薄膜材料检测

摘要：透光率与雾度是表征薄膜光学性能的重要指标。本文通过对几种不同材质薄膜的透光率与雾度的测试及比较，分析了两项指标之间的关系，可为薄膜材料透光率与雾度的测试、指标范围的确定提供参考。 关键词：透光率、雾度、透光率雾度测定仪、透明塑料薄膜、包装材料、农用膜 1、意义 薄膜材料的应用极为广泛，如作为各种产品的包装材料、农用地膜、棚膜等。无论哪种应用，对光的传递性能均有一定的要求，如作为普通包装材料时，从包装外部即可看清内部产品的形状、色泽等特性常作为吸引消费者购买行为的重要手段之一；作为农用膜时，应保证透过的光线可满足农作物的正常生命活动。一般而言，表征包装材料光传递效果的指标参数包括透光率、雾度等。其中，透光率为透过薄膜材料的光通量与照射到薄膜光通量的比值，表示薄膜的透明程度；雾度为透过薄膜材料但偏离入射光方向的光通量与透射光通量的比值，表示薄膜的浑浊或不清晰程度。从定义来看，透光率、雾度是相互关联又有所区别的两项性能指标。本文通过对几种不同材质薄膜透光率、雾度测试值的比较，分析两者之间的关系。 2、试验 本次试验依据GB/T 2410-2008《透明塑料透光率和雾度试验方法》进行试验，采用设备WGT-S透光率雾度测定仪对4种透明塑料薄膜样品的透光率、雾度进行测试。 2.1 试验过程 (1) 从每个样品表面均裁取3片80 mm × 80 mm试样，裁制过程中不可用手接触试样，保证试样表面无污染、无划痕、无灰尘。 (2) 打开仪器电源进行预热，预热结束后，用标准透光片对设备的透光率、雾度进行校准。 (3) 取其中一片试样装夹在设备上，使试样表面无污染、无灰尘处对准入口窗，按动试验按钮，试验开始，设备自动测试，测试结束后显示试样的透光率与雾度值。依次将其余试样装夹在设备上，完成试验。 2.2 试验结果 4种样品透光率、雾度值测试结果见表1。 表1 4种样品测试结果的平均值 样品 1# 2# 3# 4# 透光率/% 91.5 92.2 89.1 89.6 雾度/% 3.41 2.13 8.11 12.21 3、讨论分析 从试验结果来看，4种样品中透光率由高到低依次为2#、1#、4#、3#，雾度由高到低依次为4#、3#、1#、2#。综合各组试验数据来看，2#样品的透光率与雾度均较好，3#样品的透光率略差，4#样品的雾度较差。另外，分别对比每种样品的透光率与雾度测试结果，1#、2#、4#样品的透光率与雾度值成反比关系，即透光率较高者，雾度值较低，透光率较低者，雾度值高。但3#样品的透光率、雾度值均低于4#样品，这说明薄膜材料的透光率、雾度值并不总是存在反比关系，这是因为薄膜生产工艺、所用添加剂、表面状态等因素对其透光率、雾度的影响并不完全相同，如薄膜表面的划痕、污染等对雾度的影响更大，对透光率的影响较小。 4、结论 透光率与雾度是影响薄膜材料应用性能的两项重要指标，分别表征薄膜材料的透明程度与不清晰程度。本文选取了4种不同材质的薄膜样品并测试其透光率与雾度，其中透光率的顺序为2#>1#>4#>3#，雾度的顺序为4#>3#>1#>2#，样品的透光率与雾度值并不都是成反比关系。济南兰光机电技术有限公司是一家专业从事包装检测设备研发生产与包装检测服务的高新技术企业，现有设备可测试薄膜材料的氧气透过量、氮气透过量、二氧化碳透过量、空气透过量、水蒸气透过量、六氟化硫透过量、氦气透过量、拉伸性能、抗穿刺性能、摩擦系数、热封性能、抗冲击性能、密封性能、溶剂残留、总迁移量等多项性能指标，了解相关检测设备及检测服务信息，可登陆www.labthink.com查看。愈了解，愈信任！Labthink兰光期待与行业中的企事业单位增进技术沟通与合作。

