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断路器机械特性测试仪原理

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断路器机械特性测试仪原理相关的资讯

  • 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
  • 电缆故障测试仪-一款地埋线断点短路检测仪器2024实时更新
    型号推荐:电缆故障测试仪-一款地埋线断点短路检测仪器2024实时更新,在电力传输与分配系统中,电缆作为关键的能量传输媒介,其稳定性和可靠性直接关系到整个系统的安全运行。然而,电缆因长期运行、外力损伤或自然老化等原因,难免会出现故障。为了快速准确地定位并解决这些故障,电缆故障测试仪应运而生,成为电力维护人员不可或缺的工具。 一、工作原理与功能 电缆故障测试仪基于多种物理原理,如脉冲反射、时域反射(TDR)等,通过向电缆中发送特定信号并接收反射回来的信号,分析信号特征以判断电缆中的故障位置。它不仅能检测开路、短路等常见故障,还能识别更复杂的故障类型,如高阻故障、闪络故障等。 二、操作便捷性与效率 相比传统的故障排查方法,电缆故障测试仪大大提升了操作便捷性和工作效率。它通常采用图形化界面,操作直观易懂,即使是初学者也能快速上手。同时,测试仪能够自动处理和分析数据,迅速给出故障位置和性质,减少了人工判断的误差和时间。 三、广泛适用性与精度 电缆故障测试仪广泛应用于各种类型和规格的电缆故障排查中,包括低压电缆、高压电缆、通信电缆等。其高精度的测量能力确保了故障定位的准确性,有助于减少不必要的开挖和更换工作,降低了维护成本。 四、产品特点1.480*800大屏幕真彩手机细腻屏在阳光下也能清晰可辨。2.自带数据接口,支持客户远程升级。3.采用ARM CPU配合FPGA技术,可快速准确判断故障波形。4.波形比较功能,特别适用于线路某点氧化造成后端电压低故障的测试定位。5.简洁的对应功能按键易学易会直观方便。6.高能量锂电池,使用时间可达6-8小时。7.信号器自带万用表功能方便测试电压电阻及绝缘。 综上所述,电缆故障测试仪作为电力维护领域的重要工具,以其高效、准确、便捷的特点,在电缆故障排查中发挥着不可替代的作用。随着技术的不断进步,电缆故障测试仪的性能将更加优越,为电力系统的稳定运行提供更加坚实的保障。
  • 微观组合测试仪MCT3 | 焊接的机械性能表征
    焊接也被称作熔接,通常是一种以加热、高温或者高压的方式接合金属或其他热塑性材料如塑料的制造工艺及技术。焊接工艺多用于制造业,主要用途就是把小的金属材料连接成大的(按图纸或需要的尺寸),或通过连接(焊接)做出所需要的几何体。诸如造船厂、飞机制造业、汽车制造、桥梁等都离不开焊接。热源能量的分布即热量的传播和分布很大程度上与这些参数相关,然而由于热量的分布是呈现梯度的,从而造成焊缝周围的材料会受到影响,即所谓的“热影响区”(HAZ)。热影响区的形成原理非常简单,在焊缝周围的材料受到了热源的影响,而温度低于材料的熔点,但其温度足以让周围材料的显微组织发生变化。显微组织的变化可导致机械性能的变化,如可能会出现硬度增加和屈服强度降低。同时由于显微组织的发生变化,热影响区更容易出现开裂和腐蚀情况,所以热影响区通常是构件最薄弱的结构点。因此,了解热影响区和减少焊接所产生的不良热效应是至关重要。焊缝和热影响区的典型尺寸通常为数百微米至几毫米。为了研究由于焊接过程引起的局部材料变化,仪器化压痕测试方法是首选,因为它们提供了合适的位移分辨率。例如,安东帕微观组合测试仪(MCT3)可以获取焊缝或热影响区等等不同区域的硬度、弹性模量等力学性能。磨损量和摩擦性能可以很容易地通过摩擦磨损分析仪来测量,该分析仪测量摩擦系数并可用于估计磨损率。微观组合测试仪MCT3本文将展示焊缝及其邻近局部区域的机械性能的表征手段的实际例子,同时也将总结所用表征手段对于焊接工艺好坏的评定和意义。焊缝横截面的硬度分布情况图1: 焊缝及其热影响区的横截面的视图和相对应位置上的硬度变化情况如图1所示,使用Anton-Paar微观组合测试仪MCT3对采用弧焊工艺对球墨铸铁进行焊接后所产生的热影响区进行表征。简单来说,就是在焊缝截面上沿着从母材到焊缝的方向采用MCT3对材料进行压痕测试。压痕试验主要在两个位置上进行:焊缝区域横截面和焊缝顶面。使用的最大载荷为5 N,加载和卸载速率选择为30 N/min,在最大载荷下保载1 sec。具体是沿着从未受影响的母材穿过HAZ到焊芯进行压痕测试,单个压痕的间距为0.25 mm。压痕测试的大致位置和相应硬度分布如图1所示,结果清楚地表明了焊缝附近硬度的变化情况。靠近焊缝–在HAZ中–硬度在过渡区降低之前显著增加,在远离焊缝的未受影响母材中稳定在~3 GPa。在焊缝的上表面上发现了类似的结果(过渡区和热影响区的硬度增加),这证实了在横截面上获得的结果。该应用案例展示的是仪器化压痕测试方法对于测量焊接工艺产生的热影响区HAZ的材料性能变化的意义所在,用图1中所示的方法可以直观的获取相应位置的力学性能变化情况。从而,有助于科研人员及焊接工作者去估算HAZ的区域尺寸以及所检测出的焊缝及其周围局部区域的力学性能是否达标,更为如何优化焊接工艺参数提供一份助力。堆焊工艺下焊缝的摩擦学性能研究堆焊是将硬质金属焊接在母材上的一种工艺,旨在提高母材的耐磨性,是一个很广泛的焊接应用。它用于磨机锤、挤压螺钉、高性能轴承和土方设备。它也可用于压水反应堆的阀座和泵。与其他部件摩擦接触的此类堆焊焊缝的磨损和摩擦学性能对于实际应用至关重要。以下示例显示了对球墨铸铁进行的摩擦学试验,其中铸铁的堆焊层采用等离子转移电弧工艺焊接。图2: 热影响区和母材的摩擦系数变化情况由于焊接工艺也属于快速凝固的一种冷却方式,从而得到了3mm厚度的热影响区且发现该HAZ的微观结构中存在渗碳体结构,而且硬度明显高于铸铁。总共进行了两次摩擦试验:一次在母材上,另一次在焊接材料的热影响区内。在线性往复模式下均进行共5000次循环的摩擦学表征试验,而且在最大固定载荷为1 N情况下的最大线速度为1.6 cm/s,选取的摩擦副为直径为6 mm的100Cr6钢球。摩擦试验结果如图2所示:焊接层的热影响区(HAZ)的摩擦系数(~0.8)高于母材(~0.5)。图3: 采用表面轮廓仪测量并记录母材和热影响区的磨损轨迹轮廓图3展示的是运用表面轮廓仪采集并记录母材和热影响区在摩擦学试验后磨损轨迹的轮廓。通过比较图3的结果表明,热影响区的磨损远高于母材;母材的耐磨性高于热硬化区的耐磨性。图2和图3的表明,焊接工艺对焊接层热硬化区的摩擦系数和耐磨性产生了负面影响,尽管同一层的硬度有所增加。该问题的解决方案可以是改变焊接参数以提高热硬化区的耐磨性,或者减小其尺寸以最小化其对零件耐磨性的负面影响。总的来说,Anton-Paar自研自产的压痕仪和摩擦学表征仪器均能为焊接工艺的研究和生产提供非常大的助力,其新一代检测手段的开发对于焊接行业是非常有意义的。安东帕中国总部销售热线:+86 4008202259售后热线:+86 4008203230官网:www.anton-paar.cn在线商城:shop.anton-paar.cn
  • 粉体综合特性测试仪(粉体综合特性测试仪是一款什么仪器)
    前言: 粉体综合特性测试仪,作为粉体研究领域的得力助手,以其全面、准确的测试功能,为科研工作者提供了深入了解和掌握粉体特性的重要工具。下面,我们将从多个方面详细阐述粉体综合特性测试仪的作用。 产品链接https://www.instrument.com.cn/netshow/SH104275/C550224.htm 一、全面检测粉体特性 粉体综合特性测试仪能够全面检测粉体的各项特性,包括粒度分布、比表面积、堆积密度等关键参数。这些特性是粉体性能和应用效果的重要影响因素,通过全面检测,科研人员可以深入了解粉体的物理和化学性质,为材料研究和应用提供有力支持。 二、优化粉体加工过程 粉体综合特性测试仪能够准确评估粉体在加工过程中的性能表现,如流动性、分散性、压缩性等。这些数据可以帮助科研人员优化粉体的生产工艺,提高生产效率,同时保证产品质量。此外,测试仪还可以用于评估不同粉体之间的相容性,为混合和配方设计提供指导。 三、保障粉体应用安全 粉体综合特性测试仪在粉体应用安全方面发挥着重要作用。通过对粉体的毒性、易燃性、易爆性等安全性能的测试,可以确保粉体在储存、运输和使用过程中的安全。同时,测试仪还可以帮助科研人员及时发现潜在的安全风险,为预防和控制安全事故提供有力支持。 四、推动粉体领域发展 粉体综合特性测试仪的广泛应用,不仅提高了粉体研究和应用的水平,还推动了整个粉体领域的发展。通过不断深入研究粉体的特性和行为,科研人员可以开发出更多具有优异性能的新材料,拓展粉体在各个领域的应用范围。 总结: 粉体综合特性测试仪在粉体研究领域具有不可替代的作用。它能够全面检测粉体特性、优化加工过程、保障应用安全,并推动粉体领域的发展。随着科技的不断进步和应用的不断拓展,粉体综合特性测试仪将为粉体研究和应用带来更多的可能性。
  • 材料变温电阻特性测试仪
    成果名称 材料变温电阻特性测试仪(EL RT-800) 单位名称 北京科大分析检验中心有限公司 联系人 王立锦 联系邮箱 13260325821@163.com 成果成熟度 □研发阶段 □原理样机 □通过小试 &radic 通过中试 &radic 可以量产 合作方式 □技术转让 &radic 技术入股 &radic 合作开发 □其他 成果简介: 本仪器专门为材料电阻特性变温测试而设计,采用专用高精度电阻和温度测量仪以及四端测量法减小接触电阻对测量的影响从而提高测量精度,样品采用氮气保护可连续测量-100℃~500 ℃条件下样品电阻随温度的变化。采用流行的USB接口将高精度的数据采集器与计算机相连,数据采集迅速准确;用户界面直观友好,能极大方便用户的使用。 主要技术参数: 一、信号源模式:大电流模式;小电流模式;脉冲电流模式。 二、电阻测量范围: 1&mu &Omega ~3M&Omega 。 三、电阻测量精度: ± 0.1%FS。 四、变温范围:液氮温度~900 ℃。 五、温度测量精度:热电阻0.1%± 0.1℃;热电偶0.5%± 0.5℃。 六、供电电源:220 VAC。 七、额定功率:500W。 八、数据采集软件在Windows XP、Windows 7操作系统均兼容。 应用前景: 本仪器可用于金属、合金及半导体材料的电阻变温测量。适合于高校科研院所科研测试及开设专业实验。 知识产权及项目获奖情况: 本仪器拥有完全自主知识产权和核心技术,曾在全国高校自制实验仪器设备评选活动中获得优秀奖。
  • 磁电阻特性测试仪
    成果名称 磁电阻特性测试仪(EL MR系列) 单位名称 北京科大分析检验中心有限公司 联系人 王立锦 联系邮箱 13260325821@163.com 成果成熟度 □研发阶段 □原理样机 □通过小试 &radic 通过中试 &radic 可以量产 合作方式 □技术转让 &radic 技术入股 &radic 合作开发 □其他 成果简介: 本仪器专门为材料磁电阻特性测试而设计的,采用流行的USB接口将高精度的数据采集器与计算机相连,数据采集迅速准确;用户界面直观友好,极大地方便了用户的使用。 MR-150型采用电磁铁产生强磁场,高精度名牌仪表采集数据,精度高稳定性好适合科研中各类样品的磁电阻特性测试。 MR-4型采用亥姆霍兹线圈产生磁场,无剩磁。采用高精度名牌仪表采集数据,精度高稳定性好适合科研中AMR、GMR、TMR各类样品的磁电阻特性测试。 MR-2型采用集成化主机和多通道USB接口数据采集卡采集数据,稳定性好适合科研教学中性能较好的磁电阻样品测试。 MR-1型采用手动调节磁场和人工读数,适合与大中专院校本科生研究生的专业实验中使用。 主要技术参数: 一、系统控制主机:内含可1路可调恒流源(0.3mA~50mA)、2路4 1/2数字电压表和1块USB接口24bit数据采集卡;功耗50W。 二、自动扫描电源:0~± 5A,扫描周期8~80s。 三、亥姆霍兹线圈:0~± 160Gs。 四、测量专用检波与放大电路技术参数:输入信号动态范围为± 30 dB;输出电平灵敏度为30mV / dB;,输出电流为8mA;转换速率为25 V /&mu s;相位测量范围为0~180° ;相位输出时转换速率为30MHz;响应时间为40 ns~500 ns;测量夹头间隔10mm。 五、计算机为PC兼容机,Windows XP或Windows 7操作系统。 六、数据采集软件在Windows XP和Windows 7操作系统均兼容。 应用前景: 本仪器可用于金属、合金及半导体材料的电阻变温测量。适合于高校科研院所科研测试及开设专业实验。目前该仪器已经应用在北京科技大学材料学院及哈尔滨工业大学深圳研究生院的研究生实验教学及课题组科研测量中,取得良好的成效。 知识产权及项目获奖情况: 本仪器拥有完全自主知识产权和核心技术,曾在全国高校自制实验仪器设备评选活动中获得优秀奖。
  • 气雾剂阀门密封性测试仪的原理与应用
    气雾剂阀门密封性测试仪的工作原理与应用气雾剂阀门作为气雾剂产品的重要组成部分,其密封性和促动性能直接影响到产品的安全性和使用效果。在现代工业生产中,对气雾剂阀门的测试变得尤为重要,特别是对其密封性的检测,这直接关系到产品是否能够在存储和运输过程中保持内容的完整性。本文将围绕三泉中石的气雾剂阀门密封性测试仪MFY-06S进行详细介绍,探讨其在质量控制中的重要性及应用。一、气雾剂阀门的功能与标准气雾剂阀门是一种固定在气雾剂容器上的机械装置,其主要功能在于两个方面:一是关闭时确保容器内的内容物不会泄漏,保护产品免受外界环境的污染或失效;二是促动时,使内容物以预定的形态和方式释放出来,以满足消费者的使用需求。为了确保气雾剂阀门能够达到这些要求,各国制定了相应的标准和规范,如我国的GB17447-1998标准。二、GB17447-1998标准下的密封性要求GB17447-1998标准对气雾剂阀门的性能进行了详尽的规定,特别是在密封性方面,提出了具体的要求。该标准要求气雾剂阀门在经受一定的压力测试(如0.85Mpa,持续1分钟)后,保持不泄漏,这是衡量阀门密封性能的关键指标。此外,标准还对引液管的拉脱力进行了规定,内插管需达到不少于49N的拉脱力,外插管则不少于40N,以确保在使用过程中,引液管能够稳固地连接在阀门上,不会因为外力作用而脱落。三、气雾剂阀门密封性测试仪的重要性为了满足GB17447-1998等标准对气雾剂阀门密封性的严格要求,三泉中石的气雾剂阀门密封性测试仪MFY-06S应运而生。这类测试仪通过模拟实际使用场景中的压力条件和操作方式,对气雾剂阀门的密封性能进行全面、准确的检测。它不仅提高了检测的效率和准确性,还大大减少了人工检测带来的误差和不确定性,为气雾剂产品的质量控制提供了强有力的技术支持。四、气雾剂阀门密封性测试仪MFY-06S的工作原理与应用济南三泉中石的气雾剂阀门密封性测试仪通常采用压力加载的方式,将一定的压力施加到气雾剂阀门上,并持续一定时间(如1分钟),然后观察并记录阀门是否有泄漏现象,广泛应用于气雾剂生产企业的质量控制部门、第三方检测机构以及科研院校等场所,成为保障气雾剂产品质量的重要工具。五、结语三泉中石的气雾剂阀门密封性测试仪MFY-06S的出现,为气雾剂产品的质量控制提供了有力的技术保障。它通过对气雾剂阀门密封性能的精确检测,确保了产品在存储和运输过程中的安全性和稳定性。
  • 注射剂瓶胶塞穿刺力测试仪的原理与应用
    注射剂瓶胶塞穿刺力测试仪的原理与应用在现代医疗与制药行业中,注射剂瓶作为药物传输的关键容器,其密封性与安全性直接关系到患者的健康与生命安全。而注射剂瓶的胶塞,作为连接瓶体与外部世界的“门户”,不仅需具备良好的密封性能,还需在药物输送过程中承受各种穿刺操作而不失效,确保药物的无菌、无污染传递。因此,使用三泉中石的注射剂瓶胶塞穿刺力测试仪CCY-02对其进行穿刺力测试,成为了保障药品质量与患者安全不可或缺的一环。注射剂瓶胶塞的使用用途与重要性注射剂瓶胶塞,作为药品包装系统的重要组成部分,其主要功能在于提供可靠的密封屏障,防止药品在储存和运输过程中受到外界污染,同时确保在药物使用过程中(如注射给药)能够顺利穿刺而不泄漏。其材质多为橡胶或热塑性弹性体,需具备良好的弹性、耐化学性、生物相容性及适当的硬度,以适应不同药物的存储需求和穿刺操作。穿刺力测试的必要性与意义随着医疗技术的不断进步和药品包装的多样化发展,对注射剂瓶胶塞的性能要求也日益严格。穿刺力测试作为评估胶塞质量的重要手段之一,旨在模拟实际使用过程中穿刺针或输液针等医疗器械对胶塞的穿刺行为,通过量化分析穿刺过程中的力值变化与位移变化,评估胶塞的耐穿刺性能、密封保持能力及可能的破损风险。这对于确保药品在传输过程中的完整性和无菌性至关重要,直接关系到患者的用药安全与治疗效果。注射剂瓶胶塞穿刺力测试仪的测试原理与技术应用济南三泉中石的注射剂瓶胶塞穿刺力测试仪CCY-02采用力学测试技术,将试样装夹在测试仪器的两个夹头之间,通过精密控制的相对运动,使标准要求的穿刺针以恒定速度或预设条件刺入试样。在此过程中,仪器实时记录并显示穿刺力(即刺破试样所需的最大力)和拔出力(即将穿刺针从试样中拔出时所需的力)等关键参数。这些数据不仅反映了胶塞的物理强度特性,还能揭示其潜在的密封失效风险,为产品设计与质量控制提供科学依据。注射剂瓶胶塞穿刺力测试仪的广泛应用领域由于穿刺力测试技术的广泛适用性和重要性,其应用范围已远远超出了注射剂瓶胶塞本身,涵盖了各种薄膜、复合膜、电池隔膜、人造皮肤、药品包装用胶塞、组合盖、口服液盖以及各类医疗穿刺器械(如注射针、穿刺针、输液针、采血针等)的穿刺力强度试验。这些测试在质检中心、药检中心、包装厂、药厂、医疗器械厂等单位得到了广泛应用,成为保障产品质量、提升生产效率、降低安全风险的重要工具。总之,三泉中石的注射剂瓶胶塞穿刺力测试仪CCY-02作为现代医疗与制药领域的一项重要检测设备,通过科学、精准的测试手段,为药品包装与医疗器械的安全性与有效性提供了坚实保障。
  • 注射针尖穿刺力测试仪----原理与应用解析
    注射针尖穿刺力测试仪在制药与包装行业中,注射针尖作为药物传递的直接媒介,其性能的稳定与安全性直接关系到患者的健康与安全。随着医疗技术的不断进步和药品包装的多样化发展,注射针尖在各类薄膜、复合膜、电池隔膜、人造皮肤乃至药品包装用胶塞、组合盖、口服液盖等材料的穿刺应用日益广泛。这些材料不仅需要具备良好的阻隔性以保护药品免受外界污染,还需在针尖穿刺时展现适宜的力学特性,以确保药物输送的顺畅与安全。注射针尖在制药包装行业的应用概述在制药过程中,注射针尖常被用于穿透药品包装材料,以实现药物的精准注入或抽取。无论是液体药品的密封瓶、预充式注射器,还是复杂的医疗装置,都离不开注射针尖的高效与准确。同时,随着环保和可持续性理念的深入人心,制药包装材料正逐步向轻量化、可降解方向发展,这对注射针尖的穿刺性能提出了更高的要求。为何需要注射针尖穿刺力测试仪鉴于注射针尖在制药包装中的核心作用,其穿刺性能的优劣直接影响到产品的使用体验和药品的安全性。因此,对注射针尖在不同材料上的穿刺力进行测试显得尤为重要。注射针尖穿刺力测试仪应运而生,它专为评估针尖在穿透各种材料时所需的力值及拔出时的阻力而设计,能够有效帮助制造商、质检机构及研究人员评估材料的适用性,优化产品设计,确保产品质量。广泛应用领域注射针尖穿刺力测试仪广泛应用于质检中心、药检中心、包装厂、药厂、食品厂等多个领域,成为保障产品安全与质量的重要工具。通过精确测量不同材料在穿刺过程中的力值变化与位移情况,可以深入了解材料的物理特性,为材料选择、工艺改进及质量控制提供科学依据。测试原理详解注射针尖穿刺力测试仪的测试原理基于力学原理与精密测量技术。测试时,首先将待测样品装夹在仪器的两个夹头之间,通过精确控制两夹头的相对运动,使标准要求的穿刺针以设定速度刺入样品。在穿刺过程中,仪器会实时记录并显示穿刺力及拔出力的变化曲线,同时监测针尖的位移情况。这些数据不仅反映了材料对针尖的抵抗能力,还能揭示材料内部的力学结构特性,为材料性能评估提供全面而准确的信息。
