出信息深度上的差异。低于100V,加速电压值基本无法代表电子的实际能量值。电子能量真低于100eV,能充分激发最高能量为50eV的二次电子?从以上两张原子力显微镜的图片可见,湿法膜结构为骨节状骨架表面有一薄膜层。膜层应该是非常的薄,估计只有几个纳米。扫描电镜采用极低的加速电压100V来观察可见如下结果:左图某冷场发射扫描电镜图,图像骨节状信息不清晰,明显感觉有膜状物裹挟。右图某热场发射扫描电镜图,骨节状的结构清晰可见,表层薄膜信息却较为的淡薄。加速电压相同,热场观察到的信息更深一些,这说明在同样加速电压下,热场电子束的能量是要大于冷场扫描电镜。但是这个能量差在加速电压较高时,相对较小,图像差异也就不明显了。当加速电压到500V的时候,电子束中电子能量的相对差距相比100V来说要低很多,图像呈现的信息几乎一致。正是电子束的能量存在些微差距,这就会使得冷场扫描电镜在相同条件下对样品的热损伤会相对轻微一些。枝晶MOF,容易被电子束热损伤左图 热场只能观察不易受热损伤的粗枝晶而无法观察到如右图的细枝晶右图 冷场即便观察更容易被热损伤的细枝晶也不存在问题电子束在样品上扫描区域的面积越小,电子束能量转换也就越集中,形成的热量密度也越大,相对来说对样品热损伤也会增强。这就是倍率越高,样品越容易受电子束热损伤的主要原因。增大束流,对样品的热损伤会加大,但是受到束斑尺寸的制约。依据Castang公式束流的影响综合表现为束流密度对升温的影响,束流密度冷场要高于热场,但是以上的事例呈现的结果却于此相反。因此个人认为:电子能量的大小对热损伤的影响似乎更为关键。二、如何应对电子束对样品的热损伤Castang的升温公式告诉我们,引起样品表面升温的因素来自两个方面:样品自身的导热性这是内因,而外因在于加速电压、束流和束斑尺寸的大小。这些因素也是我们改善电子束对样品热损伤的切入点。增加样品热导率,降低加速电压和束流,增加束斑尺寸及束斑离散度,都会减轻电子束对样品热损伤的程度。但这些改变都会对扫描电镜的测试结果带来负面影响,因此对“度”的掌控,找寻最合理的测试条件的综合解决方案,是应对电子束对样品热损伤的最佳选择。电子显微镜冷冻操作技术的发展,为应对样品的热损伤开拓了更大的空间。显而易见,降低样品温度会减少电子束对样品的热损伤,特别在液氮降温技术被成熟运用之后,效果极为明显。但冷冻技术的操作较复杂、成本较高且会带来样品仓室污染,影响仪器的分辨能力,目前运用的并不广泛。下面仅探讨常温下的热损伤解决方案。在探讨这一综合解决方案之前,将首先对以上单一解决方案的具体操作方式给予一一的描述。2.1 应对样品热损伤的内部因素调控改善样品性能应对电子束的热损伤,必须以尽量减少对表面形貌的破坏为先决条件。对于该项工作的实际操作方式,依据个人的实践经验可总结为:合理的样品老化,以便增加样品对热损伤的耐受力;适度的蒸金以提升样品表面的导热性。采用导电胶对样品的充分固定是进行以上操作的先期必要步骤,导电胶要涂至样品表面。在样品可耐受的温度范围内,对样品整体进行烘烤老化,一般需几个小时或过夜甚至更长时间,尽可能去除样品表面附着的挥发物。需要的话,可将样品在电镜中采用低剂量的电子束(较低的加速电压和束流)在低倍率下轰击直至稳定,这期间要监控样品在电子束的轰击下是否会出现形貌的变化,如果出现形貌的改变则必须将电子源能量进一步降低。如果样品老化效果不佳,则可以采用蒸金的方式以改善样品表面的导热能力,减少电子束对样品的破坏。样品表面蒸金须考虑以下几个影响样品形貌信息的事宜:①蒸金时对样品的热损伤。②蒸金量对样品形貌信息的覆盖。③镀层的均匀性,保证在较少蒸金量的情况下有更好的导热性。要满足以上三点,控制好电流和单次蒸金时间极为关键,个人认为单次蒸金时间最好不要超过20秒。低剂量的多次、短时间蒸镀是解决问题的最佳方案。具体蒸金量可通过实际观察效果予以调整。2.2 应对样品热损伤的外部因素调控依据Castang升温公式,较低的加速电压和束流强度,较大的束斑尺寸都会使得同等条件下样品观察区域的温度上升较小,对样品细节的热损伤也会较轻或基本不会形成热损伤。但过低的加速电压和束流,以及较大的束斑尺寸会影响图像质量并限缩样品形貌信息的获取,具体探讨可参见经验谈8《加速电压和束流选择》。要获取更充分的样品形貌信息必须扩大这些测试条件的选择范围。工作距离、图像倍率以及电子束扫描速度的选择都会对样品的热损伤产生较大的影响。而在对它们做出合理的选配之后将会极大的扩大加速电压、束流以及束斑尺寸的选择余地。工作距离越小,电子束的会聚角就会增大,电子束的束流密度将会增加,从而在同等条件下对样品的热损伤也会加大。样品的热损伤常常会出现在高倍率的调整过程中(如上图红框部)。表现为高倍率调整部位的细节与周边细节极度的脱节,被热损伤的部位细节明显的收缩并加粗,这些都显现在了左图采用1.7mm工作距离所获取的形貌像中。右图采用8.7mm工作距离所获取的形貌像在相同部位则与周边细节的变化完全的匹配,未受到电子束的热损伤。但是工作距离的过度拉大,会使得电子束斑的弥散加大,不利于获取高质量的高倍率形貌像。故测试时要取、舍得当,没有舍哪来取。依据个人经验,当工作距离达到15mm以后,由于电子束弥散较大,电子束对样品的热损伤会降低的极为明显。因此,对加速电压和束流的限制会下降很多,对它们的选择空间将明显加大。扫描电镜的放大倍率越低,电子束在样品上的扫描密度就越稀松。使得电子束在样品上产生的热量较为分散,局部温度降低的较为明显,对样品的热损伤也会减弱。在常规测试时,往往会发现电子束对样品的热损伤都是出现在高倍率的仪器调整(调焦及消像散)时。