取决于表面上的分子和分子构象，薄膜中的含水量可以大于95％。 例如，考虑在表面上吸附平坦的细长分子，如图1所示。具有这种分子排列的吸附层将只有少量的水；而如果它们以直立的方式吸附，将会有更多的水能够与分子偶联。 分子层的水合和脱水以及这两种状态之间的转变可用QCM-D来表征，其中水分吸收和膨胀表现为表面质量的增加。

•在线光谱分析可以对多路多组分连续同时测量，且速度快，准确性高； •在线光谱分析仪器易损坏和消耗品少，维护量小； •在线光谱分析多采用光纤传输技术，适合环境恶劣的场合; •在线光谱分析仪器结构相对简单，并适合多种样品（如液体，涂层，粉末和固体等）

Hiden的EQP等离子体质量、能量分析仪在薄膜的磁控溅射沉积研究中可以提供残余气体分析、随磁控源开关产生的气体分析、离子能量分布、中性粒子分析等多种分析手段。

我们通过配有自动反射/透射分析仪附件的LAMBDA 950分光光度计评估了3M®可见镜膜在新型曲面光伏模块领域的潜在应用。在应用过程中，3M®薄膜必须将可见光反射至模块焦点（在焦点处，可见光将被吸收，如用于驱动加热电机的的热吸收器），并同时将近红外光传送至底层的硅太阳能电池（在硅太阳能电池内，红外光将被直接转化成电能）。通过自动反射/透射分析仪进行的角分辨反射和透射测量显示：当入射角小于等于50°时，3M®自支撑薄膜是s-偏振光和p-偏振光的有效光学薄膜。当薄膜与所述模块曲面玻璃胶合时，为了保持薄膜效能，应将薄膜紧密贴合于玻璃之上（不得起皱）。利用带探测器的狭窄光阑自动反射/透射分析仪进行的测量能够表明所评估的胶合程序在多大程度上能产生预期结果。 我们目前正在利用自动反射/透射分析仪生产的光谱预估在焦点采用热接收器的曲面模块的发电站的年度发电量，评估过程考虑到了太阳日常运动和年度运动，以及模块上入射角的相关变化。我们也在寻求能够反射可见光和红外线的光学滤光器（同时还可以透射近红外线），并使用积分球和自动反射/透射分析仪研究光学滤光器的性能。

通过高分子网状模板沉积不同薄膜材料（Au, Cu, Ni, SiO2, poly(C8H4F4)）获得周期有序微格结构，其密度在0.5 mg/cm3 to 500 mg/cm3之间。以压力法测得杨氏模量和强度，并且进行了密度定标。在低相对密度的情况下，观察到与微格材料无关的５０％或更高的压力应变恢复。一个分析模型的预测了在可恢复性“伪超弹性”与不可恢复塑性形变之间的转换关系，并适合所有研究材料。此次研究的材料在储能应用，可展开结构，声，冲击，振动阻尼研究方面有着很高的关注度。

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使用两种测量技术不进行接触角的测量，通常情况下，在水滴转移后（60 正负10）S内进行接触角的测量，若另有规定，则按食品说明中有关水滴角转移和测量的在最大有效时间来进行测量。 1 调整量角器指针合其与度样表面的水滴相切，从而直接用量角器测量接触角。 2 用接触角测量仪中的微分圆法或者微分椭圆法，通过水滴图像测量接触角。

The DiskRam has been designed to automate the collection of Raman spectra from hard carbon coatings on computer hard disk media and the extraction of parameters that are well correlated with the properties of the films. The extracted information is output in spreadsheet format for SPC at a manufacturing facility.

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Owing to the sensitivity of the MM-16 Spectroscopic Ellipsometer and the advanced modeling features included in the DP2 software, this note describes the successful characterisation of complicated anti-reflective structures. Accurate and simultaneous determination of thickness and optical properties have been performed in the visible range. Similar analyses have been applied to other high-k material such as Ta2O5 / glass, Al2O3 / 3*{A2O3/a-Si} / GaAs, SiO2 / 2*{HfO2 / SiO2) / glass.