  • 包装密封性测试仪的检测原理与应用
    包装的密封性直接影响到产品的质量和安全性,尤其是在制药、食品、化妆品等行业中。包装密封性测试仪通过一系列可靠的检测手段,有效评估包装的密封性能,确保产品在生产、运输和存储中的安全性。了解更多包装密封性测试仪产品详情→https://www.instrument.com.cn/netshow/C572455.htm检测原理解析包装密封性测试仪的核心检测原理基于内外压差的变化。通过对真空室进行抽真空操作,试样内外产生了显著的压差。将包装试样浸入水中,观察其中的气体是否有外逸现象,以此判定包装的密封性能。如果包装在压力变化下没有发生气体泄漏,说明其密封性良好;相反,如果有气泡产生,则表明存在泄漏点。另一个检测方法是观察试样的形变和恢复过程。将试样放置在真空环境中,观察其膨胀情况。随后,解除真空环境,观察试样是否能够恢复原状。这一过程可以有效评估包装材料的耐压性和结构稳定性。广泛应用领域包装密封性测试仪在以下行业和包装类型中有着广泛的应用:制药行业:药用玻璃瓶、西林瓶、塑料固体瓶、注射器、滴眼剂瓶、药包材医疗器械:医疗器械包装、移液管、扎盖食品行业:真空包装袋、罐头、奶粉袋、果冻杯、铝箔袋化妆品与日化行业:化妆品瓶袋、铝塑软袋通过针对这些领域的不同包装类型进行密封性和微生物侵入检测,确保产品的安全性和质量。行业应用价值包装密封性测试仪已经成为制药厂家、药包材生产企业、药检中心、医疗器械公司、食品企业以及化妆品企业中重要的检测工具。通过严格的密封完整性检测,这些行业可以确保产品的质量符合标准,减少因包装缺陷导致的安全隐患,提升消费者对产品的信任度。无论是在制药还是食品、化妆品等领域,包装密封性测试仪都扮演着至关重要的角色,保障了产品的安全性和可靠性。
  • 包装耐压强度测试仪的测试原理解析
    包装耐压强度测试仪的测试原理解析在快速发展的药品、食品及医疗行业中,包装的安全性与可靠性直接关系到产品的质量与消费者的健康。特别是针对输液袋、液态奶包装袋、药品输液袋等液体包装产品,其耐压强度成为衡量包装质量的重要指标之一。为此,济南三泉中石的NLY-05包装耐压强度测试仪应运而生,成为这些行业不可或缺的测试设备,广泛应用于药品、食品生产企业、科研院校、质检机构等多个领域。测试原理解析济南三泉中石的NLY-05包装耐压强度测试仪基于先进的力学测试原理,通过模拟包装在实际运输、储存过程中可能遭受的压力环境,对包装材料的耐压性能进行全面评估。测试过程中,首先将待测样品(如输液袋、液态奶包装袋等)精确装夹在测试仪的两个夹头之间。这两个夹头能够精确控制并施加压力,模拟外部压力对包装的作用。随着测试的进行,位于动夹头上的高精度力值传感器实时采集并记录试验过程中的力值变化。当达到预设的压力值时,测试仪自动进入保压阶段,持续观察包装在恒定压力下的表现。若在整个测试过程中,包装样品未出现破裂、渗漏等现象,则判定为合格;反之,则视为不合格。广泛应用领域食品行业:对于液态食品如牛奶、果汁等的包装袋、纸盒及纸碗,包装耐压强度测试仪能够确保其在运输、储存过程中的安全性,防止因包装破裂导致的食品污染和浪费。医药行业:在药品输液袋、塑料输液瓶、血袋等医疗用品的生产过程中,该测试仪的应用至关重要。它不仅能验证包装的耐压性能,还能通过温度适应性和穿刺部位不渗透性试验,进一步确保医疗用品的安全性和有效性。科研院校与质检机构:作为科研与教学的重要工具,济南三泉中石的NLY-05包装耐压强度测试仪帮助研究人员深入了解包装材料的性能特点,为新材料、新技术的研发提供数据支持。同时,它也是质检机构进行产品认证、市场监管的重要技术手段。
  • 泡罩药板密封性测试仪的工作原理
    泡罩药板密封性测试仪的工作原理在医药包装、食品封装等领域,产品的密封性能直接关系到其保质期、安全性和使用效果。因此,对包装材料的密封性进行准确、高效的检测显得尤为重要。泡罩药板密封性测试仪,作为一种采用色水法原理的检测设备,凭借其直观、可靠的检测方式,在行业内得到了广泛应用。本文将详细介绍基于色水法原理的泡罩药板密封性测试仪的工作原理、操作流程及其在评估试样密封性能中的关键作用。一、工作原理泡罩药板密封性测试仪MFY-05S通过模拟包装物在特定条件下的压力变化,检测其密封完整性。其核心在于利用色水(常选用亚甲基蓝溶液以增强观察效果)作为介质,在真空室内形成一定深度的水层。当测试样品置于该水层之上,并对真空室进行抽真空操作时,样品内外形成显著的压力差。这一压力差促使空气(如果存在泄漏通道)从样品内部通过潜在泄漏点逸出,并在释放真空后,通过观察样品形状的恢复情况及色水是否渗入样品内部,来评估其密封性能。二、济南三泉中石的MFY-05S泡罩药板密封性测试仪操作流程准备阶段:首先,向真空室中注入适量的清水,并加入适量的亚甲基蓝溶液,搅拌均匀,使水呈现明显的蓝色,便于后续观察。同时,将待测样品按照测试要求放置在真空室上方的指定位置。抽真空过程:启动真空泵,对真空室进行抽气,直至达到预设的真空度。在此过程中,随着真空度的增加,样品内外压力差逐渐增大,可能存在的微小泄漏通道将被放大,使得空气或气体从样品内部向外逸出。保压与观察:在达到所需真空度后,保持一段时间(根据测试标准设定),以便充分观察样品在压力差作用下的反应。此时,若样品密封良好,则形状基本保持不变,色水不会渗入;若存在泄漏,则可能观察到样品形状发生变化,且色水会沿泄漏路径渗入样品内部。释放真空与评估:释放真空室内的真空状态,恢复至常压。仔细观察样品表面是否有色水渗入痕迹,以及样品形状的恢复情况。根据观察结果,结合测试标准,判定样品的密封性能是否符合要求。三、济南三泉中石的MFY-05S泡罩药板密封性测试仪优势与应用直观性:色水法的应用使得泄漏现象一目了然,无需复杂的数据分析即可快速判断样品的密封性能。高效性:测试过程简单快捷,提高检测效率。广泛适用性:不仅适用于泡罩药板包装,还可用于其他类型包装材料的密封性检测,如瓶盖、软管等。总之,济南三泉中石的MFY-05S泡罩药板密封性测试仪以其独特的色水法原理,为包装材料的密封性检测提供了一种高效、直观且可靠的解决方案。
  • 新品登场!珠海欧美克粉体特性测试仪4月正式面市发售!
    由颗粒群体间相互作用所表现的粉体从流动到静息的相关物理特性,直接影响粉体材料的存储、加工、输送、分料或混料、制粒、包装等工艺过程的品质,其特性也与粉体的填充、压片等性能息息相关。为了给行业客户提供更为高效和全面的粉体测试整体解决方案,作为国内粒度检测与控制技术行业知名的仪器厂商,2021年4月,珠海欧美克粉体特性测试仪系列产品正式面市发售!其中珠海欧美克近期推出的PT-01粉体流动性测试仪是集合多种测量功能为一体,依据美国ASTM D6393-99标准(Standard Test Method for Bulk Solids Characterization by Carr Indices)的要求,并参考了中国国家标准GB/T 5162-2006/ ISO 3953:1993(金属粉末 振实密度的测定)、GB/T 1482-2010(用标准漏斗法测定金属粉末的流动性)、GB/T 1479.1-2010(金属粉末松装密度—漏斗法)、GB/T 16913.3-2008(自然堆积法松装密度的测定)中主要技术指标的规定进行设计制造的综合性评价粉体流动特性的测试仪器。该仪器中与粉体接触的构件广泛采用不锈钢材料,各部件表面经过精细地打磨抛光工艺处理,具有简洁易用、测量结果的重现性良好等优点,为粉体行业用户提供了流动性表征的新选择。PT-01粉体流动性测试仪PT-01粉体流动性测试仪作为欧美克研制的一款用于评价粉体流动特性的综合测试仪器,具有一机多用、测定条件灵活多样、操作简便、重复性好、符合多种标准等特点。可直接测试项目包括粉体的振实密度、松装(堆积)密度、休止角(安息角)、崩溃角、平板角、分散度、霍尔流速等参数,通过上述测试数据的计算可得到差角、压缩度、空隙率、均齐度、凝集度等指标,还能通过上述参数查表得到流动性指数、喷流性指数等卡尔指数参数。应用于工业生产和科研等多种测试场景。PT系列在各种非金属粉、金属粉、制药、化工、电池、磨料及科研教学等领域,用户对粉体振实密度一直有较高的关注度,欧美克仪器同时推出了TD型粉体振实密度测试仪。微粒的相互作用影响粉末的松散和流动特性,粉末的松装密度和振实密度的比较,是微粒相互作用的重要度量参数。由于粉体中颗粒与颗粒之间或颗粒内部存在空隙(或孔隙),其粉体的密度通常小于所对应物质的真密度。粉体密度按其测试方式的不同可以分为松装密度(又称堆积密度)和振实密度。松装密度是指粉体试样以松散状态,均匀、连续的充满已知容积的量杯,称出量杯和粉体试样的质量,便可算出粉体试样的松装密度。振实密度是指将盛在容器中的粉体在规定的条件下被振实后的密度。TD型粉体振实密度仪TD-01/02/03粉体振实密度测试仪是依据国标GB/T 5162-2006/ISO3953:1993(金属粉末振实密度的测定)中的各项指标,并参照中国/美国药典研发制造的粉体密度测试仪器。其中"振动幅度"可由国标中规定的3mm扩展到1mm~15mm整数可调,"振动频率"范围扩展到0~300次/分钟可调,"振动次数"可在0~99999次之间任意设定(当设定为0时即为松装密度)。该测试仪由可调速电机、振动组件、微电脑和微型热敏打印机等部件组成,具有结构紧凑、牢固,操作简单等特点,TD-01/02/03型号对应的仪器分别可以同时测量1,2,3个样品。TD型粉体振实密度测试仪在第十四届中国国际电池技术交流会上率先亮相,立刻受到了广大粉体行业客户的青睐和关注,展会现场持续火爆,不少粉体行业的客户和代理商驻足咨询以及深入洽谈。一直以来,欧美克坚信技术创新和诚信经营是企业的发展之本。自2010年欧美克成为英国思百吉集成成员之后,结合集团先进的研发管理经验,坚强的技术支持后盾,欧美克推出一系列粉体表征领域的应用产品,得到了广大用户的良好反响,为用户企业及粉体行业的发展都做出了自身的贡献!正是因为专注于脚踏实地经营,坚持持续的投入研发,促使欧美克的企业核心竞争力不断得到提升,从而造就了其中国颗粒测量仪产业的重要地位。粉体特性测试仪系列产品的的隆重面市,必将使珠海欧美克为粉体行业客户提供完整、高效、专业的粉体粒度检测整体解决方案添砖加瓦,锦上添花!
  • 橡胶硫化特性的测试 (包括门尼焦烧和硫化曲线)
    硫化是橡胶制品制造工艺中最重要的工艺过程之一。 就是使橡胶大分子链由线性变为网状的交联过程,从而获得良好物理机械性能和化学性能。 橡胶的硫化性能是反映橡胶在硫化过程中各种表现或者现象的指标,对进行科研、指导生产具有很大的实用价值,硫化性能主要包括焦烧性能、正硫化时间、硫化历程等,测定橡胶的硫化性能方法很多。其中以硫化仪和气泡点分析仪最佳。 ⑴ 门尼粘度计法 门尼粘度计法不但能测定生胶门尼粘度或混炼胶门尼粘度,表征胶料流变特性,而且能测定胶料的触变效应,弹性恢复、焦烧特性及硫化指数等性能,因此它是最早用于测定胶料硫化曲线的工具。虽然门尼粘度计不能直接读出正硫化时间,但可以用它来推算出硫化时间。 ⑵ 硫化仪法 硫化仪是近年出现的专用于测试橡胶硫化特性的试验仪器, 类型有多种。按作用原理有二大类。第一类在胶料硫化中施加一定振幅的力,测定相应变形量如流变仪;第二类是目前通用的一类。这一类流变仪在胶料硫化中施加一定振幅变形,测定相应剪切应力,如振动圆盘式流变仪。 3.1 橡胶门尼焦烧试验 胶料的焦烧是胶料在加工过程中出现的早期硫化现象,每个胶料配方都有它的焦烧时间(包括操作焦烧时间和剩余焦烧时间)。在生产中应控制此段时间的长短。如果太短,则在操作过程中易发生焦烧现象或者硫化时胶料不能充分流动,而使花纹不清而影响制品质量甚至出现废品,如果焦烧时间太长,导致硫化周期增长,从而降低生产效率。当前测定焦烧时间广泛使用的方法是门尼焦烧粘度计(测定的焦烧时间称为门尼焦烧时间),此外也可以用硫化仪测其胶料初期时间(t10)。 3.1.1 门尼焦烧的试验原理 用门尼粘度计测定胶料焦烧是在特定的条件下, 根据未硫化胶料门尼粘度的变化,测定橡胶开始出现硫化现象的时间。 3.2 橡胶硫化特性测定 为了测定橡胶硫化程度及橡胶硫化过程过去采用方法有化学法(结合硫法、溶胀法),物理机械性能法(定伸应力法、拉伸强度法、永久变形法等),这些方法存在的主要缺点是不能连续测定硫化过程的全貌。硫化仪的出现解决了这个问题,并把测定硫化程度的方法向前推进了一步。 硫化仪是上世纪六十年代发展起来的一种较好的橡胶测试仪器。广泛的应用于测定胶料的硫化特性。硫化仪能连续、直观地描绘出整个硫化过程的曲线,从而获得胶料硫化过程中的某些主要参数。 上岛 硫化试验仪(无转子) 型号:VR-3110 在规定的温度下,混合橡胶放在上下平板膜腔之间并施以正弦波扭矩振动时,随着橡胶的硫化测定其扭矩的变化。可根据最大扭矩、最小扭矩、焦烧时间、硫化时间、粘弹性等其它因素的变化求出硫化特性的试验机。 上岛 气泡点分析仪型号:VR-9110 气泡点分析仪是能在需要的最小限度抑制橡胶的硫化时间的测试机,而对车胎、皮带、防振橡胶等产品的硫化工程控制有效。对生产性提高、能源消减、摩耗特性或者耐久性等产品特性的提高有益。 橡胶硫化不够时看到的内部气泡在硫化工程中控制 ,知道每种材料的最佳硫化时间。
  • 塑料袋负压密封性测试仪的测试原理与应用
    塑料袋负压密封性测试仪的测试原理在现代包装行业中,塑料袋以其轻便、耐用、成本效益高等特点,广泛应用于食品、医药、日化、电子等多个领域,成为连接生产与消费不可或缺的桥梁。从超市中的生鲜果蔬包装到家庭中的垃圾收集袋,塑料袋的身影无处不在,其密封性能直接关系到产品的保质期、安全性及体验。因此,对塑料袋进行严格的密封性测试,不仅是行业规范的要求,更是保障产品质量、维护消费者权益的重要措施。塑料袋的使用用途及其重要性1.食品包装:在食品行业中,塑料袋作为直接接触食品的包装材料,其密封性直接关系到食品的新鲜度、口感及安全性。良好的密封性能可以有效防止氧气、水分及微生物的侵入,延长食品保质期。2.医药包装:医药产品对包装材料的密封性要求极高,以防止药品受潮、变质或污染。塑料袋作为药品初级包装或辅助包装材料,其密封性测试是确保药品质量与安全的关键环节。3.电子产品包装:在电子产品领域,塑料袋虽不直接参与产品功能实现,但其作为防尘、防潮的临时保护措施,密封性同样重要,以防止电子元件在运输和储存过程中受损。鉴于塑料袋密封性的重要性,采用科学、高效的测试方法至关重要。济南三泉中石的MFY-05S塑料袋负压密封性测试仪采用气泡法测试,是当前评估塑料袋密封性能的主流手段之一。三泉中石的塑料袋负压密封性测试仪,测试原理:在测试过程中,将真空室部分或全部浸没于水中,以放大观察效果。若试样存在密封缺陷(如孔洞、裂缝或密封不严),则内外压差会导致试样内的气体通过缺陷处逸出,形成气泡。通过观察气泡的产生位置、数量及持续时间,可以直观、准确地判断试样的密封性能。济南三泉中石的MFY-05S塑料袋负压密封性测试仪,以其科学、直观、高效的测试方式,为塑料包装行业提供了强有力的质量保障手段。通过严格的密封性测试,不仅能够筛选出存在质量隐患的产品,避免其流入市场造成不良影响,还能促进企业不断提升产品质量。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,为国家标准体系的建立添砖加瓦。
  • 布鲁克UMT-TriboLab机械性能与摩擦测试仪荣获2014年科学仪器优秀新品奖
    2015年4月22日,中国科学仪器行业的&ldquo 达沃斯论坛&rdquo &mdash &mdash 2015 (第九届)中国科学仪器发展年会(ACCSI 2015)在北京京仪大酒店召开。&ldquo 2014年度科学仪器优秀新产品&rdquo 评选是历年中国科学仪器发展年会的重要活动之一。旨在将2014年在中国仪器市场上推出的、创新性突出的国内外仪器产品全面、公正、客观的展现给广大的国内用户。 本次新品评选中,有253家国内外仪器厂商共587台仪器进行初评,依据仪器的创新点、市场前景、用户评价等评审,最终由166台仪器新品入围,入围几率约28.3%。入围名单进行10天公示后,邀请了超过60余位业内资深专家按照严格的评审程序进行网上评议,对入围的新品逐一进行打分、推荐并提交评审意见,最终评选出26台仪器新品获奖,获奖率约4.4%。 布鲁克公司的UMT-TriboLab机械性能与摩擦测试仪脱颖而出,获得了本次科学仪器优秀新品奖。布鲁克纳米表面仪器部TMT产品亚太区产品经理李念青先生出席了本次年会并代表纳米表面仪器部领取了优秀新产品奖。 亚太区TMT产品经理李念青先生上台领奖 公司网址:www.bruker.com/cn 邮箱地址:sales.asia@bruker-nano.com 联系电话:400 890-5666 【获奖产品介绍】 UMT-TriboLab机械性能与摩擦测试仪 § 首次实现免工具更换功能模块及功能模块自动识别: 遵从模块化和通用性的效率原则,TriboLab可根据需要添加附件到标准驱动上,提供最大的灵活性。TriboLab通过更换模块即可实现几乎所有摩擦学测试,包括旋转、线性、往复及环块等运动方式,及温度、湿度、气氛和液体腔等环境控制。TriboLab通过专利的内置识别芯片,实现免工具驱动更换,自动匹配,TriboID组件自动识别的功能,极大提高使用效率和减小配置文件错误的可能。 § 新设计的高效TriboScrip可视化试验设计软件: TriboScript软件简化了测试脚本编写、数据分析和报告输出,提升了效率。通过与测试硬件上TriboID芯片的互动,TriboScript&ldquo 了解&rdquo 配置,优化菜单,在菜单上只显示活动的功能。与其它测试工具需要用户费力地编写脚本不同,TriboScript采用了一个简单的、可视化的用户界面。简单地将图标拖放到工作区,再将几个图标嵌套在一起,您就可得到一个完整的测试脚本。用户几乎不可能犯致命的错误,因为只有相互兼容的图标才可能连接在一起。另外,系统会提示任何所需的变量,例如速度或力。通过TriboScrip软件,可以使TriboLab成为最简单易用、最有效的实验机。 § 最低噪音水平的力学传感器及各种先进传感器提供了试验最全面的数据: &ldquo 黄金&rdquo 系列传感器具有业界领先的噪音水平,传感器的测量范围从1毫牛到2千牛,给客户提供高度准确、高度可重复的测试数据。仪器还预留了六个传感器端口集成到测试程序,可以实时监测并记录包括摩擦噪声、摩擦配副间电阻、摩擦配副的电容等信号。这些额外变量的测量,结合横向力的变化,可以帮助研究者更深地了解研究区域的动态变化。 请点击进入了解更多产品信息!
