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压电天平

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  • 高分子表征技术专题——石英晶体微天平在高分子研究中的应用
    2021年,《高分子学报》邀请到国内擅长各种现代表征方法的一流高分子学者领衔撰写从基本原理出发的高分子现代表征方法综述并上线了虚拟专辑。仪器信息网在获《高分子学报》副主编胡文兵老师授权后,也将上线同名专题并转载专题文章,帮助广大研究生和年轻学者了解、学习并提升高分子表征技术。在此,向胡文兵老师和组织及参与撰写的各位专家学者表示感谢。高分子表征技术专题前言孔子曰:“工欲善其事,必先利其器”。 我们要做好高分子的科学研究工作,掌握基本的表征方法必不可少。每一位学者在自己的学术成长历程中,都或多或少地有幸获得过学术界前辈在实验表征方法方面的宝贵指导!随着科学技术的高速发展,传统的高分子实验表征方法及其应用也取得了长足的进步。目前,中国的高分子学术论文数已经位居世界领先地位,但国内关于高分子现代表征方法方面的系统知识介绍较为缺乏。为此,《高分子学报》主编张希教授委托副主编王笃金研究员和胡文兵教授,组织系列从基本原理出发的高分子现代表征方法综述,邀请国内擅长各种现代表征方法的一流高分子学者领衔撰写。每篇综述涵盖基本原理、实验技巧和典型应用三个方面,旨在给广大研究生和年轻学者提供做好高分子表征工作所必须掌握的基础知识训练。我们的邀请获得了本领域专家学者的热情反馈和大力支持,借此机会特表感谢!从2021年第3期开始,以上文章将陆续在《高分子学报》发表,并在网站上发布虚拟专辑,以方便大家浏览阅读。期待这一系列的现代表征方法综述能成为高分子科学知识大厦的奠基石,支撑年轻高分子学者的茁壮成长!也期待未来有更多的学术界同行一起加入到这一工作中来。高分子表征技术的发展推动了我国高分子学科的持续进步,为提升我国高分子研究的国际地位作出了贡献. 借此虚拟专辑出版之际,让我们表达对高分子物理和表征学界的老一辈科学家的崇高敬意! 原文链接:http://www.gfzxb.org/article/doi/10.11777/j.issn1000-3304.2020.20248《高分子学报》高分子表征技术专题链接:http://www.gfzxb.org/article/doi/10.11777/j.issn1000-3304 石英晶体微天平在高分子研究中的应用袁海洋 1 ,马春风 2 ,刘光明 1 , 张广照 2 , , 1.中国科学技术大学化学物理系 合肥微尺度物质科学国家研究中心 安徽省教育厅表界面化学与能源催化重点实验室 合肥 2300262.华南理工大学材料科学与工程学院 广州 510640作者简介: 刘光明,男,1979年生. 2002年于安徽师范大学获得学士学位,2007年于中国科学技术大学获得博士学位. 2005~2006年,香港科技大学,研究助理;2008~2010年,澳大利亚国立大学,博士后;2010~2011年,中国科学技术大学,特任副教授;2011~2016年,中国科学技术大学,副教授;2016年至今,中国科学技术大学,教授. 获得2011年度中国分析测试协会科学技术奖(CAIA奖)(二等奖),2013年入选中国科学院青年创新促进会,并于2017年入选为中国科学院青年创新促进会优秀会员. 近年来的研究兴趣主要集中于高分子的离子效应方面 张广照,男,1966年生. 华南理工大学高分子科学与工程系教授. 1987年本科毕业于四川大学高分子材料系,1998年在复旦大学获博士学位. 先后在香港中文大学(1999~2001年)和美国麻省大学(2001~2002年)从事博士后研究. 2002~2010年任中国科学技术大学教授,2010至今在华南理工大学工作. 曾获国家杰出青年基金获得者(2007年),先后担任科技部重大研究计划项目首席科学家(2012年),国际海洋材料保护研究常设委员会(COIPM)委员(2017年),中国材料研究学会高分子材料与工程分会副主任,广东省化学会高分子化学专业委员会主任,《Macromolecules》(2012~2014年)、《ACS Macro Letters》(2012~2014年)、《Macromolecular Chemistry and Physics》、《Chinese Joural of Polymer Science》、《高分子材料科学与工程》编委或顾问编委. 研究方向为高分子溶液与界面物理化学,在大分子构象与相互作用、高分子表征方法学、杂化共聚反应、海洋防污材料方面做出了原创性工作 通讯作者: 刘光明, E-mail: gml@ustc.edu.cn 张广照, E-mail: msgzzhang@scut.edu.cn 摘要: 石英晶体微天平(QCM)作为一种强有力的表征工具已被广泛应用于高分子研究之中. 本文中,作者介绍了QCM的发展简史、基本原理以及实验样品制备方法. 在此基础上,介绍了如何基于带有耗散测量功能的石英晶体微天平(QCM-D)及相关联用技术研究界面接枝高分子构象行为、高分子的离子效应以及高分子海洋防污材料,展示了QCM-D技术在高分子研究中的广阔应用前景. QCM-D可同时检测界面高分子薄膜的质量变化和刚性变化,从而反映其结构变化. 与光谱型椭偏仪联用后,还可同步获取界面高分子薄膜的厚度变化等信息,可以有效解决相关高分子研究中的问题. 希望本文能够对如何利用QCM-D技术开展高分子研究起到一定的启示作用,使这一表征技术能够为高分子研究解决更多问题.关键词: 石英晶体微天平 / 高分子刷 / 聚电解质 / 离子效应 / 海洋防污材料 目录1. 发展简史2. 石英晶体微天平基本原理3. 石英晶体微天平实验样品制备3.1 在振子表面制备化学接枝高分子刷3.2 在振子表面制备物理涂覆高分子膜4. 石英晶体微天平在高分子研究中的应用4.1 界面接枝高分子构象行为4.2 高分子的离子效应4.2.1 高分子的离子特异性效应4.2.2 高分子的离子氢键效应4.2.3 高分子的离子亲/疏水效应4.3 高分子海洋防污材料5. 结语参考文献1. 发展简史1880年,Jacques Curie和Pierre Curie发现Rochelle盐晶体具有压电效应[1 ]. 1921年,Cady利用X切型石英晶体制造出世界上第一个石英晶体振荡器[2 ]. 但是,由于X切型石英晶体受温度影响太大,该切型石英晶体并未被广泛应用. 直到1934年,第一个AT切型石英晶体振荡器被制造出来[3 ],由于其在室温附近几乎不受温度影响,因而得到广泛应用. 1959年,Sauerbrey建立了有关石英晶体表面质量变化和频率变化的定量关系,即著名的Sauerbrey方程[4 ],该方程的建立为石英晶体微天平(QCM)技术的推广与应用奠定了坚实基础. 20世纪六七十年代QCM技术主要被应用于检测空气或真空中薄膜的厚度[5 ]. 1982年,Nomura和Okuhara实现了在液相中石英晶体振子的稳定振动,从而开辟了QCM技术在液相环境中的应用[6 ]. 1995年,Kasemo等开发了具有耗散因子测量功能的石英晶体微天平技术(QCM-D)[7 ],实现了对石英晶体振子表面薄膜的质量变化和结构变化进行同时监测. 近年来,随着科学技术的发展,出现了QCM-D与其他表征技术的联用. 如QCM-D与光谱型椭偏仪联用技术(QCM-D/SE)[8 ]、QCM-D与电化学联用技术[9 ]等,这些联用技术无疑极大地拓展了QCM-D的应用范围,丰富了表征过程中的信息获取量,加深了对相关科学问题的理解. 毋庸置疑,在过去的60年中,QCM技术已取得了长足进步,广泛应用于包括高分子表征在内的不同领域之中[10 ~14 ],为相关领域的发展作出了重要贡献.2. 石英晶体微天平基本原理对于石英晶体而言,其切形决定了石英晶体振子的振动模式. QCM所使用的AT切石英振子的法线方向与石英晶体z轴的夹角大约为55°[15 ],其振动是由绕z轴的切应力所产生的绕z轴的切应变激励而成的,为厚度剪切模式,即质点在x方向振动,波沿着y方向传播,该剪切波为横波(图1 )[15 ~17 ].图 1Figure 1. Schematic illustration of a quartz resonator working at the thickness-shear-mode, where the shear wave (red curve) oscillates in the horizontal (x) direction as indicated by the two blue double-sided arrows but propagates in the vertical (y) direction as indicated by the light blue double-sided arrows. The two gold lines represent the two electrodes covered on the two sides of the quartz crystal plate, and the dashed line represents the center line of the quartz crystal plate at the y direction. (Adapted with permission from Ref.[16 ] Copyright (2000) John Wiley & Sons, Inc).当石英振子表面薄膜厚度远小于石英振子厚度时,Sauerbrey建立了AT切石英压电振子在厚度方向上传播的剪切波频率变化(Δf)与石英压电振子表面均匀刚性薄膜单位面积质量变化(Δmf)间的关系,称为Sauerbrey方程[4 ]:其中,ρq为石英晶体的密度,hq为石英振子的厚度,f0为基频,n为泛频数,C = ρqhq/(nf0). Sauerbrey方程为QCM技术的应用奠定了基础. 值得指出的是,此方程一般情况下仅适用于真空或空气中的相关测量.当黏弹性薄膜吸附于石英振子表面时,振子的振动受到其表面吸附层的阻尼作用,因此需要定义一个参数耗散因子(D)来表征石英振子表面薄膜的刚性:其中,Q为品质因数,Es表示储存的能量,Ed表示每周期中消耗的能量. 较小的D值反映振子表面薄膜刚性较大,反之,较大的D值表明振子表面薄膜刚性较小.当QCM用于液相中的相关测量时,Kanazawa和Gordon于1985年建立了石英压电振子频率变化和牛顿流体性质间的关系,即Kanazawa-Gordon方程[18 ]:其中ηl代表液相黏度,ρl为液相密度. 1996年,Rodahl等建立了有关耗散因子变化与牛顿流体性质间关系的方程[19 ]:在液相中,石英振子表面黏弹性薄膜的复数剪切模量(G)可表示为[20 ]:G′代表薄膜的储存模量,G″代表薄膜的耗散模量,μf代表薄膜的弹性模量,ηf代表薄膜的剪切黏度,τf代表薄膜的特征驰豫时间. 因此,石英压电振子的频率变化和耗散因子变化可表示为[20 ]:其中ρf代表薄膜密度,hf代表薄膜厚度.石英压电振子的频率与耗散因子可以通过阻抗谱方法加以测量[16 ],也可以通过拟合振幅衰减曲线获得[7 ]. 以后者为例,当继电器断开后,由交变电压产生的驱动力会突然消失,石英压电振子的振幅在阻尼作用下会按照下面的方式逐渐衰减[21 ].其中t为时间,A(t)为t时刻的振幅,A0为t=0时的振幅,τ为衰减时间常数,φ为相位,C为常数. 注意此时输出频率(f)并非为石英振子的谐振频率,而是f0和参照频率(fr)之差[21 ]. 通过对石英压电振子振幅衰减曲线的拟合,可以得到f 和τ.耗散因子可以通过如下公式求得[7 ]:3. 石英晶体微天平实验样品制备在QCM-D表征高分子的研究过程中,需要在石英振子表面制备高分子膜,所制备高分子膜的质量对相关实验测量有重要影响. 下面以在石英振子表面制备化学接枝高分子刷和物理涂覆高分子膜为例,介绍相关高分子膜的制备:3.1 在振子表面制备化学接枝高分子刷高分子刷可以通过“grafting to”或“grafting from”方法接枝于石英振子表面. 一般情况下,前者的接枝密度较低,而后者的接枝密度相对较高. 对于金涂层的石英振子而言,巯基和金表面可以生成硫金键,在基于“grafting to”技术制备高分子刷时,可以将含有巯基末端的高分子溶液添加至自制的QCM反应器中. 在该自制的反应器中,石英振子正面接触溶液,利用橡胶圈对石英振子的背面加以密封. 在接枝反应充分完成后,取出振子,利用大量溶剂冲洗振子表面,随后使用氮气吹干振子,即可完成相关高分子刷的制备. 此外,也可以在QCM检测模块中完成利用“grafting to”策略制备高分子刷,此时可实时监测高分子接枝过程中的频率以及耗散因子变化[22 ,23 ].在利用“grafting from”策略在振子表面制备高分子刷时,可采用活性自由基聚合等方法加以实现. 以表面引发原子转移自由基聚合(SI-ATRP)制备高分子刷为例,首先利用自制的反应器将引发剂接枝于振子表面,然后将振子放置于相应的包括单体的溶液中,并通过SI-ATRP方法在振子表面引发单体聚合,制备高分子刷. 在采用SI-ATRP方法在振子表面制备高分子刷的过程中,除去溶液中溶解的氧气这一步骤非常关键,需要加以特别注意,否则可能会导致制备高分子刷失败. 在反应结束后,需要采取相应的程序进一步纯化振子表面制备的高分子刷. 类似于“grafting to”策略,利用“grafting from”策略在振子表面制备高分子刷也可以在QCM检测模块中完成[24 ~26 ].3.2 在振子表面制备物理涂覆高分子膜以旋涂法在振子表面制备高分子膜过程中,首先将振子放置于旋涂仪上,抽真空使振子固定,将高分子溶液滴在振子表面后,启动旋涂仪,高分子溶液将沿着振子的径向铺展开来. 伴随溶剂的挥发,可在振子表面制备一层物理涂覆的高分子薄膜[27 ,28 ]. 在利用旋涂法制备高分子膜时,溶剂的选择、高分子溶液的浓度以及环境的湿度等都会对振子表面的成膜情况产生影响,需要加以注意.4. 石英晶体微天平在高分子研究中的应用QCM在高分子薄膜研究中得到了广泛应用,已有一些国内外学者对相关方面的研究进展进行了总结. 例如,Du等总结了QCM在聚合物水凝胶薄膜等研究中的应用[29 ];He等总结了QCM在表面引发聚合反应动力学等研究方面的进展[30 ];Sun等总结了QCM在生物医用高分子材料中的应用[31 ];Marx总结了QCM在生物高分子薄膜等研究方面的进展[32 ]. 另一方面,在高分子研究中,QCM-D的测量结果不但与其振子表面的高分子薄膜密切相关,也与QCM-D检测模块中高分子溶液的非牛顿流体行为有关,例如,Munro和Frank研究了聚丙烯酰胺分子量及溶液浓度对其在QCM-D振子表面吸附的影响[33 ];为了阐明大分子溶液非牛顿流体行为对QCM-D振子表面与大分子间相互作用的影响,Choi等研究了QCM-D特征参数S2对聚乙二醇溶液浓度的依赖性[34 ];更多相关方面的研究可参阅有关文献,在此不作详细讨论. 本文将以作者的相关高分子研究工作为例,介绍QCM-D在界面接枝高分子构象行为、高分子的离子效应以及高分子海洋防污材料研究中的应用,进一步展示QCM-D在高分子研究中的广阔应用前景.4.1 界面接枝高分子构象行为众所周知,界面接枝高分子的构象行为对界面性质至关重要[35 ]. 然而,对界面接枝高分子的构象行为进行实时原位表征一直面临许多挑战. 研究界面接枝高分子的构象行为,首先需要理解高分子在界面接枝过程中的构象变化. 在低接枝密度下,由于链间距离大于链本身的尺寸,链间不发生交叠,此时,根据高分子链节与界面间相互作用的强弱,高分子会形成“煎饼”状构象(pancake)或“蘑菇”状构象(mushroom)[36 ]. 具体而言,如果高分子链节与固体表面间相互作用强时,接枝高分子会形成“煎饼”状构象;若高分子链节与固体表面间无明显相互作用时,接枝高分子则形成“蘑菇”状构象[36 ]. 随着接枝密度增加,当接枝高分子链间距离小于其本身尺寸时,由于链间排斥作用,接枝高分子链会形成“刷”(brush)状构象[36 ]. 因此,随着接枝密度增加,接枝高分子将展现出pancake-to-brush或mushroom-to-brush转变. 利用QCM-D研究相关高分子接枝过程中的构象变化,对于理解高分子刷的形成机理十分重要.图2(a) 为巯基末端聚(N-异丙基丙烯酰胺) (HS-PNIPAM)在金涂层石英振子表面接枝所引起的频率变化情况[23 ]. 很明显,接枝过程经历了3个不同的动力学阶段. 在区域Ι阶段,Δf 快速下降,表明HS-PNIPAM链快速接枝到振子表面. 在区域ΙΙ阶段,Δf 缓慢下降,说明已接枝高分子链阻碍HS-PNIPAM链的进一步接枝,因而接枝速率变慢. 在区域ΙΙΙ阶段,Δf 再次出现相对快速的下降,表明已接枝的HS-PNIPAM链进行构象调整,从而使得后续的HS-PNIPAM链能够继续进行接枝反应. 对于HS-PNIPAM接枝过程中的耗散因子变化情况而言(图2(b) )[23 ],在区域Ι阶段,ΔD快速上升;在区域ΙΙ阶段,ΔD缓慢增加;在区域ΙΙΙ阶段,ΔD相对快速增加. 显然,ΔD与Δf 变化的快慢趋势相一致,反映类似的HS-PNIPAM链在振子表面的接枝过程.图 2Figure 2. (a) Frequency shift (Δf) and (b) dissipation shift (ΔD) of the gold-coated quartz resonator immersed in a HS-PNIPAM solution as a function of time (c) ΔD versus −Δf relation for the grafting of HS-PNIPAM to the surface of the gold-coated quartz resonator (Adapted with permission from Ref.[23 ] Copyright (2005) American Chemical Society) (d) Schematic illustration of the pancake-to-brush transition for the grafting of HS-PNIPAM to the surface of the gold-coated quartz resonator (Adapted with permission from Ref.[37 ] Copyright (2015) Science Press).然而,HS-PNIPAM链在振子表面接枝过程中Δf 与ΔD间的关系只包含2个不同的过程(图2(c) )[23 ]. 在区域Ι和ΙΙ阶段,随着−Δf 的增加,ΔD缓慢增加,−Δf与ΔD间关系相似,表明在这两个阶段中接枝HS-PNIPAM链的构象接近,即,由于HS-PNIPAM链节与金表面间有较强的吸引作用,HS-PNIPAM链在区域I阶段形成“煎饼”状构象;随着接枝密度增加,其在区域II阶段转变成“蘑菇”状构象. 在区域ΙΙΙ阶段,ΔD随着−Δf 的增加快速增加,说明接枝HS-PNIPAM链变得越来越伸展,即形成了高分子刷构象. 图2(d) 展示了从区域I到区域III阶段,接枝HS-PNIPAM链的构象转变过程[37 ]. 同样,如果高分子链节与固体表面间无明显吸引作用时,随着接枝密度的增加,接枝高分子链将展现从无规“蘑菇”状构象到有序“蘑菇”状构象,再到“刷”状构象的转变[22 ].另一方面,PNIPAM为典型的热敏型高分子,其在水中具有最低临界溶解温度(LCST,约为32 °C). 在温度低于LCST时,溶液中自由的PNIPAM链呈无规线团状(coil),但当温度高于LCST时,PNIPAM链塌缩成小球状(globule),且coil到globule转变是不连续的. 与溶液中自由的PNIPAM链相比,由于空间受限效应,界面接枝PNIPAM链将展现出不同的热敏性构象行为. Zhang和Liu利用QCM-D研究了界面接枝PNIPAM随温度的变化情况[38 ,39 ]. 如上所述,PNIPAM链可以通过“grafting to”或“grafting from”策略接枝到振子表面,前者可以形成接枝密度较低的“蘑菇”状构象,而后者则可以形成接枝密度较高的“刷”状构象.