当电子束在样品上快速移动时,电子束在某点停留时间的减少,也会将单次能量的转换量降下来,同样也会减缓温度的提升并随电子束的快速移动而发散开来。大量的实践经验告诉我们,对样品某点的热损伤除了升温的高低之外,关键还在于驻留时间的长短。同等条件,驻留时间越短电子束对样品的热损伤越小。因此采用快速扫描获取样品的形貌像也是克服样品热损伤的有效方法。依据本人长期测试经验,应对样品热损伤,在外部因素的调控方面,选用较大的工作距离以及快速的扫描方式获取图像,对减缓热损伤的效果要远高于在加速电压、束流及束斑尺寸方面的选择。2.3 如何应对样品的热损伤以下内容为本人数十年,特别是近十年的经验总结,仅作参考。要充分应对样品的热损伤,样品的处理极为关键。而样品处理在2.1节已有较为详细地描述,这里要强调的是,固定是最先要做的基本工作,因为样品的整体固定不但是解决图像漂移的基础(容易热损伤的样品本身就不稳定)同时也为后期的导热提供通路。样品的老化和金属化(蒸镀金属材料)要采用低剂量的叠加方式尝试着来,随时观察判断并调整极为关键,否则很容易破坏样品的细节。对测试条件的选择,加速电压和束流的选择要以获取样品信息为准,兼顾其对样品热损伤的影响。对热损伤的处理主要交给工作距离和获取形貌像时的扫描速度来解决,这样效果反而更好。大工作距离有利于获取样品的大部分表面形貌信息,同时也有利于减弱电子束对样品的热损伤。快速的扫描模式虽然会影响形貌像的图像质量,但是并不会对形貌信息产生太大的影响,而加速电压和束流选择的不同对获取样品的细节信息,影响就要大很多。电子束对样品的热损伤最容易出现在高倍率情况下的像散和焦点调整,因为此时电子束会长时间的汇聚在某一区域。电子束的长时间驻留对样品热损伤要大于温度的影响,当然这都是在一定“度”的范围内。在进行调整操作时会形成样品热损伤,不一定在拍摄形貌像时也存在热损伤,关键是你要调整好拍摄形貌像时的电子束扫描速度。所以调焦和消像散应当采取“临近点调焦”的原则,利用多个临近点的对中、调焦和消像散来减轻拍摄点的热损伤现象。三、结束语扫描电镜测试时电子束对样品的热损伤是最让测试者头痛的问题。形成样品热损伤的因素有很多,依据Castang升温公式,加速电压、束流、束斑尺寸以及样品的热导率是导致样品温度上升的主要因素,也是形成样品热损伤的主要因素。对于样品来说,热导率是内因,其他都是外部因素。而要解决样品热损伤问题,着眼点就是对这几个因素进行调整。对内因的解决方案主要是样品的固定、老化以及金属化(蒸镀金属)。而对外因的解决方案就是降低加速电压和束流,增加电子束束斑尺寸。在实际测试过程中往往发现对上所述的外部因素进行大范围调整会带来样品信息的缺损。而借助于工作距离和拍摄图像时对电子束扫描速度的选择,将有助于扩大加速电压、束流的调整范围。大工作距离测试不仅能带来样品热损伤的减轻,还能获得许多小工作距离无法获取的样品信息,这在过去的经验谈中有充分的探讨。自然辩证法的三大规律告诉我们,任何条件的改变都会带来一定程度的负面因素。要避免负面因素成为主导,任何因素的改变都不能走向极端。多种因素配合使用,互相弥补各自所存在的缺陷,才能获得较为完美的结果。对样品热损伤的处理也是一样,要把以上对减轻样品热损伤的所有方法结合起来使用,才会获得最佳的效果。 参考书籍:《扫描电镜与能谱仪分析技术》 张大同 2009年2月1日 华南理工出版社《微分析物理及其应用》 丁泽军等 2009年1月 中科大出版社《自然辩证法》 恩格斯 于光远等译 1984年10月 人民出版社 《显微传》 章效峰 2015年10月 清华大学出版社
  • 【综述】超声红外热成像技术国内研究现状与进展
    超声红外热成像技术具有选择性加热、可检测复杂工件裂纹缺陷的优点,是一种具有很大研究价值的无损检测方法。近期,南京诺威尔光电系统有限公司和上海复合材料科技有限公司的科研团队在《红外技术》期刊上发表了以“超声红外热成像技术国内研究现状与进展”为主题的文章。该文章第一作者和通讯作者为江海军,主要从事红外无损检测技术及图像处理方面的研究工作。本文介绍了超声红外热成像技术原理与系统组成,并对国内的发展历程、发展现状进行了回顾和总结。重点针对仿真研究、复合材料损伤、疲劳裂纹、金属构件裂纹、混凝土零件裂纹应用领域的研究现状进行了详细论述,最后展望了超声红外热成像技术的未来发展趋势。超声激励系统装置超声红外热成像系统一般包括超声激励源、红外图像采集系统、红外图像处理系统;超声激励源包括超声电源、超声换能器、超声枪,红外采集系统主要使用红外热像仪采集红外图像,超声红外热成像系统原理如图1所示。红外图像采集和超声激励之间需要同步,当超声枪头能量注入到试件表面时,红外热像仪开始采集图像,采集红外图像包括缺陷升温过程和降温过程。图1 超声红外热成像技术原理超声红外热成像检测技术最早由美国弗吉尼亚大学于1979年开始研究,2000年,美国韦恩州立大学的Lawrence Dale Favro等人首先使用超声波焊接发生器作为超声激发源进行金属疲劳裂纹检测。2003年,南京大学张淑仪等采用超声红外热成像技术对铝合金板疲劳裂纹进行了检测研究。近年来,国内有很多团队对超声红外热成像技术进行研究,研究重点包括理论仿真、金属裂纹检测、疲劳裂纹检测、航空发动机叶片裂纹检测、复合材料冲击损伤。