  • 炭黑含量测试仪:基本原理、使用方法及应用场景
    炭黑含量测试仪是一种用于测量材料中炭黑含量的仪器。本文将介绍炭黑含量测试仪的基本原理、使用方法及其优缺点,并结合实际应用场景阐述其重要性和应用价值。上海和晟 HS-TH-3500 炭黑含量测试仪基本原理炭黑含量测试仪的基本原理是通过在氧气环境中燃烧样品中炭黑,对材料中的炭黑进行定量分析。使用方法使用炭黑含量测试仪需要按照以下步骤进行:准备样品:将待测1g样品,并按照测试并放入燃烧舟。开机预热:打开测试仪,通几分钟氮气,设置升温程序。放置样品:将准备好的样品放入石英管中。开始测试:按下测试按钮,试验结束后拿出样品。数据处理:根据公式计算出测试结果。炭黑含量测试仪的优点包括:精度高:可以精确测量材料中的炭黑含量。快速方便:测试速度快,操作简单方便。适用范围广:可以用于测量各种材料中的炭黑含量,如塑料、橡胶、涂料等。炭黑含量测试仪的缺点包括:价格较高:仪器价格相对较高,不是所有用户都能承担。需要专业操作:需要对操作人员进行专业培训,否则会影响测试结果的准确性和可靠性。实际应用炭黑含量测试仪在工业生产、科学研究、质量检测等领域有广泛的应用。在工业生产中,可以利用炭黑含量测试仪对原材料中的炭黑进行定量分析,从而控制生产过程中的原料配比和产品质量。在科学研究领域,可以利用炭黑含量测试仪对新型材料中的炭黑进行定量分析,从而了解材料的物理和化学性质。在质量检测中,可以利用炭黑含量测试仪对产品中的炭黑进行定量分析,从而保证产品的质量和安全性。结论未来,随着科学技术的不断发展和进步,炭黑含量测试仪将会更加完善和先进,为材料研究和生产提供更加准确和可靠的数据支持。同时,随着人们对材料性质和反应过程的理解不断深入,炭黑含量测试仪将会发挥更加重要的作用,为科学研究和社会发展做出更大的贡献。
  • 机械接触式塑料薄膜测厚仪如何实现多点测试
    在塑料薄膜的生产与质量控制中,准确测量薄膜的厚度是至关重要的环节。机械接触式塑料薄膜测厚仪以其高精度、高可靠性和自动化程度,成为了行业内的首选工具。本文将深入探讨机械接触式塑料薄膜测厚仪如何实现多点测试,从原理、操作到应用进行全面解析。一、机械接触式测厚仪的基本原理机械接触式塑料薄膜测厚仪主要由测量传感器和测量电路组成,其工作原理基于机械接触式测量技术。测量过程中,传感器与薄膜表面直接接触,通过感受薄膜厚度的变化并转化为电信号输出,再由测量电路进行处理和分析,最终得出精确的薄膜厚度值。这种测量方式具有高精度和稳定性,能够有效避免因非接触式测量可能带来的误差。二、多点测试的必要性在塑料薄膜的生产过程中,由于原料、工艺、环境等多种因素的影响,薄膜的厚度可能会存在不均匀性。为了确保薄膜的质量,需要对不同位置进行多点测试,以获取全面的厚度数据。多点测试不仅有助于提高测量的准确性,还能及时发现生产过程中的问题,为工艺调整提供数据支持。三、实现多点测试的具体步骤1. 设备准备与检查首先,确保机械接触式塑料薄膜测厚仪电量充足或已正确连接电源,检查外观是否完好,显示屏是否清晰可见。同时,根据被测材料的类型和特性,选择合适的测量探头。对于塑料薄膜,通常选用接触面积为50mm² 的探头,以确保测量的准确性。2. 样品准备与摆放被测样品表面应平整、无污垢、油脂、氧化层或其他可能影响测量精度的杂质,确保表面干燥且无残留物。将截取好的薄膜样品平整地铺放在测量台面上,保持试样整洁、干净、平整无褶皱。为了进行多点测试,可以通过人为挪动试样,选择不同位置进行测试。3. 设定测试参数机械接触式塑料薄膜测厚仪通常具有自动化程度高的特点,用户可以根据需要设定进样步距、测量点数和进样速度等参数。在多点测试中,可以根据样品的尺寸和测试要求,合理设定这些参数,以确保测试的全面性和准确性。4. 进行多点测试启动测厚仪后,测量头会在机械装置的驱动下,按照预设的进样步距和速度,自动或手动地移动到薄膜样品的不同位置进行测试。每次测量时,传感器都会与薄膜表面紧密接触,瞬间捕捉并记录下该点的厚度数据。同时,测厚仪内部的测量电路会实时处理这些电信号,转换成直观的厚度值显示在屏幕上。5. 数据记录与分析完成多点测试后,测厚仪通常会提供数据记录功能,用户可以将所有测试点的厚度数据保存下来,以便后续的数据分析。通过对比不同位置的厚度值,可以评估薄膜的均匀性,并识别出潜在的厚度偏差区域。此外,一些高级测厚仪还具备数据分析软件,能够自动生成厚度分布图、统计报告等,帮助用户更直观地了解薄膜的质量状况。6. 结果反馈与工艺调整基于多点测试的结果,生产人员可以及时发现薄膜生产过程中的问题,如原料配比不当、挤出机温度控制不准确等。针对这些问题,可以迅速调整生产工艺参数,如改变挤出速度、调整模具间隙等,以改善薄膜的厚度均匀性。同时,这些测试数据也为后续的产品质量控制和工艺优化提供了宝贵的参考依据。综上所述,机械接触式塑料薄膜测厚仪通过其高精度、高可靠性和自动化程度,实现了对塑料薄膜的多点测试。这一技术的应用,不仅提高了薄膜厚度测量的准确性和效率,还促进了生产工艺的改进和产品质量的提升。在未来的发展中,随着技术的不断进步和创新,机械接触式塑料薄膜测厚仪将在更多领域发挥重要作用,为塑料薄膜行业的发展贡献更多力量。
  • 热机械分析仪原理简介
    p   热机械分析是在程序控温非振动负载下(形变模式有膨胀、压缩、针入、拉伸或弯曲等不同形式),测量试样形变与温度关系的技术,使用这种技术测量的仪器就是热机械分析仪(Thermomechanical analyzer-TMA)。 /p p   热机械分析仪的结构如图所示。试样探头上下垂直移动,探头上的负载由力发生器产生,探头由固定在其上面的悬臂梁和螺旋弹簧支撑,通过加马力马达对试样施加载荷,位移传感器测量探头的位置。探头直接放置于试样上,或者放置于试样上的石英圆片上 测量试样温度的热电偶置于试样下。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/b6873b57-b49c-48ca-813d-250f596f2cd4.jpg" title=" 热机械分析仪结构示意图.jpg" width=" 400" height=" 339" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" style=" width: 400px height: 339px " / /p p style=" text-align: center " strong 热机械分析仪结构示意图 /strong /p p style=" text-align: center " 1.气体出口旋塞 2.螺纹夹 3.炉体加热块 4.水冷炉体加套 5.试样支架 6.炉温传感器 7.试样温度传感器 8.反应气体毛细管 9.测量探头 10.垫圈 11.恒温测量池 12.力发生器 13.位移传感器(LVDT) 14.弯曲轴承 15.校正砝码 16.保护气进口 17.反应气进口 18.真空连接与吹扫气入口 19.冷却水 20.试样 /p p   TMA的核心部件是LVDT位移传感器,LVDT(Linear Variable Differential Transformer)是线性可变差动变压器缩写,属于直线位移传感器。LVDT的结构由铁心、衔铁、初级线圈、次级线圈组成。初级线圈、次级线圈分布在线圈骨架上,线圈内部有一个可自由移动的杆状衔铁。当衔铁处于中间位置时,两个次级线圈产生的感应电动势相等,这样输出电压为0 当衔铁在线圈内部移动并偏离中心位置时,两个线圈产生的感应电动势不等,有电压输出,其电压大小取决于位移量的大小。为了提高传感器的灵敏度,改善传感器的线性度、增大传感器的线性范围,设计时将两个线圈反串相接、两个次级线圈的电压极性相反,LVDT输出的电压是两个次级线圈的电压之差,这个输出的电压值与铁心的位移量成线性关系。线圈系统内的铁磁芯与测量探头连接,产生与位移成正比的电信号。电磁线性马达可消除部件的重力,保证探头传输希望的力至试样。使用的力通常为0~1N。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/633cd90b-c338-4e46-9cce-ad33b88907d8.jpg" title=" TMA常用测量模式示意图.jpg" width=" 400" height=" 134" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" style=" width: 400px height: 134px " / /p p style=" text-align: center " strong TMA常用测量模式示意图 /strong /p p strong 压缩或膨胀 /strong /p p   两面平行的试样上覆盖一片石英玻璃圆片,以使压缩应力均匀分布。膨胀测试时,作用在圆柱体试样上力仅产生很小的压缩应力。 /p p strong 针入模式 /strong /p p   这种模式通常用来测定试样在负载下软化或形变开始的温度。通常用球点探头作针入测试,开始时球点探头仅与试样上的很小面积接触,加热时如果试样软化,则探头逐渐深入试样,接触面积增大,形成球星凹痕,导致测试过程中压缩应力下降。 /p p strong 三点弯曲 /strong /p p   这种模式非常适合在压缩模式中不会呈现可测量形变的硬材料如纤维增强塑料或金属。 /p p strong 拉伸模式 /strong /p p   适合薄膜或纤维。 /p p style=" text-align: center " strong span style=" color: rgb(255, 0, 0) " 典型的TMA测量曲线 /span /strong /p p strong 热膨胀系数测量曲线 /strong /p p   热膨胀系数(coefficient of thermal expansion,CTE)也简称为膨胀系数。 /p p   大多数材料在加热时膨胀。线膨胀系数α定义如下: /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/774dbd00-e900-436f-b22e-2a114baf6286.jpg" title=" TMA-1.jpg" / /p p 式中,dL为由温度变化dT引起的长度变化 L sub 0 /sub 为温度T sub 0 /sub (通常为室温25℃)时的原始长度 α单位为10 sup -6 /sup K sup -1 /sup 。 /p p strong 玻璃化转变的TMA测量曲线 /strong /p p   测定玻璃化转变温度是TMA最常进行的测试之一。在玻璃化转变处,由于热膨胀系数增大,导致膨胀测量曲线斜率明显增大。通过外推两段具有不同斜率热膨胀系数曲线所得到的焦点,即为玻璃化转变温度。 /p p strong 测量杨氏模量的DLTMA曲线 /strong /p p   如果采用振动负载,即负载呈周期性变化,则称为动态负载热机械分析(dynamic load thermomechanical analysis-DLTMA),该模式为TMA的扩展功能,可测量试样的杨氏模量。如果能确保在测试过程中施加在整个试样上的机械应力相同,就可由DLTMA曲线测定杨氏模量(弹性模量)。 /p p   从原理上来说,DLTMA曲线类似于DMA曲线,傅里叶分析可得到应力应变之间的关系,可将复合模量分成储能模量和损耗模量。然而由于若干原因,这些计算并不准确,特别是用弯曲模式。因此,若想测定储能模量和损耗模量,最好用动态热机械分析DMA。 /p
  • 123项行业计量技术规范报批,涉及9大行业,上百款仪器
    近日,工信部对《化学转化法低露点湿度发生器校准规范》等123项行业计量技术规范报批进行公示,公示截止日为2021年9月20日。本次公示的行业计量技术规范涉及兵工民品7项目、电子行业24项、纺织行业8项、机械行业23项目、建材行业14项、轻工行业19项、石化行业17项、通信行业6项和有色金属5项,涉及上百款仪器的校准规范。如对报批的行业计量技术规范有不同意见,请在公示期间填写《行业计量技术规范报批稿反馈意见表》(附件2)并反馈至工业和信息化部科技司,电子邮件发送至gaopengfei@miit.gov.cn(邮件主题注明:计量规范报批稿公示反馈)。这些标准将于2021年12月1日实施。以下为报批的标准,技术规范编号技术规范名称JJF(石化)041-2021化学转化法低露点湿度发生器校准规范JJF(石化)042-2021加油站油气回收测试仪校准规范JJF(石化)043-2021自热物质试验仪校准规范JJF(石化)044-2021液体氧化性试验仪校准规范JJF(石化)045-2021微量闭口闪点仪校准规范JJF(石化)046-2021化学品金属腐蚀性试验装置校准规范JJF(石化)047-2021氟化氢气体检测报警器校准规范JJF(石化)048-2021橡胶或塑料软管及软管组合件用无曲挠脉冲试验机校准规范JJF(石化)049-2021落球回弹测定仪校准规范JJF(石化)050-2021橡胶快速塑性计校准规范JJF(石化)051-2021力车胎里程试验机校准规范JJF(石化)052-2021漆膜流挂仪校准规范JJF(石化)053-2021间隙式湿膜制备器校准规范JJF(石化)054-2021润滑油泡沫特性测试仪校准规范JJF(石化)055-2021润滑油高剪切锥形塞黏度计校准规范JJF(石化)056-2021微量法残炭测定器校准规范JJF(石化)057-2021气体中微量硫色谱分析仪(火焰光度法检测器)校准规范JJF(有色金属) 0001-2021慢应变速率应力腐蚀试验机校准规范JJF(有色金属) 0002-2021激光诱导击穿光谱仪校准规范JJF(有色金属) 0003-2021周期浸润试验箱校准规范JJF(有色金属) 0004-2021材料力学性能测试用非接触式视频引伸计校准规范JJF(有色金属) 0005-2021有色金属材料用多维探测器X射线衍射仪校准规范JJF(建材)176-2021低辐射镀膜玻璃膜面辐射率测试仪校准规范JJF(建材)177-2021低辐射镀膜玻璃面电阻测试仪校准规范JJF(建材)178-2021建筑材料不燃性试验装置校准规范JJF(建材)179-2021铺地材料临界热辐射通量测定装置校准规范JJF(建材)180-2021智能坐便器温升及水温稳定性试验机校准规范JJF(建材)181-2021制动衬片压缩热膨胀试验机校准规范JJF(建材)182-2021建材产品挥发物检测用环境测试舱校准规范JJF(建材)183-2021密封材料蠕变松弛率测定仪校准规范JJF(建材)184-2021塑料管材耐压爆破试验机校准规范JJF(建材)185-2021基于微型热导检测器的便携式气相色谱仪校准规范JJF(建材)186-2021智能坐便器寿命试验机校准规范JJF(建材)104-2021水泥净浆搅拌机校准规范JJF(建材)123-2021行星式胶砂搅拌机校准规范JJF(建材)124-2021水泥胶砂试体成型振实台校准规范JJF(机械) 1056-2021残余应力超声检测仪校准规范JJF(机械) 1057-2021机动车转向机器人校准规范JJF(机械) 1058-2021重型汽车远程排放监测系统校准规范JJF(机械) 1059-2021机械手超声检测系统校准规范JJF(机械) 1060-2021机动车便携式排放测试系统(PEMS)校准规范JJF(机械) 1061-2021工频大电流测量系统校准规范JJF(机械)1062-2021绝缘油介电强度测试仪校准规范JJF(机械)1063-2021交流、直流、雷电冲击、通用分压器测量系统校准规范JJF(机械)1064-2021运动场地材料冲击吸收和垂直变形试验机校准规范JJF(机械)1065-2021汽车专用三维H点假人装置(HPM)校准规范JJF(机械)1066-2021超声显微镜性能校准规范JJF(机械)1067-2021霍尔电流传感器校准规范JJF(机械)1068-2021车辆倾翻试验台校准规范JJF(机械)1069-2021钢球直径检查仪校准规范JJF(机械)1070-2021氧化锌避雷器直流参数测试仪校准规范JJF(机械)1071-2021机动车淋雨试验间校准规范JJF(机械)1072-202140kV及以下冲击全波电压试验装置校准规范JJF(机械)1073-2021电力线感应/接触试验发生器校准规范JJF(机械)1074-2021水泵综合性能试验标准装置校准规范JJF(机械)1075-2021单颗粒抗压强度测定仪校准规范JJF(机械)1076-2021磨料堆积密度测定仪校准规范JJF(机械)1077-2021弹性元件特性仪校准规范JJF(机械)1078-2021轴承套圈宽度和油沟深度测量仪校准规范JJF(轻工)145-2021自行车专用量规校准规范JJF(轻工)146-2021自行车检测专用模拟器校准规范JJF(轻工)147-2021自行车盐雾试验箱校准规范JJF(轻工)148-2021自行车专用负荷试验砝码校准规范JJF(轻工)149-2021自行车专用角度量具校准规范JJF(轻工)150-2021整鞋剥离强度试验仪校准规范JJF(轻工)151-2021鞋类耐磨试验机校准规范JJF(轻工)152-2021皮革摩擦色牢度试验机校准规范JJF(轻工)153-2021鞋类橡胶部件喷霜试验箱(臭氧法)校准规范JJF(轻工)154-2021鞋类防滑性能测试仪校准规范JJF(轻工)155-2021鞋跟连续冲击试验机校准规范JJF(轻工)156-2021安全鞋鞋底抗刺穿试验机校准规范JJF(轻工)157-2021背胶剥离强度测试仪校准规范JJF(轻工)158-2021球形耐破度试验仪校准规范JJF(轻工)159-2021生活用纸及纸制品掉粉率测定仪校准规范JJF(轻工)160-2021生活用纸及纸制品可分散性测定仪校准规范JJF(轻工)161-2021家用新风机性能检测装置校准规范JJF(轻工)162-2021电坐便器便座电性能及舒适性检测装置校准规范JJF(轻工)163-2021洗碗机性能检测装置校准规范JJF(纺织)097-2021纤维比电阻仪校准规范JJF(纺织)098-2021振弦式纤维细度仪校准规范JJF(纺织)099-2021棉花分级室模拟昼光照明校准规范JJF(纺织)100-2021纺织品防静电性能电阻测试仪校准规范JJF(纺织)101-2021杠杆式土工合成材料厚度仪校准规范JJF(纺织)102-2021土工布动态穿孔测定仪校准规范JJF(纺织)103-2021曲面摩擦色牢度仪校准规范JJF(纺织)104-2021纺织品恒温恒湿实验室温湿度校准规范JJF(兵工民品)0004-2021原子吸收光衰减器校准规范JJF(兵工民品)0005-2021阿贝折射仪检定用低压钠灯光源校准规范JJF(兵工民品)0006-2021转角扭矩扳子校准规范JJF(兵工民品)0007-2021流量计式气体减压器校准规范JJF(兵工民品)0008-2021折射率法冰点仪校准规范JJF(兵工民品)0009-2021赞恩杯粘度计校准规范JJF(兵工民品)0010-2021旋转蒸发器校准规范JJF(电子)0056-2021网络实时动态差分接收机校准规范JJF(电子)0057-2021数字电视测试接收机校准规范JJF(电子)0058-2021航空无线电导航信号综测仪校准规范JJF(电子)0059-2021长线天线法暗室等效场强校准规范JJF(电子)0060-2021半导体工艺用安时计现场校准规范JJF(电子)0061-2021半导体直流参数验证件校准规范JJF(电子)0062-2021事件顺序记录系统(SOE)测试仪校准规范JJF(电子)0063-2021半导体激光器控制器校准规范JJF(电子)0064-2021二极管反向恢复时间测试系统校准规范JJF(电子)0065-2021固体继电器测试仪校准规范JJF(电子)0066-20212MHz以下通信电缆测试仪校准规范JJF(电子)0067-2021超高阻微电流测量仪校准规范JJF(电子)0068-2021音频功率放大器校准规范JJF(电子)0069-2021手持式雷达目标速度模拟器校准规范JJF(电子)0070-2021表面离子污染度测试仪校准规范JJF(电子)0071-2021电梯平衡系数检测仪校准规范JJF(电子)0072-2021非接触涡流法半导体晶片电阻率测试系统校准规范JJF(电子)0073-2021汽车电点火干扰模拟器校准规范JJF(电子)0074-2021防雷元件测试仪校准规范JJF(电子)0075-2021标准电容损耗箱校准规范JJF(电子)0076-2021模拟断路器校准规范JJF(电子)0077-2021晶体管特征频率测试仪校准规范JJF(电子)0078-2021电子用稳定性试验台校准规范JJF(电子)0079-2021锂离子电池重物冲击试验机校准规范JJF(通信) 052-20215G移动通信综合测试仪校准规范JJF(通信) 053-2021增强机器类通信(eMTC) 综合测试仪校准规范JJF(通信) 054-2021分布式光纤应变和温度测试仪校准规范JJF(通信) 055-2021传导骚扰抗扰度测试仪校准规范JJF(通信) 018-2021时间综合测试仪校准规范JJF(通信) 005-2021网络损伤仿真仪校准规范附件:1.123项部门计量技术规范编号、名称、主要内容等.zip2.行业计量技术规范报批稿反馈意见表.docx
  • 专家约稿|碳化硅功率器件封装与可靠性测试
