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隔热隔音绝缘热辐射测试仪

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隔热隔音绝缘热辐射测试仪相关的资讯

  • 中国铁道科学研究院订购莫帝斯热辐射火焰传播测试仪
    p铁科院始建于1950年,是我国铁路唯一的多学科、多专业的综合性研究机构。按照国家科技体制改革的总体部署,根据铁道部《关于铁道部科学研究院转制方案的批复》(铁政法函[2000]461号)要求,2000年开始由事业单位转制为企业单位。目前已发展成为集科技创新、技术服务、成果转化、咨询监理、检测认证、人才培养等业务为一体的大型科技型企业。/pp /pp铁科院下设17个单位,包括机车车辆研究所、铁道建筑研究所、通信信号研究所、运输及经济研究所、金属及化学研究所、电子计算技术研究所、节能环保劳卫研究所(铁路节能环保技术中心、铁路卫生技术中心)、标准计量研究所(铁道部产品质量监督检验中心、中铁铁路产品认证中心、国家轨道衡计量站、国家铁路罐车容积计量站)、科学技术信息研究所、基础设施检测研究所(铁道部基础设施检测中心)、铁道科学技术研究发展中心、国家铁道试验中心、铁道技术研修学院(铁路继续教育培训中心)、铁科院(北京)工程咨询有限公司、深圳研究设计院、后勤服务中心、嘉苑饭店。院属全资公司32个、控股公司7个。/pp铁科院现有职工5800余人。其中中国工程院院士2人,双聘院士1人;百千万人才工程国家级人选2人,享受国家政府特殊津贴的科技人员193人,现任铁路专业技术带头人22名。/pp /pp铁科院拥有亚洲唯一的国家环行铁道试验基地,以及国家铁路智能运输系统工程技术研究中心、高速铁路系统试验国家工程实验室、高速铁路轨道技术国家重点实验室、机车和动车组牵引与控制国家重点实验室、国家城市轨道交通装备试验线等5个国家级实验室,装备有各类专业实验室40余个,实验装备6991台套。/pp /ppimg style="WIDTH: 448px HEIGHT: 436px" title="37-IMO火焰传播测试仪-500k.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201509/uepic/2d99eb84-6fa2-4b05-b4aa-12de77bbbe1c.jpg" width="633" height="634"//pp近日,中国铁道科学研究院金属及化学研究所订购莫帝斯IMO热辐射火焰传播测试仪,用于轨道交通非金属材料的测试及研究。这是继公安部四川消防研究所、国家船舶制品检测中心、广州建筑工业研究院有限公司、中国南车株洲时代新材有限公司以及江苏科技大学后的该测试仪器的第六个客户。/pp /pp莫帝斯所生产的IMO热辐射火焰传播测试仪,充分吸收了国外先进仪器的制造经验,结合了更为现代的燃气和空气混合及控制方式,热辐射通量曲线同标准完美符合,质量上乘,深受使用客户的信赖。/pp /pp相信和中国铁道科学研究院金属及化学研究的再度合作,可为我国轨道交通阻燃事业提供强有力的设备保障,同时为我国高铁的安全运行保驾护航!/p
  • 借助FLIR T640,意大利建筑团队成功分析和诊断外部隔热系统
