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一文详解红外光谱(FTIR)在材料领域的应用与分析

2019-05-29  浏览量:2366

足彩跟单appFUSHIBIANHUANHONGWAIGUANGPUYI(Fourier Transform infrared spectroscopy,JIANCHENGFTIR ),XIANGXINDAJIADOUSHIFENSHUXI,QIGUANGFANYINGYONGYUSULIAO、XIANGJIAODANXINGTI、XIANWEI、TUCENG、TIANLIAODENGZHONGDUOGAOFENZIJIWUJIFEIJINSHUCAILIAODEDINGXINGYUDINGLIANGFENXI。

JINTIANXIAOBIANJIULAIHEDAJIASHENDUJIANGJIEFTIRDEYUANLIHETEDIAN,BINGXIANGXIJIESHAOFTIRZAICAILIAOLINGYUDEYINGYONG,YIQILAILEJIEYIXIABA!

FTIRDEYUANLI

待测样品受到频率连续变化的红外光照射,分子基团吸收特征频率的辐射,其振动或转动运动引起偶极矩变化,产生分子的振动能级和转动能级从基态到激发态的跃迁,形成的分子吸收光谱,如下图所示。
红外吸收光谱主要用于材料的基团结构分析、材料的定性及定量分析:
①特征吸收频率------基团(定性分析)
②特征峰的强度------定量分析


红外光谱测试原理

亚甲基振动模式(伸缩振动和弯曲振动)
(动图来源:易科学)

FTIRDETEDIAN

HONGWAIGUANGPUJUYOUTEZHENGXINGQIANG、FENXIKUAISU、BUPOHUAISHIYANG、SHIYANGYONGLIANGSHAO、CAOZUOJIANBIAN、NENGFENXIGEZHONGZHUANGTAIDESHIYANG、FENXILINGMINDUJIAOGAO、YINGYONGFANWEIGUANG(GUTAI、YETAIHUOQITAIYANGPINDOUNENGYINGYONG;WUJI、YOUJI、GAOFENZIHUAHEWUJUNKEJIANCE)DENGTEDIAN,QIYUSEPU(GC-IR)LIANYONGHUOTGA(TGA-IR)LIANYONG,DINGXINGGONGNENGQIANGDA。

SHIYONGFTIRNENGJIEJUEYIXIAWENTI

① 已知物的鉴定;
② 未知物的结构鉴定;
③ 特殊材料的定量分析;
④ 显微红外可针对产品表面残留物、表面析出粉末/液体、产品表面疑似发生氧化、腐蚀、外来物、外来成分引入等微量物质分析。

FTIRZAICAILIAOJIANCELINGYUDEYINGYONG

1. YIZHIWUDEJIANDING

JIANGSHIYANGDEHONGWAIGUANGPUYUBIAOZHUNDEHONGWAIGUANGPUJINXINGBIDUIDUIZHAO。YIJUGUANGPUFENGWEI、BOSHU、FENGXINGDENGTEZHENGYIZHIXINGPANDINGLIANGZHEHUAHEWUDEXIANGSIXINGJICHUNDU。

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2. GAOFENZICAILIAOYIZHIXINGPANDING

由于不同的物质基团的种类不同,基团排布的方式不同,这种差别在红外谱图上会体现出不同的谱峰。因此表现出来的红外谱图指纹也会存在一定的差异,通过对其红外谱图的比较,可以得到样品所含化合物的差异或化合物结构上的差异,从而判定出不同样品的材料一致性问题。通常,材料一致性还需要结合产品组分含量,产品理化性能等多维度综合分析才能得到较好的一致性分析结果。

应用领域:未加工成型的塑料原料(粒料)或加工成型的均质塑料部件(如外壳、支撑带电部件等);印制线路板(PCB板)。
材料一致性判定目的:1、从材质方面解决产品异常问题;2、监控产品,确定材料是否同成份,同批次,同厂家;3、能有效控制塑胶材料供应商采用过量的回收料或边角料;4、逆向剖析产品,精确的定性未知材料,节约成本。
参考标准:GB/T 6040-2002红外光谱分析方法通则
对样品及参照物分别进行FTIR并采集谱图,再将两个谱图进行分析比对,从而判断这两种材料是否是同一物质,并根据谱图重合度判定材料是否具有相似组分。


足彩跟单app (样品及参照物的红外谱图比对图)

3. YIWUFENXI

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应用领域:针对产品上的表面污染物、析出物等异常物质,如产品表面的颗粒物、油状物、雾状物、斑点等,FTIR主要针对有机异物进行分析。
异物分析的目的:足彩跟单app对工业生产、存储、使用过程中出现的异物杂质或未知物进行成分分析,藉此寻找和追踪异物产生的原因和来源,进而有效防止异物产生,减少企业经济损失。

通常情况下使用FTIR对异物进行分析的试验如下:
① 采集异物于红外窗片上
② 采集异物的红外光谱
③ 分析异物的红外光谱,得到结果,推断异物来源
下面通过一个背光产品中异常亮点物质的红外光谱分析试验来了解详情:

GENJUCESHIJIEGUODEDAO,BEIGUANGCHANPINZHONGDEYICHANGLIANGDIANWUZHIDEZHUYAOCHENGFENWEIYIZHONGBINGXISUANZHIXIJIAONIANJI,SHIYIZHONGCHANGJIANDEGUANGXUEJIAO,ZAICHANPINJISHENGCHANLIUCHENGZHONGJUYOUGUANGFANYINGYONG。

4. GUHUALVCESHI

GUHUALVSHIBIAOZHENGJIAOTIYANGPINZAIJINGGUOWULIGUHUAHUOHUAXUEGUHUAQIANHOUDEGUHUACHENGDUDEBIAOZHENG。

使用FTIR对固化率测试内容包括:可以观察样品在固化过程中官能团的断裂和重组;固化反应的机理;判断固化反应的程度;测试样品的固化率等。
应用领域:适用于环氧树脂、聚氨酯树脂、乙烯基加成聚合硅橡胶等热固性树脂。
固化率测试目的:固化率(交联度)测试可以有效的观测交联固化样品的反应程度,把控材料性能。
测试公式:

下面通过一个FTIR测试样品固化率的解析图来知道如何查看和分析出样品的固化率:
图为某导电热熔胶的固化率测试谱图的详解

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