    1. 研究背景及意义碳化硅(SiC)是一种宽带隙(WBG)的半导体材料,目前已经显示出有能力满足前述领域中不断发展的电力电子的更高性能要求。在过去,硅(Si)一直是最广泛使用的功率开关器件的半导体材料。然而,随着硅基功率器件已经接近其物理极限,进一步提高其性能正成为一个巨大的挑战。我们很难将它的阻断电压和工作温度分别限制在6.5kV和175℃,而且相对于碳化硅器件它的开关速度相对较慢。另一方面,由SiC制成的器件在过去几十年中已经从不成熟的实验室原型发展成为可行的商业产品,并且由于其高击穿电压、高工作电场、高工作温度、高开关频率和低损耗等优势被认为是Si基功率器件的替代品。除了这些性能上的改进,基于SiC器件的电力电子器件有望通过最大限度地减少冷却要求和无源元件要求来实现系统的体积缩小,有助于降低整个系统成本。SiC的这些优点与未来能源转换应用中的电力电子器件的要求和方向非常一致。尽管与硅基器件相比SiC器件的成本较高,但SiC器件能够带来的潜在系统优势足以抵消增加的器件成本。目前SiC器件和模块制造商的市场调查显示SiC器件的优势在最近的商业产品中很明显,例如SiC MOSFETs的导通电阻比Si IGBT的导通电阻小四倍,并且在每三年内呈现出-30%的下降趋势。与硅同类产品相比,SiC器件的开关能量小10-20倍,最大开关频率估计高20倍。由于这些优点,预计到2022年,SiC功率器件的总市场将增长到10亿美元,复合年增长率(CAGR)为28%,预计最大的创收应用是在混合动力和电动汽车、光伏逆变器和工业电机驱动中。然而,从器件的角度来看,挑战和问题仍然存在。随着SiC芯片有效面积的减少,短路耐久时间也趋于减少。这表明在稳定性、可靠性和芯片尺寸之间存在着冲突。而且SiC器件的现场可靠性并没有在各种应用领域得到证明,这些问题直接导致SiC器件在电力电子市场中的应用大打折扣。另一方面,生产高质量、低缺陷和较大的SiC晶圆是SiC器件制造的技术障碍。这种制造上的困难使得SiC MOSFET的每年平均销售价格比Si同类产品高4-5倍。尽管SiC材料的缺陷已经在很大程度上被克服,但制造工艺还需要改进,以使SiC器件的成本更加合理。最近几年大多数SiC器件制造大厂已经开始使用6英寸晶圆进行生产。硅代工公司X-fab已经升级了其制造资源去适应6英寸SiC晶圆,从而为诸如Monolith这类无晶圆厂的公司提供服务。这些积极的操作将导致SiC器件的整体成本降低。图1.1 SiC器件及其封装的发展图1.1展示了SiC功率器件及其封装的发展里程碑。第一个推向市场的SiC器件是英飞凌公司在2001年生产的肖特基二极管。此后,其他公司如Cree和Rohm继续发布各种额定值的SiC二极管。2008年,SemiSouth公司生产了第一个SiC结点栅场效应晶体管(JFET),在那个时间段左右,各公司开始将SiC肖特基二极管裸模集成到基于Si IGBT的功率模块中,生产混合SiC功率模块。从2010年到2011年,Rohm和Cree推出了第一个具有1200V额定值的分立封装的SiC MOSFET。随着SiC功率晶体管的商业化,Vincotech和Microsemi等公司在2011年开始使用SiC JFET和SiC二极管生产全SiC模块。2013年,Cree推出了使用SiC MOSFET和SiC二极管的全SiC模块。此后,其他器件供应商,包括三菱、赛米控、富士和英飞凌,自己也发布了全SiC模块。在大多数情况下,SiC器件最初是作为分立元件推出的,而将这些器件实现为模块封装是在最初发布的几年后开发的。这是因为到目前为止分立封装的制造过程比功率模块封装要简单得多。另一个原因也有可能是因为发布的模块已经通过了广泛的标准JEDEC可靠性测试资格认证,这代表器件可以通过2000万次循环而不发生故障,因此具有严格的功率循环功能。而且分离元件在设计系统时具有灵活性,成本较低,而模块的优势在于性能较高,一旦有了产品就容易集成。虽然SiC半导体技术一直在快速向前发展,但功率模块的封装技术似乎是在依赖过去的惯例,这是一个成熟的标准。然而,它并没有达到充分挖掘新器件的潜力的速度。SiC器件的封装大多是基于陶瓷基底上的线接合方法,这是形成多芯片模块(MCM)互连的标准方法,因为它易于使用且成本相对较低。然而,这种标准的封装方法由于其封装本身的局限性,已经被指出是向更高性能系统发展的技术障碍。首先,封装的电寄生效应太高,以至于在SiC器件的快速开关过程中会产生不必要的损失和噪音。第二,封装的热阻太高,而热容量太低,这限制了封装在稳态和瞬态的散热性能。第三,构成封装的材料和元件通常与高温操作(200℃)不兼容,在升高的操作温度下,热机械可靠性恶化。最后,对于即将到来的高压SiC器件,承受高电场的能力是不够的。这些挑战的细节将在第二节进一步阐述。总之,不是器件本身,而是功率模块的封装是主要的限制因素之一,它阻碍了封装充分发挥SiC元件的优势。因此,应尽最大努力了解未来SiC封装所需的特征,并相应地开发新型封装技术去解决其局限性。随着社会的发展,环保问题与能源问题愈发严重,为了提高电能的转化效率,人们对于用于电力变换和电力控制的功率器件需求强烈[1, 2]。碳化硅(SiC)材料作为第三代半导体材料,具有禁带宽度大,击穿场强高、电子饱和速度大、热导率高等优点[3]。与传统的Si器件相比,SiC器件的开关能耗要低十多倍[4],开关频率最高提高20倍[5, 6]。SiC功率器件可以有效实现电力电子系统的高效率、小型化和轻量化。但是由于SiC器件工作频率高,而且结电容较小,栅极电荷低,这就导致器件开关时,电压和电流变化很大,寄生电感就极易产生电压过冲和振荡现象,造成器件电压应力、损耗的增加和电磁干扰问题[7, 8]。还要考虑极端条件下的可靠性问题。为了解决这些问题,除了器件本身加以改进,在封装工艺上也需要满足不同工况的特性要求。起先,电力电子中的SiC器件是作为分立器件生产的,这意味着封装也是分立的。然而SiC器件中电压或电流的限制,通常工作在低功耗水平。当需求功率达到100 kW或更高时,设备往往无法满足功率容量要求[9]。因此,需要在设备中连接和封装多个SiC芯片以解决这些问题,并称为功率模块封装[10, 11]。到目前为止,功率半导体的封装工艺中,铝(Al)引线键合封装方案一直是最优的封装结构[12]。传统封装方案的功率模块采用陶瓷覆铜板,陶瓷覆铜板(Direct Bonding Copper,DBC)是一种具有两层铜的陶瓷基板,其中一层图案化以形成电路[13]。功率半导体器件底部一般直接使用焊料连接到DBC上,顶部则使用铝引线键合。底板(Baseplate)的主要功能是为DBC提供支撑以及提供传导散热的功能,并与外部散热器连接。传统封装提供电气互连(通过Al引线与DBC上部的Cu电路键合)、电绝缘(使用DBC陶瓷基板)、器件保护(通过封装材料)和热管理(通过底部)。这种典型的封装结构用于目前制造的绝大多数电源模块[14]。传统的封装方法已经通过了严格的功率循环测试(2000万次无故障循环),并通过了JEDEC标准认证[15]。传统的封装工艺可以使用现有的设备进行,不需要额外开发投资设备。传统的功率模块封装由七个基本元素组成,即功率半导体芯片、绝缘基板、底板、粘合材料、功率互连、封装剂和塑料外壳,如图1.2所示。模块中的这些元素由不同的材料组成,从绝缘体、导体、半导体到有机物和无机物。由于这些不同的材料牢固地结合在一起,为每个元素选择适当的材料以形成一个坚固的封装是至关重要的。在本节中,将讨论七个基本元素中每个元素的作用和流行的选择以及它们的组装过程。图1.2标准功率模块结构的横截面功率半导体是功率模块中的重要元素,通过执行电气开/关开关将功率从源头转换到负载。标准功率模块中最常用的器件类型是MOSFETs、IGBTs、二极管和晶闸管。绝缘衬底在半导体元件和终端之间提供电气传导,与其他金属部件(如底板和散热器)进行电气隔离,并对元件产生的热量进行散热。直接键合铜(DBC)基材在传统的电源模块中被用作绝缘基材,因为它们具有优良的性能,不仅能满足电气和热的要求,而且还具有机械可靠性。在各种候选材料中,夹在两层铜之间的陶瓷层的流行材料是Al2O3,AlN,Si2N4和BeO。接合材料的主要功能是通过连接每个部件,在半导体、导体导线、端子、基材和电源模块的底板之间提供机械、热和电的联系。由于其与电子组装环境的兼容性,SnPb和SnAgCu作为焊料合金是最常用的芯片和基片连接材料。在选择用于功率模块的焊料合金时,需要注意的重要特征是:与使用温度有关的熔化温度,与功率芯片的金属化、绝缘衬底和底板的兼容性,高机械强度,低弹性模量,高抗蠕变性和高抗疲劳性,高导热性,匹配的热膨胀系数(CTE),成本和环境影响。底板的主要作用是为绝缘基板提供机械支持。它还从绝缘基板上吸收热量并将其传递给冷却系统。高导热性和低CTE(与绝缘基板相匹配)是对底板的重要特性要求。广泛使用的底板材料是Cu,AlSiC,CuMoCu和CuW。导线键合的主要作用是在模块的功率半导体、导体线路和输入/输出终端之间进行电气连接。器件的顶面连接最常用的材料是铝线。对于额定功率较高的功率模块,重铝线键合或带状键合用于连接功率器件的顶面和陶瓷基板的金属化,这样可以降低电阻和增强热能力。封装剂的主要目的是保护半导体设备和电线组装的组件免受恶劣环境条件的影响,如潮湿、化学品和气体。此外,封装剂不仅在电线和元件之间提供电绝缘,以抵御电压水平的提高,而且还可以作为一种热传播媒介。在电源模块中作为封装剂使用的材料有硅凝胶、硅胶、聚腊烯、丙烯酸、聚氨酯和环氧树脂。塑料外壳(包括盖子)可以保护模块免受机械冲击和环境影响。因为即使电源芯片和电线被嵌入到封装材料中,它们仍然可能因处理不当而被打破或损坏。同时外壳还能机械地支撑端子,并在端子之间提供隔离距离。热固性烯烃(DAP)、热固性环氧树脂和含有玻璃填料的热塑性聚酯(PBT)是塑料外壳的最佳选择。传统电源模块的制造过程开始于使用回流炉在准备好的DBC基片上焊接电源芯片。然后,许多这些附有模具的DBC基板也使用回流焊工艺焊接到一个底板上。在同一块底板上,用胶水或螺丝钉把装有端子的塑料外壳连接起来。然后,正如前面所讨论的那样,通过使用铝线进行电线连接,实现电源芯片的顶部、DBC的金属化和端子之间的连接。最后,用分配器将封装材料沉积在元件的顶部,并在高温下固化。前面所描述的结构、材料和一系列工艺被认为是功率模块封装技术的标准,在目前的实践中仍被广泛使用。尽管对新型封装方法的需求一直在持续,但技术变革或采用是渐进的。这种对新技术的缓慢接受可以用以下原因来解释。首先,人们对与新技术的制造有关的可靠性和可重复性与新制造工艺的结合表示担忧,这需要时间来解决。因此,考虑到及时的市场供应,模块制造商选择继续使用成熟的、广为人知的传统功率模块封装技术。第二个原因是传统电源模块的成本效益。由于传统电源模块的制造基础设施与其他电子器件封装环境兼容,因此不需要与开发新材料和设备有关的额外成本,这就大大降低了工艺成本。尽管有这些理由坚持使用标准的封装方法,但随着半导体趋势从硅基器件向碳化硅基器件的转变,它正显示出局限性并面临着根本性的挑战。使用SiC器件的最重要的优势之一是能够在高开关频率下工作。在功率转换器中推动更高的频率背后的主要机制是最大限度地减少整个系统的尺寸,并通过更高的开关频率带来的显著的无源尺寸减少来提高功率密度。然而,由于与高开关频率相关的损耗,大功率电子设备中基于硅的器件的开关频率通常被限制在几千赫兹。图1.3中给出的一个例子显示,随着频率的增加,使用Si-IGBT的功率转换器的效率下降,在20kHz时已经下降到73%。另一方面,在相同的频率下,SiC MOSFET的效率保持高达92%。从这个例子中可以看出,硅基器件在高频运行中显示出局限性,而SiC元件能够在更高频率下运行时处理高能量水平。尽管SiC器件在开关性能上优于Si器件对应产品,但如果要充分利用其快速开关的优势,还需要考虑到一些特殊的因素。快速开关的瞬态效应会导致器件和封装内部的电磁寄生效应,这正成为SiC功率模块作为高性能开关应用的最大障碍。图1.3 Si和SiC转换器在全额定功率和不同开关频率下的效率图1.4给出了一个半桥功率模块的电路原理图,该模块由高低两侧的开关和二极管对组成,如图1.4所示,其中有一组最关键的寄生电感,即主开关回路杂散电感(Lswitch)、栅极回路电感(Lgate)和公共源电感(Lsource)。主开关回路杂散电感同时存在于外部电源电路和内部封装互连中,而外部杂散电感对开关性能的影响可以通过去耦电容来消除。主开关回路杂散电感(Lswitch)是由直流+总线、续流二极管、MOSFET(或IGBT)和直流总线终端之间的等效串联电感构成的。它负责电压过冲,在关断期间由于电流下降而对器件造成严重的压力,负反馈干扰充电和向栅极源放电的电流而造成较慢的di/dt的开关损失,杂散电感和半导体器件的输出电容的共振而造成开关波形的振荡增加,从而导致EMI发射增加。栅极环路电感(Lgate)由栅极电流路径形成,即从驱动板到器件的栅极接触垫,以及器件的源极到驱动板的连接。它通过造成栅极-源极电压积累的延迟而降低了可实现的最大开关频率。它还与器件的栅极-源极电容发生共振,导致栅极信号的震荡。结果就是当我们并联多个功率芯片模块时,如果每个栅极环路的寄生电感不相同或者对称,那么在开关瞬间将产生电流失衡。共源电感(Lsource)来自主开关回路和栅极回路电感之间的耦合。当打开和关闭功率器件时,di/dt和这个电感上的电压在栅极电路中作为额外的(通常是相反的)电压源,导致di/dt的斜率下降,扭曲了栅极信号,并限制了开关速度。此外,共源电感可能会导致错误的触发事件,这可能会通过在错误的时间打开器件而损坏器件。这些寄生电感的影响在快速开关SiC器件中变得更加严重。在SiC器件的开关瞬态过程中会产生非常高的漏极电流斜率di/dt,而前面讨论的寄生电感的电压尖峰和下降也明显大于Si器件的。寄生电感的这些不良影响导致了开关能量损失的增加和可达到的最大开关频率的降低。开关瞬态的问题不仅来自于电流斜率di/dt,也来自于电压斜率dv/dt。这个dv/dt导致位移电流通过封装的寄生电容,也就是芯片和冷却系统之间的电容。图1.5显示了半桥模块和散热器之间存在的寄生电容的简化图。这种不需要的电流会导致对变频器供电的电机的可靠性产生不利影响。例如,汽车应用中由放电加工(EDM)引起的电机轴承缺陷会产生很大的噪声电流。在传统的硅基器件中,由于dv/dt较低,约为3 kV/µs,因此流经寄生电容的电流通常忽略不记。然而,SiC器件的dv/dt比Si器件的dv/dt高一个数量级,最高可达50 kV/µs,使通过封装电容的电流不再可以忽略。对Si和SiC器件产生的电磁干扰(EMI)的比较研究表明,由于SiC器件的快速开关速度,传导和辐射的EMI随着SiC器件的使用而增加。除了通过封装进入冷却系统的电流外,电容寄也会减缓电压瞬变,在开关期间产生过电流尖峰,并通过与寄生电感形成谐振电路而增加EMI发射,这是我们不希望看到的。未来的功率模块封装应考虑到SiC封装中的寄生和高频瞬变所带来的所有复杂问题和挑战。解决这些问题的主要封装级需要做到以下几点。第一,主开关回路的电感需要通过新的互连技术来最小化,以取代冗长的线束,并通过优化布局设计,使功率器件接近。第二,由于制造上的不兼容性和安全问题,栅极驱动电路通常被组装在与功率模块分开的基板上。应通过将栅极驱动电路与功率模块尽可能地接近使栅极环路电感最小化。另外,在平行芯片的情况下,布局应该是对称的,以避免电流不平衡。第三,需要通过将栅极环路电流与主开关环路电流分开来避免共源电感带来的问题。这可以通过提供一个额外的引脚来实现,例如开尔文源连接。第四,应通过减少输出端和接地散热器的电容耦合来减轻寄生电容中流动的电流,比如避免交流电位的金属痕迹的几何重叠。图1.4半桥模块的电路原理图。三个主要的寄生电感表示为Lswitch、Lgate和Lsource。图1.5半桥模块的电路原理图。封装和散热器之间有寄生电容。尽管目前的功率器件具有优良的功率转换效率,但在运行的功率模块中,这些器件产生的热量是不可避免的。功率器件的开关和传导损失在器件周围以及从芯片到冷却剂的整个热路径上产生高度集中的热通量密度。这种热通量导致功率器件的性能下降,以及器件和封装的热诱导可靠性问题。在这个从Si基器件向SiC基器件过渡的时期,功率模块封装面临着前所未有的散热挑战。图1.6根据额定电压和热阻计算出所需的总芯片面积在相同的电压和电流等级下,SiC器件的尺寸可以比Si器件小得多,这为更紧凑的功率模块设计提供了机会。根据芯片的热阻表达式,芯片尺寸的缩小,例如芯片边缘的长度,会导致热阻的二次方增加。这意味着SiC功率器件的模块化封装需要特别注意散热和冷却。图1.6展示了计算出所需的总芯片面积减少,这与芯片到冷却剂的热阻减少有关。换句话说,随着芯片面积的减少,SiC器件所需的热阻需要提高。然而,即使结合最先进的冷却策略,如直接冷却的冷板与针状翅片结构,假设应用一个70kVA的逆变器,基于DBC和线束的标准功率模块封装的单位面积热阻值通常在0.3至0.4 Kcm2/W之间。为了满足研究中预测的未来功率模块的性能和成本目标,该值需要低于0.2 Kcm2/W,这只能通过创新方法实现,比如双面冷却法。同时,小的芯片面积也使其难以放置足够数量的线束,这不仅限制了电流处理能力,也限制了热电容。以前对标准功率模块封装的热改进大多集中在稳态热阻上,这可能不能很好地代表开关功率模块的瞬态热行为。由于预计SiC器件具有快速功率脉冲的极其集中的热通量密度,因此不仅需要降低热阻,还需要改善热容量,以尽量减少这些快速脉冲导致的峰值温度上升。在未来的功率模块封装中,应解决因采用SiC器件而产生的热挑战。以下是未来SiC封装在散热方面应考虑的一些要求。第一,为了降低热阻,需要减少或消除热路中的一些封装层;第二,散热也需要从芯片的顶部完成以使模块的热阻达到极低水平,这可能需要改变互连方法,比如采用更大面积的接头;第三,封装层接口处的先进材料将有助于降低封装的热阻。例如,用于芯片连接和热扩散器的材料可以分别用更高的导热性接头和碳基复合材料代替。第四,喷射撞击、喷雾和微通道等先进的冷却方法可以用来提高散热能力。SiC器件有可能被用于预期温度范围极广的航空航天应用中。例如用于月球或火星任务的电子器件需要分别在-180℃至125℃和-120℃至85℃的广泛环境温度循环中生存。由于这些空间探索中的大多数电子器件都是基于类似地球的环境进行封装的,因此它们被保存在暖箱中,以保持它们在极低温度下的运行。由于SiC器件正在评估这些条件,因此需要开发与这些恶劣环境兼容的封装技术,而无需使用暖箱。与低温有关的最大挑战之一是热循环引起的大的CTE失配对芯片连接界面造成的巨大压力。另外,在室温下具有柔性和顺应性的材料,如硅凝胶,在-180℃时可能变得僵硬,在封装内产生巨大的应力水平。因此,SiC封装在航空应用中的未来方向首先是开发和评估与芯片的CTE密切匹配的基材,以尽量减少应力。其次,另一个方向应该是开发在极低温度下保持可塑性的芯片连接材料。在最近的研究活动中,在-180℃-125℃的极端温度范围内,对分别作为基材和芯片附件的SiN和Indium焊料的性能进行了评估和表征。为进一步推动我国能源战略的实施,提高我国在新能源领域技术、装备的国际竞争力,实现高可靠性碳化硅 MOSFET 器件中试生产技术研究,研制出满足移动储能变流器应用的多芯片并联大功率MOSFET 器件。本研究将通过寄生参数提取、建模、仿真及测试方式研究 DBC 布局、多栅极电阻等方式对芯片寄生电感与均流特性的影响,进一步提高我国碳化硅器件封装及测试能力。2. SiC MOSFET功率模块设计技术2.1 模块设计技术介绍在MOSFET模块设计中引入软件仿真环节,利用三维电磁仿真软件、三维温度场仿真软件、三维应力场仿真软件、寄生参数提取软件和变流系统仿真软件,对MOSFET模块设计中关注的电磁场分布、热分布、应力分布、均流特性、开关特性、引线寄生参数对模块电特性影响等问题进行仿真,减小研发周期、降低设计研发成本,保证设计的产品具备优良性能。在仿真基础上,结合项目团队多年从事电力电子器件设计所积累的经验,解决高压大功率MOSFET模块设计中存在的多片MOSFET芯片和FRD芯片的匹配与均流、DBC版图的设计与芯片排布设计、电极结构设计、MOSFET模块结构设计等一系列难题,最终完成模块产品的设计。高压大功率MOSFET模块设计流程如下:图2.1高压大功率MOSFET模块设计流程在MOSFET模块设计中,需要综合考虑很多问题,例如:散热问题、均流问题、场耦合问题、MOSFET模块结构优化设计问题等等。MOSFET芯片体积小,热流密度可以达到100W/cm2~250W/cm2。同时,基于硅基的MOSFET芯片最高工作温度为175℃左右。据统计,由于高温导致的失效占电力电子芯片所有失效类型的50%以上。随电力电子器件设备集成度和环境集成度的逐渐增加,MOSFET模块的最高温升限值急剧下降。因此,MOSFET模块的三维温度场仿真技术是高效率高功率密度MOSFET模块设计开发的首要问题。模块散热能力与众多因素有关:MOSFET模块所用材料的物理和化学性质、MOSFET芯片的布局、贴片的质量、焊接的工艺水平等。如果贴片质量差,有效散热面积小,芯片与DBC之间的热阻大,在模块运行时易造成模块局部过热而损坏。另外,芯片的排布对热分布影响也很大。下图4.2是采用有限元软件对模块内部的温度场进行分析的结果:图2.2 MOSFET模块散热分布分析在完成结构设计和材料选取后,采用ANSYS软件的热分析模块ICEPAK,建立包括铜基板、DBC、MOSFET芯片、二极管芯片以及包括铝质键合引线在内的相对完整的数值模拟模型。模拟实际工作条件,施加相应的载荷,得到MOSFET的温度场分布,根据温度场分布再对MOSFET内部结构和材料进行调整,直至达到设计要求范围内的最优。2.2 材料数据库对一个完整的焊接式MOSFET模块而言,从上往下为一个 8层结构:绝缘盖板、密封胶、键合、半导体芯片层、焊接层 1、DBC、焊接层 2、金属底板。MOSFET模块所涉及的主要材料可分为以下几种类型:导体、绝缘体、半导体、有机物和无机物。