    随着城市建设的高速发展,我国的建筑能耗逐年大幅度上升,建筑总能耗已达全国能源总消耗量的45%。其中空调、采暖造成的能耗约占60%~70%。因此,建筑外部隔热系统在施工领域变得日趋重要。为了检测新建或已有建筑上大面积外部隔热系统是否安装,以及评估这些隔热产品的热性能,由意大利隔热隔音协会(ANIT)在内的多家公司组成的团队,在FLIR红外热像仪的帮助下,开展了一个研究项目。ANIT与该组织的两个会员企业(即:Caparol与FLIR Systems)发起了一项关于辨识隔热系统与安装异常现象的研究。该研究由Tep srl进行统筹,该公司是一家专业从事建筑物无损能效测试的工程服务公司。01建立测试样本为了研究以外部隔热系统安装为特色的热现象,建立了一份测试样本,在样本三侧覆盖隔热面板(带有石墨添加剂的EPS)。在样本的顶部,墙体采用常见的错误铺设方法进行覆盖,而底部采用正确的铺设方法(有/无EPS合板钉)。涂层前的试样布局02主动热成像分析在太阳能蓄热与放热循环期间,对一面虚拟墙体进行监控与分析,定期记录并存储热图像。借助主动热成像技术,蓄热通过影响测试样本表面的太阳能辐射实现。在放热阶段,已聚集能量的结构在阴凉处开始释放能量时,对其进行监控。在该项测试中,ANIT选择了FLIR T640红外热像仪,经证明是最适用于本项目的工具。上图显示了在热负荷期间试样上部出现的温差,其中存在故意设置的安装错误03各种条件下的热传递为了正确分析由热成像分析突显的各种情况,掌握可能存在的铺设异常情况,需要了解不同条件下隔热表面热传递的基本知识。在不同条件下的热传递中(拥有不同的表面温度),每一种材料的热阻、传导率与厚度已不足以定义各隔热层的热性能。事实上,必须考虑材料的密度与比热。蓄热系数是一种表示不同条件下材料属性的参数,该系数与覆盖有外部隔热层结构的表面辐射率有关。呈现试样上部的温度图显示,存在热传导率低、比热容有限的隔热材料,以及热传导率高、比热容大的粘合剂和PVC合板钉。考虑到由于太阳辐射而储存的能量,保温层冷却得更快,因为储存的能量较小,即其体积比热容较小。热辐射率是衡量材料热能穿透力的一项参数:受太阳辐射影响的外部隔热层,其表面温度与材料表面向子层传导热量的方式有关,借助材料的比热来蓄热,进而得以升温。在这种条件下,热辐射率表示材料经过太阳辐射后,内部升温的容易程度:值越低,表示加热该材料需要的能量越小。测试样本包含拥有不同热发射率值(eff.)的多种材料:粘合剂(eff.=906),带有石墨添加剂的EPS(eff.=27),合板钉上的PVC(eff.=530)。04FLIR T640红外热像仪ANIT选择FLIR T640,是因为其可满足各种技术要求。样本研究需要检测温差在0.5℃的情形,在不同的时间段,能够自动记录和控制表面温度的变化。热像仪同样需要生成优质的视频图像,能够证实表面热性能的有效研究。利用平均太阳吸收系数对外墙表面放电时的热像图分析FLIR T640红外热像仪是一款性能优质的高质量产品。作为一款高性能的红外热像仪,其配备500万像素的可见光相机、可互换镜头选件、自动对焦功能,以及宽大的4.3英寸液晶触摸屏。本产品集卓越的人体工程设计以及优质成像功能于一身,提供高质量的图像清晰度与精确度,以及可扩展的通信可行性。检测完成后,使用FLIR T640还可以通过Wi-Fi连接至FLIR Tools Mobile进行图像分析和分享,或通过METERLiNK传输测试和测量数据至热像仪。05测试样本分析对材料的特性分析表明了由辐射引起的储能,以及在阴凉处进行后续放热的不同行为。对具有平均太阳吸收系数的外墙表面充电时的热成像分析热分析清楚地表明:存在两种截然不同的表面层,一类是具有低热传导率及有限比热容的隔热材料,一类是拥有较高热传导率及比热容的粘合剂和PVC合板钉。在进行热像图分析时,热像师必须清楚,哪些为表面异常现象:此外,还必须熟悉外部隔热系统,以及在合适环境条件下观测时,哪些现象可认为是存在缺陷。除此之外,FLIR T640还有助于您发现隐藏的电阻、机械磨损和其它热相关问题的迹象。FLIR T640拥有307,200(640×480)像素,提供MSX丰富细节和FLIR UltraMax增强分辨率,可达2000℃的温度校准,具有快速诊断问题和立即开始维修所需的出色图像质量和清晰度。
  • 北京理工大学购置莫帝斯铺地材料热辐射测试仪等燃烧测试仪器
