干货分享 常用复合材料分析测试设备的大全

　　导读：复合资料是指由两种或两种以上不同物质以不同方式组合而成的资料, 它能够发挥出各种资料的优点, 克制单一资料的缺陷, 扩展资料的应用范围。它具有重量轻、强度高、加工成型便当、弹性优秀、耐化学腐蚀和耐候性好等优秀性能，为了将这些优秀的性能用数据表达出来或者更好的监控制备过程，必需有测试设备的协助，那做好复合资料又需求哪些设备呢？

　　凝胶浸透色谱仪GPC

　　GPC，1964年由J.C.Moore首先研讨胜利。不只可用于小分子物质的别离和审定，而且能够用来剖析化学性质相同分子体积不同的高分子同系物。(聚合物在别离柱上按分子流膂力学体积大小被别离开）。主要用于丈量复材中树脂的分子量。

　　熔融指数仪

　　熔体活动速率测定仪是在规则温度条件下，用高温加热炉使被测物到达熔融状态。这种熔融状态的被测物，在规则的砝码负荷重力下经过一定直径的小孔停止挤出实验。在工业企业的塑料消费及科研单位的研讨中，经常用"熔体(质量)活动速率"来表示高分子资料在熔融状态下的活动性、粘度等物理性能。主要用于测定复合资料的熔融状态下活动性。

　　差示扫描量热仪

　　在程序控制温度下，丈量输入到试样和参比物的功率差(如以热的方式)与温度的关系。差示扫描量热仪记载到的曲线称DSC曲线，它以样品吸热或放热的速率，即热流率dH/dt(单位毫焦/秒)为纵坐标，以温度T或时间t为横坐标，能够测定多种热力学和动力学参数，例如比热容、反响热、转变热、相图、反响速率、结晶速率、高聚物结晶度、样品纯度等。该法运用温度范围宽(-175~725℃)、分辨率高、试样用量少。经常用于剖析复合资料的玻璃化转变温度，结晶度等。

　　热失重剖析（TGA）

　　热重剖析仪是一种应用热重法检测物质温度-质质变化关系的仪器。热重法是在程序控温下，丈量物质的质量随温度(或时间)的变化关系。当被测物质在加热过程中有升华、汽化、合成出气体或失去结晶水时，被测的物质质量就会发作变化。这时热重曲线就不是直线而是有所降落。经过剖析热重曲线，就能够晓得被测物质在几度时产生变化，并且依据失重量，能够计算失去了几物质。能够经过热失重研讨资料的凝结、蒸发、升华和吸附等物质的物理现象；也有助于研讨物质的脱水、解离、氧化、复原等物质的化学现象。

　　扫描探针显微镜SPM

　　SPM作为新型的显微工具与以往的各种显微镜和剖析仪器相比有着其明显的优势:

　　首先，SPM具有极高的分辨率。它能够随便的"看到"原子，这是普通显微镜以至电子显微镜所难以到达的。

　　其次，SPM得到的是实时的、真实的样品外表的高分辨率图像。而不同于某些剖析仪器是经过间接的或计算的办法来推算样品的外表构造。也就是说，SPM是真正看到了原子。

　　再次，SPM的运用环境宽松。电子显微镜等仪器对工作环境请求比拟苛刻，样品必需安放在高真空条件下才干停止测试。而SPM既能够在真空中工作，又能够在大气中、低温、常温、高温，以至在溶液中运用。因而SPM适用于各种工作环境下的科学实验。在复合资料上可用于察看纤维的纹理。

　　场发射扫描电子显微镜（FESEM）

　　该仪用具有超高分辨率，能做各种固态样品外表形貌的二次电子象、反射电子象察看及图像处置。 具有高性能x射-线能谱仪，能同时停止样品表层的微区点线面元素的定性、半定量及定量剖析，具有形貌、化学组分综合剖析才能。分辨率能够到10纳米左右，主要用于察看复合资料的微观形貌。