MOSFET模块的电、热、机械等性能与材料本身的电导率、热导率、热膨胀系数、介电常数、机械强度等密切相关。材料的选型非常重要,为此有必要建立起常用的材料库。2.3 芯片的仿真模型库所涉及的MOSFET芯片有多种规格,包括:1700V 75A/100A/125A;2500V/50A;3300V/50A/62.5A;600V/100A;1200V/100A;4500V/42A;6500V/32A。为便于合理地进行芯片选型(确定芯片规格及其数量),精确分析多芯片并联时的均流性能,首先为上述芯片建立等效电路模型。在此基础上,针对实际电力电子系统中的滤波器、电缆和电机负载模型,搭建一个系统及的仿真平台,从而对整个系统的电气性能进行分析预估。2.4 MOSFET模块的热管理MOSFET模块是一个含不同材料的密集封装的多层结构,其热流密度达到100W/cm2--250W/cm2,模块能长期安全可靠运行的首要因素是良好的散热能力。散热能力与众多因素有关:MOSFET模块所用材料的物理和化学性质、MOSFET芯片的布局、贴片的质量、焊接的工艺水平等。如果贴片质量差,有效散热面积小,芯片与DBC之间的热阻大,在模块运行时易造成模块局部过热而损坏。芯片可靠散热的另一重要因素是键合的长度和位置。假设散热底板的温度分布均匀,而每个MOSFET芯片对底板的热阻有差异,导致在相同工况时,每个MOSFET芯片的结温不同。下图是采用有限元软件对模块内部的温度场进行分析的结果。图2.3MOSFET模块热分布在模块完成封装后,采用FLOTHERM软件的热分析模块,建立包括铜基板、DBC、MOSFET芯片、二极管芯片以及包括铝质键合引线在内的相对完整的数值模拟模型。模拟实际工作条件,施加相应的载荷,得到MOSFET的温度场分布的数值解,为MOSFET温度场分布的测试提供一定的依据。2.5. 芯片布局与杂散参数提取根据MOSFET模块不同的电压和电流等级,MOSFET模块所使用芯片的规格不同,芯片之间的连接方式也不同。因此,详细的布局设计放在项目实施阶段去完成。对中低压MOSFET模块和高压MOSFET模块,布局阶段考虑的因素会有所不同,具体体现在DBC与散热底板之间的绝缘、DBC上铜线迹之间的绝缘以及键合之间的绝缘等。2.6 芯片互联的杂散参数提取MOSFET芯片并联应用时的电流分配不均衡主要有两种:静态电流不均衡和动态电流不均衡。静态电流不均衡主要由器件的饱和压降VCE(sat)不一致所引起;而动态电流不均衡则是由于器件的开关时间不同步引起的。此外,栅极驱动、电路的布局以及并联模块的温度等因素也会影响开关时刻的动态均流。回路寄生电感特别是射极引线电感的不同将会使器件开关时刻不同步;驱动电路输出阻抗的不一致将引起充放电时间不同;驱动电路的回路引线电感可能引起寄生振荡;以及温度不平衡会影响到并联器件动态均流。2.7 模块设计专家知识库通过不同规格MOSFET模块的设计-生产-测试-改进设计等一系列过程,可以获得丰富的设计经验,并对其进行归纳总结,提出任意一种电压电流等级的MOSFET模块的设计思路,形成具有自主知识产权的高压大功率MOSFET模块的系统化设计知识库。3. SiCMOSFET封装工艺3.1 封装常见工艺MOSFET模块封装工艺主要包括焊接工艺、键合工艺、外壳安装工艺、灌封工艺及测试等。3.1.1 焊接工艺焊接工艺在特定的环境下,使用焊料,通过加热和加压,使芯片与DBC基板、DBC基板与底板、DBC基板与电极达到结合的方法。目前国际上采用的是真空焊接技术,保证了芯片焊接的低空洞率。焊接要求焊接面沾润好,空洞率小,焊层均匀,焊接牢固。通常情况下.影响焊接质量的最主要因素是焊接“空洞”,产生焊接空洞的原因,一是焊接过程中,铅锡焊膏中助焊剂因升温蒸发或铅锡焊片熔化过程中包裹的气泡所造成的焊接空洞,真空环境可使空洞内部和焊接面外部形成高压差,压差能够克服焊料粘度,释放空洞。二是焊接面的不良加湿所造成的焊接空洞,一般情况下是由于被焊接面有轻微的氧化造成的,这包括了由于材料保管的不当造成的部件氧化和焊接过程中高温造成的氧化,即使真空技术也不能完全消除其影响。在焊接过程中适量的加人氨气或富含氢气的助焊气体可有效地去除氧化层,使被焊接面有良好的浸润性.加湿良好。“真空+气体保护”焊接工艺就是基于上述原理研究出来的,经过多年的研究改进,已成为高功率,大电流,多芯片的功率模块封装的最佳焊接工艺。虽然干式焊接工艺的焊接质量较高,但其对工艺条件的要求也较高,例如工艺设备条件,工艺环境的洁净程度,工艺气体的纯度.芯片,DBC基片等焊接表面的应无沾污和氧化情况.焊接过程中的压力大小及均匀性等。要根据实际需要和现场条件来选择合适的焊接工艺。3.1.2 键合工艺引线键合是当前最重要的微电子封装技术之一,目前90%以上的芯片均采用这种技术进行封装。超声键合原理是在超声能控制下,将芯片金属镀层和焊线表面的原子激活,同时产生塑性变形,芯片的金属镀层与焊线表面达到原子间的引力范围而形成焊接点,使得焊线与芯片金属镀层表面紧密接触。按照原理的不同,引线键合可以分为热压键合、超声键合和热压超声键合3种方式。根据键合点形状,又可分为球形键合和楔形键合。在功率器件及模块中,最常见的功率互连方法是引线键合法,大功率MOSFET模块采用了超声引线键合法对MOSFET芯片及FRD芯片进行互连。由于需要承载大电流,故采用楔形劈刀将粗铝线键合到芯片表面或DBC铜层表面,这种方法也称超声楔键合。外壳安装工艺:功率模块的封装外壳是根据其所用的不同材料和品种结构形式来研发的,常用散热性好的金属封装外壳、塑料封装外壳,按最终产品的电性能、热性能、应用场合、成本,设计选定其总体布局、封装形式、结构尺寸、材料及生产工艺。功率模块内部结构设计、布局与布线、热设计、分布电感量的控制、装配模具、可靠性试验工程、质量保证体系等的彼此和谐发展,促进封装技术更好地满足功率半导体器件的模块化和系统集成化的需求。外壳安装是通过特定的工艺过程完成外壳、顶盖与底板结构的固定连接,形成密闭空间。作用是提供模块机械支撑,保护模块内部组件,防止灌封材料外溢,保证绝缘能力。外壳、顶盖要求机械强度和绝缘强度高,耐高温,不易变形,防潮湿、防腐蚀等。3.1.3 灌封工艺灌封工艺用特定的灌封材料填充模块,将模块内组件与外部环境进行隔离保护。其作用是避免模块内部组件直接暴露于环境中,提高组件间的绝缘,提升抗冲击、振动能力。灌封材料要求化学特性稳定,无腐蚀,具有绝缘和散热能力,膨胀系数和收缩率小,粘度低,流动性好,灌封时容易达到模块内的各个缝隙,可将模块内部元件严密地封装起来,固化后能吸收震动和抗冲击。3.1.4 模块测试MOSFET模块测试包括过程测试及产品测试。其中过程测试通过平面度测试仪、推拉力测试仪、硬度测试仪、X射线测试仪、超声波扫描测试仪等,对产品的入厂和过程质量进行控制。产品测试通过平面度测试仪、动静态测试仪、绝缘/局部放电测试仪、高温阻断试验、栅极偏置试验、高低温循环试验、湿热试验,栅极电荷试验等进行例行和型式试验,确保模块的高可靠性。3.2 封装要求本项目的SiC MOSFET功率模块封装材料要求如下:(1)焊料选用需要可靠性要求和热阻要求。(2)外壳采用PBT材料,端子裸露部分表面镀镍或镀金。(3)内引线采用超声压接或铝丝键合(具体视装配图设计而定),功率芯片采用铝线键合。(4)灌封料满足可靠性要求,Tg150℃,能满足高低温存贮和温度循环等试验要求。(5)底板采用铜材料。(6)陶瓷覆铜板采用Si3N4材质。(7)镀层要求:需保证温度循环、盐雾、高压蒸煮等试验后满足外观要求。3.3 封装流程本模块采用既有模块进行封装,不对DBC结构进行调整。模块封装工艺流程如下图3.1所示。图3.1模块封装工艺流程(1)芯片CP测试:对芯片进行ICES、BVCES、IGES、VGETH等静态参数进行测试,将失效的芯片筛选出来,避免因芯片原因造成的封装浪费。(2)划片&划片清洗:将整片晶圆按芯片大小分割成单一的芯片,划片后可从晶圆上将芯片取下进行封装;划片后对金属颗粒进行清洗,保证芯片表面无污染,便于后续工艺操作。(3)丝网印刷:将焊接用的焊锡膏按照设计的图形涂敷在DBC基板上,使用丝网印刷机完成,通过工装钢网控制锡膏涂敷的图形。锡膏图形设计要充分考虑焊层厚度、焊接面积、焊接效果,经过验证后最终确定合适的图形。(4)芯片焊接:该步骤主要是完成芯片与 DBC 基板的焊接,采用相应的焊接工装,实现芯片、焊料和 DBC 基板的装配。使用真空焊接炉,采用真空焊接工艺,严格控制焊接炉的炉温、焊接气体环境、焊接时间、升降温速度等工艺技术参数,专用焊接工装完成焊接工艺,实现芯片、DBC 基板的无空洞焊接,要求芯片的焊接空洞率和焊接倾角在工艺标准内,芯片周围无焊球或堆焊,焊接质量稳定,一致性好。(5)助焊剂清洗:通过超声波清洗去除掉助焊剂。焊锡膏中一般加入助焊剂成分,在焊接过程中挥发并残留在焊层周围,因助焊剂表现为酸性,长期使用对焊层具有腐蚀性,影响焊接可靠性,因此需要将其清洗干净,保证产品焊接汉城自动气相清洗机采用全自动浸入式喷淋和汽相清洗相结合的方式进行子单元键合前清洗,去除芯片、DBC 表面的尘埃粒子、金属粒子、油渍、氧化物等有害杂质和污染物,保证子单元表面清洁。(6) X-RAY检测:芯片的焊接质量作为产品工艺控制的主要环节,直接影响着芯片的散热能力、功率损耗的大小以及键合的合格率。因此,使用 X-RAY 检测机对芯片焊接质量进行检查,通过调整产生 X 射线的电压值和电流值,对不同的焊接产品进行检查。要求 X 光检查后的芯片焊接空洞率工艺要求范围内。(7)芯片键合:通过键合铝线工艺,完成 DBC 和芯片的电气连接。使用铝线键合机完成芯片与 DBC 基板对应敷铜层之间的连接,从而实现芯片之间的并联和反并联。要求该工序结合芯片的厚度参数和表面金属层参数,通过调整键合压力,键合功率,键合时间等参数,并根据产品的绝缘要求和通流大小,设置合适的键合线弧高和间距,打线数量满足通流要求,保证子单元的键合质量。要求键合工艺参数设定合理、铝线键合质量牢固,键合弧度满足绝缘要求、键合点无脱落,满足键合铝线推拉力测试标准。(8)模块焊接:该工序实现子单元与电极、底板的二次焊接。首先进行子单元与电极、底板的焊接装配,使用真空焊接炉实现焊接,焊接过程中要求要求精确控制焊接设备的温度、真空度、气体浓度。焊接完成后要求子单元 DBC 基板和芯片无损伤、无焊料堆焊、电极焊脚之间无连焊虚焊、键合线无脱落或断裂等现象。(9)超声波检测:该工序通过超声波设备对模块 DBC 基板与底板之间的焊接质量进行检查,模块扫描后要求芯片、DBC 无损伤,焊接空洞率低于 5%。(10)外壳安装:使用涂胶设备进行模块外壳的涂胶,保证模块安装后的密封性,完成模块外壳的安装和紧固。安装后要求外壳安装方向正确,外壳与底板粘连处在灌封时不会出现硅凝胶渗漏现象。(11)端子键合&端子超声焊接:该工序通过键合铝线工艺,实现子单元与电极端子的电气连接,形成模块整体的电气拓扑结构;可以通过超声波焊接实现子单元与电极端子的连接,超声波焊接是利用高频振动波传递到两个需焊接的物体表面,在加压的情况下,使两个物体表面相互摩擦而形成分子层之间的熔合。超声波焊接具有高机械强度,较低的热应力、焊接质量高等优点,使得焊接具有更好的可靠性,在功率模块产品中应用越来越广泛。(12)硅凝胶灌封&固化:使用自动注胶机进行硅凝胶的灌封,实现模块的绝缘耐压能力。胶体填充到指定位置,完成硅凝胶的固化。要求胶体固化充分,胶体配比准确,胶体内不含气泡、无分层或断裂纹。4. 极端条件下的可靠性测试4.1 单脉冲雪崩能量试验目的:考察的是器件在使用过程中被关断时承受负载电感能量的能力。试验原理:器件在使用时经常连接的负载是感性的,或者电路中不可避免的也会存在寄生电感。当器件关断时,电路中电流会突然下降,变化的电流会在感性负载上产生一个应变电压,这部分电压会叠加电源电压一起加载在器件上,使器件在瞬间承受一个陡增的电压,这个过程伴随着电流的下降。图4.1 a)的雪崩能量测试电路就是测试这种工况的,被测器件上的电流电压变化情况如图4.1 b)。图4.1 a)雪崩能量测试电路图;b)雪崩能量被测器件的电流电压特性示意图这个过程中,电感上储存的能量瞬时全部转移到器件上,可知电流刚开始下降时,电感储存的能量为1/2*ID2*L,所以器件承受的雪崩能量也就是电感包含的所有能量,为1/2*ID2*L。试验目标:在正向电流ID = 20A下,器件单脉冲雪崩能量EAS1J试验步骤:将器件放入测试台,给器件施加导通电流为20A。设置测试台电感参数使其不断增加,直至器件的单脉冲雪崩能量超过1J。通过/失效标准:可靠性试验完成后,按照下表所列的顺序测试(有些测试会对后续测试有影响),符合下表要求的可认为通过。测试项目通过条件IGSS USLIDSS or IDSX USLVGS(off) or VGS(th)LSL USLVDS(on) USLrDS(on) USL (仅针对MOSFET)USL: upper specification limit, 最高上限值LSL: lower specification limit, 最低下限值4.2 抗短路能力试验目的:把样品暴露在空气干燥的恒温环境中,突然使器件通过大电流,观测元器件在大电流大电压下于给定时间长度内承受大电流的能力。试验原理:当器件工作于实际高压电路中时,电路会出现误导通现象,导致在短时间内有高于额定电流数倍的电流通过器件,器件承受这种大电流的能力称为器件的抗短路能力。为了保护整个系统不受误导通情况的损坏,系统中会设置保护电路,在出现短路情况时迅速切断电路。但是保护电路的反应需要一定的时长,需要器件能够在该段时间内不发生损坏,因此器件的抗短路能力对整个系统的可靠性尤为重要。器件的抗短路能力测试有三种方式,分别对应的是器件在不同的初始条件下因为电路突发短路(比如负载失效)而接受大电流大电压时的反应。抗短路测试方式一,也称为“硬短路”,是指IGBT从关断状态(栅压为负)直接开启进入到抗短路测试中;抗短路测试方式二,是指器件在已经导通有正常电流通过的状态下(此时栅压为正,漏源电压为正但较低),进入到抗短路测试中;抗短路测试方式三是指器件处于栅电压已经开启但漏源电压为负(与器件反并联的二极管处于续流状态,所以此时器件的漏源电压由于续流二极管的钳位在-0.7eV左右,,栅压为正),进入到抗短路测试中。可知,器件的抗短路测试都是对应于器件因为电路的突发短路而要承受电路中的大电流和大电压,只是因为器件的初始状态不同而会有不同的反应。抗短路测试方法一电路如图4.2,将器件直接加载在电源两端,器件初始状态为关断,此时器件承受耐压。当给器件栅电极施加一个脉冲,器件开启,从耐压状态直接开始承受一个大电流及大电压,考量器件的“硬”耐短路能力。图4.2 抗短路测试方法一的测试电路图抗短路测试方法二及三的测试电路图如图4.2,图中L_load为实际电路中的负载电感,L_par为电路寄生电感,L_sc为开关S1配套的寄生电感。当进行第二种抗短路方法测试时,将L_load下端连接到上母线(Vdc正极),这样就使L_sc支路与L_load支路并联。初态时,S1断开,DUT开通,电流从L_load和DUT器件上通过,开始测试时,S1闭合,L_load瞬时被短路,电流沿着L_sc和DUT路线中流动,此时电流通路中仅包含L_sc和L_par杂散电感,因此会有大电流会通过DUT,考察DUT在导通状态时承受大电流的能力。当进行第三种抗短路方法测试时,维持图4.2结构不变,先开通IGBT2并保持DUT关断,此时电流从Vdc+沿着IGBT2、L_load、Vdc-回路流通,接着关断IGBT2,那么D1会自动给L_load续流,在此状态下开启DUT栅压,DUT器件处于栅压开启,但漏源电压被截止状态,然后再闭合S1,大电流会通过L_sc支路涌向DUT。在此电路中IGBT2支路的存在主要是给D1提供续流的电流。图4.3 抗短路测试方法二和方法三的测试电路图1) 抗短路测试方法一:图4.2中Vdc及C1大电容提供持续稳定的大电压,给测试器件DUT栅极施加一定时间长度的脉冲,在被试器件被开启的时间内,器件开通期间处于短路状态,且承受了较高的耐压。器件在不损坏的情况下能够承受的最长开启时间定义为器件的短路时长(Tsc),Tsc越大,抗短路能力越强。在整个短路时长器件,器件所承受的能量,为器件的短路能量(Esc)。器件的抗短路测试考察了器件瞬时同时承受高压、高电流的能力,也是一种器件的复合应力测试方式。图4.2测试电路中的Vdc=600V,C1、C2、C3根据器件的抗短路性能能力决定,C1的要求是维持Vdc的稳定,C1的要求是测试过程中释放给被测器件的电能不能使C1两端的电压下降过大(5%之内可接受)。C2,C3主要用于给器件提供高频、中频电流,不要求储存能量过大。对C2、C3的要求是能够降低被测器件开通关断时造成的漏源电压振幅即可。图4.4 抗短路能力测试方法一的测试结果波形图4.4给出了某款SiC平面MOSFET在290K下,逐渐增大栅极脉冲宽度(PW)的抗短路能力测试结果。首先需要注意的是在测试过程中,每测量一个脉冲宽度的短路波形,需要间隔足够长的时间,以消除前一次短路测试带来的器件温度上升对后一次测试的器件初始温度的影响,保证每次测试初始温度的准确。从图中可以看出,Id峰值出现在1 μs和2 μs之间,随着开通时间的增加,Id呈现出先增加后减小的时间变化趋势。Id的上升阶段,是因为器件开启时有大电流经过器件,在高压的共同作用下,器件温度迅速上升,因为此时MOSFET的沟道电阻是一个负温度系数,所以MOSFET沟道电阻减小,Id则上升,在该过程中电流上升的速度由漏极电压、寄生电感以及栅漏电容的充电速度所决定;随着大电流的持续作用,器件整体温度进一步上升,器件此时的导通电阻变成正温度系数,器件的整体电阻将随温度增加逐渐增大,这时器件Id将逐渐减小。所以,整个抗短路能力测试期间,Id先增加后下降。此外,测试发现,当脉冲宽度增加到一定程度,Id在关断下降沿出现拖尾,即器件关断后漏极电流仍需要一定的时间才能恢复到0A。在研究中发现当Id拖尾到达约12A左右之后,进一步增大脉冲宽度,器件将损坏,并伴随器件封装爆裂。所以针对这款器件的抗短路测试,定义Tsc为器件关断时漏极电流下降沿拖尾到达10A时的脉冲时间长度。Tsc越长,代表器件的抗短路能力越强。测试发现,低温有助于器件抗短路能力的提升,原因是因为,低的初始温度意味着需要更多的时间才能使器件达到Id峰值。仿真发现,器件抗短路测试失效模式主要有两种:1、器件承受高压大电流的过程中,局部高温引起漏电流增加,触发了器件内部寄生BJT闩锁效应,栅极失去对沟道电流的控制能力,器件内部电流局部集中发生热失效,此时的表现主要是器件的Id电流突然上升,器件失效;2、器件温度缓慢上升时,导致器件内部材料性能恶化,比如栅极电极或者SiO2/Si界面处性能失效,主要表现为器件测试过程中Vgs陡降,此时,器件的Vds若未发生进一步损坏仍能承受耐压,只是器件Vgs耐压能力丧失。上述两种失效模式都是由于温度上升引起,所以要提升器件的抗短路能力就是要控制器件内部温度上升。仿真发现导通时最高温区域主要集中于高电流密度区域(沟道部分)及高电场区域(栅氧底部漂移区)。因此,要提升器件的抗短路能力,要着重从器件的沟道及栅氧下方漂移区的优化入手,降低电场峰值及电流密度,此外改善栅氧的质量将起到决定性的作用。2) 抗短路测试方法二:图4.5 抗短路能力测试方法二的测试结果波形如图4.5,抗短路测试方法二的测试过程中DUT器件会经历三个阶段:(1)漏源电压Vds低,Id电流上升:当负载被短路时,大电流涌向DUT器件,此时电路中仅包含L_sc和L_par杂散电感,DUT漏源电压较低,Vdc电压主要分布在杂散电感上,所以Id电流以di/dt=Vdc/(L_sc+L_par)的斜率开始上升。随着Id增加,因为DUT器件的漏源之间的寄生电容Cgd,会带动栅压上升,此时更加促进Id电流的增加,形成一个正循环,Id急剧上升。(2)Id上升变缓然后开始降低,漏源电压Vds上升:Id上升过程中,Vds漏源电压开始增加,导致Vdc分压到杂散电感上的电压降低,导致电流上升率di/dt减小,Id上升变缓,当越过Id峰值后,Id开始下降,-di/dt使杂散电感产生一个感应电压叠加在Vds上导致Vds出现一个峰值。Vds峰值在Id峰值之后。(3)Id、Vds下降并恢复:Id,Vds均下降恢复到抗短路测试一的高压高电流应力状态。综上所述,抗短路测试方法一的条件比方法一的更为严厉和苛刻。3) 抗短路测试方法三:图4.6 抗短路能力测试方法二的测试结果波形如图4.6,抗短路测试方法三的波形与方法二的波形几乎一致,仅仅是在Vds电压上升初期有一个小的电压峰(如图4.6中红圈),这是与器件发生抗短路时的初始状态相关的。因为方法三中器件初始状态出于栅压开启,Vds为反偏的状态,所以器件内部载流子是耗尽的。此时若器件Vds转为正向开通则必然发生一个载流子充入的过程,引发一个小小的电压峰,这个电压峰值是远小于后面的短路电压峰值的。除此以外,器件的后续状态与抗短路测试方法二的一致。一般来说,在电机驱动应用中,开关管的占空比一般比续流二极管高,所以是二极管续流结束后才会开启开关管的栅压,这种情况下,只需要考虑仅开关管开通时的抗短路模式,则第二种抗短路模式的可能性更大。然而,当一辆机车从山上开车下来,电动机被用作发电机,能量从车送到电网。续流二极管的占空比比开关管会更高一点,这种操作模式下,如果负载在二极管续流且开关管栅压开启时发生短路,则会进行抗短路测试模式三的情况。改进抗短路失效模式二及三的方法,是通过给开关器件增加一个栅极前钳位电路,在Id上升通过Cgd带动栅极电位上升时,钳位电路钳住栅极电压,就不会使器件的Id上升陷入正反馈而避免电流的进一步上升。试验目标:常温下,令Vdc=600V,通过控制Vgs控制SiC MOSFET的开通时间,从2μs开通时间开始以1μs为间隔不断增加器件的开通时间,直至器件损坏,测试过程中保留测试曲线。