北京航空航天大学研究人员主要研究复合材料脱粘/冲击缺陷;哈尔滨工业大学研究人员主要研究金属表面裂纹以及超声锁相红外热成像技术;陆军装甲兵学院研究人员主要研究仿真、超声激励参数(预紧力,夹具,激励方式,激励位置)对检测结果的影响,并将该技术引入到装甲设备缺陷检测;湖南大学研究人员主要对复合材料平底孔缺陷以及冲击损伤缺陷进行研究;火箭军工程大学主要研究合金钢裂纹缺陷、复杂型面裂纹缺陷、复合材料冲击损伤;福州大学研究人员主要研究超声激励参数(不同方向、频率、幅值)对金属焊缝裂纹缺陷的影响;西南交通大学研究人员主要研究超声激励对混凝土板裂纹的检测;南京水利科学研究院研究人员主要研究激发频率、功率、预紧力、声波吸收能力对混凝土裂纹检测的影响;中国南方航空工业有限公司和南京诺威尔光电系统有限公司研究人员主要研究航空发动机喷涂前和喷涂后叶片裂纹检测;武汉理工大学研究人员主要研究复合材料的螺栓连接件裂纹缺陷和分层缺陷的检测。超声红外热成像系统的核心是预紧力单元和夹具单元,预紧力单元一般靠机械弹簧或者气动系统产生预紧力;夹具单元需要根据检测试件的结构进行优化设计,夹具单元采用医用胶带或者刚性耦合方式把超声耦合进试件中,从而会使得各研究机构的系统装置有所差异,图2展示了部分研究机构的超声红外热成像系统装置。图2 超声红外热成像系统装置主要应用领域仿真研究金国锋对不同曲率复合材料裂纹缺陷进行仿真,仿真结果表明构件曲率越大,温升阶段斜率越大,缺陷信号越容易被激化。田干等用数值仿真方式研究了多模式超声激励形态,仿真结果表明多模式激励方法对于消除驻波非常有效,同时产生更为丰富的次谐波和高次谐波,可有效提高超声激励红外热成像技术的检测能力。徐欢等采用ANSYS和ABAOUS仿真软件对裂纹进行三维仿真,结合模态和谐响应分析手段,可以获取裂纹试件固有频率,对超声激励频率和裂纹生热提供了相关理论依据。郭怡等对宽度为10 μm钛合金裂纹进行了检测,并采用ANSYS模拟数值分析,与试验数据基本一致。蒋雅君采用ANSYS对混凝土板裂纹进行仿真,为混凝土裂纹检测提供了理论依据。复合材料损伤复合材料具有高比强度、高比刚度、耐腐蚀、耐老化、耐热性的优点,广泛应用在航空航天、新能源、建筑、汽车、体育等领域。复合材料在低速冲击下,承载能力弱、抗冲击性能差,容易出现基体开裂、分层、断裂等。J. Rantala、G. Busse等最早采用超声红外热成像技术检测复合材料内部缺陷。田干等采用超声红外热成像技术对航空复合材料进行数值仿真研究,建立含裂纹缺陷复合材料的有限元模型。金国锋、张炜等通过数值计算和试验研究了超声红外热成像技术对复合材料冲击损伤检测的适用性;吴昊等对复合材料螺栓连接件损伤检测,分析了螺栓预紧力对螺栓孔损伤生热特性的影响。李胤等研究了复合材料在不同冲击能量(24 J和29 J)的冲击损伤情况,检测结果与C扫进行对比,实验结果表明超声红外热成像技术具有检测速度快、检测精度高、结果直观的优点。杨正伟等研究复合材料在不同冲击能量(15 J和30 J)冲击下,复合材料分层损伤情况,检测结果与超声C扫进行对比,试验结果表明超声C扫损伤检测误差在30%,超声红外热成像损伤检测误差在5%。图3为作者采用超声红外热成像系统在不同低速冲击能量(10~50 J)下,复合材料冲击损伤检测图像,从图中可以看出冲击能量越大,损伤区域面积越大,且对于编织型复合材料,损伤裂纹具有延展性。图3 不同冲击能量试件检测图像疲劳裂纹闵庆旭等验证了超声红外热成像技术可用于金属疲劳裂纹的检测;高治峰等对航空航天7075铝合金疲劳裂纹进行检测,模拟和试验研究了激励参数和生热关系,并研究了检测参数对检测效果的影响;激励源距离裂纹15 mm时,检测效果最佳,侧面激励和正面激励都可以检测出7075铝合金疲劳裂纹,但侧面激励效果好于正面激励。郭伟等对喷涂层下基体疲劳裂纹进行检测研究,涂层厚度为300~400 μm,该方式可用于拉-拉疲劳载荷的二次拉伸制备的疲劳裂纹。韩梦等模拟裂纹开口宽度(5~30 μm)对激励后最高温度影响,开口宽度增加导致裂纹面接触降低和摩擦作用的减弱,导致开口宽度越大,最高温度反而越低,最后通过试验进行验证,如图4所示制作的宽度为20 μm疲劳裂纹以及检测结果。图4 金属疲劳裂纹检测金属构件裂纹金属构件,特别是异形结构的金属构件,其内部或者表面裂纹缺陷采用光激励红外热成像技术检测都难以实现检测。Guo等检测重型铝制飞机结构裂纹,发现该技术对闭合裂纹的探测效果良好。李赞等对金属构件裂纹发热情况开展研究,研究表明当激励于最佳位置时,裂纹发热最高。江涛等对汽车轮毂裂纹进行了检测,同时采用磁粉检测技术进行对比研究,对比研究发现超声红外热成像技术可以更好检测出轮毂内部裂纹以及看出裂纹延伸方向。敬甫盛等对35 kg重量的铁路机车钩舌进行裂纹检测,检测出中部L型裂纹和角端裂纹。冯辅周等对装甲车底板裂纹展开研究,表明该技术能够在3.5 s内实现对装甲车底板裂纹快速检测。作者采用超声红外热成像系统对8 kg锻钢块进行裂纹检测,裂纹位于试件端面,如图5所示,图5(a)为试件整体外观,图5(b)为试件端面图像,可以看出有一条无分叉的裂纹;检测结果如图6所示,展示了激励前后检测到图像的变化,对比激励前后图像可知,有一条裂纹信息,并且裂纹分叉了,存在一条隐裂纹,图6(c)中圈出部分,表明该技术可以探测到人眼看不见的裂纹信息。图5 锻钢块试件图6 锻钢块试件检测结果航空发动机叶片裂纹航空发动机叶片在交变拉应力、热腐蚀、扭转应力、高速冲击等复杂载荷的作用下,叶片容易生成裂纹。服役过程中,叶片裂纹在大应力作用下,小裂纹会扩展为大裂纹从而危害飞行安全。航空发动机叶片复杂,传统无损检测在复杂叶片时有各自的局限。借助超声红外热成像对试件形状不敏感的特点,国内外学者广泛开展了研究工作。Bolu等采用超声红外热成像技术对60个涡轮叶片进行检测,评估该技术对叶片裂纹检测的可靠性。寇光杰等采用ANSYS仿真模拟了合金钢叶片裂纹生热过程,采用激光切割预制裂纹进行检测,并分析了预紧力对检测效果的影响。苏清风对导向叶片和工作叶片服役过程中产生的裂纹进行检测,并测试预紧力对检测结果的影响。