    北京理工大学阻燃材料检测中心成立于2007年,2009年获得CNAS(中国合格评定国家认可委员会)、CMA(中国国家认证认可监督管理委员会)和DILAC(国防科技工业实验室认可委员会)的认证证书,具备了CNAS、CMA和DILAC检测资质,专门从事塑料、橡胶、纺织品及建筑材料等阻燃性能及力学性能的检测。 检测中心属北京理工大学二级机构,依托于北京理工大学阻燃材料研究国家专业实验室、“火安全材料与技术”教育部工程研究中心。检测人员均具有研究生学历,长期从事阻燃材料的研究及教学,熟悉国内外阻燃领域的检测标准及法规,经过严格的测试培训,具有严谨求实的工作作风。检测中心国内外交流广泛、信息渠道畅通,在为客户提供优质检测服务的同时,能够提供良好的相关技术咨询服务。检测中心现有专兼职人员16人,其中教授及副教授5人,14人具有博士及研究生学历,另有实验员2人。检测中心设管理办公室、样品准备室、力学性能测试组、锥形量热仪测试组、水平垂直燃烧测试组、氧指数测试组、烟密度测试组 及热学测试组。检测中心有燃烧性能测试、力学性能测试及样品制备等仪器设备20余台件,实验室环境良好,管理规范。中心的宗旨是为国内外用户提供优质高效的服务,提供科学公正的检测报告,为阻燃材料的研究与应用做出贡献。 日前,北京理工大学阻燃测试中心添置莫帝斯铺地材料热辐射测试仪,用于完善其GB8624-2012检测项目,同时该铺地材料热辐射测试仪不仅仅可以满足GB/T11785、ISO9239-1等测试标准要求,同时可以满足ASTM E648以及航空材料FAA标准测试要求,该仪器为国内首创,达到国际先进水平。 莫帝斯燃烧技术(中国)有限公司成立于2008年,100%的中国民族企业,其产品品牌为“莫帝斯”,其取义为Metis,她在古希腊神话中是水文和聪慧女神,是大洋河流之神俄刻阿诺斯和大洋女神泰西斯的女儿,也是雅典娜的母亲,她在一切生物中是最聪明的。“莫帝斯”品牌的寓意在于,我们的目标就是要制造出人性化和智能化的测试仪器,同时,当我们走出国门,进行品牌的推广时,便于提高海外市场的认知程度,避免因为品牌直译而产生的歧义。 莫帝斯燃烧技术(中国)有限公司自成立以来,在国内拥有众多知名用户,如公安部四川消防研究所、公安部天津消防研究所、公安部上海消防研究所、公安部沈阳消防研究所、中国标准化研究院、中国铁道科学研究院、中国船级社远东防火检测中心、中国科学院力学研究所、中国科技大学、北京理工大学、浙江理工大学、北京化工大学、浙江工业大学、中原工学院、中国南车、德国TUV南德意志集团、瑞士SGS通标标准技术服务有限公司等,莫帝斯致力于提供优质的燃烧测试仪器,为中国的阻燃材料以及燃烧测试研究提供最为有力的科研及检测武器。 www.motis-tech.comwww.firetester.com.cn
  • 中国铁道科学研究院签订铺地材料热辐射测试仪采购合同
    莫帝斯技术(中国)有限公司,2010年承接中国铁道科学研究院金属及化学研究所,德国轨道高速列车阻燃测试项目DIN 4102-14及ISO 9239-1仪器制造项目,交货期限为2个月,不日将交付中国铁道科学研究院使用。 该测试装置为了满足中国铁道科学研究院,对于德国标准化研究所轨道车辆标准委员会所制定机车阻燃标准测试及研发,其中对于铺地材料DIN 4102-14及ISO 9239-1标准而设计而成。该测试装置装备了烟密度检测装置,风速流量调节装置、热辐射版装置等,并配备相关的测试软件并将测试报告进行了内置,便于客户的使用。 莫帝斯技术(中国)有限公司将独立完成了该测试装置的设计、研发、制造,相信日后对所有轨道高速列车阻燃性测试可提供强有力的研发及检测保证,在仪器制造过程当中,得到了中国铁道科学研究院专家及学者的帮助,再次表示由衷的感谢! 