　　傅立叶变换红外光谱(FT-IR Spectrometer，FTIR)

　　FTIR乃应用红外线光谱经傅里叶变换进而剖析杂质浓度的光谱剖析仪器。傅里叶转换红外光谱 (FTIR)是一种用来取得吸收,射出光电导性或固体, 液体或气体的拉曼散射的红外光光谱技术。傅里叶变换红外光谱仪的中心局部是迈克尔逊干预仪，把样品放在检测器前，由于样品对某些频率的红外光产生吸收，使检测器承受到的干预光强度发作变化，从而得到各种不同样品的干预图。这种干预图是光随动镜挪动间隔的变化曲线，借助傅里叶变换函数可得到光强随频率变化的频域图。这一过程可由计算机完成。主要用于测定资料里面的官能团，以肯定成分。

　　激光拉曼光谱仪

　　拉曼光谱法是研讨化合物分子受光映照后所产生的散射，散射光与入射光能级差和化合物振动频率、转动频率的关系的剖析办法。一定波长的电磁波作用于被研讨物质的分子，惹起分子相应能级的跃迁，产生分子吸收光谱。惹起分子电子能级跃迁的光谱称电子吸收光谱，其波长位于紫外～可见光区，故称紫外－可见光谱。电子能级跃迁的同时伴有振动能级和转动能级的跃迁。惹起分子振动能级跃迁的光谱称振动光谱，振动能级跃迁的同时伴有转动能级的跃迁。拉曼散射光谱是分子的振动－转动光谱。用远红外光波映照分子时，只会惹起分子中转动能级的跃迁，得到纯转动光谱。主要检测资料里面特殊的官能团以肯定成分。

　　X射线荧光光谱仪XRF

　　受激起的样品中的每一种元素会放射出二次X射线，并且不同的元素所放射出的二次X射线具有特定的能量特性或波长特性。探测系统丈量这些放射出来的二次X射线的能量及数量。然后，仪器软件将探测系统所搜集到的信息转换成样品中各种元素的品种及含量。X荧光光谱仪依据各元素的特征X射线的强度，能够 测定元素含量。

　　近年来，X荧光光谱剖析在各行业应用范围不时拓展，已成为一种普遍应用于冶金、地质、有色、建材、商检、环保、卫生等各个范畴，特别是在RoHS检测范畴应用得最多也最普遍。

　　大多数剖析元素均可用其停止剖析，可剖析固体、粉末、熔珠、液体等样品，剖析范围为Be到U。并且具有剖析速度快、丈量范围宽、干扰小的特性。

　　X光电子能谱仪

　　X-射线光电子能谱仪，是一种外表剖析技术，主要用来表征资料外表元素及其化学状态。其根本原理是运用X-射线，如Al Ka =1486.6eV，与样品外表互相作用，应用光电效应，激起样品外表发射光电子，应用能量剖析器，丈量光电子动能(K.E)，依据B.E=hv-K.E-W.F，进而得到激起电子的分离能(B.E)。

　　外表定性与定量剖析. 可得到小於10um空间分辨率的X射线光电子能谱的全谱资讯.

　　维持10um以下的空间分辨率元素成分包括化学态的深度剖析(角分辨方式,,氩离子或团簇离子刻蚀方式)

　　线扫瞄或面扫瞄以得到线或面上的元素或化学态散布.

　　成像功用.

　　可停止样品的原位处置 AES:1.可停止样品外表的微区选点剖析(包括点剖析，线剖析和面剖析) 2.可停止深度剖析合适: 纳米薄膜资料，微电子资料，催化剂，摩擦化学，高分子资料的外表和界面研讨。

　　核磁共振仪(NMR)