图3(a) 为利用“grafting to”策略将PNIPAM链接枝到振子表面形成“蘑菇”状构象后,频率随温度的变化情况[38 ]. 在加热过程中,−Δf 随着温度增加逐渐降低,表明接枝PNIPAM链发生了去水化. 在降温过程中,−Δf 随着温度降低逐渐增加,表明接枝PNIPAM链的水化程度再次增加. 最终,−Δf 能够回到原点,说明降低温度可以使得接枝PNIPAM链从高温时的弱水化状态回到低温时的强水化状态. 图3(b) 为振子表面接枝PNIPAM链形成“蘑菇”状构象后,耗散因子随温度的变化情况[38 ]. 在升温过程中,ΔD随着温度增加而减小,表明升温导致接枝PNIPAM塌缩成更加致密刚性的薄膜. 在降温过程中,ΔD随着温度降低而增大,表明降温使得塌缩的PNIPAM逐渐溶胀成更加蓬松柔性的薄膜. 另一方面,在图3(c) 中,Δf与ΔD成线性关系,表明随着温度变化,接枝PNIPAM链的伸展/塌缩与其水化/去水化间的协同性强[40 ].图 3Figure 3. Temperature dependence of the shifts in frequency (Δf) (a) and dissipation (ΔD) (b) of the PNIPAM mushroom. (Reprinted with permission from Ref.[38 ] Copyright (2004) American Chemical Society) (c) ΔD versus −Δf relation of the PNIPAM mushroom (Reprinted with permission from Ref.[40 ] Copyright (2009) John Wiley & Sons, Inc.) Temperature dependence of the shifts in frequency (Δf) (d) and dissipation (ΔD) (e) of the PNIPAM brush (f) ΔD versus −Δf relation of the PNIPAM brush (Reprinted with permission from Ref.[39 ] Copyright (2005) American Chemical Society).利用“grafting from”策略将PNIPAM链接枝到振子表面形成“刷”状构象后,其频率和耗散因子随温度的变化情况示于图3(d) ~ 3(f) 中[39 ]. 在图3(d) 中,−Δf 随着温度增加而降低,表明PNIPAM刷在升温过程中发生了去水化;−Δf 随着温度降低而增加,表明PNIPAM刷的水化程度在降温过程中再次增加. 在图3(e) 中,ΔD随着升温而减小,表明加热使得PNIPAM刷塌缩成更加致密刚性的结构;在降温过程中,ΔD逐渐增加,表明降温使得塌缩的PNIPAM刷溶胀为更加蓬松柔性的结构. 与图3(b) 不同的是,在图3(e) 中,降温过程中的ΔD比升温过程中同一温度下的值要大,这是降温过程中在PNIPAM刷外围形成“尾”(tail)状结构造成的[39 ]. 另外,在图3(f) 中,Δf与ΔD的关系也与图3(c) 中的不同,PNIPAM刷在升温过程中展现出3个过程,从A到B,ΔD随着−Δf 的减小而降低,表明在此过程中PNIPAM刷的塌缩和去水化协同性较强;从B到C,ΔD随着−Δf 的减小而轻微地降低,表明在此过程中立体位阻效应使得PNIPAM刷在去水化的同时只有轻微塌缩发生,即PNIPAM刷的塌缩和去水化协同性较差;从C到D,ΔD随着−Δf 的减小而再次降低,表明在此过程中PNIPAM刷克服立体位阻,在去水化的同时伴随进一步塌缩. 在降温过程中,可以观察到2个过程,从D到E,ΔD随着−Δf的增加而显著增大,表明PNIPAM刷开始溶胀时在其外围形成了蓬松的“尾”状构象;从E到F,ΔD随着−Δf的增加而逐渐增大,表明降温导致PNIPAM刷的进一步水化和溶胀. 此外,QCM-D还可应用于表征界面接枝带电高分子的响应性构象行为,如pH响应性[41 ]、盐浓度响应性[42 ]等.4.2 高分子的离子效应高分子的离子效应是理解高分子物理化学基本原理的重要基础,并在生物、环境以及能源等领域中扮演着重要角色. 然而,经典德拜-休克尔理论中所运用的一些假设,例如,仅考虑离子的静电相互作用,忽略离子-溶剂间相互作用,以及认为正负离子间的静电吸引能小于其热运动能量等,使得该理论难以全面正确理解高分子体系中除离子强度效应以外的其他离子效应. 相比于一些传统的研究高分子溶液的表征技术(如激光光散射等),利用QCM-D研究界面高分子体系中的离子效应,可以有效避免如带电高分子相分离等不利因素,从而可以更加全面清晰地解析高分子的离子效应. 此外,将QCM-D与其他界面表征技术联用,可以从不同角度表征高分子的离子效应,加深对相关离子效应作用机理的理解. 在本节中,我们将以离子特异性效应、离子氢键效应以及离子亲/疏水效应为例,介绍如何基于QCM-D/SE联用技术研究高分子的离子效应.4.2.1 高分子的离子特异性效应由于离子普遍存在于不同体系之中,自1888年捷克科学家Hofmeister首次发现离子特异性效应以来[43 ],其已引起了包括高分子在内的不同领域科学家的广泛兴趣[44 ~50 ]. 为了阐明离子特异性效应的相关机理,Collins基于离子水化程度不同,提出了经验性的离子水化匹配模型,即阴阳离子水化程度相近时可以形成紧密离子对,反之,则难以形成紧密离子对[51 ]. 相对于离子水化匹配模型主要用于理解水溶液中带电体系的离子特异性效应,Ninham等提出的离子色散力理论则可以用于理解几乎所有体系的离子特异性效应,即离子尺寸不同,极化能力各异,导致特异性的离子色散相互作用[52 ].对于高分子体系而言,阐明离子特异性作用机理,是理解高分子体系离子特异性效应的关键所在. Kou等以阳离子型聚(甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵)(PMETAC)刷为模型体系,利用QCM-D/SE联用技术研究了强聚电解质刷的离子特异性效应(图4 )[53 ]. 在图4(a) 中,对于同一盐浓度而言,Δf 的变化呈现“V”型的阴离子序列SO42−HPO42−CH3COO−Cl−Br−NO3−I−SCN−,这与经典的Hofmeister离子序列不一致. 在“V”型序列的右边主要为“结构破坏型”阴离子,从CH3COO−变化至SCN−,Δf 依次增加,说明PMETAC刷的水化程度依次降低. 一方面,阳离子型季铵基团为弱水化基团[54 ~56 ];另一方面,从CH3COO−变化至SCN−,阴离子的水化程度依次降低[54 ~56 ]. 依据水化匹配模型[51 ],季铵基团与阴离子间的“离子对”相互作用强度从CH3COO−到SCN−依次增强,导致PMETAC刷的水化程度依次降低. 同样,基于离子色散力理论[52 ],也可以得到类似的结论. 因此,上述研究结果表明,对于“结构破坏型”阴离子而言,PMETAC刷的离子特异性效应由直接的“离子对”相互作用主导. 在“V”型序列的左边为“结构构造型”阴离子,从CH3COO−变化至SO42−,Δf 依次增加,同样说明PMETAC刷的水化程度依次降低. 然而,阴离子的水化程度从CH3COO−到SO42−依次增强. 显然,对于“结构构造型”阴离子而言,PMETAC刷的离子特异性效应无法基于水化匹配模型加以理解. 实际上,Δf 随离子种类的变化情况表明,对于“结构构造型”阴离子而言,PMETAC刷的离子特异性效应由阴离子对强聚电解质刷水化层中水分子的争夺作用主导. 类似地,ΔD (图4(b) )和湿态厚度(图4(c) )随离子种类的变化情况再次从不同角度说明了“结构破坏型”和“结构构造型”阴离子分别以不同方式与PMETAC刷进行特异性相互作用. PMETAC刷的离子特异性效应作用机理展示在图4(d) 中. 基于同样原理,QCM-D/SE联用技术还可应用于研究弱聚电解质刷[57 ]以及聚两性离子刷体系的离子特异性效应[58 ].图 4Figure 4. (a) Salt concentration dependence of (a) the frequency shift (Δf), (b) the dissipation shift (ΔD), (c) the wet thickness of the PMETAC brush in the presence of different types of anions with Na+ as the common cation. In parts (a), (b), and (c), salt concentration: 0.001 mol/L (open symbol), 0.01 mol/L (half up-filled symbol), 0.1 mol/L (half right-filled symbol), and 0.5 mol/L (filled symbol) (d) Schematic illustration of the specific interactions between the PMETAC brush and the different types of anions (Reprinted with permission from Ref.[53 ] Copyright (2015) American Chemical Society).4.2.2 高分子的离子氢键效应在带电高分子体系,当抗衡离子具有氢键供体或受体时,其既可以与高分子链上的电荷基团产生静电吸引作用,也可以与高分子链上的氢键受体或供体发生氢键相互作用,从而对带电高分子的性质产生重要影响,此种由带电高分子体系抗衡离子产生的氢键效应被定义为高分子的离子氢键效应[59 ]. 以强聚电解质刷为例,由于强聚电解质的电离度与pH无关,因此,传统观念上认为强聚电解刷无pH响应性. 但如果从离子氢键效应的角度出发,氢氧根离子(OH−)和水合氢离子(H3O+)不但可以通过“抗衡离子凝聚”吸附到接枝强聚电解质链上[60 ],同时也可以和接枝强聚电解质链发生氢键作用. 当溶液pH发生改变时,在保持溶液离子总浓度不变的情况下,OH−和H3O+的浓度会发生变化,导致抗衡离子与强聚电解质刷的氢键相互作用发生改变,从而使得强聚电解质刷产生pH响应性[61 ,62 ].如图5(a) 所示,PMETAC刷的Δf 随着pH的增大而增加,反之亦然. 同时,PMETAC刷的ΔD随着pH的增大而减小,反之亦然. 因此,PMETAC刷的水化程度和刚性对pH有明显的依赖性. 但是,图5(b) 表明PMETAC刷的表面电荷密度(σ)以及湿态厚度(dwet)与pH无关,因此,pH引起的PMETAC刷的水化程度和刚性变化并非由强聚电解质刷的电离度变化或塌缩/溶胀引起的. 事实上,PMETAC刷的pH响应性是由OH−产生的抗衡离子氢键效应导致的(图5(c) ). 具体而言,随着pH增大,更多的OH−离子通过“抗衡离子凝聚”方式吸附在接枝PMETAC链上,并与接枝链上的羰基产生氢键作用,从而削弱了PMETAC刷与其周围水分子间的作用,降低其水化程度,导致Δf 增加. 同时,随着pH增大,接枝链间的氢键作用使得PMETAC刷产生物理交联,即其结构变得更加刚性,导致ΔD减小. 与阳离子型PMETAC刷类似,H3O+产生的抗衡离子氢键效应使得阴离子型聚(3-(甲基丙烯酰氧基)丙磺酸钾)刷具有pH响应性[61 ].图 5Figure 5. (a) Shifts in frequency (Δf) and dissipation (ΔD) of the PMETAC brush as a function of pH (b) Changes in surface charge density (σ) and wet thickness (dwet) of the PMETAC brush as a function of pH (c) Schematic illustration of the pH response of the PMETAC brush induced by the hydrogen bond effect generated by the hydroxide counterions (Reprinted with permission from Ref.[61 ] Copyright (2016) American Association for the Advancement of Science).为了验证带电高分子体系中抗衡离子氢键效应具有普适性,Zhang等将研究体系拓展至弱聚电解质刷以及OH−和H3O+以外的其他种类离子[63 ]. 从图6(a) 可知,CH3SO3−无法和PMETAC发生氢键作用,但是HOCH2SO3−上的羟基却可以和PMETAC链上的羰基形成氢键. 类似地,在图6(b) 中,Na+无法与聚甲基丙烯酸钠(PMANa)发生氢键作用,但是胍离子(Gdm+)上的胺基却可以和PMANa链上的羰基形成氢键. 在图6(c) 中,随着CH3SO3−-HOCH2SO3−混合抗衡离子中HOCH2SO3−摩尔分数(x)的增加,Δf 逐渐增大而ΔD逐渐减小,表明HOCH2SO3−产生的离子氢键效应导致PMETAC刷发生去水化,且PMETAC刷的结构变得更加刚性. 在图6(d) 中,随着x的增加,PMETAC刷的dwet逐渐减小,表明HOCH2SO3−产生的离子氢键效应导致PMETAC刷逐渐塌缩.图 6Figure 6. (a) The HOCH2SO3− counter anions with the hydroxide group can form hydrogen bonds with PMETAC, whereas no hydrogen bonds can be formed between the CH3SO3− counter anions and PMETAC (b) The guanidinium+ counter cations with the amino groups can form hydrogen bonds with PMANa, whereas no hydrogen bonds can be formed between the Na+ counter cations and PMANa (c) Shifts in Δf (filled symbol) and ΔD (open symbol), and (d) shift in dwet of the PMETAC brush as a function of x of the counterion mixtures of CH3SO3− and HOCH2SO3− at a concentration of 0.05 mol/L with Na+ as the common cation (e) Shifts in Δf (filled symbol) and ΔD (open symbol), and (f) shift in dwet of the PMANa brush as a function of pH in the presence of 0.05 mol/L Na+ or guanidinium+ with Cl− as the common anion (Adapted with permission from Ref.[63 ] Copyright (2020) The Royal Society of Chemistry).与强聚电解质刷类似,抗衡离子氢键效应同样存在于弱聚电解质刷体系中. 图6(e) 和6(f) 中,在0.05 mol/L NaCl存在下,PMANa刷的Δf、ΔD以及dwet随pH的变化情况与传统弱聚电解质刷的pH响应性完全一致,即此时PMANa刷的pH响应性由接枝链的电离度随pH变化决定的. 然而,在0.05 mol/L GdmCl存在下,PMANa刷所表现出的pH响应性与0.05 mol/L NaCl存在下的情况截然不同. 当pH从2.0增加到4.5,PMANa刷的Δf 和ΔD分别增加和减小,同时,PMANa刷的dwet逐渐减小,表明PMANa刷的水化程度逐渐降低,其结构变得更加刚性,并伴随着塌缩发生. 显然,这与0.05 mol/L NaCl存在下在该pH区间中PMANa刷的变化情况完全相反. 然而,这可以基于离子氢键效应加以理解. 当pH从2.0增加至4.5时,接枝PMANa链的电离度增加,导致更多的Gdm+离子通过“抗衡离子凝聚”吸附于带负电荷的羧酸根基团上,从而在PMANa刷中形成更多的抗衡离子氢键,削弱了PMANa刷与周围水分子间的相互作用,使PMANa刷变得更加刚性,并导致其塌缩. 在pH 4.5至10.0区间中,0.05 mol/L GdmCl存在下PMANa刷的pH响应性与0.05 mol/L NaCl存在下的情况类似.4.2.3 高分子的离子亲/疏水效应当电荷基团与具有不同亲/疏水性质的有机基团相连接时,形成的有机离子具有不同的亲/疏水性质. 将这些离子引入聚电解质体系作为抗衡离子,可实现利用抗衡离子控制聚电解质的亲/疏水性质,从而调控其温敏性[64 ]. 然而,与聚电解质稀溶液相比,聚电解质刷内部环境较为拥挤. 因此,聚电解质刷的温敏性不但依赖于其抗衡离子的亲/疏水性,而且与抗衡离子的尺寸大小有关. 为了澄清抗衡离子的亲/疏水性质和尺寸大小与聚电解质刷温敏性间的关系,Cai等以聚苯乙烯磺酸钠(PSSNa)为基础,基于离子交换策略制备了具有不同抗衡离子的聚电解质刷(图7(a) ),并利用QCM-D/SE联用技术研究了不同聚电解质刷的温度响应性(图7(b) ~7(g) )[65 ].图 7Figure 7. (a) Schematic illustration of the preparation of PSSP444m brushes from the PSSNa brush through a counterion exchange strategy, where P444m+ represents the hydrophobic tetraalkylphosphonium counterion (b) Shift in frequency (Δf ), (c) shift in dissipation (ΔD) and (d) change in wet thickness (Δdwet) for both the PSSNa and the PSSP444m brushes as a function of temperature (e) Temperature dependence of ∆f of the PSSNa/P4448 brushes as a function of the molar fraction of the P4448+ counterion (x). (f) Temperature dependence of ∆D of the PSSNa/P4448 brushes as a function of the molar fraction of the P4448+ counterion (x). (g) Change in wet thickness (∆dwet) of the PSSNa/P4448 brushes as a function of the molar fraction of the P4448+ counterion (x). (Adapted with permission from Ref.[65 ] Copyright (2019) American Chemical Society).在图7(b) 和7(c) 中,随着温度增加,PSSNa刷的Δf和ΔD基本保持不变,表明PSSNa刷无明显温度响应性,这是PSSNa的强亲水性导致的. 当Na+被P4442+取代后,P4442+的疏水性仍不足以使PSSP4442刷表现出明显的温敏性. 当使用更加疏水的P4444+取代Na+时,PSSP4444刷仅表现出较弱的温敏性. 