莫帝斯技术(中国)有限公司再次用实践证明,我司的技术研发,制造实力完全可承接各类国内外阻燃测试仪器的生产制造。今年,公司还将推出,符合英国轨道交通阻燃测试要求的德国阻燃测试标准DIN 5510-2系列仪器、BS 476系列检测仪器,以及法国阻燃测试NF F16-101系列检测仪器,以为了更好的满足我国轨道高速列车的发展及需求。 客户背景介绍:铁道科学研究院金属及化学研究所(简称金化所)成立于1950年春,是中国铁路系统从事铁道新材料、新工艺、失效分析及检测技术等研究的综合性科研开发机构。 金化所现有职工150余人,其中高级研究人员60多人,设有金属材料性能与工艺、焊接技术与工艺、无损检测、润滑材料、高分子材料及应用化学等6个专业事业部,有专营所内研制开发的轮轨润滑装置与其他机电产品的产品中心和专门从事钢轨淬火生产的淬火中心两个生产企业。拥有通过国家进出口商品检验实验室认可委员会认可的铁道器材实验室,主要承担铁道器材的商检任务;拥有铁道部产品质量监督检验中心金属化学检验站,负责铁路用金属、非金属材料及其制品的抽查和委托检验工作;中国铁道学会材料工艺委员会的办事机构挂靠在该所。 金化所自建所以来,共承担近500项研究课题,已取得300多项科研成果,其中获国家发明、国家科技进步奖30余项,获省部级科技进步奖70余项,院、局级科技成果奖50多项,拥有各类专利10余项,为中国铁路的现代化建设作出了积极的贡献。www.motis-tech.com
  • SGS通标标准技术服务有限公司采购莫帝斯铺地材料热辐射测试仪
    SGS集团创建于1878年,是全球检验、鉴定、测试和认证服务的领导者和创新者,是公认的质量和诚信的全球基准。SGS集团在全球拥有1,000多个分支机构和实验室,59,000多名员工,构成全球性的服务网络。    SGS燃烧测试中心秉承SGS核心价值观,先后获得中国合格评定国家认可委员会(CNAS)及英国皇家认可委员会(UAKS)的认可,目前SGS在中国建立设有两个专业的防火及燃烧测试实验室,得到SGS中国的重点支持,实验室分别位于浙江省安吉和广东省顺德。其中安吉实验室是国内唯一能提供全面燃烧性能测试与评估的专业实验室,测试标准和法规超过200个。凭借专业的技术、丰富的经验和先进的设备,在国内乃至国际上赢得了良好的口碑,得到众多客户的广泛认可。目前,SGS安吉燃烧测试中心测试能力主要包括:软体家具、纺织品、建筑材料及构件、交通工具、电线电缆以及电子电工产品等六大类,涵盖世界上大多数国家和地区的防火安全法规与标准。    SGS燃烧测试中心先后与阻燃材料研究国家重点学科点专业实验室(NLFRM)(隶属于北京理工大学)和中国阻燃学会(CFRS)开展合作,进一步提升了服务质量和水平。 近日SGS通标标准技术服务有限公司订购莫帝斯全自动氧指数测定仪以及铺地材料热辐射测试仪两台设备。其中全自动氧指数测定仪可以自行设定氧气百分百浓度,自动调节氧气和氮气的混合比浓度,摒弃以往手动人工调节的方式,极大的提高了工作效率。莫帝斯铺地材料热辐射测试仪经过部分英国FTT的用户使用后,如公安部四川消防研究所,北京建筑材料研究总院评价:莫帝斯的铺地材料热辐射测试仪其操作更为简便,仪器故障率低于进口同类产品,测试及校准更为便捷,相信通过配备了莫帝斯的燃烧测试仪器,将使得SGS通标标准技术服务有限公司的测试结果更为准确并提升其公信力! 莫帝斯燃烧技术(中国)有限公司成立于2008年,100%的中国民族企业,其产品品牌为“莫帝斯”,其取义为Metis,她在古希腊神话中是水文和聪慧女神,是大洋河流之神俄刻阿诺斯和大洋女神泰西斯的女儿,也是雅典娜的母亲,她在一切生物中是最聪明的。“莫帝斯”品牌的寓意在于,我们的目标就是要制造出人性化和智能化的测试仪器,同时,当我们走出国门,进行品牌的推广时,便于提高海外市场的认知程度,避免因为品牌直译而产生的歧义。 莫帝斯燃烧技术(中国)有限公司自成立以来,在国内拥有众多知名用户,如公安部四川消防研究所、公安部天津消防研究所、公安部上海消防研究所、公安部沈阳消防研究所、中国标准化研究院、中国铁道科学研究院、中国船级社远东防火检测中心、中国科学院力学研究所、中国科技大学、北京理工大学、浙江理工大学、北京化工大学、浙江工业大学、中原工学院、中国南车、德国TUV南德意志集团、瑞士SGS通标标准技术服务有限公司等,莫帝斯致力于提供优质的燃烧测试仪器,为中国的阻燃材料以及燃烧测试研究提供最为有力的科研及检测武器。