The sensitivity of Spectroscopic Ellipsometry is such that characterisation of different doping concentrations of Al in ZnO is possible. Further to this the UVISEL PMSE allows the highest sensitivity and precision of the ellipsometric angles across the full range [0°, 360°], even when ' is close to 0°, and this performance is essential when characterising thin transparent films

The characterisation of TiO2 as a single layer and as an 8-layer dielectric stack was successfully carried out with the UVISEL Spectroscopic Phase Modulated Ellipsometer. Accurate and simultaneous determination of thickness and optical properties have been performed in the NIR/Visible range. Similar analyses have been applied to other high-k material such as Ta2O5 / glass, Al2O3 / 3*{A2O3/a-Si} / GaAs, SiO2 / 2*{HfO2 / SiO2) / glass.

关于此项工作的更多详细信息首次发表于 Optics Express 16129，2012 年 7 月2 日，第 20 卷，14 号。 高质量多层光学镀膜的设计师和制造商需要使用可靠的方法来准确测量薄膜材料的光学常数。他们通常使用紫外-可见-红外分光光度计测得样品在标准入射和接近标准入射情况下的透射率 (T) 和反射率 (R)。了解所生成数据的准确性和任何误差的来源（随机或系统）将可以得到更可靠的样品表征数据 。 测量数据集中每一个点的随机误差（随机噪音）都会有所不同，文献指出，随机误差对于表征结果影响很小。但是，系统误差一般来说会造成光谱表征偏移，或导致 T 和 R 曲线的大幅度波长变化，尤其对于薄膜参数精确测定的影响更为显著。

本文通过分析304 cm-1、930 cm-1处拉曼峰位的红移进一步证实了Cu掺杂后薄膜晶粒尺寸增大， 通过缺陷程度的变化证明了Cu掺入 晶格间隙的掺杂机理。 激光显微共聚焦拉曼光谱技术是一种无损伤、无接触、灵敏度高的检测手段，通过晶体的拉曼光 谱可以了解晶格内部有关化学键、晶格程度、晶格畸变以及相变等信息，为薄膜在太阳能电池、导 电材料、光电器件、催化、传感等领域的应用提供理论指导与实验依据。

A well-established method for determining the thermal diffusivity of materials is the laser flash method. The work presented here compares two analysis methods for flash heating tests on anisotropic carbon bonded carbon fiber. This material exhibits a higher conductivity in the direction in which the fibers are oriented than in the direction perpendicular to the fiber orientation. Of the two analysis methods used, one method uses the temperature data from the entire surface of the sample by examining 201 temperature histories simultaneously, with each temperature history originating from an individual pixel within a line across the middle of the sample. The other analysis method uses only the temperature history from a single pixel in the center of the sample, similar to the data that is traditionally generated using the classical flash diffusivity method. Both analysis methods include accommodations for modeling the penetration of the laser flash into the porous surface of the carbon bonded carbon fiber material. The robustness of the method using the single-pixel temperature history shows that anisotropic thermal diffusivity can be measured using standard flash diffusivity instruments, if modeled properly, avoiding the additional complexity associated with the use of a thermal imaging camera.

本方案介绍了一种基于广泛使用的激光脉冲法技术开发的块状和薄膜材料热扩散率测量技术，这种技术的核心是测量激光脉冲发出时间与脉冲到达探测器所需时间。同时采用实验室搭建的试验装置和计算模型，模拟了探测器的响应和由于空气对流所带来的热损失。这种方法的优点是可以不需要在真空条件下就可以准确测量热扩散率。在试验中，激光脉冲照射一端固定在热沉上另一端自由悬浮的长试样，通过电阻温度传感器，测量激光热脉冲在已知距离上的传输。对银线进行了测量，测量结果与参考值吻合的很好。 作为一个重要的应用，这种方法测量其他方法很难测试的薄膜的试样热扩散率。例如我们测量了附着在陶瓷衬底上的石墨烯薄膜。通过采用计算模型和简单试验过程，可以有效和准确的各种薄膜材料的导热系数。

在采用激光脉冲法进行测试时，如果被测试样太薄，测试得到的热扩散率数据会存在较大误差。在这种情况下，由激光触发脉冲所引起的不可避免的尖峰与试样背面温升之间会产生相互影响，数据采集会记录下这两种信号的重叠，采用系统的标准算法则会低估被测试样的热扩散率。因此，这种脉冲尖峰与背温响应叠加的不正确计算处理是目前研究的趋势。同时，本文介绍了如何采用一种计算方法转换和修正较薄试样相应的热扩散率测量值。