需要注意的是,在测试过程中,每测量一个脉冲宽度的短路波形,需要间隔足够长的时间,以消除前一次短路测试带来的器件温度上升对后一次测试的器件初始温度的影响,保证每次测试初始温度的准确。试验步骤:搭建抗短路能力测试电路。将器件安装与测试电路中,保持栅压为0。通过驱动电路设置器件的开通时间,给器件一个t0=2μs时间的栅源脉冲电压,使器件开通t0时间,观察器件上的电流电压曲线,判断器件是否能够承受2μs的短路开通并不损坏;如未损坏,等待足够长时间以确保器件降温至常温状态,设置驱动电路使器件栅源电压单脉冲时间增加1us,再次开通,观察器件是否能够承受3μs的短路开通并不损坏。循环反复直至器件发生损坏。试验标准:器件被打坏前最后一次脉冲时间长度即为器件的短路时长Tsc。整个短路时长期间,器件所承受的能量为器件的短路能量Esc。4.3 浪涌试验目的:把样品暴露在空气干燥的恒温环境中,对器件施加半正弦正向高电流脉冲,使器件在瞬间发生损坏,观测元器件在高电流密度下的耐受能力。试验原理:下面以SiC二极管为例,给出了器件承受浪涌电流测试时的器件内部机理。器件在浪涌应力下的瞬态功率由流过器件的电流和器件两端的电压降的乘积所决定,电流和压降越高,器件功率耗散就越高。已知浪涌应力对器件施加的电流信号是固定的,因此导通压降越小的器件瞬态功率越低,器件承受浪涌的能力越强。当器件处于浪涌电流应力下,电压降主要由器件内部寄生的串联电阻承担,因此我们可以通过降低器件在施加浪涌电流瞬间的导通电阻,减小器件功率、提升抗浪涌能力。a)给出了4H-SiC二极管实际浪涌电流测试的曲线,图4.7 a)曲线中显示器件的导通电压随着浪涌电流的上升和下降呈现出“回滞”的现象。图4.7 a)二极管浪涌电流的实测曲线; b)浪涌时温度仿真曲线浪涌过程中,器件的瞬态 I-V 曲线在回扫过程中出现了电压回滞,且浪涌电流越高,器件在电流下降和上升过程中的压降差越大,该电压回滞越明显。当浪涌电流增加到某一临界值时,I-V 曲线在最高压降处出现了一个尖峰,曲线斜率突变,器件发生了失效和损坏。器件失效后,瞬态 I-V 曲线在最高电流处出现突然增加的毛刺现象,电压回滞也减小。引起SiC JBS二极管瞬态 I-V 曲线回滞的原因是,在施加浪涌电流的过程中,SiC JBS 二极管的瞬态功率增加,但散热能力有限,所以浪涌过程中器件结温增加,SiC JBS 二极管压降也发生了变化,产生了回滞现象。在每次对器件施加浪涌电流过程中,随着电流的增加,器件的肖特基界面的结温会增加,当电流降低接近于0时结温才逐渐回落。在浪涌电流导通的过程中,结温是在积累的。由于电流上升和下降过程中的结温的差异,导致了器件在电流下降过程的导通电阻高于电流在上升过程中导通电阻。这使得电流下降过程 I-V 曲线压降更大,从而产生了在瞬态 I-V 特性曲线电压回滞现象。浪涌电流越高,器件的肖特基界面处的结温越高,因此导通电阻就越大,而回滞现象也就越明显。为了分析器件在 40 A 以上浪涌电流下的瞬态 I-V 特性变化剧烈的原因,使用仿真软件模拟了肖特基界面处温度随电流大小的变化曲线,如图4.7 b)所示,在 40 A 以上浪涌电流下,结温随浪涌电流变化非常剧烈。器件在 40 A 浪涌电流下,最高结温只有 358 K。但是当浪涌电流增加到60 A 时,最高结温已达1119 K,这个温度足以对器件破坏表面的肖特基金属,引起器件失效。图4.7 b)中还可以得出,浪涌电流越高,结温升高的变化程度就越大,56 A 和 60 A 浪涌电流仅相差 4 A,最高结温就相差 543 K,最高结温的升高速度远比浪涌电流的增加速度快。结温的快速升高导致了器件的导通电阻迅速增大,正向压降快速增加。因此,电流上升和下降过程中,器件的导通压降会更快速地升高和下降,使曲线斜率发生了突变。器件结温随着浪涌电流的增大而急剧增大,是因为它们之间围绕着器件导通电阻形成了正反馈。在浪涌过程中,随着浪涌电流的升高,二极管的功率增加,产生的焦耳热增加,导致了结温上升;另一方面,结温上升,导致器件的导通电阻增大,压降进一步升高。导通电压升高,导致功率进一步增加,使得结温进一步升高。因此器件的结温和电压形成了正反馈,致使结温和压降的增加速度远比浪涌电流的增加速度快。当浪涌电流增加到某一临界值时,触发这个正反馈,器件就会发生失效和损坏。长时间的重复浪涌电流会在外延层中引起堆垛层错生长,浪涌电流导致的自热效应会引起顶层金属熔融,使得电极和芯片之间短路,还会导致导通压降退化和峰值电流退化,并破坏器件的反向阻断能力。金属Al失效是大多数情况下浪涌失效的主要原因,应该使用鲁棒性更高的材料替代金属Al,以改善SiC器件的高温特性。目前MOS器件中,都没有给出浪涌电流的指标。而二极管、晶闸管器件中有这项指标。如果需要了解本项目研发的MOSFET器件的浪涌能力,也可以搭建电路实现。但是存在的问题是,MOS器件的导通压降跟它被施加的栅压是相关的,栅压越大,导通电阻越低,耐浪涌能力越强。如何确定浪涌测试时应该给MOSFET施加的栅压,是一个需要仔细探讨的问题。试验目标:我们已知浪涌耐受能力与器件的导通压降有关,但目前无法得到明确的定量关系。考虑到目标器件也没有这类指标的参考,建议测试时,在给定栅压下(必须确保器件能导通),对器件从低到高依次施加脉冲宽度为10ms或8.3ms半正弦电流波,直到器件发生损坏。试验步骤:器件安装在测试台上后,器件栅极在给定栅压下保持开启状态。通过测试台将导通电流设置成10ms或8.3ms半正弦电流波,施加在器件漏源极间。逐次增加正弦波的上限值,直至器件被打坏。试验标准:器件被打坏前的最后一次通过的浪涌值即为本器件在特定栅压下的浪涌指标值。以上内容给出了本项目研发器件在复合应力及极端条件下的可靠性测试方法,通过这些方法都是来自于以往国际工程经验和鉴定意见,可以对被测器件的可靠性有一个恰当的评估。但是,上述方法都是对测试条件和测试原理的阐述,如何通过测试结果来评估器件的使用寿命,并搭建可靠性测试条件与可靠性寿命之间的桥梁,就得通过可靠性寿命评估模型来实现。
  • 输液玻璃瓶轴偏差测试仪:守护安全的关键工具
    输液玻璃瓶轴偏差测试仪:守护安全的关键工具在医药包装领域,输液玻璃瓶作为直接关联患者生命安全的重要容器,其品质控制至关重要。输液玻璃瓶种类繁多,包括但不限于普通输液瓶、西林瓶(即硼硅玻璃注射剂瓶)、安瓿瓶等,它们广泛应用于医院、诊所及家庭护理中,用于盛装各类药液、注射液及营养液,确保药物安全、稳定地输送到患者体内。输液玻璃瓶的重要性与多样性输液玻璃瓶不仅要求具有良好的化学稳定性和生物相容性,还需具备足够的机械强度以承受运输、存储及使用过程中可能遇到的各种物理应力。其独特的设计,如瓶肩的强化结构、瓶口的密封设计等,均旨在提高使用的便捷性和安全性。轴偏差测试的必要性与意义轴偏差,即瓶身或瓶口在垂直方向上的偏移量,是衡量输液玻璃瓶制造质量的重要指标之一。过大的轴偏差不仅影响包装的美观度,更重要的是,它可能导致密封不严、药液泄露、瓶身破裂等严重问题,直接威胁到患者的用药安全和药品的有效性。因此,对输液玻璃瓶进行轴偏差测试,是确保药品包装质量、维护患者健康权益的必要环节。输液玻璃瓶轴偏差测试仪的工作原理与应用为精准高效地检测输液玻璃瓶的轴偏差,济南三泉中石实验仪器的玻璃瓶轴偏差测试仪应运而生。该仪器通过巧妙的设计,将瓶底加持固定在水平旋转盘上,确保测试过程中的稳定性。瓶口则与高精度千分表接触,随着旋转盘的匀速旋转360°,千分表实时记录瓶口在垂直方向上的最大与最小偏移量。二者之差的1/2即为该瓶的垂直轴偏差数值,这一数值直接反映了瓶身的垂直度精度。玻璃瓶轴偏差测试仪采用的三爪自定心卡盘,以其高同心度特性确保了测试的准确性;而自由调节高度和方位的支架系统,则赋予了测试仪广泛的适用性,能够轻松应对不同尺寸、形状及材质的瓶容器,包括塑料瓶、玻璃瓶等,覆盖了从食品饮料、化妆品到药品玻璃容器等多个行业。广泛适用,助力品质管控输液玻璃瓶轴偏差测试仪的应用范围极为广泛,它不仅适用于各类医疗用玻璃瓶的检测,还可延伸至食品饮料行业的矿泉水瓶、饮料瓶,以及化妆品行业的各类包装瓶等。对于质检中心、瓶厂、瓶用户及科研单位而言,这款仪器是检测瓶垂直度偏差、提升产品质量、保障市场信誉的重要工具。总之,输液玻璃瓶轴偏差测试仪以其高精度、高效率和广泛适用性,成为了现代包装质量检测体系中不可或缺的一部分。它不仅有助于企业提升产品质量控制水平,更是守护患者安全、促进行业健康发展的有力保障。
  • 2011年上半年上市仪器新品:物性测试仪器
    材料的物性测试包括力学性能、流变性能、颗粒度(粉体材料)、热学性能等,相对应地测试手段就是试验机、流变仪、粒度仪、热分析仪器等。我们都知道,材料科学的进步在很大程度上依赖于测试仪器的水平,反过来也能促进物性测试仪器水平的提高。近年来,随着各种高新材料的不断出现,材料的测试需求变得日益繁杂,随之物性测试仪器也有了突飞猛进的发展,其主要的发展趋势包括小型化、智能化、多功能化、高精度等。   各类产品更多详细内容见如下各分类,排名不分先后。   试验机   也可称作材料试验机,主要用于检测材料的机械物理性能的仪器设备,被广泛应用在机械制造、食品医药、石油化工、航空航天等工业部门及大专院校、科研院所的相关实验室。材料试验机的分类有很多,根据用途可分为万能试验机、冲击试验机、疲劳试验机、压力试验机等。随着人们对材料力学性能测试要求不断提高,试验机技术开始朝着多样化、高精度以及环境模拟等几个方向发展。   有数据显示,中国试验机市场销售总额每年可高达40亿人民币,但国内高端产品市场却几乎都被国外试验机制造企业占领,2008年MTS将国内试验机龙头企业新三思收入囊中,这使得国产试验机企业面临更加严峻的挑战,然而机遇并存,如何利用外来先进技术成就自身发展,是值得国内试验机生产企业好好思考的一个问题。 劳埃德仪器有限公司LS1单柱1KN测试系统   LS1是一台1 kN/225 lbf 高精度万能材料试验机,可以兼容广泛的夹具、附件、延伸尺和软件 其先进的直线导轨技术及软件刚度补偿系统使得LS1机械刚度更高,±0.5%的传感器精度有效范围从传感器满量程的1%起,这使得LS1精度更高,精度更高且测试速率更快,0.01-2032 mm/min;可选手持式控制器或者控制面板,也可使用NEXYGENPlus软件,控制更灵活。 上海衡翼精密仪器有限公司HY-0230电子万能试验机   该试验机最大负荷在2500N以内(任意选),荷重元精度为0.01%,测试精度小于±0.5%,试验速度可达到0.001~300mm/min(任意调);HY-0230以windows操作系统使试验数据呈曲线动态显示,且试验数据可以任意删加,对曲线操作更加简便、轻松,随时随地都可以进行曲线遍历、迭加、分离、缩放、打印等全电子显示监控。 上海衡翼精密仪器有限公司HY(BC)22J冲击试验机   HY(BC)22J悬臂梁冲击试验机主要用于硬质塑料、增强尼龙、玻璃钢、陶瓷、铸石、电绝缘材料等非金属材料冲击韧性的测定。其技术参数主要包括:冲击速度为3.5m/s,冲击能量包括5.5J、11J、22J3种,外型尺寸使550mm×300mm×900mm,净重为210kg。   粒度仪   对粉体材料进行颗粒粒度测试,可以有效控制其粒度分布,提高产品质量、降低能源消耗、控制环境污染。目前粒度测试方法已达百余种,主要包括激光粒度仪、沉降粒度仪、颗粒计数器等,近年来,粒度仪开始朝着测量下限更低、分辨率更高、测量功能更多的方向发展,如2011年上半年,美国麦奇克推出的S3500SI激光粒度粒形分析仪新品,同时具备两种分析技术——静态激光衍射技术和图像分析技术,可同时测量颗粒的数量与形状。   在众多颗粒测量仪器中,激光粒度仪应用最广、销量最多。在国内粒度仪市场中,国产粒度仪在数量上可占70-80%,但由于其平均价格仅是进口品牌的1/4,因此国产仪器在销售总额上并不占优势,尤其是在2010年国内粒度仪生产商欧美克被英国马尔文收购后,未来国产粒度仪市场占有率更不容乐观,如何突围并占领更多市场将是一个值得国内粒度仪企业好好谋划一下。 马尔文仪器有限公司Morphologi G3自动颗粒形态表征系统   Morphologi G3将高质量图像和具有统计意义的颗粒形状、大小测量方法组合在一起,对每个单一颗粒图像都能进行观察和记录,从而可目视验证破裂颗粒、凝聚物、精细颗粒和杂质颗粒等的存在;使用不同的放大倍数,确保对整个颗粒大小范围 (0.5微米–3000微米) 的高分辨率;可计算各种颗粒形状参数,例如延伸度、圆度和凸起度等,有助于识别和量化样本间的细微差别; 美国麦奇克有限公司S3500SI激光粒度粒形分析仪   S3500SI测量范围:0.02-2800um(有多种测量范围可选择),图像测量范围:0.75-2000um 其在激光衍射技术的基础上加配了图像分析模块,不但能提供颗粒的大小和分布,还能提供颗粒的形状,周长,面积,长度,宽度,椭圆度,凹凸度,完整度以及紧密度等参数 此外,S3500SI拥有专利的3D分析技术,可洞察颗粒的立体形貌,实时显示被测样品在液体介质中的大小及形状。   其它物性测试仪器   其它物性测试仪器还包括流变仪、热分析仪器、表界面物性测试仪器等,其中,流变仪是一种用于测定聚合物熔体,聚合物溶液、悬浮液、乳液、涂料、油墨和食品等流变性质的仪器,目前国内外主要的流变仪供应商有奥地利安东帕、赛默飞世尔、英国马尔文、美国TA仪器、美国Brookfield公司、长春智能、上海中晨等。值得一提的是,在2011年上半年物性测试新品中,奥地利安东帕推出一款超高温流变仪,相较于过去流变仪可达到的最高温度600℃,这款流变仪新品测试温度可达1600℃,填补了高温流变仪的国际市场空白。 奥地利安东帕FRS1600超高温流变仪   FRS1600可在高温(测试温度最高可达1600℃,之前的流变仪最高温度只能达到600℃)下进行全功能的流变学测试,除了粘度、流动曲线外,更可以进行粘弹性测试,使流变仪的应用范围进一步扩展到了玻璃、岩石、铝合金、钢铁冶炼等以前无法达到的应用领域,填补了高温流变仪的国际市场空白。   此外,高温熔炉流变测试系统采用Carbolite STF16/180作为加热系统,用空气轴承的DSR流变测量头作为流变测试系统,通过安东帕公司标准流变测试软件进行控制,使用非常方便,测试精度很高。 河北金质检测服务有限公司BHDM型电子式液体密度计   BHDM型电子式液体密度计根据双U型管内充满不同介质时震荡频率不同的原理进行液体密度测量。它是由双音叉式密度传感器、振筒电路、测温电路、CPU、显示器、恒温槽、进液泵及控制面板组成,快速直接,而且灵敏度高,可广泛用于各种液体密度的测量,且配合不同的浓度转换软件,还能直接读出相应液体的浓度值,如酒精,通过单片机软件的处理,可直接读出体积浓度数据,测试更为方便。   此外,该公司还推出了BHDM-LS02硫酸浓度计,利用双U型管震荡原理进行硫酸浓度测量,快速直接,且灵敏度高,外型尺寸为206mm×205mm×200mm,仅重3.2Kg。   请访问仪器信息网新品栏目,了解更多新品。   请访问仪器信息网物性测试仪器,了解更物性测试仪器。   关于申报新品   凡是“网上仪器展厂商”都可以随时免费申报最新上市的仪器,所有经审批通过的新品将在仪器信息网“新品栏目”、“网上仪器展”、“仪器信息网首页”等进行多方位展示 一些申报材料齐全、有特色的新品还将被推荐到《仪器快讯》杂志上进行刊登 越早申报的新品,将获得更多的展示机会。
  • 冻干测试汇总:冻干前产品关键温度及冻干后产品机械强度测试
    1.塌陷温度Tc定义:塌陷温度 (Tc)是产品粘度降低到无法支撑自身的三维结构的临界温度。检测设备:冻干显微镜方法简介:冻干显微镜是一台“微型冷冻干燥机”,测量过程模拟冷冻干燥过程,在一个特殊的冷冻干燥阶段利用受控的低压条件,允许水蒸气从样品中升华。冻干显微镜是在光学显微镜下观察特定样品或制剂的结构。除了能够确定塌陷温度 (Tc),Biopharma Lyostat5 冻干显微镜还能够测定共晶熔化温度 (Tm),识别结晶现象、表皮/结皮形成以及退火对冰晶生长的影响和溶质结构。 2.玻璃态转变温度(Tg’)定义:玻璃态转变温度(glasstransition temperature,Tg)是无定形的冻结混合物从脆性状态变为柔性状态的临界温度。检测设备:Lyotherm3冷冻状态分析仪(灵敏度更高)/DSC方法简介:Lyotherm是最新的分析技术、阻抗分析(Impedance analysis)与传统差热分析(Differential thermal analysis, DTA)的独特组合。该仪器可以识别样品中的电和热变化,通过结合差热分析 (DTA) 和阻抗分析来得到Tg' ,这使得研究者可以更完整地了解样品的热和电特性。这些技术使用两种不同的视角来增强分析数据,为分析提供额外的维度,从而允许使用者进行更详细和更准确的分析。● 电阻抗:阻抗(Zsinφ)是一个将电容、电感和电阻信息相结合,组成的与样品内分子迁移率相关的指标。阻抗的变化可以识别样品软化、稳定化、结晶、玻璃化转变、熔化和其他相变。● DTA:通过将比较样品温度与参考物温度来识别关键事件的热分析方法。对放热/吸热、玻璃化转变和熔化事件的识别收集了有关阻抗事件的更多信息。方法比较:聚合物在发生玻璃化转变时,力学性能、比热、比热容等发生变化, 因此玻璃转化温度可以通过差示扫描量热法(DSC)、调制差示扫描量热法(MDSC)、热机械分析法(TMA)、动态热机械分析(DMA)来检测 目前药物的Tg’常用DSC来进行检测,它测量的是伴随玻璃化转变的热容变化。但软化和等温相变,或非常小的热足迹的相变,就其性质而言用热分析技术很难看到。然而,大多数相变都伴随着分子迁移率的变化,这是由于物理或化学重新定向导致溶液中的电感、电容和电阻中的一种或多种产生大的波动。由于电阻和热技术的协作,Lyotherm可在复杂的解决方案中发现更多的事件,并且经常比DSC识别更多信息。3.固体玻璃态转变温度Tg定义:材料从硬脆的玻璃态转变为柔软的,类似橡胶的高弹态时的温度。检测设备:DSC方法简介:通过程序控制温度的变化,在温度变化的同时,测量试样和参比物的功率差(热流率)与温度的关系,进而得到测试材料的玻璃化转变温度。4.共晶温度Teu/共熔温度Tm定义:制品预冻过程中,对于结晶体系,随着温度降低,当制品达到冰点以下时,体系中形成冰核,冰核逐渐增长,其余溶液中溶质的浓度逐渐提高,并在达到过饱和时析出结晶,温度持续降低直至剩余溶液完全固化为冰和溶质的结晶混合体,此时的温度即为共晶点。制品干燥过程中,随温度逐渐升高,完全凝固的溶质和溶剂开始融化,此时温度即为共熔点。检测设备:1. DSC(常用)2.冷冻状态分析仪Lyotherm方法简介:1. 差示扫描量热法,通过程序控制温度的变化,在温度变化的同时,测量试样和参比物的功率差(热流率)与温度的关系,进而得到测试材料的共晶共熔温度。 冷冻状态分析仪Lyotherm采用差热分析法(DTA)法是利用制品在冻结(或融化)时,因放热(或吸热)而使其自身温度发生变化。根据物料的这种物理现象,测得制品的共晶点(共熔点)5.冻干饼/冻干珠机械强度检测检测设备:Micropress机械强度测试仪方法简介:MicroPress是一种可以原位定量测定冻干饼强度和物理特性的仪器。通过设置参数和分析方法,MicroPress将能够分析您的冻干饼和冻干珠机械强度。通过机械挤压样品,测得应力和应变数据,从而获得杨氏模量和破坏时的*应力。研究杨氏模量和破坏时的*应力的意义:● 冻干珠/冻干蛋糕在运输过程中保持完好。● 筛选合适的工艺条件(例如在冷冻过程中使用的冷却速度)。● 筛选合适的辅料成分,使蛋糕更坚固耐用。● 蛋糕属性的定量测量可以用于比较,批内/批间一致性。● 对技术转移和放大至关重要。● 为遵循QbD方法的法规文件提供丰富数据支持。 6.莱奥德创冻干课程关注“莱奥德创冻干工场”官方公众号,获取冻干讲堂线上培训课程。莱奥德创冻干工场上海莱奥德创生物科技有限公司由德祥科技有限公司创办,专注于提供先进的冻干设备应用和制剂开发相关服务。莱奥德创冻干工场专注于提供先进的冻干设备应用和制剂开发相关服务,致力于促进中国生物医药技术创新升级,助力中国大健康行业的持续发展。基于对于冻干研发的一些考量,莱奥德创创建了金字塔冻干培训平台:包含了从冻干理论基础,到配方和工艺开发,再到放大及生产,以及进阶的设备管理和线上线下专题培训课程。课程结合了来自Biopharma的冻干理论培训课程体系、来自于莱奥德创产品经理及应用工程师的实践经验总结及国内外专家的专题培训内容。课程获取方式Step 1:关注公众号搜索关注“莱奥德创冻干工厂”公众号Step 2:点击菜单栏“冻干讲堂” Step 3:点击你感兴趣的课程Banner Step 4:开始学习7、寻求冻干服务解决方案?莱奥德创还专注于提供先进的冻干设备应用和制剂开发相关服务。提供冻干前后产品性能测试,配方和工艺开发,冻干工艺优化,冻干工艺转移/放大,小批量冻干生产,金字塔冻干系统培训等全方位冻干相关服务。
  • 2012年上半年仪器新品盘点:表界面及颗粒测试仪器