进一步增加抗衡离子的疏水性制备得到的PSSP4446刷表现出明显的温敏性,即随着温度增加,Δf 和ΔD分别明显地增加和减小,说明升温可以导致PSSP4446刷去水化以及变得更加刚性. 此外,PSSP4446刷的温敏性具有较好的可逆性. 然而,继续增加抗衡离子的疏水性,制备得到的PSSP4448刷再次失去温敏性,这是P4448+过度疏水造成的. 另一方面,在图7(d) 中,包括PSSP4446刷在内的所有聚电解质刷的Δdwet都没有明显的温度依赖性. 对于PSSP4446刷而言,其水化和刚性表现出明显的温度依赖性,但由于其抗衡离子尺寸较大,在聚电解质刷内部产生的位阻效应较大,阻碍了PSSP4446刷随温度升高而塌缩. 这不利于温敏型聚电解质刷的应用,如“纳米阀门”[66 ]. 考虑到大尺寸的P4448+抗衡离子可以将强疏水性引入强聚电解质刷,而小尺寸的Na+抗衡离子可以使强聚电解质刷内部产生一定的自由空间,Cai等利用Na+和P4448+混合抗衡离子制备PSSNa/P4448刷,并在P4448+摩尔分数(x)为 ~72%时,实现了强聚电解质刷水化、刚性以及湿态厚度明显的温度响应性(图7(e) ~7(g) )[65 ].4.3 高分子海洋防污材料海洋微生物、动植物在海洋设施表面的黏附、生长形成海洋生物污损,给海洋工业和海洋开发带来严重影响. 由于海洋环境的复杂性和污损生物的多样性,海洋防污是一个全球性的难题. 如何快速、高通量筛选防污材料对解决这一问题十分关键. QCM-D技术可被用于快速筛选和评价防污材料的降解、抗蛋白吸附、自更新性能以及服役与失效行为. Ma等制备了具有优异力学性能的含聚乙二醇(PEG)和两性离子聚合物侧链的聚氨酯材料,利用QCM-D检测其抗蛋白吸附能力,从而在较短的时间尺度内(数小时)快速评价污损生物在涂层表面的吸附和相互作用[67 ]. QCM-D检测表明,该材料虽然具有优异的室内抗污性能,但在实海中浸泡12周后失去防污能力. 原因是涂层表面吸附海泥等物质导致其表面性能发生根本性变化,从原来的抗污变为亲污.基于上述认识,Ma等提出了“动态表面防污”的概念,设计了在海洋环境下能够降解的聚甲基丙烯酸甲酯-聚碳酸乙烯酯(PMMA-PEOC)材料(图8(a) )[68 ]. QCM-D测试表明,随着时间增加,Δf 增大而ΔD不断减小,说明涂层的质量或厚度减小,即涂层在海水作用下不断降解(图8(b) ). 对于4种涂层,其降解均为线性,即涂层厚度随时间均匀下降. 另外,随着PEOC含量增加,Δf 和ΔD变化加快,即降解速率变大. 实海挂板实验表明(图8(c) ),该材料(未加任何防污剂)涂覆的挂板3个月内未有任何海洋生物黏附,即材料具有优异的防污性能. 显然,随着降解速率增加,防污性能提高. 这证明了动态表面防污概念的可行性,即涂料通过表面的不断更新,使海洋微生物无法着陆、黏附,从而达到防污的目的. 因此,QCM技术和海洋实验的评估周期虽然不同,但结论基本一致.图 8Figure 8. Structural formula of PMMA-co-PEOCA (a), time dependence of the shifts in frequency (Δf) and dissipation (ΔD) for the hydrolytic degradation of the coatings in artificial sea water at 25 °C (b), and images of panels coated with P(MMA-co-PEOCA63) in marine field test (c) (Reprinted with permission from Ref.[68 ] Copyright (2012) Springer Nature).Ma等制备了软段为乙交酯(GA)和己内酯(CL)共聚物的聚氨酯(图9(a) )[69 ],其力学性能优异. 利用QCM-D对其短时间降解行为的研究表明,随着时间增加,涂层的Δf 变大,说明涂层在酶的作用下发生降解(图9(b) ). 该材料的短期(几个小时内)降解是非线性的,且随着可降解链段的含量增大,降解速率变大,即涂层的表面更新速率变大. 另一方面,质量损失法也表明,该材料的降解在初期呈非线性,在更大时间尺度上(10天以上)降解是线性的. 2种方法都表明,适度引入GA可提高降解速率. 实际上2种评价方法所得的结果是一致的,只是观察其服役与失效的时间尺度不同. 实海挂板实验表明(图9(c) ),随着降解速率的提高,海洋微生物的黏附越来越少. 即随着降解速率的增加,防污性能提高. 当材料中加入适量有机防污剂(PCL-PU/DCOIT)后,效果达到最佳. 总之,实海实验结果与QCM-D的结果吻合.图 9Figure 9. Structural formula of P(CL-GA) polyurethane (a), time dependence of the frequency shift (Δf) for the enzymatic degradation of the coatings in artificial sea water at 25 °C (b), and images of panels coated with the polyurethane in marine field test (c) (Reprinted with permission from Ref.[69 ] Copyright (2013) The Royal Society of Chemistry).Xu等研制了主链降解-侧基水解型聚氨酯,即其主链含聚己内酯(PCL)而侧基中含有可水解的丙烯酸三异丙基硅烷酯(TIPSA)(图10(a) )[27 ]. QCM-D的研究结果表明,在短时间内(依照样品不同,从1 h到2天不等),涂层在海水中的降解近似线性,且随TIPSA含量增加降解速率增加(图10(b) ). 实海挂板实验表明(图10(c) ),以该材料涂覆的挂板,随着降解速率增加(由PU-S0至PU-S40),海洋生物黏附越来越少,即防污性能越来越好. 可见,QCM-D结果与实海实验结果一致. 以上几个研究表明,对于多数材料而言,通过QCM-D对防污材料在实验室进行初步筛选的结果,与较长时间(3个月)的质量损失测试和更长时间(1年以上)的海洋挂板实验结果基本一致,这为利用QCM-D快速筛选高分子海洋防污材料提供了依据.图 10Figure 10. Structural formula of polyurethane with degradable main chain and hydrolyzable side chains (a), time dependence of the frequency shift (Δf) for the enzymatic degradation of the coatings in artificial sea water at 25 °C (b), and images of panels coated with the polyurethane after 3 months of immersion in seawater (c) (Reprinted with permission from Ref.[27 ] Copyright (2014) American Chemical Society).5. 结语本文介绍了QCM的发展简史、基本原理、实验样品制备以及其在高分子研究中的应用. QCM技术经历了六十余年的发展,从最初仅应用于真空或空气中薄膜微观质量的测量,逐步发展到应用于溶液中的测量. 上世纪末,QCM-D被成功研制,进一步促进了QCM技术在相关领域中的应用. 进入新世纪后,QCM-D技术与其他表征技术的联用得到了较快的发展,这些联用表征技术极大地拓展了QCM-D的研究领域,丰富了表征信息,加深了对相关科学问题的认知. 对于高分子研究而言,毋庸置疑,QCM-D是一个非常有力的表征工具. 当然,QCM-D在高分子研究中的应用不仅仅局限于本文讨论的几个方面,作者希望本文能起到抛砖引玉的作用,使得这一表征技术能够为解决高分子领域中的问题发挥更大作用.参考文献[1]Curie J, Curie P. Bull Soc Min Fr, 1880, 3(4): 90−93[2]Cady W G. Proc IRE, 1922, 10(2): 83−114 doi: 10.1109/JRPROC.1922.219800 [3]Lack F R, Willard G W, Fair I E. 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  • “我们一定要做全球领先的高压电源制造商”——访西安威思曼高压电源有限公司经理高永明
    p  说起威思曼公司,2004年,高永明看到中国高压电源产品依然受制于国外,毅然从上市公司辞职,创办了西安威思曼高压电源有限公司。/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/6a8290a6-1fff-475e-ac95-816c69293c8a.jpg" title="高永明.jpg"//pp style="text-align: center "span style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "strong西安威思曼高压电源有限公司经理 高永明/strong/span/pp  威思曼公司2007年注册成立。“当时因为我上班的上市公司也用高压电源,每次采购的价格都不一样,明摆着是中国做不了,你只能任人宰割。当时我就决定我们自己下大力气去开发高压电源。”而选择做分析仪器的电源,也是由于2007年左右正是RoSH指令实施后采购XRF的高峰,所以,威思曼公司的第一个产品就是XRF高压电源,公司前十年也一直致力于耕耘分析仪器领域。/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/40f2f8ef-62b0-4bf8-9fc2-e9a9434ac35a.jpg" title="镉大米电源_meitu_1.jpg"//pp style="text-align: center "span style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "strong镉大米检测仪的电源/strong/span/pp  X射线类分析仪器的电源产品,除了RoSH检测仪,威思曼还提供测金仪、测厚仪、镉大米检测仪,以及XRD等的电源。“镉大米检测仪的电源我们是全球第一家自主研发的生产商,是与钢研纳克一起合作推出,并得到了国家粮食局系统的认可。”高永明说到。/pp  “目前X射线类分析仪器的高压电源产品仍是威思曼主要生产的一类产品。”高永明说到,“但是,这类产品的利润已经非常薄了。”为此,近年来高永明在不断拓展新的产品以及新的应用领域。/pp  strongspan style="color: rgb(0, 112, 192) "场发射扫描电镜电源研制成功,解决了一项“卡脖子”的技术/span/strong/pp  2012年底,威思曼公司拿到了咸阳市科技局一个5万元的资助项目。“我们自己光资金投入就有250万左右。历经六年的时间,2017年电子显微镜的高压电源产品才正式问世。”据了解,目前世界上只有三家厂商能够生产该类产品,而国内能做的就只有威思曼高压电源一家公司。/pp  “这款电源的设计初衷是给台湾一家公司的场发射扫描电镜产品定制开发。”这家台湾公司的场发射扫描电镜主要用于半导体行业,客户只有三星和英特尔这两家做晶圆的公司。虽然市场销量非常少,但一台仪器都可以卖出一个多亿人民币的价格来。“我们的高压电源就是配套在这个电子显微镜里头的,而该电子显微镜产品2017年已经开始整机销售了。目前,这个高压电源在世界上是属于电子显微镜电源中比较顶尖的。”高永明自豪地说到。“如今,国内生产电子显微镜的公司用到电源就会找到我们。”/pp  不过高永明也遗憾地说,这种电镜电源的市场量很少。为此,我们好奇地问到,威思曼公司自己投入了那么多资金、花了那么长的时间,研制出来的却是一个市场量很小的产品。当时,高永明是怎么想的呢?/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/1b3598be-5ef2-4df1-93a2-ef04231ac651.jpg" title="电子显微镜_meitu_2.jpg"//pp style="text-align: center "strongspan style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "场发射扫描电镜电源/span/strong/pp  “其实做这个产品,我是任性了一把,也真的是因为一种‘情怀’的存在。” 高永明讲述到,当年美国总统尼克松访访华的时候送给周总理一个礼物,就是电子显微镜技术。如今,纳米材料的研究与加工等在国家发展中发挥着重要作用。虽然,电镜作为一种纳米材料表征技术的市场量并不很大,但是很多实验室都会用到,如果国外仪器公司不卖给我们,就是个“卡脖子”的问题。“接了这个活,也是因为许多老科学家对我们的鼓励,‘这个事咱们国内一定要做,咱们中国一定要做出尖端的、世界一流的电子显微镜,所有的配套的东西一定要在中国解决。 ’”/pp  span style="color: rgb(0, 112, 192) "strong2017重大专项取得重大突破,将大幅提升整个高压电源产品性能/strong/span/pp  场发射扫描电镜电源产品的研制成功,标志着威思曼公司掌握了尖端技术,在这个行业里达到了一定“高度”。也因此,威思曼公司顺利获得了2017年科技部“重大科学仪器设备开发”重点专项—— “X射线高压电源”项目。该项目主要为了解决小体积、大功率、高电压电源的国产化问题。/pp  2017年12月18号该项目正式启动。据高永明介绍,重大专项项目要求非常具体,该项目要求实现的指标是:体积132*480*480mm、功率5000瓦、电压250千伏、逆变频率240K赫兹。“这四个条件同时实现是很难的,目前全球范围内都没有该级别的产品。”高永明说到:“我们当时接下这个项目也是有点忐忑。在高压电源领域,没有太多可参考的东西,完全要我们自主研制。”/pp  不过,仅用了不到半年的时间,该项目已经取得了重大突破。接下来,高永明和他的同事们将不断“抠”细节、做出工程样机来。重大专专项产业化的要求——每年2000万产值,高总认为,有难度,但是非常有信心完成。/pp  “完全按照重大专项这些指标制作的产品并没有多大的市场,但是,使用重大专项的某几项技术细分成不同的产品就很有用了,这也是重大专项的意义。” 高永明说到,“未来,我们要把这项技术扩展到所有的产品中去。这可能对整个高压电源领域是比较大的一个震动,对整个高压电源产品的性能将有大幅度的提升。”/pp  2018年威思曼又承担了国家科技项目“增材制造”项目——金属3D打印机的子项目,仍是核心部件——高压电源,也是中国首款。/pp  strong后记/strong/pp  span style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "威思曼的很多产品开发是来自于合作伙伴的需求,另外一个典型的例子是威思曼与广州禾信合作开发的质谱仪专用高压电源模块,电源的噪声、稳定性等性能的高低决定着质谱仪的分辨率等指标。广州禾信的董事长周振当时说到,做中国人的质谱,也应该做一个中国人的高压电源公司。/span/ppspan style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "  大约5年前的时候,广州禾信实现了数字离子阱质谱仪的原理样机,但是样机的脉冲电源体积太大,比预期的整机体积都要大。为了实现小型化,当时就找到了威思曼。而威思曼最后做出的电源只有烟盒大小,使得广州禾信的数字离子阱质谱仪才可以做的非常小。周振董事长也比较受触动,开始与威思曼形成了战略合作关系。/span/ppspan style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "  谈到公司的未来发展规划,高永明表示,“我们一定要做中国高压电源领先公司,全球领先的高压电源制造商。”中长期的规划是拓展医疗、安检等应用领域,实现产值规模达到7000万。同时,将公司投入1个多亿计划建设的“西安威思曼科技园”建起来。长期的规划是通过十年左右时间,实现企业上市。/span/ppbr//p
  • 国产高压电源市场整体乐观——“创新100”访西安威思曼高压电源有限公司销售部长白婷
    p  strong仪器信息网讯 /strong2018年10月31日,第九届慕尼黑上海分析生化展(analytica China 2018)在上海新国际博览中心盛大召开。作为“创新100”项目公益性活动之一,咸阳威思曼高压电源有限公司(以下简称:威思曼)销售部长白婷与会期间接受了仪器信息网的视频采访。/pp  受中美贸易战影响,很多原来使用国外的高压电源的客户,都纷纷开始在国内寻找供应商。另外随着我国不断深化改革开放,低端产能逐步淘汰、所有产业都向高、精、尖推进,所以高端高压电源的使用也会越来越多。因此威思曼表示,国产高压电源的市场前景整体乐观。/pp  白婷表示:“威思曼高压电源产品多年来坚持走高端路线,每年都会研发储备大概后续5年才会用到的一些高压电源产品,公司技术储备扎实到位。目前威思曼高压电源产品系列全,电压覆盖范围0.1kv-600kv、功率覆盖范围0.1w-120kw范围,完全具备一站式供应高压电源的能力,这可能是威思曼最大的优势之一。威思曼高压电源经过11年的发展,培养了一批高压电源的研发、制造专业人员,使中国高压电源完全具备自给自足的能力。”/pscript src="https://p.bokecc.com/player?vid=EB3713A195ED7CA99C33DC5901307461&siteid=D9180EE599D5BD46&autoStart=false&width=600&height=490&playerid=2BE2CA2D6C183770&playertype=1" type="text/javascript"/scriptp  本次慕尼黑上海分析生化展,威思曼带来机箱式高压电源、模块式高压电源、微型模块式高压电源、X射线管高压电源4类产品和一些定制类的高压电源。/pp  机箱式高压电源具有数字化网口通讯功能、整体功率较大、电压较高等特点,主要面向一些大功率高电压用户的需求,用户分布在电子束焊接领域、军工领域和大专院校。/pp  模块式高压电源主要特点是体积比较紧凑、功率密度大、长期稳定性高、纹波低、效率高,主要应用于工业、医疗及军工航天,具体比如半导体测试领域、DNA测试领域、电泳领域、静电印刷、电容充电,导弹,激光制导等领域,航天领域如北斗导航卫星等等。/pp  微型模块高压电源主要应用尖端仪器仪表居多,比如质谱仪,各种固态探测器。这类微型高压电源模块纹波超低、稳定性非常高、温度漂移低,且3项指标集成于一个模块的,只有西安威思曼高压电源有限公司有这种产品。/pp  X射线管用高压电源是威思曼高压电源多年来的拳头产品,主要用于全球各个厂家的X射线管,这类X射线管产品系列非常全,从5kv-450kv,功率从几瓦到几十千瓦,广泛用于在线检测、安检、无损检测、医疗CT、DR等领域。/pp  本次威思曼展出的还有一些客户定制类产品,比如3D打印机高压电源,电子显微镜电源等。3D打印机高压电源是威思曼承接科技部支持项目后的一款机型,属于中国固态封装达到数字化工业使用的高稳定性首款自主知识产权的高压电源。电子显微镜高压电源,威思曼也是中国独家可以数字化工业化的电子显微镜高压电源供应商。