本仪器采用准动态法（具有）和四探针法分别测量样品的 seebeck 系数和电阻率。不仅可用于测量半导体块状样品，康铜、镍、铋等金属半金属样品，石墨、碳材料等非金属样品的seebeck 系数和电阻率，还可测薄膜（纳米）样品的 seebeck 系数和电阻率。

动态法测量 seebeck 系数，避免了静态法测量在温差测量上面的系统误差，测量更准确 ? 采用双向加热系统，出现测试坏点，可以重新测试 ? seebeck 系数和电阻率测量测量不共用电压探针，避免出现微型热电偶断裂失效的问题 ? 软件操作简单，智能化可实现手动、自动模式

本仪器采用 3ω测试方法， 利用微/纳米薄膜材料导热引起加热器电信号的变化来检测其热导率。 主要应用范围为微/纳米薄膜材料的热导率测量，可广泛应用于辅助各种功能薄膜材料的研究与开发，其涵盖范围包括高等院校及科研院所、集成电路散热材料、航空航天材料、热电材料与器件、信息存储与光电器件。

本仪器为无损检测，并可同时检测材料的相变温度和热膨胀系数。OPA 的研发成功，一举填补了无损检测纳米级薄膜材料相变温度和热膨胀系数的国际性空白， 能测量低至5nm的薄膜材料。

BOPP(Biaxially—Oriented Polypropylene)薄膜是一种极为常用的包装材料，其厚度和定量是表征质量的重要物理指标，控制这两个指标对稳定包装质量有着重要的作用。采用本厂企业标准方法[1 检测厚度和定量，涉及较多的仪器，且操作步骤烦琐。ATR—FTIR作为一种快速分析技术获得了广泛的应用[zJ，如I B膜研究[33、烟用香精物理指标测定 等。但用于测定BOPP薄膜的物理指标尚未见相关报道。基于ATR—FTIR分析速度快、稳定、无损等优点，应用偏最／b-乘法(PI s)与之结合，建立了测定厚度和定量等物理指标的校正模型，其相应的相关系数分别为0．9778，0．9782，全交互校验均方残差(RMSECV)分别为0．0314，0．2676。该方法应用于样品实测，结果令人满意。此外，本文对建模过程中光谱数据的处理及谱区的选择作了讨论。

AvaSoft-Thinfilm软件内有一个包含大部分常用材料和膜层的n值和k值的数据库。TFProbe多层膜测量软件可以测量多达5层膜的厚度和光学常数（n、k值），实现实时或在线膜厚和折射率监控。

SPECORD PLUS 系列紫外可见分光光度计，应用于气体、液体、固体样品中各种物质的定性和定量分析，也可以用于固体样品表面性质以及粉末样品的各种性质结构的分析。可广泛应用在几乎所有行业的化学分析中。并内置免费分析方法包及标准曲线。

Ag/ITO/Ag导电薄膜的光学性质决定着透反射式LCD的性能, 其光学性能的评价尤为重要。因此，利用UH4150对Ag/ITO/Ag导电薄膜的光学性质进行了评价

拉曼光谱可与AFM联用，不仅可获得聚合物薄膜的表面形貌图，还可以获得拉曼光谱及拉曼成像图，可多元化的信息共同全面的表针此聚合物。

本文章介绍了椭圆偏振光谱仪对太阳能薄膜的测量和应用，是了解椭圆偏振光谱仪功能的一篇内容全面的介绍资料。

Ellipsometry is a very sensitive measurement technique that uses polarized light to characterize thin films, surfaces,and material microstructure. Usually the polarization of light changes upon reflection. These changes are measured by an ellipsometer and interpreted on the basis of model calculations.

使用X-荧光能谱仪进行多层薄膜厚度测量技术在半导体材料镀层分析上广泛使用。但是纳米级薄膜测量技术仍然是测量技术的难点。本文详细介绍了使用QuanX 荧光能谱仪进行这种分析的全过程