  • 上海汇普瑞添置莫帝斯铺地材料热辐射测试仪
    上海汇普瑞工程检测有限公司是上海市建设行业领域集检测、科研、开发和技术服务于一体的综合型企业,主要从事建筑材料、建设工程及其相关领域的科研、咨询、检测、评估等业务。上海汇普瑞工程检测有限公司实验室面积近2000平方米,各类科研、检测设备50余台套,拥有建筑外墙外保温耐候性检测系统、外墙外保温抗风压检测系统、建筑门窗动风压检测系统、建筑门窗及墙体保温性能检测系统等多项大型先进仪器设备。上海汇普瑞工程检测有限公司以打造一流实验室为目标,一直致力于实验室管理体系的完善和技术能力的建设,以人才建设、科技创新和技术领先促进公司持续发展,为客户提供优质的服务。近日上海汇普瑞工程检测有限公司再次同莫帝斯燃烧技术(中国)有限公司签订阻燃测试仪器合同,合同包含铺地材料热辐射测试仪、建材烟密度测试仪、水平垂直燃烧仪以及垂直燃烧仪。 莫帝斯燃烧技术(中国)有限公司成立于2008年,100%的中国民族企业,其产品品牌为“莫帝斯”,其取义为Metis,她在古希腊神话中是水文和聪慧女神,是大洋河流之神俄刻阿诺斯和大洋女神泰西斯的女儿,也是雅典娜的母亲,她在一切生物中是最聪明的。“莫帝斯”品牌的寓意在于,我们的目标就是要制造出人性化和智能化的测试仪器,同时,当我们走出国门,进行品牌的推广时,便于提高海外市场的认知程度,避免因为品牌直译而产生的歧义。 莫帝斯燃烧技术(中国)有限公司自成立以来,在国内拥有众多知名用户,如公安部四川消防研究所、公安部天津消防研究所、公安部上海消防研究所、公安部沈阳消防研究所、中国标准化研究院、中国铁道科学研究院、中国船级社远东防火检测中心、中国科学院力学研究所、中国科技大学、北京理工大学、浙江理工大学、北京化工大学、浙江工业大学、中原工学院、中国南车、德国TUV南德意志集团、瑞士SGS通标标准技术服务有限公司、青岛四方车辆研究所等,莫帝斯致力于提供优质的燃烧测试仪器,为中国的阻燃材料以及燃烧测试研究提供最为有力的科研及检测武器。
  • 斯坦福热分析新概念 10原子厚隔热材料用于便携设备
    p  strong仪器信息网讯/strong 斯坦福大学教授Eric Pop发表在Science Advances上的最新研究,利用二维材料分层堆叠的方式制造出了10个原子厚的隔热材料,可在未来用于小型化电子设备的隔热设计问题。他们的实验已经证明了,仅用几个原子厚的材料,就可以达到比其厚 100 倍的玻璃可提供的相同隔热效果。/pp  对于这项研究的独特之处,Pop 说:“我们的研究团队正以一种全新的方式看待电子设备中的热量——将其看作声音。”电线中形成电流,是依靠电子在其中运动形成电子流。当这些电子运动时,就会与它们所经过材料中的原子相碰撞(比如电阻),每发生一次碰撞,就会引起材料中的一个原子振动。电流越大,碰撞也就越频繁,最终可能就会发展为电子像撞钟一样不断敲击原子,而这种“刺耳”的震动远高于人们的听力阈值,所以对于其产生的能量,我们的感觉是热。/pp  目前,如何更好地隔热是工程师们永恒的话题。如果参考录音室增加或增厚隔音玻璃,去增添隔热材料,那就会阻碍电子产品向着更轻薄的方向发展。所以斯坦福大学的研究人员借鉴了多层玻璃让室内更保暖的技巧(在不同厚度的玻璃之间填充一层空气),设计出一种多层结构的材料薄膜。