习小文等对航空发动机工作叶片进行研究,同时采用渗透检测进行比对,试验结果表明超声激励红外热成像可以检测出裂纹宽度为0.5 μm的裂纹信息,渗透检测无法检出,表明该技术对微小裂纹检测有优势。袁雅妮等针对2块无涂覆层和3块带涂覆层空腔叶片进行检测,并用荧光检测进行对比,结果发现荧光检测对于涂覆层空腔叶片容易出现漏检,表明超声红外热成像技术对受到叶片结构及涂覆层影响更小,能够检测含涂覆层空腔叶片裂纹。图 7为作者采用超声红外热成像系统对航空发动机工作叶片进行检测,同时采用渗透检测进行对比,图7(a)为工作叶片光学图像,图7(c)为超声红外热成像检测结果,可以看到叶片中部有一个裂纹,图7(b)为渗透检测结果,除了叶片中部裂纹,在叶片四周由于清洗渗透剂不干净,导致叶片边缘也会出现零星亮点区域。图7 工作叶片裂纹检测混凝土零件裂纹混凝土结构常见的缺陷是混凝土裂纹,裂纹严重削弱了混凝土结构的承载水平,加速了结构的老化程度,并严重影响了结构的安全性和耐久性。裂纹很难避免。一般来说,这项工作的主要目的是检测和处理裂纹。谢春霞等基于红外热像检测方法推导出了混凝土缺陷深度的定量计算公式;胡振华等以混凝土结构缺陷为检测目标,采用超声红外热成像检测技术对其进行了检测分析,证明了超声红外热成像缺陷检测技术对混凝土试件中肉眼不能发现的微小裂纹或隐裂纹的检测能力。Jia Yu等使用振动热成像技术检测混凝土零件中的裂缝,开发了声激励设备(声波和超声以及低功率和高功率激发设备),并研究了激发频率,功率和预紧力对声吸收能力的影响。Jia Yu等预制了充满标准微裂纹的预裂混凝土标本,以量化裂纹的可检测性,结果表明,超声激发热成像可以有效地检测出宽度为0.01~0.09 mm的混凝土裂缝。任荣采用ANSYS仿真研究V形裂缝混凝土板裂纹生热机理,并对激励位置、激励时间、激励频率等影响因素进行了模拟分析,图8所示为混凝土裂纹检测图像,圈出部分为裂纹区域。图8 混凝土裂纹检测发展趋势超声红外热成像技术在金属材料中可识别0.5 μm宽度的裂纹,在复合材料中可识别1.0 μm的裂纹,在混凝土材料中可识别10 μm量级的裂纹。超声红外热成像技术具有选择性加热的特点,仅对裂纹区域加热,正常区域不加热,可检测复杂结构试件,非常适合于金属裂纹、混凝土裂纹、航空航天叶片裂纹、复合材料损伤等材料的检测。超声激励方式与光激励方式不同,光激励方式系统比较统一;超声激励方式由于试件结构复杂,同时需要夹具固定试件并对激励头施加预紧力,例如金属疲劳裂纹夹具、航空发动机工作叶片夹具、航空发动机导向叶片夹具都不同,需要根据试件制作各自合适的夹具,系统比较复杂与多样,但如果针对同一类型的试件,可以制作统一的夹具、形成标准化的检测流程,因此超声红外热成像技术具有广阔发展前景,未来的研究重点包括以下3个方向:1)激励装置的优化。激励装置需要具备夹具单元和预紧力单元,夹具单元需要根据检测试件单独设计,预紧力单元有机械结构和气动结构。机械结构体积小、设计简单,但施加/释放预紧力需要手动旋转手柄;气动结构体积大、设计复杂,但可设计为自动施加预紧力和释放预紧力,从而可以实现集超声激励、自动装配、红外图像采集、红外图像处理一体化集成的超声红外热成像系统,以便适用于工业领域裂纹检测。2)检测标准化。超声激励与光激励具有很大不同,超声激励与检测人员经验有关,超声激励位置、超声激励时间、超声耦合效率都会影响检测结果。因此针对该技术形成统一检测规范和技术,可以加速该技术工程实践应用。3)缺陷检测自动化识别。超声红外热成像需要采集数百帧序列图像,从采集数百帧序列图像中识别出缺陷信息,相比于自动视觉检测,该方式需要人工判断、准确度依赖于检测人员主动判断,容易导致缺陷识别出现误检、漏检等情况。随着人工智能深度学习的兴起,深度学习模型具有图像特征信息感知能力,在大量数据训练的基础上,更容易实现缺陷的自动检测。结语与展望超声红外热成像技术经过几十年的发展,在生热特性、仿真研究、缺陷可检测性和检测材料应用领域取得了突出进展,但是在工业应用方面落后于光激励红外热成像技术;闪光灯红外热成像技术已形成国家标准,应用在飞机复合材料胶接质量、航天飞机耐热保护层脱粘检测、热障涂层缺陷检测等,并且有成熟的工业检测设备。目前超声红外热成像技术还基本处于实验室阶段,随着科学技术的发展,工业特别是航空航天对裂纹检测需求的提高,超声红外热成像技术也会从实验室逐步进入到工业、航天航天应用领域。论文链接:http://hwjs.nvir.c n /cn/article/id/6e1aff8c-e3f5-4c4d-aedd-d6074696f17a
  • 4019 标准解析 药典玻璃容器热冲击测定仪
    4019 药典玻璃容器热冲击测定仪 标准解析热冲击,又称热震性,是指玻璃容器在短时间内经受一定温度冲击的能力。这一性能对于需要进行高温灭菌的酿酒、饮料和制药行业至关重要。玻璃容器的耐热冲击性能直接关系到其在使用过程中的安全性和可靠性。为了科学有效地评估和测定药用玻璃容器的热冲击及热冲击强度,国家药典委发布了“4019玻璃容器热冲击和热冲击强度测定法”,此标准将在2025版中国药典的药包材部分体现。一、测试原理:通过设定玻璃瓶耐热冲击试验仪的高温槽和低温槽温度,达到预先设定的温差。将一定数量的玻璃瓶试样在高温槽中加热后,迅速转移到低温槽中。取出后,观察试样经过冷热冲击后的破损率。二、仪器装置特点:三泉中石生产的玻璃瓶耐热冲击试验仪,适用于各种啤酒瓶、酒瓶、饮料瓶、输液瓶、抗生素瓶等各类玻璃瓶进行热冲击热震试验。且具备自动调节浸水深度的功能,满足不同式样要求,并且可以随意设置冷热水温度及冷热水槽的停留时间,以满足不同标准要求。