/pp arial="" white-space:="" line-height:="" style="margin-top: 0em margin-bottom: 1em padding: 0px color: rgb(68, 68, 68) font-family: 宋体, ' Arial Narrow' line-height: 26px white-space: normal "span style="margin: 0px padding: 0px font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "span style="margin: 0px padding: 0px color: rgb(255, 0, 0) "strong style="margin: 0px padding: 0px "  附:国产仪器腾飞行动“创新100”介绍/strong/span/span/pp arial="" white-space:="" line-height:="" style="margin-top: 0em margin-bottom: 1em padding: 0px color: rgb(68, 68, 68) font-family: 宋体, ' Arial Narrow' line-height: 26px white-space: normal "span style="margin: 0px padding: 0px font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "  为秉承“国产科学仪器腾飞行动”宗旨,在中国仪器仪表行业协会的指导下,仪器信息网于2018年启动“国产科学仪器腾飞行动”之“创新100”项目,筛选一批具备自主创新能力的中小仪器厂商,通过公益性的报道、走访、调研,在企业发展的关键时期“帮一把”,助力国产仪器中小厂商腾飞发展。/span/pp arial="" white-space:="" line-height:="" style="margin-top: 0em margin-bottom: 1em padding: 0px color: rgb(68, 68, 68) font-family: 宋体, ' Arial Narrow' line-height: 26px white-space: normal "span style="margin: 0px padding: 0px font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "  strong style="margin: 0px padding: 0px "一、“创新100”入选标准/strong/span/pp arial="" white-space:="" line-height:="" style="margin-top: 0em margin-bottom: 1em padding: 0px color: rgb(68, 68, 68) font-family: 宋体, ' Arial Narrow' line-height: 26px white-space: normal "span style="margin: 0px padding: 0px font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "  (1) 企业主营业务为科学仪器 /span/pp arial="" white-space:="" line-height:="" style="margin-top: 0em margin-bottom: 1em padding: 0px color: rgb(68, 68, 68) font-family: 宋体, ' Arial Narrow' line-height: 26px white-space: normal "span style="margin: 0px padding: 0px font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "  (2) 企业主营产品具有自主知识产权,具备创新性 /span/pp arial="" white-space:="" line-height:="" style="margin-top: 0em margin-bottom: 1em padding: 0px color: rgb(68, 68, 68) font-family: 宋体, ' Arial Narrow' line-height: 26px white-space: normal "span style="margin: 0px padding: 0px font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "  (3) 企业总部设在中国 /span/pp arial="" white-space:="" line-height:="" style="margin-top: 0em margin-bottom: 1em padding: 0px color: rgb(68, 68, 68) font-family: 宋体, ' Arial Narrow' line-height: 26px white-space: normal "span style="margin: 0px padding: 0px font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "  (4) 企业科学仪器产品的年产值在3000万元以下 /span/pp arial="" white-space:="" line-height:="" style="margin-top: 0em margin-bottom: 1em padding: 0px color: rgb(68, 68, 68) font-family: 宋体, ' Arial Narrow' line-height: 26px white-space: normal "span style="margin: 0px padding: 0px font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "  (5) 企业需是中国仪器仪表行业协会、中国仪器仪表学会、仪器信息网会员之一。/span/pp arial="" white-space:="" line-height:="" style="margin-top: 0em margin-bottom: 1em padding: 0px color: rgb(68, 68, 68) font-family: 宋体, ' Arial Narrow' line-height: 26px white-space: normal "span style="margin: 0px padding: 0px font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "  strong style="margin: 0px padding: 0px "二、“创新100”申报流程/strong/span/pp arial="" white-space:="" line-height:="" style="margin-top: 0em margin-bottom: 1em padding: 0px color: rgb(68, 68, 68) font-family: 宋体, ' Arial Narrow' line-height: 26px white-space: normal "span style="margin: 0px padding: 0px font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "  国产仪器腾飞行动“创新100”筛选流程包含以下环节:企业在线申报——企业创新能力审核——公益报道服务——线下资源对接——最具成长潜力企业评选。/span/pp arial="" white-space:="" line-height:="" style="margin-top: 0em margin-bottom: 1em padding: 0px color: rgb(68, 68, 68) font-family: 宋体, ' Arial Narrow' line-height: 26px white-space: normal "span style="margin: 0px padding: 0px font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "  strong style="margin: 0px padding: 0px "三、“创新100”报名方式/strong/span/pp arial="" white-space:="" line-height:="" style="margin-top: 0em margin-bottom: 1em padding: 0px color: rgb(68, 68, 68) font-family: 宋体, ' Arial Narrow' line-height: 26px white-space: normal "span data-filtered="filtered" style="margin: 0px padding: 0px font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "/span/pp arial="" white-space:="" line-height:="" text-align:="" style="margin-top: 0em margin-bottom: 1em padding: 0px color: rgb(68, 68, 68) font-family: 宋体, ' Arial Narrow' line-height: 26px white-space: normal text-align: center "img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201809/uepic/5cf2f7a3-00ba-4337-9397-757ac92a4d3b.jpg" title="“创新100”预报名表单_副本.jpg" alt="“创新100”预报名表单_副本.jpg" style="margin: 0px padding: 0px border: 0px max-width: 600px "//pp arial="" white-space:="" text-align:="" line-height:="" style="margin-top: 0em margin-bottom: 1em padding: 0px color: rgb(68, 68, 68) font-family: 宋体, ' Arial Narrow' line-height: 26px white-space: normal text-align: center "span style="margin: 0px padding: 0px font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai color: rgb(255, 0, 0) "扫描二维码填写申请表,完成“创新100”预报名。/span/pp arial="" white-space:="" line-height:="" style="margin-top: 0em margin-bottom: 1em padding: 0px color: rgb(68, 68, 68) font-family: 宋体, ' Arial Narrow' line-height: 26px white-space: normal "strong style="margin: 0px padding: 0px "span style="margin: 0px padding: 0px font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "  /span更多相关内容请点击进入专题/strongspan style="margin: 0px padding: 0px color: rgb(255, 0, 0) text-decoration: underline "strong style="margin: 0px padding: 0px "a href="https://www.instrument.com.cn/zt/chuangxin100" target="_blank" style="margin: 0px padding: 0px color: rgb(255, 0, 0) text-decoration: none "《“创新100”助力国产腾飞》/a/strong/span/p
  • 3D打印在压电材料方面的应用
    1880年,法国物理学家居里兄弟发现,把重物发在石英晶体上,晶体某些表面会产生电荷,电荷量与压力成比例。利用压电材料的这些特性可以实现机械振动(声波)和交流电的相互转换。打火机的点火装置,就是利用此原理进行打火。后来压电材料广泛应用于各种传感器(如图1)中,例如换能器、传感器、驱动器、声纳、手机和机器人等方面。图1 压电陶瓷传感器压电效应的产生是晶胞中正负离子在外界条件作用下出现相对位移,使得正负电荷的中心不再重合,导致晶体发生宏观极化。压电电荷的流动方向取决并且遵循其陶瓷和晶体材料的晶格排列,因此压电陶瓷和压电聚合物复合材料的压电常数与其结构组成有着密切的相关性。美国弗吉尼亚理工大学的郑小雨(Rayne Zheng)教授及其实验室的博士团队使用3D打印的方式实现了新型压电材料的制造,并且采用这种方法制备了具有高压电特性的材料,实现电压在任意方向可被放大、缩小和反向的特征。图2 高灵敏度压电材料的合成以及3D打印制造图3 压电材料3D打印制造(弗吉尼亚理工大学) 这种压电材料的制造方法为:首先采用功能化剂(三甲氧基甲基丙烯酸丙脂)共价接到PZT(锆钛酸铅压电陶瓷)颗粒上合成表面功能化的压电纳米粒子,表面通过硅氧烷键在表面留下自由的甲基丙烯酸酯(如图2-a);通过提高表面功能化水平,提高复合颗粒材料的压电相应水平,使之达到最大(如图2-b) 最后通过面投影3D打印方式实现纳米颗粒的粘接成型(如图2-c和图3),最终得到需求的压电材料结构,其显微镜结构(如图2-d)。基于此项技术,压电新型材料在很多领域得到应用P1多功能柔性可穿戴智能材料通过电压激活后能够设计和制造出一系列新型智能材料。该三维材料具有任意形状,任意内部结构复杂度,并且每一个节点、单元和材料本身任意部位均具有压电感应功能,无需任何附加传感器即可实现电压输出。根据该材料的特性,开发出了柔性压电材料(如图4),为将来可穿戴柔性器件开发做好基础准备。图4 打印的柔性材料薄片(弗吉尼亚理工大学)P2自感应吸能材料及护甲由于这种智能材料各个部位均具有压电感应,其打印支撑的三维结构将无需任何附加传感器,并探测出任意位置的压力或者震动。现有传感技术和结构损伤检测当中,需要在各个位置上布满大量的压电传感器,并且对于复杂结构,需要通过复杂算法优化计算,最终来确定传感器阵列的布置。然而,这种自感应三维材料,则可以通过任意位置的压电结构材料,首次解决了这项难题,并且通过智能桥梁结构得到验证(图5)。图5 智能桥梁检测实验P3矢量传感领域通过人工晶格设计制成的压电超材料,可以很灵巧的实现矢量探测传感功能,通过利用改型材料不同结构有不同压力静电相应的特性,设计如图(6-b)所示的结构,并对不同方向进行压力测试,可以实现三个方向的不同压电系数的压电材料制备。图6 力方向感知测试国内西安交通大学陈小明教授也在应用3D打印技术研究压电材料,其将压电聚合物或陶瓷与光敏树脂混合制备成复合材料,然后将复合材料利用深圳摩方(BMF)的3D打印设备S140进行打印成型,从而制成相应的压电器件。除此之外,利用3D打印技术可以制备具有多种微结构的器件(图7),相比于传统的微纳加工工艺具有成型快,成本低,可定制化等优点。打印的微结构复合压电器件相比于平模,极大的提高了压电输出,器件性能成倍增加。图7 3D打印的多种微结构压电器件图BMF的S140(图8)设备打印光学精度达到10um,打印层厚10~40um,打印幅面最大能够达到94mm(L)*52mm(W)*45mm(H),而且其支持多种树脂材料打印,例如韧性树脂、耐高温树脂、生物医用树脂、柔性树脂等等,能够最大限度的满足不同客户的科研需求。图8 S140设备简图通过3D打印来实现各向异性和定向效应的高响应性压电材料,有效促进了3D传感器材料方向的发展。通过这种材料,用户可以为目标应用进行设计、放大和抑制等操作模式。这种新型结构与功能的压电材料突破了传统传感器整列部署的模式,通过3D打印制造方式为未来智能材料设计提供了一种思路。官网:https://www.bmftec.cn/links/10
  • 投影式光固化打印压电材料的近期研究进展
    压电材料是受压力作用时会在相对表面两端界面之间产生电压的晶体材料,可适用于换能器,传感器、驱动器、声纳、手机和机器人等应用。相较于其他3D打印制备技术,投影式光固化3D打印技术,尤其是PµSL,在打印速度和分辨率方面都有明显的优势((26,000 mm2h-1, 10 μm),挤出式(0.2–113 mm2 h-1, 10–120 μm),气溶胶喷射(19–5,600mm2 h-1,100 μm),多工艺协作制备( multiprocesstechniques)(11 mm2 h-1,100 μm)。本文整理了近年间期刊上压电材料的相关研究进展,供大家参考,如对这个方向感兴趣,欢迎和我们联系,一起探讨光固化打印压电材料的技术和应用。Nature Electronics:PµSL制备价态可控的多材料压电器件一句话总结:采用PµSL的技术打印3D结构,然后选择性沉积一种或多种材料(金属、陶瓷、半导体材料等)在已打印的3D结构的任意指定位置,实现了价态可控的3D压电器件的制备。论文信息:Hensleigh R., Cui  H. C.  , Xu  Z. P.,   Massman J., Yao D. S.,,Berrigan J. and X. Y. Zheng . Charge-programmed three-dimensional printing formulti-material electronic devices. Nature Electronics (2020). https://doi.org/10.1038/s41928-020-0391-2。Nature Materials: 3D 打印制备智能压电材料一句话总结:采用3D打印技术,快速打印任意结构的压电三维材料,实现电压在任意方向可放大、缩小及反向的特性。论文信息:H.C. Cui, R. Hensleigh, D. S. Yao, D.Maurya, P.Kumar, M. G. Kang, S. Priya and X. Y. Zheng. Three-dimensional printing of piezoelectricmaterials with designed anisotropy and directional response.Nature Materials 18, (2019) 234–24. https://doi.org/10.1038/s41563-018-0268-1。Materials and Design: DLP 3D打印制备压电耳机一句话总结:采用DLP 3D打印技术制备压电声学传感器并封装在集成电路中。实验结果表明:该传感器薄膜厚度可减至35微米且具有可调节的共振频率。论文信息:Tiller B., Reid A., Zhu B. T., Guerreiro J.,Domingo-Roca R., Curt Jackson J. C. and Windmill J.F.C.. Piezoelectricmicrophone via a digital light processing3D printing process. Materials andDesign 165 (2019) 107593. https://doi.org/10.1016/j.matdes.2019.107593。Procedia CIRP: 聚合物基压电可光固化树脂制备压电材料一句话总结:采用PµSL制备高聚合物基压电材料,该材料是以PVDF(聚偏二氟乙烯)35%(体积分数)与光固化树脂混合制备而成,压电电压系数为105.12 × 10-3 V∙m/N。论文信息:Chen X. F., Ware H., Baker E., Chu W. S.,Hu J. M. and Sun C. The development of an all-polymer-based piezoelectricphotocurable resin for additive manufacturing. Procedia CIRP 65 (2017) 157 –162. https://doi.org/10.1016/j.procir.2017.04.025。 ACS Nano:3D打印制备复合纳米压电材料一句话总结:采用DLP-3D打印技术制备了复合纳米压电材料(BTO-PEGDA)。实验结果表明:优化的纳米BTO颗粒掺杂制备的压电材料介电系数是无优化掺杂的压电材料的十倍以上,且应变转换效率也远超于掺杂碳纳米管制备的压电复合材料。论文信息:Kim.K, Zhu W. Qu X., Aaronson C., McCall W. R.,Chen S.C. and Sirbuly D.J. 3D optical printing of piezoelectric nanoparticle-polymer compositematerials. ACS Nano, 2014. 8(10) 9799-806. https://doi.org/10.1021/nn503268f.官网:https://www.bmftec.cn/links/10