　　对经光源激起后产生荧光的物质或经化学处置后产生荧光的物质成份剖析，可应用于生物化学、生物医学、环主要用处：

　　可停止1H、13C等常规丈量，并可检测31P，15N，29Sz等多换谱

　　可停止各类如DEPT、HSQC、驰豫丈量

　　可停止活性肽，多肽类蛋白的溶液构造研讨

　　可停止化合物的构造、组分的审定

　　可停止多维梯度实验。

　　经常用于复合资料的分子构造剖析。

　　原子力显微镜（AFM）

　　原子力显微镜是以扫描隧道显微镜根本原理开展起来的扫描探针显微镜。原子力显微镜的呈现无疑为纳米科技的开展起到了推进作用。以原子力显微镜为代表的扫描探针显微镜是应用一种小探针在样品外表上扫描，从而提供高放大倍率察看的一系列显微镜的总称。原子力显微镜扫描能提供各品种型样品的外表状态信息。与常规显微镜比拟，原子力显微镜的优点是在大气条件下，以高倍率察看样品外表，可用于简直一切样品（对外表光亮度有一定请求），而不需求停止其他制样处置，就能够得到样品外表的三维形貌图象。并可对扫描所得的三维形貌图象停止粗糙度计算、厚度、步宽、方框图或颗粒度剖析。可用于复合资料外表纳米形貌剖析。

　　透射电子电镜（TEM）

　　TEM能够看到在光学显微镜下无法看清的小于0.2um的细微构造，这些构造称为亚显微构造或超微构造。要想看清这些构造，就必需选择波长更短的光源，以进步显微镜的分辨率。1932年Ruska创造了以电子束为光源的透射电子显微镜，电子束的波长要比可见光和紫外光短得多，并且电子束的波长与发射电子束的电压平方根成反比，也就是说电压越高波长越短。目前TEM的分辨力可达0.2nm。主要用于察看纤维丝束的大小和平均性。

　　密度梯度仪

　　聚合物的密度是聚合物的重要参数，测定密度的办法有很多种，而密度梯度法是测定聚合物资料密度的办法之一，用此种办法测定密度既简单易行又较为精确。

　　光学显微镜

　　光学显微镜(Optical Microscope，简写OM)是应用光学原理，把人眼所不能分辨的微小物体放大成像，以供人们提取微细构造信息的光学仪器。简双方便，价钱廉价，主要用来察看纤维布的细节。

　　万能实验机

　　万能资料实验是现代电子技术与机械传动技术相分离的产物，是充沛发挥了机电各自专长而构成的大型精细测试仪器，可对各种资料停止拉伸、紧缩、弯曲、剥离、剪切等多项性能实验，且有丈量范围宽、精度高、响应快等特性。工作牢靠，效率高，可对实验数据停止实时显现记载、打印。可用于测试复合的拉伸、弯曲强度和模量。

　　简支梁冲击实验机

　　简支梁冲击实验机用于测定硬质塑料、纤维加强复合资料、尼龙 、玻璃钢、陶瓷、铸石、塑料电器绝缘资料等非金属资料的冲击韧性。

　　转矩流变仪

　　转矩流变仪是研讨资料的活动、塑化、热、剪切稳定性的理想设备，该流变仪提供了更接近于实践加工的动态丈量办法，能够在相似实践加工的状况下，连续、精确牢靠地对资料的流变性能停止测定，如多组份物料的混合、热固性树脂的交联固化、弹性体的硫化，资料的动态稳定性以及螺杆转速对体系加工性能的影响等。

　　动态力学剖析（DMA）

　　动态力学行为是指资料在振动条件下，即在交变应力（交变应变）作用下做出的力学响应，即力学性能(模量、内讧)与温度、频率的关系。测定资料在一定温度范围内动态力学性能的变化就是动态力学热剖析（简称DMTA）或动态力学剖析（简称DMA）.可用于复合资料的Tg，耐热性，耐寒性，耐环境老化性能的测试。

　　红外硫碳剖析仪

　　红外硫碳剖析仪是一种仪器，中心部件为贵金属微型红外光源及金属反射镜。主要用于丈量黑色金属、有色金属、矿石、稀土、无机物、碳化物以及各种固体原资料中的碳硫含量剖析

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