采用漏电保护装置,确保试验过程的安全可靠。三、制修订的目的意义:玻璃容器的热冲击及热冲击强度测定是评估其耐热性能的重要指标。不合格的耐热冲击性能可能导致供试品在高温灭菌或温度变化时发生破裂,进而导致药品污染和损坏。因此,对玻璃容器进行热冲击及热冲击强度的测定是非常必要的。形成科学有效的“玻璃容器热冲击和热冲击强度测定法”方法标准,以指导玻璃容器耐热冲击强度的测定。四、标准修订说明:本标准是在2015版YBB药包材标准基础上修订而来,同时参考了国标GB/T 4547-2007和ISO标准。修订后的测试时间有所缩短,提高了测试效率。例如,热水槽中的浸泡时间由原来的至少15分钟修订为至少5分钟,冷水槽中的浸没时间由原来的至少8秒至不超过2分钟修订为保持30秒。实际上大大缩短了测试时间,提高了测试效率。而玻璃瓶耐热冲击试验仪可随意设置冷热水温度,以及冷热水槽的停留时间。可以满足不同标准要求。五、测试方法:第一法冷热水槽法适用于试验温差低于100℃的各类药用玻璃容器。具体操作包括将供试品在热水槽中浸泡5分钟后迅速转移到冷水槽中,保持30秒后取出,并立即检验供试品是否破损。需要注意的是,冷水槽容量至少是一次试验的供试品总体积的五倍,这一点很多设备是做不到的,水槽应包含水循环器、温度控制组件、恒温控制器,虽然冷水槽要求温度控制在水温为0~27℃,普通自来水刚开始能够达到要求,但是做过一次试验后温度必然上升,如果靠自然降温,测试周期会非常长,三泉中石建议还是要配置一个低温控制装置。六、结果判定:热冲击:按规定的温差进行热冲击试验后,破裂的供试品数量低于规定数,则判定为合格。热冲击强度:以供试品有50%破裂时的温差表示,温差满足规定要求,则判定为合格。作为专业从事药品包装玻璃容器检测仪器的供应商,我们紧跟国家标准的要求,也参与部分国家药包材标准的制定工作。利用自身在药品包装检测领域多年的技术积累和行业应用经验,为标准的制定工作提供数据和理论的支持,为国标体系的建立添砖加瓦。七、结果判定:热冲击:按规定的温差进行热冲击试验后,破裂的供试品数量低于规定数,则判定为合格。热冲击强度:以供试品有50%破裂时的温差表示,温差满足规定要求,则判定为合格。作为专业从事药品包装玻璃容器检测仪器的供应商,济南三泉中石实验仪器紧跟国家标准的要求,也参与部分国家药包材标准的制定工作。利用自身在药品包装检测领域多年的技术积累和行业应用经验,为标准的制定工作提供数据和理论的支持,为国标体系的建立添砖加瓦。
  • SK海力士,盯上了混合键合
    SK 海力士突破 HBM 堆叠层数限制,MR-MUF 和混合键合封装两手抓。近日,SK 海力士封装研发副社长李康旭(Kangwook Lee)于 9 月 3 日出席“2024 年异构集成全球峰会”,发表了名为“面向人工智能时代的 HBM 和先进封装技术”的演讲。HBM 是克服 “存储墙”(Memory Walls)的优化解决方案,通过 I/O 并行化能力,使 HBM 成为人工智能系统中用于训练和推断的最高规格动态随机存取存储器(DRAM)。根据应用产品不同,使用的 HBM 数量也不同。随着 HBM 世代发展,在训练和推理人工智能服务器中搭载 HBM 的平均数量也会增加,如近期训练服务器需要 8 个 HBM3E、推理需要 4 - 5 个,长远估算可能分别需要 12 个和 8 个 HBM4/HBM4E 存储器。李康旭表示,SK 海力士计划 2025 年推出 12 层 HBM4 产品,通过自家研发的封装技术,在 HBM 产品的能效和散热性能方面具有优秀的产品竞争力。有趣的是,SK 海力士到 HBM3E 仍是以动态随机存取存储器基础裸片(Base Die),采用 2.5D 系统级封装,到 HBM4 考虑将动态随机存取存储器基础裸片改成逻辑基础裸片(Logic Base Die),使性能和能效获得提升。此外,到了 HBM5 架构可能出现改变,SK 海力士目前正在评估包括 2.5D 和 3D 系统级封装(SiP)在内的各种方案。 SK海力士技术朝两个方向进行:封装MR-MUF和混合键合(Hybrid Bonding)MR-MUF技术由SK海力士多个团队共同开发,该技术能够同时对HBM产品中所有的垂直堆叠芯片进行加热和互联,比堆叠芯片后填充薄膜材料的TC-NCF技术更高效。此外,与TC-NCF技术相比,MR-MUF技术可将有效散热的热虚设凸块数量增加四倍。MR-MUF技术另一个重要特性是采用了一种名为环氧树脂模塑料(EMC, Epoxy Molding Compound)的保护材料,用于填充芯片间的空隙。EMC是一种热固性聚合物,具有卓越的机械性、电气绝缘性及耐热性,能够满足对高环境可靠性和芯片翘曲控制的需求。由于应用了MR-MUF技术,HBM2E的散热性能比上一代HBM2提高了36%。从开发HBM2E开始,MR-MUF技术及随后推出的先进MR-MUF技术的应用,使SK海力士能够生产出业界最高标准的HBM产品。时至2024年,SK海力士已成为首家量产HBM3E的公司,这是最新一代、拥有全球最高标准性能的HBM产品。在应用先进的MR-MUF技术后,与上一代8层HBM3相比,HBM3E在散热性能方面提高了10%,成为人工智能时代炙手可热的存储器产品。SK 海力士的高带宽存储器(HBM)产品采用 MR-MUF 封装技术,具有低压、低温键合和批量热处理的优势,在生产效率和可靠性方面优于热压膜非导电胶(TC-NCF)制程。此外,具有高热导特性的填充空隙材料(Gap-Fill 材料)和高密度金属凸块(在垂直堆叠 HBM 动态随机存取存储器时起连接电路作用的微小鼓包型材料)的形成,在散热方面比 TC-NCF 制程有 36% 的性能优势。 