  • 国家高压电气设备质检中心落户鹰城
    近日,河南省质量技术监督局《关于筹建国家高压电气设备质量监督检验中心(平顶山)的请示》获国家质检总局的正式批复,同意由省质量技术监督局负责在河南省高压电气研究所的基础上,筹建国家高压电气设备质量监督检验中心。  河南省高压电气研究所是一家依托平高集团以高压电气产品研发为主的单位。平高集团是我国高压开关行业三大研发和生产制造基地之一。在这三大基地中,只有平高集团不具备大容量试验条件,已成为该集团做大做强、可持续发展的瓶颈。  从去年下半年开始,省质监局就会同平顶山市政府经过反复调研论证,最终确定在河南省高压电气研究所的基础上向国家请示筹建国家高压电气设备质量监督检验中心。  据了解,国家高压电气设备质量监督检验中心完全建成后将成为世界上试验能力最强的实验站之一,具备产品质量检验、仲裁检验、型式试验、科学研究性试验、标准制(修)订、技术服务等多种功能,将成为支撑河南省及中南、中东部地区高压开关行业健康、快速、可持续发展的公共检测技术平台。中心同时将承担平高集团现有产品的检验检测、研究性试验及新产品的研发、进出口高压开关设备的检验检测等任务,以及检验检测技术的研究、有关标准(规程)的试验验证及制(修)订等工作。
  • 低压电器产品可在东莞检测认证
    “省级产业集群升级示范区公共服务平台项目——‘低压电器通断试验检测平台’通过专家组验收。”这是日前记者从东莞市经信局获悉。这意味着今后东莞将会有能力为低压电器的产品提供权威的检测认证,减少了企业的实验时间和费用,促进了全省和华南地区的相关产业发展。  计划总投资3944万元  据悉,“低压电器通断试验检测平台项目”为2008年省级挖潜改造资金技术创新项目计划产业集群公共服务平台专项项目。  据悉,该项目计划总投资3944万元,其中获省财政扶持200万元,实施期限为3年。  据介绍,项目完成了试验变压器、高低压开关、阻抗等非标设备的研发、设计、购置和安装共计384台套,其采用特殊结构设计的母线夹和新型大电流低阻抗电压转换装置等技术,解决了线路阻抗低和耐受电动力冲击能力高等技术难题,最大检测能力为450V,280KA,达到国内领先水平。  项目相关负责人介绍,该项目通过了国家试验室认可,并承担了国家中低压输配电设备质量监督检验中心建设任务和CCC认证检验。  助力提升产品质量  低压电器通断试验检测平台为石龙电子信息产业集群升级示范区又一公共服务平台项目。记者从项目负责人处获悉,“其建成及投入使用填补了华南地区及东南亚大电流试验检测平台的空白,实现了我省低压电器大电流通断试验检测能力跨越式发展。”该项目将逐步发展成为广东省的低压电器技术研发基地。  据了解,过去,华南地区对于短路电流大于50KA的产品,低压电器企业只好把产品送到上海、西安、沈阳等地进行试验,从而浪费了大量人力、物力、时间,拉长了新产品的开发周期。
  • 国家高压电器质检中心落户河南
    河南省质监局近日公布,河南省《关于筹建国家高压电器质量监督检验中心(平顶山)的请示》得到国家质检总局正式批复,同意筹建,标志着又一个国家级产品质量监督检验中心将落户我省,总数将达到12个。  经过多年发展,平顶山已逐步形成以平高集团为龙头,以超特高压为主导、高中低压为基础,一、二次设备配套的产业格局,成为我国高压电器设备的三大研发和生产制造基地之一。省质监局介绍,国家高压电器质量监督检验中心将重点为我国中部、南部、东部地区的高压电器设备制造企业服务,为高压电器设备试验验证服务,为高等院校科研服务。
  • 专家约稿|压电力显微术的基本技术原理与使用注意事项
    原子力显微术(AFM)作为一种表征手段,已成功应用于研究各个领域的表面结构和性质。随着人们对多功能和更高精度的需求,原子力显微技术得到了快速发展。目前,原子力显微镜针对不同的研究对象,搭配特定的应用功能模块可以研究材料的力学、电学以及磁学等特性。其中压电力显微术(PFM)已被广泛应用于研究压电材料中的压电性和铁电性。1. 压电材料与铁电材料压电材料具有压电效应,从宏观角度来看,是机械能与电能的相互转换的实现。当对压电材料施加外力时,内部产生极化现象,表面两侧表现出相反的电荷,此过程将机械能转化为电能,为正压电效应。与之相反,若给压电材料的施加电场,材料会产生膨胀或收缩的形变,此过程将电能转化为机械能,为逆压电效应。铁电材料同时具备铁电性和压电性。铁电性指在一定温度范围内材料会产生自发极化。铁电体晶格中的正负电荷中心不重合,没有外加电场时也具有电偶极矩,并且其自发极化可以在外电场作用下改变方向。并非所有的压电材料都具有铁电性,例如压电薄膜 ZnO。压电铁电材料广泛应用于压电制动器、压电传感器系统等各个领域,与我们的生活息息相关,还应用于具有原子分辨率的科学仪器技术,例如在原子力显微镜中扫描的精度在很大程度上取决于内部压电陶瓷管扫描器的性能。2. PFM工作原理原子力显微镜是一种表面表征工具,通过检测针尖与样品间不同的相互作用力来研究样品表面的不同结构和性质。针尖由悬臂固定,激光打在悬臂的背面反射到位置敏感光电二极管上,由于针尖样品间作用力发生变化会使悬臂产生相应的形变,激光光束的位置会有所偏移,通过检测光斑的变化可获得样品的表面形貌信息。 图1 压电力显微术工作原理PFM测量中导电针尖与样品表面接触,样品需提前转移到导电衬底上,施加电压时可在针尖在样品间形成垂直电场。为检测样品的压电响应,在两者之间施加AC交流电场,由于逆压电效应,样品会出现周期性的形变。当施加电场与样品的极化方向相同时,样品会产生膨胀,反之,当施加电场与样品的极化方向相反时,样品会收缩。由于样品与针尖接触,悬臂会随着样品表面周期性振荡发生形变,悬臂挠度的变化量与样品电畴的膨胀或收缩量直接相关,被AFM锁相放大器提取,获得样品的压电响应信号。3. PFM的测量模式图2 压电力显微术的三种测量模式PFM目前有三种测量模式,分别为常规的压电力显微术、接触共振压电力显微术和双频共振追踪压电力显微术。常规的压电力显微术在测量过程中针尖的振动频率远小于其自由共振频率,将其称为Off-resonance PFM。这种模式得到的压电信号通常较小,一般需要施加更高的电压,通常薄层材料的矫顽场较小,有可能会改变样品本身的极性,不利于薄层材料压电响应的测量,存在一定的局限性。此时获得的振幅值正比于压电系数,利用针尖的灵敏度可直接将振幅得到的PFM 信号转换为样品的表面位移信息,获得材料的压电系数。接触共振的压电力显微术测量称其为contact-resonance PFM,可以有效放大信号,针尖的振动频率为针尖与样品接触时的接触共振频率,一般是针尖自由共振频率的3-5倍。此时无需施加很高的外场就能得到较强的PFM信号,不会改变样品的极化方向。此时测得 PFM 压电响应信号比常规FPM测量的响应信号幅值放大了 Q 倍(Q为共振峰品质因子),计算压电系数时需考虑放大的倍数。但此技术也存在一定的局限性,针尖的接触共振频率是在某一位置获得的,接触共振频率取决于此位置的局部刚度。在扫描的过程中,针尖与样品之间的接触面积会发生变化,引起接触共振频率的变化,若以单一的接触共振频率为针尖的振动频率会使得信号不稳定,测得的振幅信号在共振频率处放大,其余地方信号较弱,极大的影响压电系数的定量分析,得到与理论值不符的压电系数。与此同时PFM信号易与形貌信号耦合,产生串扰。双频共振追踪压电力显微术(DART-PFM)可以有效避免压电信号与形貌的串扰。在这项技术中,通过两个锁相放大器分别给针尖施加在接触共振峰两侧同一振幅位置的频率,当接触共振频率变化时,振幅会随之变化,锁相放大器中的反馈系统会通过调节激励频率消除振幅的变化,由此获得清晰的形貌和压电信号。此时在量化压电系数时需要额外的校准步骤确定振幅转化为距离单位的值,目前一般是通过三维简谐振动模型去校准修订得到压电材料的压电系数。 4. PFM的表征与应用PFM测量中可获得样品的振幅和相位图。图中相位的对比度反映样品相对于垂直电场的极化方向,振幅信息显示极化的大小以及畴壁的位置。一般来说,材料的压电响应是矢量,具有三维空间分布,可分为平行和垂直于施加外场的两个分量。图3 BFO样品的PFM表征图[1]若样品只存在与电场方向平行的极化响应,PFM所获得的振幅和相位信息可直接反映样品形变的大小和方向,若样品畴极化方向与外加电场相同,相位φ=0;若样品畴极化方向与外加电场相反,则相位φ=180°。此时垂直方向的压电响应常数可直接由获得的振幅与施加的外场计算出来,在共振频率下可以定量测量。值得说明的是,PFM获得的压电响应常数很难与块体材料相比较,因为样品在纳米尺度的性质会与块体材料有显著的不同。若样品具有平行和垂直于电场的压电响应,在施加电场时,样品的形变出现面内和面外两个方向。利用Vector PFM可以同时获得悬臂的垂直和横向位移,可以将得到的信号矢量叠加,获得样品的三维PFM图像。压电力显微术不仅可以成像,还能用于研究铁电材料的电滞回线,并且可以对铁电材料进行写畴。铁电材料的相位和振幅与施加的电压呈函数关系,测得的电滞回线和蝴蝶曲线可以用于判断铁电材料的矫顽场,矫顽场是铁电材料发生畴极化反转时的外加电压。一般的电滞回线的获取需要施加大于±10V的直流偏压,但值得注意的是较高的直流电压会增加针尖与样品间的静电力贡献,静电力信号有可能超过压电响应信号,从而掩盖畴极化反转信号。图4 SS-PFM的工作原理图开关谱学压电力显微术(SS-PFM)可以有效减小静电力的影响,原理如图4所示与普通PFM在测量电滞回线时线性施加DC电压的方式不同,SS-PFM将DC电压以脉冲的形式初步增加或减小,每隔一定的时间开启和关闭DC电压,并且持续施加AC交流电。其中DC用于改变样品的极化,AC交流电用于记录DC电压接通和关闭时的压电信号。图为研究二维异质材料MoS2/WS2压电性能时利用SS-PFM测得的材料特性曲线。 图5 二维异质材料MoS2/WS2的材料特性曲线[2]铁电材料与普通压电材料最大不同是在没有外加电场时也具有电偶极矩,并且其自发极化可以在外电场作用下改变方向,因此可利用是否能够写畴来区分铁电材料。知道压电材料的矫顽场之后可以对样品进行局部极化样品进行写畴,畴区可以自定义,正方形、周期阵列型或者更加复杂的图案。最简单的写畴是先选择一10×10μm正方形区域,其中6×6μm区域施加正偏压,4×4μ区域施加负偏压,获得回字形写畴区域,在相位图中可以清晰的看到所写畴区。图6 Si掺杂HfO2样品的回字形写畴区域[3]5. 注意事项在PFM测量中首先要保证在样品处于电场之中,在样品的前期准备时需将样品转移至导电衬底,并确定针尖和放置样品的底座可以施加电信号,此时才能保证施加电压时在针尖在样品间具有垂直电场。在PFM测量中静电效应的影响也不容忽略,导电针尖电压的电荷注入可诱导静电效应并影响材料的压电响应,导致PFM振幅和相位信息与特性曲线失真。尽管静电效应在 PFM 测试中无可避免,但可以使用弹簧常数较大的探针或者施加直流偏压来尽量减小其中的静电影响。此外针尖的磨损也会极大的影响PFM测量。由于针尖与样品间相互接触,加载力不宜过高,过高会损坏样品表面,保持恒定适中的加载力。此外使用较软的针尖在扫描过程中可以保护针尖不受磨损,并且保护样品。PFM测量中常用的针尖为PtSi涂层的导电针尖,以获得较稳定的PFM信号。参考文献[1] HERMES I M, STOMP R. Stabilizing the piezoresponse for accurate and crosstalk-free ferroelectric domain characterization via dual frequency resonance tracking, F, 2020 [C].[2] LV JIN W. Ferroelectricity in untwisted heterobilayers of transition metal dichalcogenides [J]. Science (New York, NY), 2022, 376: 973-8.[3] MARTIN D, MüLLER J, SCHENK T, et al. Ferroelectricity in Si-doped HfO2 revealed: a binary lead-free ferroelectric [J]. Adv Mater, 2014, 26(48): 8198-202.作者简介米烁:中国人民大学物理学系在读博士研究生,专业为凝聚态物理,主要研究方向为低维功能材料的原子力探针显微学研究。程志海:中国人民大学物理学系教授,博士生导师。2007年,在中国科学院物理研究所纳米物理与器件实验室,获凝聚态物理博士学位。2011年-2017年,在国家纳米科学中心纳米标准与检测重点实验室,任副研究员/研究员。曾获中国科学院“引进杰出技术人才计划”和首届“卓越青年科学家”、卢嘉锡青年人才奖等。目前,主要工作集中在先进原子力探针显微技术及其在低维量子材料与表界面物理等领域的应用基础研究。
  • 温州低压电器实验室通过CB国际互认实验室审核
    国际电工委员会电工产品合格测试与认证组织(IECEE)的评审专家组日前对温州低压电器实验室进行了CB国际互认实验室审核。经过两天的周密审核,专家组一致同意低压电器实验室通过CB国际互认实验室审核,今后温州电器出口企业在“家门口”即可实现产品国际认证。  此次审核活动,评审专家组对低压电器实验室质量管理体系各个要素进行了全面细致的审核,着重审核了合同评审、服务和供应品的采购、内部审核、管理评审、人员、测量不确定度评估、设备、测量的溯源性、检测结果质量保证等管理和技术要素,并对申请审核的三个检测标准安排了8个目击试验项目,对实验室的检测能力进行确认。  本次CB国际互认实验室审核,是温州检验检疫局与必维集团共建国际化低压电器实验室战略合作的基础,低压电器实验室工作人员未有丝毫懈怠。自2009年8月起,必维检验集团的技术代表和管理体系专家先后两次对实验室进行了CB国际互认实验室预审核。对于预审核结果,电器实验室全体人员迎难而上,制定了详细的整改计划,进行了全面的整改,为低压电器实验室顺利通过CB国际互认实验室审核打下了良好的基础。  在顺利通过CB国际互认实验室审核的过程中,温州低压电器实验室清醒认识到与国际优秀低压电器实验室的差距,同时明确了今后努力的方向。下一步,低压电器实验室将按照评审组的要求,认真做好不符合项的整改工作,并进一步提高质量管理水平和检测技术水平,为温州检验检疫局的行政执法提供更有力的技术保障,为温州低压电器出口企业提供低压电器产品国际认证服务。
  • 温州低压电器实验室牵手法国必维国际检验集团
    1月29日,温州检验检疫局与法国必维国际检验集团(以下简称法国BV集团)举行了共建国际化低压电器实验室签约、授牌仪式,温州局局长许顺华、法国BV集团LCIE全球认证总监Michel、BV中国代表石荣洲三方共同在合作文本上签字。此举标志着温州检验检疫局与法国BV集团全面合作进入实质阶段,意味着温州检验检疫局开展国际合作又迈出了一大步,使得温州出口机电企业在“家门口”即可实现产品国际认证。  法国BV集团成立于1828年,总部设在法国巴黎,是全球知名的国际检验、认证集团,该集团的服务网络覆盖全球150多个国家,拥有900多个办事处和实验室,约40000名员工为全球终端市场的370000个不同领域的客户服务,其权威性世界公认。  温州检验检疫局低压电器实验室创建于2001年,实验室现有5000平方米全新试验用房和国内一流低压电器试验设备,并拥有知名电器专家、博士等高科技人员组成的团队。于2006年通过“国家级低压电器检测重点实验室”验收,是目前检验检疫系统内唯一的国家级低压电器检测重点实验室。实验室具备了10kA短路通断能力、过载带载操作试验等120多个项目的检测能力,能够满足产品认证检测、出口验货等服务。强强合作,将为温州及周边地区企业进入国际市场搭建起一条快速通道,对企业产品的出口起到了积极的推动和促进作用。  产品质量认证(包括安全、性能和卫生环境)是国际上通行用于产品质量评价、监督和管理的有效手段。目前,世界各国为了保护本国人民的生命财产安全、人身健康、生态环境的切身利益,在WTO的原则下,大量实施产品质量认证。在欧美日等发达国家和地区,产品获得认证标志,不仅是进入市场流通的“准入证”,也获得了消费者的全面认可。  温州近2000多家机电企业,其中低压电器企业1000多家。温州低压电器生产量占国内市场相当大的份额,其中大约40%的制造厂家产品出口到欧洲、非洲、南美洲市场。为了帮助温州低压电器厂家拓展前景广阔的国际市场,结合温州的实际情况,温州检验检疫局与法国BV集团合作为本地企业提供本地服务,并且授权温州检验检疫局低压电器重点实验室为法国BV集团认可实验室,以更好为本地企业提供低压电器产品国际认证服务。温州低压电器厂家再也不需要将产品送上海或国外做产品的出口认证,在温州就可以做低压电器产品CE、GS、EMC、TüV国际认证。此外,通过法国BV国际认证,还有助于温州电器企业迅速了解产品最新的国际市场信息、熟悉最新研发、设计方案和目标市场的产品标准,促使企业掌握产品的核心技术不断自主创新,改进生产工艺技术,从根本上提高产品质量,提升产品档次,从而提高温州低压电器产品国际市场的竞争力。
  • 投资3.65亿国家中低压电气检验中心建设启动
    近日,国家中低压电气质量监督检验中心(以下简称国家中低压电气检验中心)总承包签字仪式在京举行,标志着国家中低压电气检验中心正式启动建设步伐。  国家中低压电气检验中心位于四川省成都市双流县煎茶镇,总投资3.65亿元,占地10公顷,建筑面积3万平方米,由成都市质检院筹建,中国节能环保集团公司总承包,双流西航港建设投资公司投资建设。  “国家中低压电气检验中心的建设,将促进西部地区装备制造业的发展,促进中低压电气的产业升级和结构调整。”据成都市质监局有关负责人介绍,该中心预计今年年底动工,工程分两期完成,2011年建成低压部分,2012年建成中压部分,力争2012年底全部投入使用。
  • 投资1.5亿元国家高低压电器质检中心明年建成
    天水长城电器试验研究所国家高低压电器质量监督检验中心明年将全面建成。3月17号,省质监局局长武承东一行来我市,调研天水长城电器试验研究所国家高低压电器质量监督检验中心项目建设情况。市长李文卿、副市长赵卫东陪同调研。  国家高低压电器质量监督检验中心总投资1.5亿元,是我国5个国家级电器检验中心之一,一期工程已经于去年年底建成,并通过了国家认定,取得了国家授权的产品质量监督检验权利。二期工程将于明年7月底完成。届时,中心将成为唯一一家综合性的国家级高低压电器检测机构。高低压电器产品检测项目将由27大类扩展到47大类,检测能力名列全国同行业前茅。  武承东详细了解了项目建设情况,并希望施工方精心施工,保证项目如期建成投入使用。