    新产品和新技术体现了相关行业的技术发展趋势,定期推出一定数量的新产品和新技术是一个仪器企业创新能力的具体表现。仪器信息网“半年新品盘点”旨在将最近半年内推出的新产品和新技术集中展示给广大用户,让大家对于感兴趣的领域有总体性了解,更多创新产品和更详细内容见新品栏目。 比表面分析仪   比表面分析仪是用来检测颗粒物质比表面积的专用设备,而比表面积测试方法主要包括动态色谱法和静态容量法,其中动态色谱法是将待测粉体样品装在U型的样品管内,使含有一定比例吸附质的混合气体流过样品,根据吸附前后气体浓度变化来确定被测样品对吸附质分子的吸附量 而静态法根据确定吸附量的方法的不同分为重量法和容量法 重量法是根据吸附前后样品重量变化来确定被测样品对吸附质分子的吸附量,由于分辨率低、准确度差、对设备要求很高等缺陷已很少使用 容量法是将待测粉体样品装在一定体积的一段封闭的试管状样品管内,向样品管内注入一定压力的吸附质气体,根据吸附前后的压力或重量变化来确定被测样品对吸附质分子的吸附量。   现在国际上比表面积分析仪的使用已经非常广泛,在国内也逐步得到了认识,因此涌现出了好多优秀的厂商,然而企业能够持续发展来源于它持续的创造力。下面列举国内外厂家2012年上半年推出的新产品,以飨读者。   2012年上半年的表面分析仪器主要有:北京精微高博科学技术有限公司全自动比表面积及真密度测试仪JW-BK224T、北京金埃谱科技有限公司物理吸附分析仪V-Sorb 4800、贝士德仪器科技(北京)有限公司高精度比表面积和孔隙度测定仪3H-2000PS2、瑞典百欧林科技有限公司上海代表处Theta QC光学接触角仪、威杰(香港)有限公司全自动表面能分析仪SEA、浙江泛泰仪器有限公司全自动微反评价设备4200。   从这些新产品的创新点可以看出未来表界面仪器的发展趋势。   北京精微高博科学技术有限公司全自动比表面积及真密度测试仪 产品型号:JW-BK224T   上市时间:2012年6月   北京精微高博科学技术有限公司独自开发设计静态容量法和动态色谱法两大类六种型号比表面仪器,其中静态容量法比表面及孔隙率测定仪是与国外同类产品相同质量和功能的仪器,JW-BK和JW-RB为精微高博独创的静态容量法比表面积及比表面及孔隙率测定仪,性能达到国外同类水平,深受国内用户欢迎。而JW-BK224T是精微高博的创新产品,该产品设有4个样品分析位,4个样品预处理位,测试系统与预处理系统可同时工作,互不干扰 比表面和真密度测试积聚一身的测试仪器!真密度测试:采用新颖独特的集装式管路设计,有效提高了真密度分析仪密封性,减小了基体腔自由体积空间,同时可有效提高整体测试系统的温度均匀性及抗各种外界干扰能力,有利于提高测试结果的重复性。   北京金埃谱科技有限公司物理吸附分析仪 产品型号:V-Sorb 4800   上市时间:2012年3月   全自动物理吸附分析仪V-Sorb 4800是金埃谱科技自主研发的全自动智能化比表面积和孔径分析仪器,采用静态容量法测试原理,并参考众多著名科研院所及500强企业应用案例,相比国内同类产品,金埃谱物理吸附分析仪多项独创技术的采用使产品整体性能更加完善, 该仪器采用进口4升大容量金属杜瓦瓶,在无需增加保温盖的条件下可连续进行72小时测试,无需添加液氮,可同时进行4个样品的分析和脱气处理,相比同类产品工作效率提高了一倍。整个测试系统采用模块化结构设计,完全自动化的设计理念,配以功能完善的测试软件,可实现夜间无人值守式自动测试,大大提高测试效率。   贝士德仪器科技(北京)有限公司高精度比表面积和孔隙度测定仪 产品型号:3H-2000PS2   上市时间:2012年1月   贝士德公司今年一月份刚刚推出的高精度比表面积和孔隙度测定仪3H-2000PS2增加了国内唯一的分子置换模式,对样品预处理模式进行了改进 该仪器增加了PO测试,PO测试对静态法比表面积和孔隙度测定仪的准确性和重复性有很大的作用.。另外,该仪器还获得了两项国家技术专利:静态法高精度比表面积和孔隙度测定仪的净化预处理装置(专利号:ZL201120136943.9) ,静态法比表面及孔径分析仪的饱和蒸汽压测试装置(专利号:ZL201120136959.X )。   瑞典百欧林科技有限公司上海代表处光学接触角仪 产品型号:Theta QC   上市时间:2012年2月   瑞典百欧林科技有限公司拥有Q-Sense, KSV, Attension, Nima, Osstell等品牌,主要产品为基于QCM-D专利技术的石英晶体微天平、LB膜分析仪,浸入成膜仪、表/界面张力仪,光学接触角仪、表面等离子共振仪、表面流变测试仪、表面红外测试仪等。在2012年一月刚刚推出的Theta QC 是一款设计精巧紧致的便携式光学接触角测试仪,可用于精确测试润湿、吸附、均一性、表面自由能、铺展性、吸收、清洁度和印刷适性等,用于快速在线检测和生产过程中的质量控制,可广泛应用于包装、涂料、印刷和材料工程等行业。与同类仪器相比,Theta QC的主要特点:1. 轻巧,灵活便携,适用于在线检测 2. 真正的无线测试:自带电池可连续工作8小时,测试数据可无线传输至远程电脑 3. 内置存储,可存200个数据点 4. 使用方便,软件界面友好。   威杰(香港)有限公司全自动表面能分析仪 产品型号:SEA   上市时间:2012年1月   iGC(反气相色谱法)-是一项的针对粉末、颗粒、纤维、薄膜、半固体的表面与体积性质的气相表征技术。iGC 表面能分析仪继续保持了SMS 公司15年来开拓历史的反气相色谱法的世界领导者地位。全自动表面能分析仪SEA代表了iGC技术的巨大进步。SEA创新的核心是其独特的多面注射系统。这个系统生成了具有最大精度和范围的溶剂脉冲,精确地产生样品空前的高和极低的表面覆盖范围的等温线。这使得非均匀分布的表面量的测量更加精准。Cirrus Plus 利用了iGC SEA的实验灵活性,提供广泛的,人性化的数据分析,并可以单击生成报表,帮您最大程度的运用iGC数据。 浙江泛泰仪器有限公司全自动微反评价设备 产品型号:4200   上市时间:2012年3月   浙江泛泰仪器有限公司在2012年3月推出了这款全自动微反评价设备4200,装置采用框架式结构,模块化设计,分为气体减压、进料、反应、产品收集和放空等区域,且该装置反应各部件可以根据用户的具体需求,做相应的调整 该仪器的控制装置能够自动控制气体和液体流量,多段式反应炉的温度 此外,全自动微反评价设备主要用来进行催化剂或其他物质的固定床微反评价,可以实现同时多路气体和多路液体进样,并使用MFC和液体计量泵计量 反应器可以支持1200度或20Mpa的操作压力,能够设计成桌面型、小型立式、DCS控制型、小试装置等。 颗粒/粉体流动性测试   随着颗粒技术的发展,颗粒测试技术已经受到广泛的关注与重视. 近年来颗粒测试技术进展很快,表现在以下几个方面:1) 激光粒度测试技术更加成熟2) 图像颗粒分析技术东山再起3) 颗粒计数器不可替代4) 纳米颗粒测试技术有待突破5) 光子相关技术独树一帜6) 颗粒在线测试技术正在兴起。其中,粒度仪是用物理的方法测试固体颗粒的大小和分布的一种仪器。根据测试原理的不同分为沉降式粒度仪、沉降天平、激光粒度仪、光学颗粒计数器、电阻式颗粒计数器、颗粒图像分析仪等。另外,测定粉末流动性的仪器称为粉末流动仪,也叫霍尔流速计。由漏斗、底座和接粉器等部件组成。因为在工业生产中,粉体的颗粒形状、细度、粒度分布和粘聚性,会直接影响产品的质量,所以不管是颗粒度的测试还是粉体流动性的测试在实际的应用中都很为重要,选用仪器分析检测也尤为重要。   2012年上半年的颗粒或者粉体流动性测试仪器的新品主要有:珠海欧美克仪器有限公司生产的激光粒度仪LS-C(III)型干湿二合一和英国Freeman Technology公司(大昌华嘉商业(中国)有限公司代理)生产的FT4多功能粉末流动性测试仪。   从这些新产品的创新点可以看出未来试验机行业的发展趋势。   珠海欧美克仪器有限公司激光粒度仪 产品型号:LS-C(III)   上市时间:2012年1月   欧美克是一家专注于粒度检测与控制技术的研发与生产的公司,是中国粒度检测仪器第一大制造企业。刚刚面世的这款激光粒度仪采用独有的大角散射光的球面接收技术(专利号:95223756.3),对透镜后傅立叶变换结构,将大角探测器布置在适当的球面上,以实现大角散射光的精确聚焦 该仪器采用一体化激光发射器(专利号:00228952.0),有效降低了激光管热变形、外界机械振动对仪器稳定性的影响。自动对中系统步进精度达到0.5微米,使用户操作更为方便 湿法进样系统采用增压泵,转速达5000转/分,相较于蠕动泵能有效实现大颗粒的循环 干法进样系统振动电机无极可调,实现遮光比的有效控制 测试窗口材质采用高品质光学材料,窗口构件采用全不锈钢材,耐磨、易清洗,维护方便 光路系统采用全封闭设计,防止灰尘污染及外界光污染。   大昌华嘉商业(中国)有限公司多功能粉末流动性测试仪 产品型号:FT4   上市时间:2012年2月   国外高技术仪器公司众多,但是他们中很多公司并不能全面理解中国文化和市场,在拓展中国市场方面“心有余而力不足”,因此急需诸如华嘉这样专注市场拓展的贸易代理公司的帮助。早期,华嘉总是搜寻一些大公司或第一品牌的公司进行合作,而如今,华嘉更加倾向于专业型企业,同时这些企业也必须在他们所专注的领域具有领导地位或者拥有创新的技术。英国Freeman Technology公司就是这样的一家优质公司。今年4月份推出的最新一代FT4多功能粉末流动性测试仪,利用专利的粉末均匀化预处理,通过测量粉末的动力学性质,剪切性质和包含压缩性、透气性和密度在内的粉末整体特性,给出粉末高重复性的流动性质的定量数据,在此之前,没有任何其他仪器可以做到这些。除此以外,一些与加工过程有关的变量,如贮存时间、静电、结团、颗粒偏析、颗粒破碎或湿法制粒时的含水量等也都可以由FT4获得评估,真正实现了粉末在实际应用环境中的定量表征。
  • 预制菜包装密封性测试仪首选真空负压气泡法原理介绍
    一、引言随着预制菜市场的不断发展,包装密封性测试已成为保障食品品质和安全的重要环节。真空负压气泡法作为一种先进的测试方法,因其准确、高效的特点,逐渐成为预制菜包装密封性测试的首选方案。本文将详细介绍真空负压气泡法的原理及其在预制菜包装密封性测试中的应用。二、真空负压气泡法原理真空负压气泡法是一种基于压力差或真空度变化的测试方法,用于检测包装的密封性。该方法的原理在于,通过模拟包装在不同环境下的压力变化,观察包装内部是否出现气泡,从而判断包装的密封性是否良好。在测试过程中,首先将预制菜包装放入一个密封的测试腔体内,然后通过抽真空的方式使腔内形成负压。随着负压的增加,如果包装存在微小的泄漏点,空气将通过这些泄漏点进入包装内部,形成可见的气泡。通过观察气泡的产生和位置,可以准确地找到包装的泄漏点,进而判断其密封性能是否合格。三、真空负压气泡法在预制菜包装密封性测试中的应用真空负压气泡法在预制菜包装密封性测试中具有广泛的应用。首先,该方法能够准确、快速地检测出包装中可能存在的泄漏点,帮助生产厂家及时发现并改进包装问题。其次,通过调节负压的压力,可以适应不同类型的包装材料和密封要求,使得测试更加具有针对性和实用性。此外,真空负压气泡法还具有操作简单、测试成本低廉等优点,使得其在预制菜包装行业中得到了广泛的应用。四、预制菜包装密封性测试仪的选择与使用在选择预制菜包装密封性测试仪时,需要考虑多种因素。首先,要确保测试仪具有准确的测试精度和可靠的稳定性,以保证测试结果的准确性和可靠性。其次,测试仪应具备简单易懂的操作界面和友好的用户体验,方便用户进行快速、高效的测试操作。此外,测试仪的价格、售后服务等因素也应纳入考虑范围。在使用预制菜包装密封性测试仪时,需要遵循一定的操作规范。首先,要确保测试环境的清洁和干燥,避免外界因素对测试结果的影响。其次,要正确放置预制菜包装,使其与测试仪的测试腔体紧密贴合,避免漏气现象的发生。同时,要根据实际测试需求,合理设置负压的压力和测试时间等参数。五、结论真空负压气泡法作为一种先进的预制菜包装密封性测试方法,具有准确、高效、操作简单等优点,在预制菜包装行业中得到了广泛的应用。通过选择适合的预制菜包装密封性测试仪,并遵循正确的操作规范,生产厂家可以及时发现并解决包装问题,保障食品的品质和安全。未来,随着预制菜市场的不断扩大和消费者对食品品质要求的不断提高,真空负压气泡法将在预制菜包装密封性测试中发挥更加重要的作用。
  • 动态热机械分析仪原理简介
    p   动态热机械分析(或称动态力学分析)是在程序控温和交变应力作用下,测量试样的动态模量和力学损耗与温度或频率关系的技术,使用这种技术测量的仪器就是动态热机械分析仪(Dynamic mechanical analyzer-DMA)。 br/ /p p   DMA仪器的结构及重要部件如图所示: /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/26b5a0aa-c61a-4937-9512-91ce4103c5fd.jpg" title=" DMA结构.jpg" width=" 400" height=" 238" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" style=" width: 400px height: 238px " / /p p style=" text-align: center " strong DMA的结构示意图(左:一般DMA的结构 右:改进型DMA的结构) /strong /p p style=" text-align: center " 1.基座 2.高度调节装置 3.驱动马达 4驱动轴 5.(剪切)试样 6.(剪切)试样夹具 7.炉体 8.位移传感器(线性差动变压器LVDT) 9.力传感器 /p p   DMA核心的部件有驱动马达、试样夹具、炉体、位移传感器、力传感器。 /p p strong 驱动马达 /strong —以设定的频率、力或位移驱动驱动轴 /p p strong 试样夹具 /strong —DMA依据所选用夹具的不同,可采用如图所示的不同测量模式: /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/18bffd85-0be9-4361-927f-8be409b209c8.jpg" title=" DMA测量模式.jpg" width=" 400" height=" 152" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" style=" width: 400px height: 152px " / /p p style=" text-align: center " strong DMA测量模式 /strong /p p style=" text-align: center " 1.剪切 2.三点弯曲 3.双悬臂 4.单悬臂 5.拉伸或压缩 /p p strong 炉体 /strong —控制试样服从设定的温度程序 /p p strong 位移传感器 /strong —测量正弦变化的位移的振幅和相位 /p p strong 力传感器 /strong —测量正弦变化的力的振幅和相位。一般DMA没有力传感器,由传输至驱动马达的交流电来确定力和相位 /p p strong 刚度、应力、应变、模量、几何因子的概念: /strong /p p   力与位移之比称为刚度。刚度与试样的几何形状有关。 /p p   归一化到作用面面积A的力称为机械应力或应力σ(单位面积上的力),归一化到原始长度L sub 0 /sub 的位移称为相对形变或应变ε。应力与应变之比称为模量,模量具有物理上的重要性,与试样的几何形状无关。 /p p   在拉伸、压缩和弯曲测试中测得的是杨氏模量或称弹性模量,在剪切测试中得到的是剪切模量。 /p p   在动态力学分析中,用力的振幅FA和位移的振幅LA来计算复合模量。出于实用的考虑,用所谓的几何因子g将刚度和模量两个量的计算标准化。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/feb82561-d2c4-43db-a8c4-44864e46f3b1.jpg" title=" DMA-1.jpg" / /p p 可得到 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/c69705fc-1d40-430b-ab24-80b16e80df41.jpg" title=" DMA-2.jpg" / /p p F sub A /sub /L sub A /sub 为刚度。所以测定弹性模量的最终方程为 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/08ff85ae-0c32-4333-a18d-1aef926a698d.jpg" title=" DMA-3.jpg" / /p p 模量由刚度乘以几何因子得到。 /p p   各种动态热机械测量模式及几何因子的计算公式见下表: /p p style=" text-align: center " 表1 DMA测量模式及其试样几何因子的计算公式 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/1a1ebfe9-d3d3-4205-b263-c6348668361f.jpg" title=" DMA测量模式及其试样几何因子的计算公式.jpg" width=" 400" height=" 276" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" style=" width: 400px height: 276px " / /p p   注:表中b为厚度,w为宽度,l为长度。 /p p strong DMA测试的基本原理: /strong /p p   试样受周期性(正弦)变化的机械振动应力的作用,发生相应的振动应变。测得的应变往往滞后于所施加的应力,除非试样是完全弹性的。这种滞后称为相位差即相角δ差。DMA仪器测量试样应力的振幅、应变的振幅和应力与应变间的相位差。 /p p   测试中施加在试样上的应力必须在胡克定律定义的线性范围内,即应力-应变曲线起始的线性范围。 /p p   DMA测试可在预先设定的力振幅下或可在预先设定的位移振幅下进行。前者称为力控制的实验,后者称为位移控制的实验。一般DMA只能进行一种控制方式的实验。改进型DMA能在实验过程中自动切换力控制和位移控制方式,保证试样的力和位移变化不超出程序设定的范围。 /p p strong 复合模量、储能模量、损耗模量和损耗角的关系: /strong /p p   DMA分析的结果为试样的复合模量M sup * /sup 。复合模量由同相分量M& #39 (或以G& #39 表示,称为储能模量)和异相(相位差π/2)分量M& #39 & #39 (或以G& #39 & #39 表示,称为损耗模量)组成。损耗模量与储能模量之比M& #39 & #39 /M& #39 =tanδ,称为损耗因子(或阻尼因子)。 /p p   高聚物受到交变力作用时会产生滞后现象,上一次受到外力后发生形变在外力去除后还来不及恢复,下一次应力又施加了,以致总有部分弹性储能没有释放出来。这样不断循环,那些未释放的弹性储能都被消耗在体系的自摩擦上,并转化成热量放出。 /p p   复合模量M sup * /sup 、储能模量M& #39 、损耗模量M& #39 & #39 和损耗角δ之间的关系可用下图三角形表示: /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/51080aa0-2961-4541-81f5-b04011690e46.jpg" title=" 复合模量三角形关系.jpg" width=" 400" height=" 191" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" style=" width: 400px height: 191px " / /p p   储能模量M& #39 与应力作用过程中储存于试样中的机械能量成正比。相反,损耗模量表示应力作用过程中试样所消散的能量(损耗为热)。损耗模量大表明粘性大,因而阻尼强。损耗因子tanδ等于黏性与弹性之比,所以值高表示能量消散程度高,黏性形变程度高。它是每个形变周期耗散为热的能量的量度。损耗因子与几何因子无关,因此即使试样几何状态不好也能精确测定。 /p p   模量的倒数成为柔量,与模量相对应,有复合柔量、储能柔量和损耗柔量。对于材料力学性能的描述,复合模量与复合柔量是等效的。 /p p & nbsp & nbsp 通常可区分3种不同类型的试样行为: /p p 纯弹性—应力与应变同相,即相角δ为0。纯弹性试样振动时没有能量损失。 /p p 纯粘性—应力与应变异相,即相角δ为π/2。纯粘性试样的形变能量完全转变成热。 /p p 粘弹性—形变对应力响应有一定的滞后,即相角δ在0至π/2之间。相角越大,则振动阻尼越强。 /p p & nbsp & nbsp DMA分析的各个物理量列于下表: /p p style=" text-align: center " 表2 DMA物理量汇总 /p table border=" 1" cellspacing=" 0" cellpadding=" 0" align=" center" tbody tr class=" firstRow" td width=" 284" style=" border-right: none border-bottom: none border-left: none border-top: 1px solid windowtext padding: 0px 7px " p style=" text-align:center" span style=" font-family:宋体" 应力 /span /p /td td width=" 284" style=" border-right: none border-bottom: none border-left: none border-top: 1px solid windowtext padding: 0px 7px " p style=" text-align:center" span style=" font-family:& #39 Times New Roman& #39 ,& #39 serif& #39 " σ(t)=σ sub A /sub sinωt=F sub A /sub /Asinωt /span /p /td /tr tr td width=" 284" style=" border-width: initial border-style: none border-color: initial padding: 0px 7px " p style=" text-align:center" span style=" font-family:宋体" 应变 /span /p /td td width=" 284" style=" border-width: initial border-style: none border-color: initial padding: 0px 7px " p style=" text-align:center" span style=" font-family:& #39 Times New Roman& #39 ,& #39 serif& #39 " ε(t)=ε sub A /sub sin(ωt+δ)=L sub A /sub /L sub 0 /sub sin(ωt+δ) /span /p /td /tr tr td width=" 284" style=" border-width: initial border-style: none border-color: initial padding: 0px 7px " p style=" text-align:center" span style=" font-family:宋体" 模量 /span /p /td td width=" 284" style=" border-width: initial border-style: none border-color: initial padding: 0px 7px " p style=" text-align:center" span style=" font-family:& #39 Times New Roman& #39 ,& #39 serif& #39 " M*(ω)=σ(t)/ε(t)=M’sinωt+M’’cosωt /span /p /td /tr tr td width=" 284" style=" border-width: initial border-style: none border-color: initial padding: 0px 7px " p style=" text-align:center" span style=" font-family:宋体" 模量值 /span /p /td td width=" 284" style=" border-width: initial border-style: none border-color: initial padding: 0px 7px " p style=" text-align:center" span style=" font-family:& #39 Times New Roman& #39 ,& #39 serif& #39 " |M*|=σ sub A /sub /ε sub A /sub /span /p /td /tr tr td width=" 284" style=" border-width: initial border-style: none border-color: initial padding: 0px 7px " p style=" text-align:center" span style=" font-family:宋体" 储能模量 /span /p /td td width=" 284" style=" border-width: initial border-style: none border-color: initial padding: 0px 7px " p style=" text-align:center" span style=" font-family:& #39 Times New Roman& #39 ,& #39 serif& #39 " M’(ω)=σ sub A /sub /ε sub A /sub cosδ /span /p /td /tr tr td width=" 284" style=" border-width: initial border-style: none border-color: initial padding: 0px 7px " p style=" text-align:center" span style=" font-family:宋体" 损耗模量 /span /p /td td width=" 284" style=" border-width: initial border-style: none border-color: initial padding: 0px 7px " p style=" text-align:center" span style=" font-family:& #39 Times New Roman& #39 ,& #39 serif& #39 " M’’(ω)=σ sub A /sub /ε sub A /sub sinδ /span /p /td /tr tr td width=" 284" style=" border-top: none border-right: none border-left: none border-bottom: 1px solid windowtext padding: 0px 7px " p style=" text-align:center" span style=" font-family:宋体" 损耗因子 /span /p /td td width=" 284" style=" border-top: none border-right: none border-left: none border-bottom: 1px solid windowtext padding: 0px 7px " p style=" text-align:center" span style=" font-family:& #39 Times New Roman& #39 ,& #39 serif& #39 " tanδ=M’’(ω)/M’(ω) /span /p /td /tr /tbody /table p strong 温度-频率等效原理 /strong /p p   如果在恒定负载下,分子发生缓慢重排使应力降至最低,材料因此而随时间进程发生形变 如果施加振动应力,因为可用于重排的时间减少,所以应变随频率增大而下降。因此,材料在高频下比在低频下更坚硬,即模量随频率增大而增大 随着温度升高,分子能够更快重排,因此位移振幅增大,等同于模量下降 在一定频率下在室温测得的模量与在较高温度、较高频率下测得的模量相等。这就是说,频率和温度以互补的方式影响材料的性能,这就是温度-频率等效原理。因为频率低就是时间长(反之亦然),所以温度-频率等效又称为时间-温度叠加(time-temperature superposition-TTS)。 /p p   运用温度-频率等效原理,可获得实验无法直接达到的频率的模量信息。例如,在室温,几千赫兹下橡胶共混物的阻尼行为是无法由实验直接测试得到的,因为DMA的最高频率不够。这时,就可借助温度-频率等效原理,用低温和可测频率范围进行的测试,可将室温下的损耗因子外推至几千赫兹。 /p p strong 典型的DMA测量曲线: /strong /p p   DMA测量曲线主要有两大类,动态温度程序测量曲线和等温频率扫描测量曲线。 /p p   动态温度程序测量曲线,是在固定频率的交变应力条件下,以一定的升温速率(由于试样较大,通常速率较低,以1~3K/min为佳),进行测试。得到的是以温度为横坐标、模量为纵坐标的图线,图中可观察储能模量G& #39 ,损耗模量G& #39 & #39 ,和损耗因子tanδ随温度的变化曲线,反应了试样的次级松弛、玻璃化转变、冷结晶、熔融等过程。 /p p   等温频率扫描测量曲线,是在等温条件下,进行不同振动频率应力作用时的扫描测试。得到的是以频率为横坐标、模量为纵坐标的图线,图中可观察储能模量G& #39 ,损耗模量G& #39 & #39 ,和损耗因子tanδ随频率的变化曲线。等温测试的力学松弛行为与频率的关系又称为力学松弛谱,依据温度-频率等效原理,可将不同温度条件下的力学松弛谱沿频率窗横向移动,来得到对应于不同温度时的模量值。 /p
  • 滚球法初粘性测试仪和环形初粘力测试仪检测的是同一种性能吗
    在探讨滚球法初粘性测试仪与环形初粘力测试仪是否检测同一种性能之前,我们首先需要深入理解这两种测试仪器的工作原理、应用场景以及它们各自所侧重测量的物理属性。通过对比分析,我们可以更清晰地认识到两者之间的异同点。一、测试原理与机制滚球法初粘性测试仪工作原理:滚球法初粘性测试仪,顾名思义,是通过观察特定重量的钢球在倾斜的试样表面滚落的最远距离,来评估材料的初粘性。测试时,将试样水平固定在测试台上,上方放置一定质量的钢球,并逐渐调整测试台的倾斜角度,直至钢球开始滚动并记录下滚动的最远距离。这个距离反映了材料表面对钢球的初始粘附能力,即初粘性。机制解析:此方法的核心在于模拟了材料在实际应用中,与轻小物体接触时产生的瞬间粘附效果。它侧重于测量材料表面的动态粘附特性,即在一定条件下,材料表面能够短暂保持接触物体不立即脱落的能力。环形初粘力测试仪工作原理:环形初粘力测试仪则采用了不同的测试原理。它利用一个特定形状和尺寸的环形压头,以恒定的速度或压力压在试样上,随后将环形压头与试样分离,通过测量分离过程中所需的最大力或能量,来量化材料的初粘力。这个过程模拟了材料在受到外力作用时,抵抗分离所需的力学性能。机制解析:环形初粘力测试仪更多地关注于材料表面在静态或准静态条件下的粘附强度,即材料表面与另一物体接触并尝试分离时,所展现出的抵抗分离的能力。这种测试方法对于评估材料的密封性、粘接强度等方面具有重要意义。二、检测性能的差异动态与静态的区分从上述原理可以看出,滚球法初粘性测试仪侧重于测量材料表面的动态粘附特性,即材料在受到外力作用(如倾斜角度变化导致的重力作用)时,表面能够短暂保持接触物体不脱落的能力。而环形初粘力测试仪则更侧重于评估材料在静态或准静态条件下的粘附强度,即抵抗分离所需的最大力或能量。应用场景的不同这两种测试方法的应用场景也因此而有所差异。滚球法初粘性测试仪因其简单快捷、易于操作的特点,广泛应用于胶带、不干胶、保护膜等材料的初粘性评估。它能够有效反映材料在实际使用过程中的粘附表现,为产品质量的控制提供重要依据。而环形初粘力测试仪则更适用于需要精确测量材料粘附强度的场合,如密封材料、粘合剂等领域的研发与质量控制。三、综合分析与结论综上所述,滚球法初粘性测试仪与环形初粘力测试仪虽然都涉及对材料初粘性能的测试,但它们所检测的具体性能并不完全相同。滚球法侧重于材料表面的动态粘附特性,而环形初粘力测试仪则更关注于静态或准静态条件下的粘附强度。因此,在选择测试方法时,应根据具体的应用场景和测试需求来确定使用哪种仪器,以确保测试结果的准确性和可靠性。此外,值得注意的是,随着科技的进步和测试技术的发展,新的测试方法和仪器不断涌现。在实际应用中,我们还可以结合多种测试手段,对材料的粘附性能进行全面、深入的评估,以更好地满足产品研发、质量控制以及市场应用的需求。总之,滚球法初粘性测试仪与环形初粘力测试仪各有其独特的测试原理和应用场景,它们共同构成了材料粘附性能测试领域的重要工具。通过科学合理地选择和使用这些工具,我们可以更加准确地了解材料的粘附性能,为相关领域的研发和创新提供有力支持。
  • 2013年颗粒测试仪器年度盘点
    激光粒度仪  目前,激光粒度仪核心技术发展已相当成熟,且国内外暂无突破性的激光粒度仪新技术问世,因此,近年来激光粒度仪生产商推向市场的新品多为升级产品,追求测量范围更宽、精度更高。LA-960激光粒度仪(详细性能参数)  例如,HORIBA在BCEIA 2013期间推出了LA950激光粒度仪的升级版LA960。LA960特别为大颗粒样品单独设置了进样系统,因此配有两个单独的干法进样器,这使得LA960拥有超宽的颗粒粒径测量范围(0.01-5000&mu m),测量精度可达到± 0.6%。EliteZizer多角度粒度分析仪(详细性能参数)  2013年7月,美国布鲁克海文推出的EliteZizer多角度粒度分析仪结合了背向光散射技术与传统动态光散射技术,具备15° 、90° 与173° 三个散射角度,可同时兼顾大、小颗粒的散射光信号。该新品的另一大特点是高浓度粒度分析,浓度测量上限可达到40%w/v。  除新品策略外,激光粒度仪生产商的关注重点开始转向&ldquo 捆绑式&rdquo 合作。  例如,2013年5月,占据市场份额最大的激光粒度仪生产商马尔文,与耐驰研磨与分散事业部达成市场合作协议。借此协议,马尔文的Mastersizer 3000激光粒度仪将作为耐驰研磨机输出颗粒的常规粒径检测仪器,在耐驰全球主要的市场(包括中国在内)的测试实验室推广使用。  作为颗粒测试仪器市场中的主流产品,当前市场中激光粒度仪产品的质量成熟度较高,用户更换仪器的周期较长,因此,激光粒度仪在国内部分传统应用行业的市场饱和度不断增高。有业内专家表示,受我国光伏行业持续低迷的影响,激光粒度仪在国内磨料行业的销量不断缩减。2013年中国激光粒度仪的市场销量基本与去年持平,未有明显增长。  不过,该专家还表示,激光粒度仪的应用非常广泛,光伏行业的不景气并不影响中国激光粒度仪市场的大环境。随着我国医药、涂料、石油化工等行业的需求不断提升,国内激光粒度仪市场将有希望进一步打开,激光粒度仪生产商应该注重这些领域的开发应用工作。  纳米粒度仪  相比激光粒度仪市场的&ldquo 冷清&rdquo ,2013年的纳米粒度仪市场活跃度比较高。业内专家表示,纳米粒度仪的价格较高,其用户主要集中在仪器采购经费充足的科研院所和高校。借助于纳米技术、生命科学的研究热潮,近年来,中国纳米粒度仪市场销量不断提升,已成为各大颗粒测试仪器生产商关注的焦点。  2013年9月,马尔文以1500万英镑成功收购NanoSight,通过获取NanoSight的独特纳米颗粒跟踪分析技术,实现了与自身纳米粒度仪zetasizer系列的互补。借此交易,马尔文即将推出NanoSight系列纳米颗粒测量系统,继续巩固其在中国乃至全球的市场地位。DelsaMax Pro纳米粒度及Zeta电位仪(详细性能参数)  贝克曼库尔特在Pittcon 2013推出DelsaMax系列纳米粒度及Zeta电位仪,DelsaMax系列拥有一个光源和两个独立检测系统,可以实现并行测量,即一次加样可同步进行纳米粒径测量与Zeta电位分析,且测量时间仅需1秒钟,属于世界首创。SALD-7500nano纳米粒度仪(详细性能参数)  2013年8月,岛津在中国市场推出了一款纳米粒度仪SALD-7500nano,并在此基础上打造出了一款Aggregates Sizer凝集性评价系统。该评价系统是专门针对生物医药品推出的,特别适用于SVP(0.1~10&mu m)区域聚合体的粒度及浓度分析测定,能够在最短的1秒间隔定量监测聚合过程。Winner801光子相关纳米粒度仪(详细性能参数)  相对于国外厂商的活跃,今年国内的纳米粒度仪生产商也有很大突破。2013年年底,济南微纳承担的&ldquo 基于动态光散射原理的光子相关纳米粒度仪&rdquo 项目通过专家验收。据了解,该项目研制出了国内首款采用数字相关器的纳米粒度仪Winner801,据业内专家表示,这款Winner801光子相关纳米粒度仪还是经得起市场考验的。另据消息,济南微纳目前正准备上市前的最后工作 若济南微纳成功上市,其将成为国内第一家上市的颗粒测试仪器厂商。  颗粒图像分析仪  对于不规则形状的颗粒样品,单一地测试其粒度分布,并不能完全体现其物理特性,颗粒的形状特征对样品的物理特性也有很大影响。颗粒图像分析仪就是这样一种兼备粒度粒形测试功能的颗粒测试仪器。随着动态图像处理技术的引入,颗粒图像分析仪近些年有了快速的发展。BT-2800动态图像粒度粒形分析系统(详细性能参数)  不规则形状的颗粒测试过程容易出现离焦现象,而丹东百特2013年推出的BT-2800动态图像粒度粒形分析系统则选择采用了鞘流技术(流体聚焦技术),该技术使颗粒队列正好位于镜头的焦平面上,避免了离焦现象。同时采用高速CCD、精密柱塞泵和快速颗粒图像识别技术,BT-2800每分钟能拍摄并处理1-5万个颗粒,特别适用于针状颗粒样品的长径比分析。BT-2900干法图像粒度粒形分析系统(详细性能参数)  丹东百特同期推出的BT-2900干法图像粒度粒形分析系统可以说是BT-2800的互补型产品,属于干法进样系统。该产品是在在颗粒自由下落过程中随机拍摄通过镜头的颗粒图像,并进行快速识别和处理,丹东百特对此形容为&ldquo 瀑布&rdquo 分散技术,适用于粗的、粒状材料的粒度粒形分析。  还值得一提的是,一直专注于颗粒测试仪器&ldquo 精耕细作&rdquo 的丹东百特,2013年还&ldquo 跨行&rdquo 研发了PM2.5监测仪器,目前第一版PM2.5样机已在多个监测单位安装试用。或许是看中了目前环境空气监测仪器市场的大好商机,抑或是基于自身多年累积的颗粒测试技术研发经验,丹东百特&ldquo 冒险&rdquo 挤进这个早已高手云集的中国环境监测仪器市场。丹东百特的PM2.5监测仪器能否经得起时间和市场的考验?不妨让我们拭目以待!  颗粒计数器Multisizer4库尔特颗粒计数及粒度分析仪(详细性能参数)  2013年4月,贝克曼库尔特还推出了一款Multisizer4库尔特颗粒计数及粒度分析仪。Multisizer4是其经典产品Multisizer3的升级版,继续沿用库尔特原理,还引入了数码脉冲处理器(DPP)技术,提高了Multisizer4灵敏度,可广泛应用在生物技术、细胞生物学、石油化工等行业。  2013年年底,丹纳赫集团(贝克曼库尔特母公司)决定重新定义颗粒特性业务,将贝克曼库尔特的颗粒特性业务与哈希公司的颗粒计数业务进行合并,哈希公司颗粒计数业务员工将逐渐整合进贝克曼库尔特的颗粒特性团队,此举将有助于进一步扩大颗粒计数与分析市场份额。pld-0201液压油污染度检测仪(详细性能参数)  油液中颗粒物质是液压系统发生故障及液压元件过早磨损或损坏的主要原因,因此,油液中颗粒污染物质控制与检测是现代液压系统及润滑系统式工况检测和故障诊断的必备手段。2013年3月,英国普洛帝推出了一款pld-0201液压油污染度检测仪。其采用光阻法(遮光式)原理,可以对液压油、润滑油等油液进行固体颗粒污染度检测,及对有机液体、聚合物溶液进行不溶性微粒的检测。  在线粒度测试仪  此前,曾有业内人士预测,在线颗粒测试的需求量将远远大于实验室,未来在线颗粒测试技术将成为颗粒行业竞争的焦点。 APAS在线粒度分析仪(详细性能参数)  随着技术的进步,在线测量颗粒的大小分布变的相对简单。但是对于不规则的结晶颗粒,基于衍射方法或某些反射法原理的仪器测量精度有时并不能满足用户需求。2013年开始在中国上市德国sequip的APAS在线粒度分析仪采用了高速扫描办法,测量出颗粒的投影面积,并由此准确得到了不规则颗粒的大小和分布,检测下限可达到120nm。(编辑:刘玉兰)
  • SDL Atlas织物测试新技术仪器将亮相上海国际纺织机械展
    随着服饰行业对高性能织物的需求越来越高,7月份即将在上海举办的ITMA Asia + CITME 2008展会上,SDL Atlas 将推出三款新测试仪器,能可靠地测试和评估高性能新型织物的行为和特征。 2008年7月27-31日在上海新国际博览中心E3A04展台,SDL Atlas 的产品专家将会向参观者演示耐静水压测试仪(Hydrostatic Head Tester)、透气性测试仪(Air Permeability Tester)、液态水份管理测试仪(MMT Liquid Moisture Management Tester)并且回答相关的问题。全球纺织机械和测试设备生产商对ITMA Asia + CITME 展会非常感兴趣且相当满意。 耐静水压测试仪符合EN 20811 和AATCC 127测试标准,易操作且能快速测试一定压力下织物的拒水性能,测试结果具有可靠性与重复性。此仪器适合各种织物,包括拒水和防水处理。 由于透气性测试仪的先进技术,此仪器能测试纺织织物的透气性能,包括机织物、非机织物、气囊织物、毯、绒毛织物、针织物、层状织物、绒织物。此仪器还能测试通过黏厚、弹性多孔物件的气流,比如聚氨酯泡沫。 透气性测试仪符合多种测试标准,其中包括ASTM D 737、D3574、ISO 9237. SDL Atlas 来自国外和国内的所有同事将继续密切关注液态水份管理测试仪。此仪器能测试与评估织物的舒适性能,以便提高织物的舒度。在市场占主导地位的许多动动服与功能织物生产商的研发与质量控制部都使用此测试仪器,并且获得了相当高的认可。 SDL Atlas可为用户提供一站式的全面的纺织测试品、物料、消耗品及服务。我们在英国、美国、香港及中国均设有办事处,并在全球100多个国家设有代理处。SDL Atlas可以为全球各地的客户提供全方位的服务。我们始终致力于为为客户提供最优惠、最完善的解决方案。
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