由于堆叠将面临高度限制,目前 SK 海力士不断寻找新方法,在有限高度下装入更多堆叠层数。李康旭指出,公司 8 层 HBM3/HBM3E 使用 MR-MUF 技术;12 层 HBM3/HBM3E 采用先进 MR-MUF 技术;明年下半年准备出货的 12 层 HBM4 同样采用先进 MR-MUF 技术;至于 16 层 HBM4/HBM4E 将同步采用先进 MR-MUF 和混合键合(Hybrid Bonding)两种技术,未来堆叠 20 层以上产品(如 HBM5)则将转向混合键合技术发展。混合键合是一种先进的集成电路封装技术,主要用于实现不同芯片之间的高密度、高性能互联。这种技术的关键特征是通过直接铜对铜的连接方式取代传统的凸点或焊球(bump)互连,从而能够在极小的空间内实现超精细间距的堆叠和封装,达到三维集成的目的。在混合键合工艺中,两个或多个芯片的金属层(通常是铜层)被精密对准并直接压合在一起,形成直接电学接触。为了保证良好的连接效果,需要在芯片表面进行特殊的处理,例如沉积一层薄且均匀的介电材料(如SiO2或SiCN),并在其上制备出微米甚至纳米级别的铜垫和通孔(TSV)。这些铜垫和通孔将芯片内部的电路与外部相连,使得数据传输速度更快、功耗更低,同时极大地提升了芯片的集成度。李康旭指出,SK 海力士正在研发 16 层产品的相关技术,最近确认对 16 层产品可应用先进 MR-MUF 技术的可能性。此外,该公司也强调,从 HBM4E 开始会更强调 “定制化 HBM”,以满足各种客户需求,如提升芯片效率。
  • 被汽车碾压也没事?FLIR K系列热像仪比你想的更结实
    FLIR K系列消防用热像仪烈火、爆炸、高温、浓烟、毒气、缺氧等普通人一生中都难以遇到一次的极端环境,却是消防救援人员工作中面临的常态。在瞬息万变的火灾现场,能够经受严酷环境考验的消防工具才能为消防员们引领方向。FLIR拥有十多年设计和制造热像仪的经验,产品的耐用性不仅经过国际标准的检测,还得到了消防员的信赖,其热像仪的功能已被证实可以满足苛刻的作业条件。12米抗跌落测试FLIR K系列消防用热像仪即使从两米高处跌落到混凝土地面上仍能继续工作。由于火灾现场有散落的碎片,甚至还有倒塌的部分建筑物,消防员的热像仪发生跌落的情况很常见。FLIR K系列热像仪已针对这些情况进行了测试,完全没有问题哦~2IP67防护安全等级FLIR K系列热像仪坚固耐用,其防护等级已达到IP67,足以应对恶劣的环境,这些装置经过了密封处理,可防止灰尘进入,也意味着即使短暂浸没也能防水。3耐热性验证经过火焰的不断炙烤,验证了FLIR K系列消防用热像仪即使在260°C的温度下也能保证持续运行。这种高耐热性可确保消防员在进入火灾区域中也能准确检查温度,以避开危险的情况。4撞击测试FLIR K系列热像仪还经过了剧烈振动测试、抖动测试、剧烈滚动测试等,它都经受住了考验。这样在消防救援的过程中,几乎面对任何突发状况,它都能帮助消防员穿透烟雾,正确指引方向。FLIR K系列热像仪具备很高强度的材质,是专门为消防员设计的救援工具,研发团队根据火场的特点,将其耐用性不断升级,力求在救援现场绝不“掉链子”。FLIR热像仪汽车碾压测试FLIR K系列热像仪十年来不断研发提升受到了众多消防员的认可。联系我们,申请样机演示。
  • 全自动乌氏粘度仪-甲基乙烯基硅橡胶粘均分子量测定
    甲基乙烯基硅橡胶简称乙烯基硅橡胶,是由二甲基硅氧烷与少量乙烯基硅氧烷共聚而成,乙烯基含量一般为0.1%~0.3% (摩尔分数)。少量不饱和乙烯基的引入使它的硫化工艺及成品性能,特别是耐热老化性和高温抗压缩变形有很大改进。甲基乙烯基硅氧烷单元的含量对硫化作用和硫化胶耐热性有很大影响,含量过少则作用不显著,含量过大【达0.5% (摩尔分数)】 会降低硫化胶的耐热性。甲基乙烯基硅橡胶具有很好的耐高、低温性,可在-50~250℃下长期工作,防潮、电绝缘性,耐电弧,电晕性。耐老化、耐臭氧性。表面不粘性和憎水性。压缩变形小,耐饱和蒸汽性。广泛应用于耐高、低温密封管、垫圈、滚筒、按键胶辊、瓷绝缘子的更新换代。按照GB/T 28610粘均分子量测定方法。粘度法是测定聚合物分子量较为简捷的方法。特性粘度[η]是高分子溶液浓度趋近于零时的粘数值或对数粘数值(ηsp/C或Inηr/C)。在甲苯溶剂中,高分子物质的分子量和特性粘度的关系用下式表示: [η]=KMα式中:K-----常数,K=9.46×10-3;M----粘均分子量; α-----特性常数值;α=0.71用此计算公式计算得到分子量。实验所需仪器:卓祥全自动粘度仪、多位溶样器、自动配液器、万分之一电子天平。实验所需试剂:甲苯、无水乙醇。(AR级)溶剂粘度的测定:卓祥全自动粘度仪设置到实验目标温度值并且稳定后,加入甲苯,软件中启动测试任务待结束。粘度管的清洗:启动卓祥全自动粘度仪清洗、干燥程序,仪器自动将粘度管清洗干燥后待用。样品制备:在万分之一天平上精准称量精确到0.0001g,通过自动配液器将溶液浓度精准配制,再将样品瓶放置到多位溶样器室温中溶解,待溶解完毕取出待用(室温静置需N小时以上)。样品粘度的测定:加入样品,启动软件中特定公式测试,待任务结束。粘度管的清洗:再次启动卓祥全自动粘度仪清洗、干燥程序,仪器自动将粘度管清洗干燥后待用。按照以下公式1-5计算:ηr=t/t0---------------------------------------------------1ηsp=ηr-1--------------------------------------------------2c=m/v---------------------------------------------------3[η]=KMα-------------------------------------------------5式中:ηr------相对粘度;t ------溶液时间值,单位为秒(s);t0-----溶剂时间值,单位为秒(s);ηsp-----增比粘度;c------样品的浓度,单位为克每毫升g/ml;m----样品质量,单位为g;v---溶剂体积,单位为ml;[η]------特性粘度;M----粘均分子量; K-----常数,K=9.46×10-3; α-----特性常数值,α=0.71;