  • 温州低压电器实验室获中国能效标识实验室资质
    日前,温州低压电器实验室通过了中国能效标识检测实验室备案,从而获中国能效标识实验室资质。  为加强节能管理,推动节能技术进步,提高能源效率,我国于2004年对节能潜力大、使用面广的用能产品实行统一的能源效率标识制度,2005年开始推行实施强制性标识制度,确定统一适用的产品能效标准、实施规则、能源效率标识样式和规格。凡列入《中华人民共和国实行能源效率标识的产品目录》的产品的生产者或进口商应当在使用能源效率标识后,向国家发改委和国家质检总局授权的机构备案。  通过中国能效标识检测实验室备案的实验室可以以第三方实验室的身份为企业提供能效标识管理中心认可的能源效率检测报告。温州低压电器实验室目前获得的是交流接触器产品的检测权,这也是目前国内首个推行能效标识的低压电器产品。  温州低压电器实验室获得能效实验室资质,将对温州及周边地区的交流接触器生产企业的产品质量提升产生推动所用,有力支持相关产业的健康发展。
  • 中国节能承建国家中低压电气产品质检中心
    2010年7月30日,中国节能环保集团公司所属中国新时代国际工程公司承建国家中低压电气产品质量监督检验中心(EPC)建设工程签约仪式在北京举行。项目包含整体规划、工程设计、设备采购、土建公用施工、设备安装、系统调试、人员培训、EPC交钥匙工程等,合同周期29个月。项目总投资3.75亿元。  该项目是国家质量技术检验检疫总局根据西部大开发规划批准的项目,也是我国产品质量监督检验所中第一个开工建设的中低压电气产品国家级检验中心。项目建成后,可有力地促进中西部地区中低压电器技术发展,提高产品制造和装备能力。为我国电力系统提供先进的、高质量、高可靠性的电力设备。具有巨大的社会和经济效益。将使我国在该领域的国际市场的竞争能力得到进一步的提升
  • 180万!南京理工大学压电力显微镜采购项目
    项目编号:XHTC-HW-2022-0070、ZZ0008-G22HZ0017项目名称:压电力显微镜预算金额:180.0000000 万元(人民币)采购需求:序号标的物名称数量简要技术参数(采购需求)预算金额(万元)是否接受进口产品采购用途1压电力显微镜1套在原子力显微镜基础上发展起来利用原子力显微镜导电探针检测样品的在外加激励电压下的电致形变量的显微镜等180.0是用于纳米尺度畴结构的三维成像、畴结构的动态研究、畴结构控制和微区压电、铁电、漏电等物理性能表征等领域 合同履行期限:自合同签订之日起30个工作日内或办理完免税后90个工作日内完成供货本项目( 不接受 )联合体投标。
  • 投资10亿 国家高压电器产品质检中心开建
    近日,中国电力技术装备有限公司(以下简称“中电装备公司”)旗下平高集团有限公司(以下简称“平高集团”)在平顶山举行了《国家高压电器产品质量监督检验中心》和《智能输变电装备产业基地》项目的奠基仪式。  这两个项目是根据国家电网公司直属产业整体战略部署,为进一步提升我国电工装备制造水平,有效支撑我国坚强智能电网建设所需关键设备研制而实施的“十二五”重大投资项目。项目总投资20亿元,建设地点位于平顶山新城区,规划目标是建设具有国际领先水平的检测试验和智能输变电开关设备制造中心。  “国家高压电器产品质量监督检验中心项目总投资10亿元,一期工程投资2.35亿元,全部建成后,将成为世界上试验能力最强的试验站之一,成为我国中南、中东部地区输配电设备制造行业公共检测试验平台 平高集团智能输变电装备产业基地项目则是国家电网公司为把平高集团建成交直流、全系列、全电压等级开关研发制造基地及国际一流的输变电开关企业而实施的重大产业投资项目。重点将发展智能电网建设所需高端智能开关产品。该项目已列入河南省重点产业结构调整和高新技术产业化项目。项目总投资10亿元,一期工程投资5亿元,全部建成后,将成为我国重要的高端智能开关研发制造基地,将实现年新增销售收入50.5亿元,利润4.5亿元。”在奠基仪式上,平高集团总经理李文海进一步解释道。  而在中电装备公司党组书记王纪年看来,国家高压电器产品质量监督检验中心和平高智能输变电装备产业基地项目的建设必将为平高集团实现跨越式发展,打造国家电网公司系统交直流、全系列、全电压等级开关设备的研发、试验和制造基地发挥更加重要而积极的作用,并将加快中电装备公司建设国际一流输变电设备制造企业集团的步伐。  经过40年的建设,平高集团已发展成为我国高压、超高压、特高压开关重大装备研发制造基地。2010 年2月4日,经国务院国资委批准,平高集团整体划转国家电网公司,成为中电装备公司的全资子公司。
  • 电镜核心部件专题|高永明谈正“跨越壁垒”的国产高压电源技术
    前记:近五年来,在国家政策支持下,中国电镜产业化发展之路上多点开花,电镜、电镜功能附件装置与设备、电镜制样等方面不断有新的产业化技术涌现。其中不仅包含扫描透射电镜、场发射扫描电镜、聚焦离子束显微镜、透射电镜原位研究系统等重要技术的商品化,也不乏场发射枪、高压电源、光阑等电镜关键部件的攻克。在中国电镜技术产业化呈现百花齐放、国家对电镜设备产业化问题高度重视背景下,仪器信息网也别策划电镜技术系列征稿活动,共同探讨中国电镜产业技术、市场的机遇与挑战。相关投稿将整理至对应专题展示,并在仪器信息网相关渠道推广,欢迎大家投稿,电镜技术、市场相关内容均可(投稿邮箱:yanglz@instrument.com.cn,关于征稿内容要求也可邮件咨询或电话联系:15311451191,同微信)。本期主题为“电镜核心部件技术”,对应专题如下(点击图片进入专题),相关约稿将陆续上线,欢迎关注。专注高压电源近二十年,西安威思曼是目前国内唯一可以提供超低温漂、超低纹波和超高稳定性的生产厂家,当前中国电镜产业化发展活跃,许多国内生产电镜企业在电镜电源方面已经与威思曼高压电源开展了合作。近日,仪器信息网对西安威思曼高压电源有限公司总经理高永明进行了文字访谈。以下,高永明从企业发展、电镜核心部件产业两方面,分享了电镜高压电源技术与市场的发展与挑战。--------------------专注高压电源近二十年与正“跨越壁垒”的国产高压电源技术受访人:西安威思曼高压电源有限公司总经理 高永明企业发展篇仪器信息网:公司的创立、发展历程?选择电镜核心部件赛道的背景?2004年,高永明看到中国高压电源产品依然受制于国外,毅然从上市公司辞职,创办了咸阳威思曼高压电源有限公司。“当时因为我上班的上市公司也用高压电源,每次采购的价格都不一样,明摆着是中国做不了,你只能任人宰割。当时我就决定我们自己下大力气去开发高压电源。”高永明说道。由于2007年左右正是RoSH指令实施后采购XRF的高峰,所以,威思曼公司的第一个产品就是XRF高压电源,公司一直致力于耕耘分析仪器领域。“目前X射线类分析仪器的高压电源产品仍是威思曼主要生产的一类产品。”高永明表示,“但是,这类产品的利润已经非常薄了。”为此,近年来威思曼在不断拓展新的产品以及新的应用领域。公司实景图2012年底,威思曼公司拿到了咸阳市科技局一个5万元的资助项目。“我们自己光资金投入截至目前就有1500万左右。历经六年的时间,2018年电子显微镜的高压电源产品才正式问世。”而当时,世界上只有三家厂商能够生产该类产品,国内能做的也只有威思曼高压电源一家。“这款电源的设计初衷是给台湾一家公司的场发射扫描电镜产品定制开发。”这家台湾公司的场发射扫描电镜主要用于半导体行业,客户只有三星和英特尔两家做晶圆的公司。虽然市场销量非常少,但每台仪器的价格高达一个多亿人民币。“我们的高压电源就是配套在这个电子显微镜里头的。目前,这个高压电源在世界上是属于电子显微镜电源中指标高的。”全球销售总监Tom自豪的说到。多年来,威思曼高压电源的高速发展依赖于专业的研发团队、强大的技术知识和创新人才,研发团队成员均具备多年科研和生产的实战经验。其中研发、工艺工程师40余人,研发人员占比超40%。怀揣一腔热血,经过数十年拼搏,如今的威思曼已是国内首屈一指的wisman系统全数字化、智能化控制专业开发、生产和销售高压电源和相关高压电源等领域有针对性技术的制造商,拥有国内完整的高压电源开发和制造环境、良好的自主加工和工艺开发环境,具备独立研发和生产商用场发射电子显微镜高压电源系统的能力。“创新是企业的生命,是企业持续发展的保障”,在企业文化的熏陶下,威思曼前进的脚步从未停歇,毅然投身到高难度的电镜核心部件赛道。扫描电子显微镜作为一种高端的电子光学仪器,广泛应用在生命科学、材料研究、半导体工业等领域。目前每年我国花费超过1亿美元采购的扫描电镜中,国产扫描电镜仅仅只占5%—10%。如何突破国产扫描电镜“卡脖子”的困境,一直是威思曼高压电源关注的重点和使命所在。威思曼高压电源总工Mark表示: “威思曼高压电源坚持以技术创新为战略核心,不断加快新产品,新技术的开发步伐,坚持理论创新与技术创新的良性互动,不计成本,每年投入几千万元到研发生产中,全力突破国产扫描电镜市场占有率低的困境, 将公司的成长与国家的进步相结合,助力国产扫描电镜行业快速发展。”仪器信息网:公司目前发展现状?与电镜品牌或科研用户的合作进展?威思曼自成立以来,先后承担了国家重大科学仪器设备的开发、国家重大专项增材制造与激光制造与数字化低纹波高稳定度高压电源的研发,经过多年技术积累,威思曼形成了丰富的产品线,设计开发的标准化和定制高压电源产品有几十个系列数千种规格,产品质量具有高稳定性、低纹波、低电磁干扰、体积小,损耗小,效率高,长寿命等特点,同时也可提供高压电源系统和成套解决方案,广泛应用于安全检查和工业、核医学和临床医学、核安全以及导弹安全等各种偏、冷门科研需求领域。威思曼拥有整套高压电源的生产工艺文件和标准,建设了产业化示范生产线;先后通过了质量管理体系ISO9001认证、武器装备质量管理体系认证;设立和组建了医用电源公共实验等研发机构;获得了西咸新区科技小巨人企业等荣誉,搭建了国家重点支持新一代军民融合产业化示范生产线平台,引入和孵化以军民融合、高端装备等制造业为代表的平台型共享经济创新创业主体,未来可形成集聚规模、繁荣新区,带动地方经济发展。目前,威思曼是国内唯一一家可以提供超低温漂、超低纹波和超高稳定性的生产厂家。同时由于公司产品的技术先进性、产品质量的高可靠性、生产技术在国内的独有性,决定了公司产品在国内乃至国际高压电源市场有很强的竞争力。公司利用自身较强的工艺与设备研发能力,有广泛的合作伙伴,与国内外著名企业譬如“聚束”有良好的合作关系,形成了可靠的设计、生产、采购、服务成套能力,使公司的研发能力有了坚实的后盾。“如今,中国国内生产电子显微镜的公司用到电源就会找到我们威思曼高压电源。”总经理高永明说道。仪器信息网:公司主营产品?围绕电镜核心部件的有哪些?威思曼自2007年开始研究、开发、生产和销售各类高压电源和相关高压电源模块等领域的产品,涉及军工、半导体装备、医疗及生命科学、高端分析仪器、工业领域、科研院所6个板块,迄今已设计开发和生产了几十个系列数千种规格的标准化和定制型高压电源产品,功率范围从100mW到200kW,电压范围从60V到500kV,可为用户提供多种高压电源,包括微型高压电源模块、双路高压电源模块、高压电源模块、X射线高压电源、便携式高压电源、机箱式高压电源、塔式高压电源、一体化射线源等,其中用于电镜核心部件的主要有三个系列:SEM、HEM、FEM。1.SEM:威思曼的SEM高压电源提供了加速器电源、偏压和灯丝电源,用于驱动扫描电子显微镜(SEM)电子束。与应用于SEM的其它电源相比,威思曼独有的高压装配和封装技术使电源在外形尺寸、成本和效率上有了巨大改变。SEM的加速器电源供应低噪声且稳定的0--30kV可调电压,最大电流为300uA,集成了参考地为加速电压的浮动偏压和灯丝电源,提供对地参考的加速电流检测。除了过压、过流保护,SEM还带有电弧和短路保护。此外,SEM系列产品还具有1)标准网口、RS-232控制,2)应用于电子显微镜、电子束、离子束电源系统,3)高精度、高稳定性、低纹波,4)过压、过流、短路、拉弧保护,5)无电晕专有特别方案,6)可根据用户要求定制等优势特点。SEM产品图2.HEM威思曼的HEM高压电源是一种集成式多输出高压电源,数字化控制。典型应用包括扫描电子显微镜,电子束,离子束,真空枪,半导体分析,离子束蚀刻,聚焦离子束光刻。该电源采用模块式设计。接口、逻辑和控制电路采用表贴技术,从而最大限度降低成本并缩小外形尺寸。每个部件(加速极电源、灯丝电源、抑制极电源、提取极电源)均精心设计符合严格的应用特定要求,具有超低输出纹波,出色的调节性、稳定性、温度系数和精度。各个悬浮高压电源通过威思曼独有的高压隔离技术来隔离和测量控制。客户可通过网口、RS-232接口控制这个集成式电源。HEM系列产品具有1)标准网口、RS-232控制,2)电子显微镜、电子束、离子束电源系统,3)高精度、高稳定性、低纹波,4)集成式单机箱解决方案,5)无电晕专有特别方案,6)过压、过流、短路、拉弧保护,7)可根据用户要求定制等优势特点。HEM产品图3.FEMFEM系列高压电源为场发射扫描电子显微镜高质量图像和高分辨率提供了保障。这是一款集成的多输出的高压电源,专为驱动扫描电子显微镜而设计,所有输出均提供ppm级低输出纹波,ppm级稳定性,ppm级温度系数,高精度和少微放电。威思曼在该应用中研究15年,采用紧凑型解决方案,扩展支架可安装在19英寸机架中。所有输出均提供超低输出纹波,并通过威思曼自有的高压隔离技术提供相应悬浮电源的隔离和控制。该系列电源通过控制光纤接口完成,所有高压安全联锁均采用基于故障安全硬件的设计,通过CE认证,符合适用的IEC,UL和SEMI标准。FEM产品图仪器信息网:电镜核心部件企业较少,贵司的主要优势?当前,研发电镜核心部件的企业较少,而威思曼经过多年技术深耕,对此有着出众优势——威思曼先后承担了3个国家级重点研发计划项目,即2021年作为牵头单位承担国家重点研发计划“基础科研条件与重大科学仪器设备研发”重点专项项目“数字化低纹波高稳定度高压电源”(国科议程办字【2021】26号);2018年承担国家重点研发计划“基础科研条件与重大科学仪器设备研发”重点专项“增材制造与激光制造”(国科高发计字【2018】42号);2017年承担国家重点研发计划“重大科学仪器设备开发重点专项课题(国科高发计字【2017】42号),掌握了多项核心技术,从中积累出相当深厚的经验。“以重大专项项目为例,该项目要求非常具体,要求实现的指标是:体积132*480*480mm、功率5000瓦、电压250千伏、逆变频率240K赫兹。这四个条件同时实现是很难的,当时全球范围内都没有该级别的产品。”高永明说到:“我们当时接下这个项目也是有点忐忑。在高压电源领域,没有太多可参考的东西,完全要我们自主研制。”好在仅用了不到半年的时间,该项目已经取得了重大突破,这让当时的高总认为,虽然有难度,但是威思曼非常有信心完成。“完全按照重大专项这些指标制作的产品并没有多大的市场,但是,使用重大专项的某几项技术细分成不同的产品就很有用了,这也是重大专项的意义。” 高永明说到。凭借着“啃”下来的硬骨头,威思曼把这项技术扩展到后续开发研究的产品中去,对整个高压电源产品的性能都有了大幅度的提升。威思曼倾力投入到研发的心血没有被辜负,近年来,还支持了多个国家重大重点项目,产品均获EMC测试认证和CE认证,技术居于国际先进水平,拥有4件授权发明专利、8项软件著作权11项核心技术以及12项获奖情况,取得了较好的社会效益和经济效益;新引进的自主SMT智能制造设备更是提升了工艺难度,为大批量生产、低缺陷率生产提供了条件。在高压电源性能方面,威思曼现已形成高压电源创新,加工及各大设备批量化产业化示范线,工程化、产业化水平性能已经达到了国内先进水平,成为行业领域的“领头羊”,市场占有率遥遥领先,产品受到多家企业青睐并远销海外,收获了一致好评。仪器信息网:未来几年,贵司在电镜高压电源方面的发展规划?威思曼拥有整套高压电源的生产工艺文件和标准,除常规标准产品外也可以提供非标的定制服务。通过分析不同行业用户的特点,从研发、生产、销售、客服等各个环节高效服务用户,并根据用户自身的情况,“一站式”为用户合身打造完整的解决方案。谈到公司的未来发展规划,高永明表示,“我们一定要做中国高压电源领先公司,全球领先的高压电源制造商。”威思曼中长期的规划是拓展医疗、安检等应用领域,实现产值规模达到7000万。同时,将公司投入1个多亿计划建设的“西安威思曼科技园”建起来。长期的规划是通过十年左右时间,实现企业上市。未来几年,威思曼将继续沿着“自主创新”的企业规划前进,将强化自主研发、突破核心关键技术,迈向电镜核心部件行业高端;将加大科技驱动、市场引导、政策助推,有效壮大电镜核心部件产业规模,努力向社会各界提供高性能电镜核心部件,推动工业、医疗、科研院校技术产业升级和更新换代。威思曼将继续砥砺前行,不断加强技术创新研发,秉持“不仅是中国制造,更是要中国创造”的初心,用创新高压电源技术打造世界范围内更具有核心竞争力的电子显微镜高压电源产品,为民族企业在科学仪器领域的长足发展、中国科学技术的进步做出应有的贡献。电镜核心部件产业篇仪器信息网:如何看待当前中国电镜产业化百花齐放的发展格局?国产电镜高压电源产业现状如何?曾经我国高端的电镜核心部件主要依赖于进口,但复杂的国际形势告诉我们这并非长久之计。如今我国经济与科技实力不断发展,用户需求自然也在不断变化,已逐渐形成一个新的广阔市场。当前中国电镜产业化发展百花齐放,在一定程度上打破进口部件与技术的垄断局势,此时我国自主研发及工程化、产业化能力的提高,对广泛需要应用电镜的行业来说不亚于解了“燃眉之急”。但由于我国对高压电源的研究相对较晚,尽管在高压开关电源技术领域己取得了很大进步,可同国外相比还处于技术追赶阶段。就高压电源而言,还存在输出纹波大、精确度低、可持续稳定输出时间短等不足,这正是我们需要跨越壁垒努力超越的。仪器信息网:开展电镜核心部件产业的重要意义?发展电镜核心部件不仅具有广阔的市场,也具有一定的战略意义,以场发射显微镜(FEM)为例,近年来,超高真空技术飞速进步,为场发射显微镜的发展和应用提供了条件,场发射显微镜已成为在表面现象的研究中最受重视的一种技术。利用这种技术我们能够直接观察到不同晶面的不同吸附性质以及吸附原子或分子在表面上的活动情况,在科研活动中可谓起着无可比拟的作用,但曾经,至关重要的电镜核心部件高精尖技术却长期掌握在外国手中,国内产品良莠不齐,高端部件更是寥寥无几,根本无法满足科研需求,在很长一段时间内,我们只能依赖进口,如同脖子上套着“无形的枷锁”。如今国际形势异常复杂,一方面,广阔的市场需求确实遭遇了“卡脖子”的局面,但另一方面,这何尝不是我国电镜核心部件产业发展的最好机会?在“进口转内需”的关键时期,若能紧紧把握住这次机遇,中国电镜核心部件产业必能扭转一直以来的落后劣势,就此摆脱随时被制裁的风险,与电镜相关的研究也能乘风而起,迈上新的台阶,大大增强我国的科研实力。仪器信息网:国产电镜核心部件企业在发展中可能面临哪些困境?哪些发展建议?回顾十数年来的发展历程,威思曼脚踏实地,上下求索,秉持着对创新研发的热忱,克服无数关卡,解决了众多技术难题,一直在不断朝“中国优质品牌”目标迈进,目前公司已突破部分产业化急需的关键共性技术问题,建立高压电源产业生产规范、标准及产业化示范线,实现各个行业等产业化技术成果转移。“落后不可怕,可怕的是没有勇气去追赶超越”。面对卡脖子的领域难题,遇到困难是肯定的,但只要怀揣着攻关克难的勇气,树立公司发展与国家进步相结合的理想信念,沉下心踏实创新研发,努力钻研难关,就一定能摆脱困境,打破技术藩篱,取得理想的成果!仪器信息网:请谈谈中国电镜核心部件未来的机遇与挑战?站在时代的浪尖上,电镜核心部件产业已经迎来了最好的发展机会,这不仅是一次前所未有的际遇,也是一次与风险并行的挑战。在日益注重专业化、精细化生产的背景下,想要发展好电镜核心部件,不仅需要奋进与拼搏的勇气,还应立足实际,结合公司发展规划,选择适合的赛道,而非“一头热”地扎进所不擅长、不熟悉的领域;同时,在发展的过程中,还应具备深入钻研高精尖技术的耐心,唯有这样,方能在前进之路上稳扎稳打,于风雨中立于不败之地!
  • 基于面投影微立体光刻3D打印技术的共形压电传感器设计与制造
    随着柔性电子领域的快速发展和物联网技术的普及,能够用来监测人类生理指标(如心跳、脉搏、运动周期、血压等)和机械运行状态(如主轴跳动、机器人运动状态感知等)信号的可穿戴电子器件逐渐应用到社会生活中。可穿戴电子器件的共形设计和制造使其在电子皮肤、柔性传感和人工智能中具有潜在的应用前景。当前,大多数电子器件是利用光刻、压印技术和电子束在硅表面进行制备。然而由于缺乏弯曲表面的加工工艺,要制备与复杂曲线表面(例如人体关节)共形的电子器件尤为困难。面投影微立体光刻3D打印技术(PμSL)可快速制造并成型任意形状和可设计的结构,为三维共形柔性电子器件的制造提供了灵活性和简便性。然而,考虑到柔性材料的成型工艺与功能特性,传统的制造工艺限制了功能材料的设计范围,降低了微结构的设计与成型尺度,制约了功能器件的成型和性能提升的范围。图1 论文工作的摘要图近日,西安交通大学机械工程学院陈小明、李宝童、邵金友教授等研究人员,从功能压电纳米复合材料的改性与压电器件的微结构拓扑优化等两方面出发,利用面投影微立体光刻3D打印技术(nanoArch S140,10μm精度,深圳摩方),通过设计并调节压电氮化硼纳米管材料(BNNTs)和光敏聚合物树脂的界面相容性,结合拓扑优化微结构方法,实现了具有高灵敏度、宽响应,且结构可覆形的柔性压电传感器制造。该研究以“3D printed piezoelectric BNNTs nanocomposites with tunable interface and microarchitectures for self-powered conformal sensors”为题发表在国际高水平期刊《Nano Energy》上,为高性能可穿戴柔性压电传感器件的设计与制造提供了新思路。工作要点一:功能纳米复合材料(BNNTs)的表面改性与材料制备,超低负载量(0.2wt%)的纳米复合材料表现出出色的压电性能:图2 功能纳米复合材料(BNNTs)的设计、改性与表征:a)BNNTs表面功能化工艺;(b)原始BNNTs/功能化BNNTs和树脂基体界面力学行为示意图;(c)极化与未极化BNNTs等压电输出信号为了提高压电纳米填料在有机聚合物溶液中的相容性和分散性,以及纳米复合材料的压电性能,通过用硝酸处理来实现纳米管表面的氧化和羟基形成,在超声处理下,官能化分子(TMSPM)与BNNT-OH表面的官能团嫁接,生成化学官能化的纳米管(F-BNNTs)。同时,纳米管上的丙烯酸酯基团显着提高了BNNTs在聚合物基体溶液中的分散性及压电输出;实验表明:相对于原始BNNTs,基于F-BNNTs的复合压电聚合物的压电输出提高了140% (见图2)。工作要点二:结构拓扑优化显著提高了复合材料的压电性能,微结构的纳米复合膜在较宽的响应区域上展现出高灵敏度; 课题组研究人员的前期研究工作表明,微结构化能显著提升压电器件的输出信号(Small 13 (23), 1604245;Nano Energy 60, 701等)。因此为了实现器件电信号输出的最大化,本文采用结构拓扑优化的方法优化压电膜的微观结构,并利用高精度面投影微立体光刻3D打印的微尺度加工能力,实现拓扑微结构的制造。数值模拟结果表明,微结构的引入能显著提高压电输出,并且具有优化微结构(struct B-P 和struct C-P)的压电薄膜能进一步提高信号输出(见图3)。图3 平面和微图案化压电薄膜的设计和仿真结果通过微结构3D打印拓扑结构及压电信号测试,表明F-BNNTs /树脂复合膜的最大输出电压记录为4.7 V,与原始的平面F-BNNTs压电膜相比,输出提高了4.3倍,比未官能化的BNNTs基复合膜高出10倍。这种显著增强主要归因于聚合物和压电填料之间有效应力传递,以及复合膜的拓扑微结构设计。图4 (a-f)不同微结构压电薄膜;(g)薄膜压电输出;(h)压电微结构薄膜的压电输出实验与仿真对比工作要点三:基于PμSL技术实现共形压电器件制造与应用;与传统的微加工方法相比,面投影微立体光刻3D打印技术在设计和制造具有复杂几何形状的共形电子器件上具有更大的灵活性,如图5所示,曲面形状和微结构的制造证实了功能材料在复杂表面上的非平面制造能力。图4 (a)面曝光3D打印原理;(b)微结构化的共形薄膜示意图可打印压电材料被用于构造机器人手的智能触觉应变传感器。为了确保压电器件在弯曲或不平坦表面上的功能性,根据机械手的表面设计了合适的3D模型,然后将共形器件打印并安装到机械手不同的指骨上,通过建立应变感应电压与特定手部姿势的映射关系,手指上的应变传感器阵列可为机械手提供触觉感测的能力。图5(a–d)机械手上的共形应变传感器可转换不同的姿势,例如松弛(a),抓取(b),吊勾(c)和托平(d);(e)从托举球到抓紧球的姿势以及相应的电压响应(f)。如图5所示,手指上的应变传感器阵列可以使用14个压电应变传感器直接转换手的姿势,当用手握住不同结构的物体时,应变传感器会记录弯曲手指的不同输出信号。从预定义的传感器中获得的针对这种姿势的力的大小及其空间分布。3D打印的共形柔性压电传感器件可用于捕获接触区域上的力分布并监视机械手的不同运动,使其更能像人手一样具备相关功能,在人机交互中应用。本研究提出了一种面投影微立体光刻3D打印功能化纳米复合材料实现功能器件制造的方法,并通过材料改性与微结构设计两方面协同提升信号输出。研究结果表明:在光固化聚合物树脂中掺杂低负载量(0.2 wt%)的功能化氮化硼纳米管,并进行微结构拓扑优化,可实现高性能压电器件的制造。该方法制备的传感器在智能机器人、仿生电子皮肤、曲面结构件健康检测与人机接口等领域有广泛的应用前景。 论文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S2211285520308776官网:https://www.bmftec.cn/links/10
  • 基于面投影微立体光刻3D打印技术的共形压电传感器设计与制造
    随着柔性电子领域的快速发展和物联网技术的普及,能够用来监测人类生理指标(如心跳、脉搏、运动周期、血压等)和机械运行状态(如主轴跳动、机器人运动状态感知等)信号的可穿戴电子器件逐渐应用到社会生活中。可穿戴电子器件的共形设计和制造使其在电子皮肤、柔性传感和人工智能中具有潜在的应用前景。当前,大多数电子器件是利用光刻、压印技术和电子束在硅表面进行制备。然而由于缺乏弯曲表面的加工工艺,要制备与复杂曲线表面(例如人体关节)共形的电子器件尤为困难。面投影微立体光刻3D打印技术(PμSL)可快速制造并成型任意形状和可设计的结构,为三维共形柔性电子器件的制造提供了灵活性和简便性。然而,考虑到柔性材料的成型工艺与功能特性,传统的制造工艺限制了功能材料的设计范围,降低了微结构的设计与成型尺度,制约了功能器件的成型和性能提升的范围。图1 论文工作的摘要图近日,西安交通大学机械工程学院陈小明、李宝童、邵金友教授等研究人员,从功能压电纳米复合材料的改性与压电器件的微结构拓扑优化等两方面出发,利用面投影微立体光刻3D打印技术(nanoArch S140,10μm精度,深圳摩方),通过设计并调节压电氮化硼纳米管材料(BNNTs)和光敏聚合物树脂的界面相容性,结合拓扑优化微结构方法,实现了具有高灵敏度、宽响应,且结构可覆形的柔性压电传感器制造。该研究以“3D printed piezoelectric BNNTs nanocomposites with tunable interface and microarchitectures for self-powered conformal sensors”为题发表在国际高水平期刊《Nano Energy》上,为高性能可穿戴柔性压电传感器件的设计与制造提供了新思路。工作要点一:功能纳米复合材料(BNNTs)的表面改性与材料制备,超低负载量(0.2wt%)的纳米复合材料表现出出色的压电性能:图2 功能纳米复合材料(BNNTs)的设计、改性与表征:a)BNNTs表面功能化工艺;(b)原始BNNTs/功能化BNNTs和树脂基体界面力学行为示意图;(c)极化与未极化BNNTs等压电输出信号为了提高压电纳米填料在有机聚合物溶液中的相容性和分散性,以及纳米复合材料的压电性能,通过用硝酸处理来实现纳米管表面的氧化和羟基形成,在超声处理下,官能化分子(TMSPM)与BNNT-OH表面的官能团嫁接,生成化学官能化的纳米管(F-BNNTs)。同时,纳米管上的丙烯酸酯基团显着提高了BNNTs在聚合物基体溶液中的分散性及压电输出;实验表明:相对于原始BNNTs,基于F-BNNTs的复合压电聚合物的压电输出提高了140% (见图2)。工作要点二:结构拓扑优化显著提高了复合材料的压电性能,微结构的纳米复合膜在较宽的响应区域上展现出高灵敏度; 课题组研究人员的前期研究工作表明,微结构化能显著提升压电器件的输出信号(Small 13 (23), 1604245;Nano Energy 60, 701等)。因此为了实现器件电信号输出的最大化,本文采用结构拓扑优化的方法优化压电膜的微观结构,并利用高精度面投影微立体光刻3D打印的微尺度加工能力,实现拓扑微结构的制造。数值模拟结果表明,微结构的引入能显著提高压电输出,并且具有优化微结构(struct B-P 和struct C-P)的压电薄膜能进一步提高信号输出(见图3)。图3 平面和微图案化压电薄膜的设计和仿真结果通过微结构3D打印拓扑结构及压电信号测试,表明F-BNNTs /树脂复合膜的最大输出电压记录为4.7 V,与原始的平面F-BNNTs压电膜相比,输出提高了4.3倍,比未官能化的BNNTs基复合膜高出10倍。这种显著增强主要归因于聚合物和压电填料之间有效应力传递,以及复合膜的拓扑微结构设计。图4 (a-f)不同微结构压电薄膜;(g)薄膜压电输出;(h)压电微结构薄膜的压电输出实验与仿真对比工作要点三:基于PμSL技术实现共形压电器件制造与应用;与传统的微加工方法相比,面投影微立体光刻3D打印技术在设计和制造具有复杂几何形状的共形电子器件上具有更大的灵活性,如图5所示,曲面形状和微结构的制造证实了功能材料在复杂表面上的非平面制造能力。图4 (a)面曝光3D打印原理;(b)微结构化的共形薄膜示意图可打印压电材料被用于构造机器人手的智能触觉应变传感器。为了确保压电器件在弯曲或不平坦表面上的功能性,根据机械手的表面设计了合适的3D模型,然后将共形器件打印并安装到机械手不同的指骨上,通过建立应变感应电压与特定手部姿势的映射关系,手指上的应变传感器阵列可为机械手提供触觉感测的能力。图5(a–d)机械手上的共形应变传感器可转换不同的姿势,例如松弛(a),抓取(b),吊勾(c)和托平(d);(e)从托举球到抓紧球的姿势以及相应的电压响应(f)。如图5所示,手指上的应变传感器阵列可以使用14个压电应变传感器直接转换手的姿势,当用手握住不同结构的物体时,应变传感器会记录弯曲手指的不同输出信号。从预定义的传感器中获得的针对这种姿势的力的大小及其空间分布。3D打印的共形柔性压电传感器件可用于捕获接触区域上的力分布并监视机械手的不同运动,使其更能像人手一样具备相关功能,在人机交互中应用。本研究提出了一种面投影微立体光刻3D打印功能化纳米复合材料实现功能器件制造的方法,并通过材料改性与微结构设计两方面协同提升信号输出。研究结果表明:在光固化聚合物树脂中掺杂低负载量(0.2 wt%)的功能化氮化硼纳米管,并进行微结构拓扑优化,可实现高性能压电器件的制造。该方法制备的传感器在智能机器人、仿生电子皮肤、曲面结构件健康检测与人机接口等领域有广泛的应用前景。 论文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S2211285520308776官网:https://www.bmftec.cn/links/10
  • 威思曼“熔喷布静电驻极设备专用高压电源”产品海外市场获丰收
    p  非织造布静电驻极设备,俗称无纺布加静电设备。经驻极处理的熔喷非织造布,因带有持久的静电,可依靠静电效应捕集微细尘埃,因此具有过滤效率高、过滤阻力低等优点。以“静电空气过滤网”为代表, 采用突破性携带静电的滤材,有效阻隔空气中大于0.1微米的颗粒污染物,如粉尘、毛屑、花粉、细菌等,同时超低阻抗确保节能。目前熔喷无纺布行业静电驻极设备已在各个无纺布生产厂家和设备制造厂家受到了广泛的应用。/pp  而无纺布静电驻极设备运行过程中极易发生放电打火现象,传统的高压电源放电时可能将无纺布击穿,造成肉眼可见的孔洞;而高压电源的拉弧保护重启时间又会影响到无纺布带电的均匀性,造成部分产品带电不合格。/pp  为了妥善解决上述问题,2003年威思曼高压电源有限公司就开始与海南欣龙专为这一应用展开了合作。经过不断的研发、改进,相继推出了了DL系列熔喷无纺布行业静电驻极设备专用的高压电源DL60P300、DL60P600、DL60P1200,以及DA100P2系列高压电源。值得骄傲的是,DL系列产品通过了欧盟CE认证,目前已经出口67个国家和地区。/pp style="text-align: center "img title="熔喷无纺布行业静电驻极设备专用高压电源_meitu_1.jpg" style="max-height: 100% max-width: 100% " alt="熔喷无纺布行业静电驻极设备专用高压电源_meitu_1.jpg" src="https://img1.17img.cn/17img/images/202004/uepic/01fa7d30-936a-40af-bd2c-f6d2ba8a555b.jpg"//pp style="text-align: center "strong熔喷无纺布行业静电驻极设备专用高压电源(电压60KV~100KV / 功率2000W)/strong/pp  威思曼DL系列高压电源,储能小,放电打火时不会对无纺布造成伤害 纳秒级拉弧响应能力确保电源在20ms内快速重启,使带电效果均匀。而且,该系列产品是高性能标准2U(19英寸)机箱式高压电源,可提供最大输出60KV、100kV,最大功率2kW。采用数字化控制方式,可满足客户的多种控制功能需求,纳秒级拉弧响应能力确保电源无故障运行。该系列产品功能齐全,输出范围宽,还可通过软件加入自定义功能。/pp  因为拥有出色的高压电源研发团队,完善的高压电源研发软件、测试软件,高电压绝缘技术、完善的谐振技术、超前的数字化技术等,使得威思曼公司在提供标准化的高压电源产品外,还具有针对不同应用领域需求、为客户量身定制满足其需求的高性能高压电源的能力。/pp  strong附录:/strong/pp  威思曼高压电源有限公司(www.wismanhv.com)是直流高压电源和一体化X射线源供应商,同时提供标准化产品和定制设计服务。产品广泛应用于医疗、工业、半导体、安全、分析仪器,实验室以及海底光纤等设备。集设计、生产和服务为一体的工厂分布于美国、英国及中国等地,并且销售中心遍布于欧洲、北美洲以及亚洲。/ppbr//p
  • 压电位移台常用术语中英文对照表
    压电位移台常用术语中英文对照表Absolute accuracy : Deviation between the actual position and the desired one. If a stage has to move 100µm but it moves only 99.99µm (measured through an ideal scale), then the inaccuracy is 10nm. The permanent positioning error along an axis is designated as accuracy. Absolute accuracy is aff¬ected by calibration errors, linearity errors, hysteresis, Abbe errors and positioning noise. 绝dui精度:实际位置与所需位置之间的偏差。 如果一个平台必须移动 100µm,但它仅移动 99.99µm(通过理想标尺测量),则误差为 10nm。 沿轴的泳久定位误差称为精度。 绝dui精度受校准误差、线性误差、滞后、阿贝误差和定位噪声的影响。Backlash : Backlash is a positioning error occurring upon change of direction. Backlash can be caused by insufficiently preloaded thrust or inaccurate meshing of drive components, for example gear teeth. Piezoconcept’s flexure motion translation mechanism and piezo actuator designs are inherently backlash free. 齿隙:齿隙是在运动方向改变时发生的定位误差。 齿隙可能是由于预载推力不足或驱动部件(例如齿轮齿)啮合不准确造成的。 Piezoconcept 的弯曲运动平移机构和压电致动器设计本质上是无间隙的。Bandwidth : The frequency range to which the amplitude of the stage' s motion is dropped by 3dB. It reflects how fast the stage can follow the driving signal. 带宽:载物台运动幅度下降的频率范围为3dB。 它反映了平台能够以多快的速度跟随驱动信号。Drift : A position change over time, which includes the e¬ffects of temperature change and other environmental e¬ffects. The drift may be introduced from both the mechanical system and electronics. 漂移:位置随时间的变化,包括温度变化和其他环境影响的影响。 漂移可能来自机械系统和电子设备。Friction : Friction is defined as resistance between contacting surfaces during movement. Friction may be constant or speed dependent. Because they use flexure, the nanopositioners from Piezoconcept are friction free. 摩擦力:摩擦力定义为运动过程中接触表面之间的阻力。 摩擦力可以是恒定的或取决于速度的。 因为使用柔性连接,Piezoconcept 的纳米定位器是无摩擦的。Hysteresis : The positioning error between forward scan and backward scan. A closed-loop control is an ideal solution for this problem and is done by using a network of High Resolution silicon sensor to provide feedback signals. 滞后:前向扫描和后向扫描之间的定位误差。 闭环控制是该问题的理想解决方案,它通过使用高分辨率硅传感器网络提供反馈信号来完成。Linearity error : The error between the actual position and the first-order best fit line (straight line). Our nanopositioning products are calibrated with laser interferometry and the non linearity errors are compensated down to 0.02% of the full travel.线性误差:实际位置与一阶蕞佳拟合线(直线)之间的误差。 我们的纳米定位产品使用激光干涉仪进行校准,非线性误差补偿低至全行程的 0.02%。Orthogonality error : The angular off¬set of two defined motion axes from being orthogonal to each other. It can be interpreted as a part of crosstalk. 正交性误差:两个定义的运动轴相互正交的角度偏移。 它可以解释为串扰的一部分。Position noise : The amplitude of the stage shaking when it is on a static command. It is usually measured and specified with Peak-To-Peak value. It is a combination of the sensor noise, driver electronics noise and command noise, etc. The position noise of our stages is very limited due to the very high Signal-To-Noise ratio of the Silicon HR sensors we use. 位置噪声:在静态命令下载物台晃动的幅度。 它通常用峰峰值来测量和指定。 它是传感器噪声、驱动器电子噪声和命令噪声等的组合。由于我们使用的 Silicon HR 传感器具有非常高的信噪比,我们平台的位置噪声非常有限。Range of motion : The maximum dISPlacement of the nanopositioners. 运动范围(行程):纳米定位器的蕞大位移。Resolution : The minimum step size the stage can move. 分辨率:舞台可以移动的蕞小步长。Resonant frequency : Piezostage are oscillating mechanical systems characterized by a resonant frequency. The resonant frequency that we give is the lowest resonant frequency that can be seen on a nanopositioner. In general, the higher the resonant frequency of a system, the higher the stability and the wider working bandwidth the system will have. The resonant frequency of a piezostage is determined by the square root of the ratio of sti¬ness and mass. 谐振频率:压电级是以谐振频率为特征的振荡机械系统。 我们给出的共振频率是在纳米定位器上可以看到的蕞低共振频率。 一般来说,系统的谐振频率越高,系统的稳定性和工作带宽就越宽。 压电级的共振频率由刚度和质量之比的平方根决定。Silicon HR sensor : Piezoconcept use temperature compensated High-Resolution silicon sensors network for reaching highest long-term stability. This measuring device is capable of measuring position noise in the picometer range and its response is not dependent of the presence of pollutants, air pressure changes like other high-end sensors can be. Si-HR 传感器:Piezoconcept 使用温度补偿高分辨率硅传感器网络,以达到蕞高的长期稳定性。 该测量装置能够测量皮米范围内的位置噪声,并且其响应不依赖于污染物的存在,应对改变气压带来的影响与其他高端传感器一样。Step response time : The step response time is the time needed by the nanopositioner to do the travel from 10% of the commanded value to 90% of the commanded value. The step response time reflects the dynamic characteristics of the system and is relatively to the installation method and load of the stage.阶跃响应时间:阶跃响应时间是纳米定位器从指令值的 10% 到指令值的 90% 所需的时间。 阶跃响应时间反映了系统的动态特性,并且与位移台的安装方式和负载有关。更多详情请联系昊量光电/欢迎直接联系昊量光电关于昊量光电:上海昊量光电设备有限公司是国内知名光电产品专业代理商,代理品牌均处于相关领域的发展前沿;产品包括各类激光器、光电调制器、光学测量设备、精密光学元件等,涉及应用领域涵盖了材料加工、光通讯、生物医疗、科学研究、国防及更细分的前沿市场如量子光学、生物显微、物联传感、精密加工、先进激光制造等;可为客户提供完整的设备安装,培训,硬件开发,软件开发,系统集成等优质服务。相关技术文
  • 国内首台8英寸PZT压电薄膜设备落户上海智能传感器产业园
    1月19日,国内首台8英寸PZT压电薄膜设备落户上海智能传感器产业园超越摩尔研发中试线,打造基于压电材料的MEMS先进工艺平台。平台将由国家智能传感器创新中心(简称“创新中心”)和上海微技术工业研究院共同建设,持续推进智能传感关键共性技术创新开发能力。PZT薄膜压电MEMS技术是智能传感器领域的重要发展方向,是充满技术多样性和产业机会的蓝海领域。创新中心的量产型PZT压电薄膜沉积设备可以实现8英寸晶圆上单晶体PZT薄膜的高质量生长,成膜温度低(500℃),可以满足CMOS传感控制电路与MEMS兼容集成制造需求,是与Bosch、Silex等国际主流传感器生产厂商保持同步的先进装备。新型压电MEMS光学、声学、惯性、微流控等产品,在自动驾驶、消费电子、光通信、医疗康养、工业控制等AIoT领域具有广泛而重要的应用前景。本次入驻的PZT压电薄膜沉积设备来自ULVAC,以及来自Oxford Instrument的PZT 薄膜刻蚀设备。创新中心持续稳步推进包括设计、仿真、材料、加工、测试等环节的高端MEMS工艺平台能力建设,快速形成一系列相关特色技术模块和工艺能力,将与产业链上下游共同打造基于压电薄膜材料的MEMS新器件开发、新原理探索、新应用验证的技术平台,为国内外相关技术和产品开发提供平台支撑服务,也将为无铅压电材料的薄膜化以及在MEMS方向的应用探索和技术开发提供平台支持。国家智能传感器创新中心致力于先进传感器技术创新,以关键共性技术的研发和中试为目标,联合传感器上下游及产业链龙头企业开展共性技术研发,形成“产学 研 用”协同创新机制,打造世界级智能传感器创新中心。依托中国传感器与物联网产业联盟已有近1000家产业链各领域的代表企业,发挥产学研资源优势,加速我国物联网核心技术的发展,推动智能传感、大数据、人工智能的生态体系建设。
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    超材料是指一类具有天然材料所不具备的超常物理特性的人造复合结构。其优异性能来自人工结构,而不是材料本身。超材料突破了传统的设计原则,通过物理尺度上的有序结构设计获得了优异的性能。超材料的优异性能引起了各个领域的关注,促使其在广泛应用于隐形斗篷、零折射率材料、等离子传感器、能量收集器等领域。近期,来自南方科技大学的汪宏教授团队以超材料为模板设计了一种陶瓷-聚合物复合材料。该团队首先利用高精度3D打印实现了超材料模板,再通过溶胶-凝胶牺牲模板法制备出了无铅压电陶瓷骨架,将聚二甲基硅氧烷(PDMS)浇筑在陶瓷骨架上形成了一种独特的三维互连的压电陶瓷-聚合物复合材料。这种压电超材料具有高机电响应和力学灵活性。这种三维互连结构的复合材料在人体运动监测、人造肌肉和皮肤中作为传感和自发电器件具有潜在的应用。相关成果以“Lead-free piezoelectric composite based on a metamaterial for electromechanical energy conversion”为题发表在《Advanced Materials Technologies》期刊上。该研究使用面投影微立体光刻技术(nanoArch S140,摩方精密) 打印树脂结构,并以该结构作为超材料模板。超材料模板尺寸:40 mm×40 mm×10 mm,打印层厚设置为10 μm,并通过最小微单元晶格调控实现定制化打印。随后通过模板法制备无铅压电陶瓷骨架:为了使模板表面附着更多的钛酸钡溶胶,该团队设计通过表面处理法使模板表面吸附一层厚厚的聚多巴胺层,之后将附着聚多巴胺的超材料浸泡在钛酸钡溶胶中一段时间再取出,最后经过风干—熟化—煅烧的处理获得最终的陶瓷骨架。 用聚二氧机硅氧烷封装无铅压电陶瓷骨架,得到了一种具有超材料结构的压电复合材料。钛酸钡超材料-PDMS复合材料拥有良好的力学特性,在相同钛酸钡体积下其压电极化程度也比无序混乱分布的钛酸钡-PDMS复合材料高许多。钛酸钡超材料-PDMS复合材料具有高灵敏度,可以应用于不同的传感器,如运动计步、重量感应和心跳监测等。我们相信,这项研究将为开发用于能量采集器、传感器和人造皮肤等机电设备的高性能柔性材料提供了一种新策略。 图1 面投影微立体光刻技术示意图 图2 面投影微立体光刻技术打印树脂结构作为超材料模板 图3 面投影微立体光刻技术打印的超材料表面附着聚多巴胺层的制备 图4 溶胶—凝胶法制备超材料骨架及PDMS封装制备压电复合材料 图5 钛酸钡超材料-PDMS复合材料的压电性能测试 图6 钛酸钡超材料-PDMS复合材料应用于可穿戴装置 图7 钛酸钡超材料-PDMS复合材料应用于能量收集
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  • 吉林医药学院202.23万元采购天平,生物显微镜,细胞破碎仪,离心机,恒温器,紫外分光光度,冷藏柜,...