  • 日立发布印刷电路板爆板问题解决方案
    电路板是当代电子元件业中最活跃的产业,又可称为印刷线路板(Printed Circuit Board)简称PCB。由于产业政策的扶持、下游产业的持续快速增长和劳动力资源、市场、投资及税收政策方面优惠措施的影响,印刷电路板作为基础的电子元件,市场的配套需求增长强劲,行业前景十分看好。汽车、电子、电器等各类行业中,均会用到印刷电路板,而目前用于各类电子设备和系统的电子器材仍然以PCB、FPC等印刷电路板为主要装配方式。   由于欧盟RoHs 法令的实施,电子组装工艺发生了巨大变化—进入无铅化时代。锡-银-铜和锡-铜-镍等无铅焊料已逐步取代了以往的锡铅焊料,熔点由原先的183℃升至217℃以上,前后温度相差34 ℃,熔点的升高务必会使得焊接热量递增,故电路板等的耐热性(Td热裂解温度)必须要满足更高的要求。而爆板(Delamination )是电路板在焊接过程中最常见的问题,在高温焊接条件下,板材的Z轴膨胀过大,就会引起爆板。另外,若板材的玻璃化温度(Tg)不合适,随着焊接热量的剧增,会对PCB 板造成损伤。为应对无铅化对PCB 板的耐热性能的挑战,IPC-4101B/99 针对“无铅FR-4”增加了四项新要求,分别是:Tg≥150℃(玻璃化转变温度)、Td≥325℃(热裂解温度)、Z-CTE≤3.5%(50—260℃)和T288≥5min。 那么,针对以上线路板的爆板问题,在板材设计时,如何有效地评估这些参数呢?  日立仪器的热机械分析仪(TMA7000)具有高灵敏度、宽范围的特性,是一款全膨胀的TMA,可测定小至薄膜、大至块体的样品,评价玻璃化温度、线膨胀系数以及软化点等参数,得到结合面的尺寸稳定性及匹配性以及线路板的爆板时间。 解决方案请见:http://www.instrument.com.cn/netshow/SH100718/s550605.htm
  • 电子显微镜在制药行业的应用
    电子显微镜助力药品检测制剂的表面和内部形貌观察药物制剂的种类非常多,按照物态分为固体剂型、半固体剂型、液体剂型、气体剂型。固体剂型(包括片剂、丸剂等)、半固体剂型和少数气雾剂的观察一般适合用SEM,液体剂型和纳米固态剂型的观察一般用TEM。固态药粉的放大形貌图药粉的导电性一般都比较差,因此在SEM的拍摄中一般采取喷镀金属膜层的方法提升导电性。但是由于镀膜过程带来的热效应可能会对脆弱的药物样品造成一定损伤,造成形貌失真,所以优先采用不喷金直接观察,这时,对SEM的性能就提出了更高的要求。上图中的两种不同的药物采用了不同的拍摄条件,左图采用无镀膜的方式直接UVD探头拍摄低真空下的SE图像,有效避免了荷电和热损伤;右图的药粉耐热性较好,不容易出现损伤,采用了喷镀金属膜的前处理方式,使用高真空SE探头低加速电压拍摄高分辨率形貌。片剂、冲剂、针剂、丸剂、气雾剂等常规剂型,需要每日用药多次,不仅使用不便,而且血液中的药物浓度起伏很大,会出现“峰谷”现象:当血药浓度处于高峰时,超过了最合适的治疗浓度,容易引起副作用;反之,药物浓度降到低谷时,又远在所需浓度之下,难以发挥治疗作用。于是,人们迫不及待地需要新型制剂来解决这个问题。在这个背景下,新的药物剂型———缓释制剂与控释制剂就应运而生了。a.丸剂和片剂的表面和截面形貌图(含局部放大图)缓释和控释技术在药物中应用后,能在较长时间内持续释放药物。与普通制剂相比,这种给药方式有三大优势:延长药效、减少服药次数,尤其适用于需要长期服药的慢性病患者;提供平稳、持久的有效血药浓度,避免或减小峰谷现象,有利于提高药物使用的安全性,减少不良反应,对胃肠道具有保护作用;药物作用时间较长、化学稳定性较好,减少了在贮存时易变质失效或口服后经胃酸作用被破坏的几率。已压制成型的缓释丸剂和片剂肉眼或外表面看起来差别并不大,但心部可能存在较大差别。上图显示了部分丸剂和片剂的表面和截面形貌。可以看出,对于某些片剂或丸剂,刀片切割已经能够几乎完全反映内部的形貌特征,分层情况和多孔的分布情况可以清楚地被看到。正是由于这些像“3D滤网”一样的分层或多孔的镂空结构,研究人员通过模拟人体内的肠胃微环境,控制这些细微结构在人体内对药物有效成分的透过率,缓释药才能真正发挥疗效。然而,如果想要分析每一层截面上局部的成分和含量,可能还要借助其他样品前处理设备完成。b.丸剂的截面(Hitachi IM4000plus离子研磨仪处理)图b所示,相对于图a,丸剂的剖面被更清晰地观察到。从低倍到高倍、从全貌到局部充分展现了丸心、内层、中层、外层的形貌特征。背散射电子的成分衬度,使图像衬度更加明显,甚至单一分层内部的片状微粒组合方式也得到完美呈现。从外观上说,很明显,图b比图a中的样品截面看起来更加平整、杂质附着也更少。这主要是由于使用Hitachi IM4000plus离子研磨仪进行了样品前处理,样品更为干净,完美避免了手动切开或者机械抛磨带来的刮擦、变形、外来污染物引入等问题,使得此样品更适合做EDS成分分析。药品的研发过程中,日立扫描电镜助力研究人员解决研究过程中出现的难题,找到新的研究方向。公司介绍:日立科学仪器(北京)有限公司是世界500强日立集团旗下日立高新技术有限公司在北京设立的全资子公司。本公司秉承日立集团的使命、价值观和愿景,始终追寻“简化客户的高科技工艺”的企业理念,通过与客户的协同创新,积极为教育、科研、工业等领域的客户需求提供专业和优质的解决方案。 我们的主要产品包括:各类电子显微镜、原子力显微镜等表面科学仪器和前处理设备,以及各类色谱、光谱、电化学等分析仪器。为了更好地服务于中国广大的日立客户,公司目前在北京、上海、广州、西安、成都、武汉、沈阳等十几个主要城市设立有分公司、办事处或联络处等分支机构,直接为客户提供快速便捷的、专业优质的各类相关技术咨询、应用支持和售后技术服务,从而协助我们的客户实现其目标,共创美好未来。
  • 【全面洞察,深度剖析】岛津X射线CT系统与红外显微镜联合,赋能ADAS汽车部件无损检测
    X射线CT系统能够对样品的内部结构进行无损三维观察,所以它可用于检验产品的内部质量,在本案例中能够评估粘合剂中的孔隙并对内置部件进行测量。使用红外显微镜可以对树脂材料和零部件的粘合剂等有机物进行定性分析。引言ADAS(高级驾驶辅助系统)是用于支持安全驾驶的系统,通过监测汽车周围的环境,转换成可视化信息和警报来预防事故的发生,提高驾驶安全性,保证驾驶员能够安全舒适地进行驾驶。ADAS系统在监测车辆周围环境时,会使用到宽视场相机、毫米波雷达、超声波传感器和其他器件,但由于这些器件耗电量大导致发热,因此需要高效的散热和冷却机制。而且由于这些传感器遍布车身外部,所以气密性十分重要。在汽车轻量化的要求下,部分传感器壳体需要使用树脂材料,需要保证其不会因内部电子器件所产生热量而变形,所以评估这些树脂材料本身及其添加剂的耐热性和低翘曲度尤为重要。本案例中使用微焦点X射线CT系统(图1)和红外显微镜(图2)对ADAS的毫米波雷达进行测试。X射线CT系统用于器件内部结构的无损观察,并分析粘合胶粘剂中的孔隙和宽视场相机的安装角度,同时使用红外显微镜对毫米波雷达中使用的树脂材料进行定性分析。图1:微焦点X射线CT系统inspeXio SMX-225CT FPD HR Plus图2:红外显微镜系统(IRTracer-100 + AIMsight)毫米波雷达的观测与测量使用X射线CT系统360&ring 扫描样件,采集X射线透视数据,并通过计算机重建出三维数据。图3显示了毫米波雷达天线部分的断面图像,分辨率约为0.050mm,可以进行长度测量,例如,测量天线间的距离。图3:天线部分断面图(MPR)图4的三维图像显示毫米波雷达内密封的电路板及外壳的粘合部分。这里,软件分析胶粘剂的孔隙体积,并以颜色区分不同尺寸。因此X射线CT系统可以对热冲击等耐久试验前、后的密封材料进行评估。图4:毫米波雷达VR图和局部放大图使用红外显微镜对树脂部分进行定性分析。对毫米波雷达中使用的树脂部分进行取样,用金刚石池将样品压扁平后进行测量。表1显示了测量条件,图5显示了获得的红外谱图和检索结果。表1:测量条件图5:毫米波雷达中树脂部件的实测谱图及检索结果谱图检索的结果表明,树脂部分的红外谱图与聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)的参考谱图高度匹配。PBT是一种热塑性树脂,属于聚酯的一种。其优点是成型过程中收缩率低、机械强度高、耐热性高。将PBT用于毫米波雷达外壳,是因为它能有效传输77 GHz和24 GHz的无线电波,这是毫米波雷达常用的频率。由于在部分样本中可以看到透明纤维,因此也对透明纤维进行了测量。图6显示了获得的红外谱图和检索结果。图6:毫米波雷达树脂中玻璃纤维的实测谱图及搜索结果谱图检索的结果表明,这些透明纤维与玻璃的红外谱图一致。众所周知,在PBT中添加玻璃纤维是为了提高树脂的刚度。如本次实验所示,红外显微镜系统可以评估树脂材料的种类和添加剂。车载相机的观察与测量使用X射线CT系统得到车载相机的断面图像和VR图像,结果如图7所示。图7(a)中橙色虚线所示区域为胶粘剂,与螺钉(图7(b)共同固定相机,可知车载相机被牢固地固定在壳体上。图7(c)和(d)显示出图7(a)中车载相机的安装角度。相机镜头的轴与壳体底部的夹角为18&ring ,并与外壳侧面的参考轴成90&ring 夹角。因此,X射线CT可以在无损状态下确认产品在开发和生产过程中的品质。图7:车载相机部分的CT图像使用红外显微镜测量车载摄像头的树脂部分。将外壳直接放置在显微镜载物台上,使用衰减全反射(ATR)法进行了测量。通过分析所得的红外光谱图,我们发现树脂部分与环氧树脂的标准光谱(图8)有着高度的一致性。环氧树脂是一种具有卓越的机械强度、耐热性、耐水性的热固性树脂。图8:车载摄像头中树脂部分的实测谱图结论通过X射线CT系统对毫米波雷达和车载摄像头的内部结构进行观察,可以清晰地看到毫米波雷达的结构状态并测量尺寸,还可确认部件的密封部分是否存在孔隙,并检查相机镜头的安装角度是否正确。通过红外显微镜对毫米波雷达和车载摄像头的树脂部分进行了定性分析,发现两种器件使用了不同类型的树脂。这些信息对于产品开发阶段的设计研究、耐久性评估、制造过程中的质量控制,以及与其他公司产品进行基准测试都是非常有价值的。本文内容非商业广告,仅供专业人士参考。
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