    详细信息 吉林医药学院荧光分光光度计等招标公告 吉林省-吉林市 状态:公告 更新时间: 2022-06-18 招标单位:吉林医药学院 正在招标 招标产品:紫外可见光谱仪/紫外可见分光光度计,分子荧光光谱仪/分子荧光分光光度计,毛细管电泳仪,石英晶体微天平,离心机,金属浴/干式恒温器,低温冰箱/超低温冰箱/冷藏柜,移液器/移液枪,生物显微镜,凝胶成像 系统,酶标仪,CO2培养箱/二氧化碳培养箱,荧光定量PCR 招标编号:CCKSTC-22ZFHW0051 吉林医药学院荧光分光光度计等招标公告 2022-06-17 15:48:48 【吉林医药学院荧光分光光度计等招标公告】,招标编码为【CCKSTC-22ZFHW0051】,招标项目内容包括【紫外可见分光光度计、荧光分光光度计、多功能凝胶图像分析系统、二氧化碳培养箱、实时荧光定量PCR、倒置生物显微镜、台式低速离心机、转印电泳仪、酶标仪、药品冷藏柜、移液器、电子天平、金属浴】,投标截止到【2022-07-14 10:00】,欢迎合格的供应商前来投标 项目编号:CCKSTC-22ZFHW0051 项目名称:吉林医药学院2022省级专项-3-生物化学与分子生物学实验室建设 一、采购需求: 序号 货物名称 数量 1 紫外可见分光光度计 12 2 台式低速离心机 6 3 高速冷冻离心机 4 4 混匀仪 12 5 96孔板混匀仪 6 6 手持超声波破碎仪 4 7 超微量分光光度计 1 8 多功能凝胶图像分析系统 1 9 全自动发光成像系统 1 10 双垂直电泳槽 13 11 转印电泳仪 13 12 琼脂糖水平电泳槽 5 13 电泳仪电源 4 14 实时荧光定量PCR 1 15 智慧黑板 4 16 自动核酸蛋白分离层析仪 4 17 双向电泳槽 1 18 高压电泳仪电源 1 19 灭菌压力锅 1 20 电子天平 2 21 二氧化碳培养箱 1 22 移液器 2 23 8道移液器 1 24 倒置生物显微镜 2 25 冻干机 1 26 超静工作台 1 27 冰箱 1 28 台式摇床 1 29 恒温震荡金属浴 1 30 迷你离心机 5 31 药品冷藏柜 1 32 全自动酶标仪分析仪 2 33 全自动生化检测系统 1 34 荧光分光光度计 1 预算金额:202.232万元。 合同履行期限:签订合同后30日历日内完成交货及安装调试并具备验收条件。 本项目不接受联合体投标。 二、申请人的资格要求: 1.根据《中华人民共和国政府采购法》第二十二条、《中华人民共和国政府采购法实施条例》第十七条及相关法律法规,要求如下: 1.1有效的营业执照。 1.2近一年(2020年)财务审计报告或基本账户开户银行出具的资信证明。 1.3近半年缴纳增值税、企业所得税的凭据。 1.4近半年缴纳社会保险专用收据或社会保险缴纳清单。 1.5近三年(2019-2021)没有违法、违纪行为,在行业内没有不良行为记录,提供“信用中国”(www.creditchina.gov.cn)未列入①失信被执行人②重大税收违法案件当事人名单③政府采购严重违法失信名单的官网截图并加盖公章,提供“中国政府采购网”(www.ccgp.gov.cn)未列入政府采购严重违法失信行为记录名单的官网截图并加盖公章。 1.6单位负责人为同一人或者存在直接控股、管理关系的不同供应商,不得参加同一合同项下的政府采购活动。 1.7为采购项目提供整体设计、规范编制或者项目管理、监理、检测等服务的供应商,不得再参加该采购项目的其他采购活动。 1.8具备国家有关主管部门批准的制造(和/或经销)本招标项目标的的合法资格。 2.落实政府采购政策需满足的资格要求:本项目是专门面向中小企业的项目,《政府采购促进中小企业发展管理办法》(财库[2020]46号)、《关于政府采购支持监狱企业发展有关问题的通知》(财库[2014]68号)、《三部门联合发布关于促进残疾人就业政府采购政策的通知》(财库[2017]141号)、《关于调整优化节能产品、环境标志产品政府采购执行机制的通知》(财库[2019]9号)等 三、获取招标文件 时间:自2022年6月16日上午8:30时起至2022年6月22日下午16:00时(北京时间,下同) 请有意投标的供应商特别注意: 1.首先登录吉林省公共资源交易中心(吉林省政府采购中心)网(www.ggzyzx.jl.gov.cn),按照规定进行投标人注册登记,网上注册登记后,请携带相关材料到国投安信数字证书认证有限公司办理CA认证。未进行网上注册并办理CA认证的投标人将无法参与吉林省公共资源交易中心(吉林省政府采购中心)组织的所有招标采购活动。 2.投标人取得CA认证后,可登录吉林省公共资源交易中心(吉林省政府采购中心)网站“公共资源交易主体登录-投标人”登录后选择“采购业务-交易文件下载”下载电子招标文件。投标人下载招标文件后,务必在规定的“获取招标文件结束时间”之前操作“投标报名”并完善相关投标信息,招标提出询问,请按以下方式联系。 1.采购人信息 名 称:吉林医药学院 联系人:王楠 地 址:吉林省吉林市吉林大街5号 联系方式:0432-64560178 2.采购代理机构信息 名 称:长春市科胜招标投标代理有限公司 地 址:长春市高新技术产业开发区宇光街399号 联系方式:0431-80549187 E-mail:keshengzhaobiao22@163.com 3.项目联系方式 项目联系人:许杨 电 话:0431-80549187 六、投标保证金: 投标保证金:4万元,投标截止时间前交至招标代理公司指定账户。 开户行:中国民生银行股份有限公司长春一汽支行 账户名称:长春市科胜招标投标代理有限公司 投标保证金账号:694984013 欲了解更多资讯,查看官方招标公告 × 扫码打开掌上仪信通App 查看联系方式 基本信息 关键内容:天平,生物显微镜,细胞破碎仪,离心机,恒温器,紫外分光光度,冷藏柜,金属浴,分子荧光光谱,石英晶体天平,波散型XRF,酶标仪,超低温冰箱,毛细管电泳仪,培养箱,PCR 开标时间:null 预算金额:202.23万元 采购单位:吉林医药学院 采购联系人:点击查看 采购联系方式:点击查看 招标代理机构:长春市科胜招标投标代理有限公司 代理联系人:点击查看 代理联系方式:点击查看 详细信息 吉林医药学院荧光分光光度计等招标公告 吉林省-吉林市 状态:公告 更新时间: 2022-06-18 招标单位:吉林医药学院 正在招标 招标产品:紫外可见光谱仪/紫外可见分光光度计,分子荧光光谱仪/分子荧光分光光度计,毛细管电泳仪,石英晶体微天平,离心机,金属浴/干式恒温器,低温冰箱/超低温冰箱/冷藏柜,移液器/移液枪,生物显微镜,凝胶成像 系统,酶标仪,CO2培养箱/二氧化碳培养箱,荧光定量PCR 招标编号:CCKSTC-22ZFHW0051 吉林医药学院荧光分光光度计等招标公告 2022-06-17 15:48:48 【吉林医药学院荧光分光光度计等招标公告】,招标编码为【CCKSTC-22ZFHW0051】,招标项目内容包括【紫外可见分光光度计、荧光分光光度计、多功能凝胶图像分析系统、二氧化碳培养箱、实时荧光定量PCR、倒置生物显微镜、台式低速离心机、转印电泳仪、酶标仪、药品冷藏柜、移液器、电子天平、金属浴】,投标截止到【2022-07-14 10:00】,欢迎合格的供应商前来投标 项目编号:CCKSTC-22ZFHW0051 项目名称:吉林医药学院2022省级专项-3-生物化学与分子生物学实验室建设 一、采购需求: 序号 货物名称 数量 1 紫外可见分光光度计 12 2 台式低速离心机 6 3 高速冷冻离心机 4 4 混匀仪 12 5 96孔板混匀仪 6 6 手持超声波破碎仪 4 7 超微量分光光度计 1 8 多功能凝胶图像分析系统 1 9 全自动发光成像系统 1 10 双垂直电泳槽 13 11 转印电泳仪 13 12 琼脂糖水平电泳槽 5 13 电泳仪电源 4 14 实时荧光定量PCR 1 15 智慧黑板 4 16 自动核酸蛋白分离层析仪 4 17 双向电泳槽 1 18 高压电泳仪电源 1 19 灭菌压力锅 1 20 电子天平 2 21 二氧化碳培养箱 1 22 移液器 2 23 8道移液器 1 24 倒置生物显微镜 2 25 冻干机 1 26 超静工作台 1 27 冰箱 1 28 台式摇床 1 29 恒温震荡金属浴 1 30 迷你离心机 5 31 药品冷藏柜 1 32 全自动酶标仪分析仪 2 33 全自动生化检测系统 1 34 荧光分光光度计 1 预算金额:202.232万元。 合同履行期限:签订合同后30日历日内完成交货及安装调试并具备验收条件。 本项目不接受联合体投标。 二、申请人的资格要求: 1.根据《中华人民共和国政府采购法》第二十二条、《中华人民共和国政府采购法实施条例》第十七条及相关法律法规,要求如下: 1.1有效的营业执照。 1.2近一年(2020年)财务审计报告或基本账户开户银行出具的资信证明。 1.3近半年缴纳增值税、企业所得税的凭据。 1.4近半年缴纳社会保险专用收据或社会保险缴纳清单。 1.5近三年(2019-2021)没有违法、违纪行为,在行业内没有不良行为记录,提供“信用中国”(www.creditchina.gov.cn)未列入①失信被执行人②重大税收违法案件当事人名单③政府采购严重违法失信名单的官网截图并加盖公章,提供“中国政府采购网”(www.ccgp.gov.cn)未列入政府采购严重违法失信行为记录名单的官网截图并加盖公章。 1.6单位负责人为同一人或者存在直接控股、管理关系的不同供应商,不得参加同一合同项下的政府采购活动。 1.7为采购项目提供整体设计、规范编制或者项目管理、监理、检测等服务的供应商,不得再参加该采购项目的其他采购活动。 1.8具备国家有关主管部门批准的制造(和/或经销)本招标项目标的的合法资格。 2.落实政府采购政策需满足的资格要求:本项目是专门面向中小企业的项目,《政府采购促进中小企业发展管理办法》(财库[2020]46号)、《关于政府采购支持监狱企业发展有关问题的通知》(财库[2014]68号)、《三部门联合发布关于促进残疾人就业政府采购政策的通知》(财库[2017]141号)、《关于调整优化节能产品、环境标志产品政府采购执行机制的通知》(财库[2019]9号)等 三、获取招标文件 时间:自2022年6月16日上午8:30时起至2022年6月22日下午16:00时(北京时间,下同) 请有意投标的供应商特别注意: 1.首先登录吉林省公共资源交易中心(吉林省政府采购中心)网(www.ggzyzx.jl.gov.cn),按照规定进行投标人注册登记,网上注册登记后,请携带相关材料到国投安信数字证书认证有限公司办理CA认证。未进行网上注册并办理CA认证的投标人将无法参与吉林省公共资源交易中心(吉林省政府采购中心)组织的所有招标采购活动。 2.投标人取得CA认证后,可登录吉林省公共资源交易中心(吉林省政府采购中心)网站“公共资源交易主体登录-投标人”登录后选择“采购业务-交易文件下载”下载电子招标文件。投标人下载招标文件后,务必在规定的“获取招标文件结束时间”之前操作“投标报名”并完善相关投标信息,招标提出询问,请按以下方式联系。 1.采购人信息 名 称:吉林医药学院 联系人:王楠 地 址:吉林省吉林市吉林大街5号 联系方式:0432-64560178 2.采购代理机构信息 名 称:长春市科胜招标投标代理有限公司 地 址:长春市高新技术产业开发区宇光街399号 联系方式:0431-80549187 E-mail:keshengzhaobiao22@163.com 3.项目联系方式 项目联系人:许杨 电 话:0431-80549187 六、投标保证金: 投标保证金:4万元,投标截止时间前交至招标代理公司指定账户。 开户行:中国民生银行股份有限公司长春一汽支行 账户名称:长春市科胜招标投标代理有限公司 投标保证金账号:694984013 欲了解更多资讯,查看官方招标公告
  • 484万!山东大学大气压电离长飞行时间质谱仪采购项目
    项目编号:SDQDHF20220136-H083/HYHA2023-0065项目名称:山东大学大气压电离长飞行时间质谱仪采购项目预算金额:484.0000000 万元(人民币)最高限价(如有):484.0000000 万元(人民币)采购需求:标包货物名称数量简要技术要求1大气压电离长飞行时间质谱仪 1台详见公告附件合同履行期限:详见招标文件要求。本项目( 不接受 )联合体投标。大气压电离长飞行时间质谱仪-附件.pdf
  • 中国发布音视频设备、低压电涌保护器和信息技术设备的最新安全要求
    2011年6月16日,中国国家标准化管理委员会分别发布了关于音视频设备的电气安全要求、低压电涌保护器性能要求和测试方法、信息技术设备安全通用要求的G/TBT/N/CHN/822、G/TBT/N/CHN/825、G/TBT/N/CHN/826号通报。这三项通报都是关于设备的强制性安全标准, 均是修改采用了对应的国际标准要求。三项强制性标准在提交WTO秘书处的90天后正式通过,并在通过后6个月正式执行。  1. G/TBT/N/CHN/822号通报主要阐述了适用于被设计成由电网电源、电源设备、电池或远程馈电系统供电的,预定用来分别接收、产生、录制或重放音频、视频和有关信号的电子设备的安全要求。该强制性标准主要修改采用了国际标准IEC60065:2005《音频、视频及类似电子设备 安全要求》,主要在电源额定值的标示、安全说明、电源插头、适用范围、电气间隙的要求值、湿热处理条件、温度限值、接触电流的限值、天线与保护地的隔离、显像管的试验方法、额定消耗功率的标识等方面做出了修改。  2. G/TBT/N/CHN/825号通报主要阐述了低压电涌保护器的性能试验要求,规定了三种类别的实验及其试验方法。该强制性标准主要是修改采用了IEC61643-1:2005《低压电涌保护器 第一部分:连接低压配电系统的电涌保护器 性能要求和试验方法》,主要在脱离器和过载时的安全性能的一般要求中增加了注“用作指示装置或者类似功能的低压电涌保护器在试验时可断开” 在表11中,只规定了我国的过载特性电流系数的选取值 在短路耐受能力试验中的实验电压考虑到制造商推荐的最大过电流保护元件的额定电压。  3. G/TBT/N/CHN/826号通报主要阐述了适用于电网电源供电的或电池供电的、额定电压不超过600V的信息技术设备的安全要求。该强制性标准主要修改采用了国际标准IEC60950-1:2005《信息技术设备的安全-第一部分:通用要求》,主要在电源容差、电源额定值的标示、安全说明、电源插头、适用范围、电气间隙的要求值、湿热处理条件、温度限值、过流保护装置、阴极射线管的机械强度要求等方面做出了修改。
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