由于纳米材料的异质结构能够集成各个结构基元的性质,可实现对原子和电子结构的调制,从而获得新的功能。研究团队通过将原子薄厚的二维材料分层堆叠的方式,开发出一种拥有超高隔热性能的超薄异质结构。他们成功地将单层石墨烯、MoS2 和 WSe2 堆叠在一起。在这个“三明治”结构中,石墨烯是单层的,而另外 3 种片状材料均为 3 个原子厚。这样就制成了只有 10 个原子厚的 4 层绝热体。该结构可以很好地抑制原子的热振动,当原子通过每一层时,都会损失大部分能量。这样形成的薄膜材料的热阻是 SiO2 的 100 倍,并且在室温条件下导热效率优于空气。/pp  对于智能手机、平板电脑等其他电子设备来说,它们是追求散热还是隔热的问题一直困扰着工程师。对于 SoC(System on Chip,系统级芯片)来说,单纯追求隔热,会导致机身内部温度过高,SoC 则需要降频 而如果只追求散热,就会导致机身“烫手”,影响用户的使用体验。而该新型隔热薄膜可能就是平衡上述问题的良方。/pp  负责人 Pop 对外表示:“作为工程师,我们已经学习了很多关于如何控制电力的知识,我们对光的掌握也变得越来越好。但是我们才刚刚开始了解如何控制在原子尺度上表现为‘热’的高频声音。”/pp style="text-align: center "img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 183px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201909/uepic/8e7e24ba-ec78-45de-8e07-afab71dec595.jpg" title="拉曼激光.jpg" alt="拉曼激光.jpg" width="600" height="183" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "a href="https://www.instrument.com.cn/zc/34.html" target="_self"入射拉曼激光探测下,Gr/MoSe2/MoS2/WSe2 结构的截面示意图 B ~ E. 在SiO2衬底上混合 4 层(B)和 3 层(C 到 E)异质结构的横截面截图,由于碳原子的原子数相对较低,在每个异质结构顶部的单层石墨烯很难被识别出来(图自 Science Advances)/a/pp style="text-align: center "img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 466px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201909/uepic/964404f2-023e-4a50-9433-9655e8b8cc04.jpg" title="SThM 热图.jpg" alt="SThM 热图.jpg" width="600" height="466" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "4 层结构的扫描热显微镜(SThM)热图,显示出通道内均匀的温度分布,证实了叠层中热层间耦合的均匀性(图自 Science Advances)/p
  • 耐超高温隔热-承载一体化轻质碳基复合材料取得重要进展
    中国科学院金属研究所热结构复合材料团队采用高压辅助固化-常压干燥技术,并通过基体微结构控制、纤维-基体协同收缩、原位界面反应制备出耐超高温隔热-承载一体化轻质碳基复合材料。近日,《ACS Nano》在线发表了该项研究成果。 航天航空飞行器在发射和再入大气层时,因“热障”引起的极端气动加热,震动、冲击和热载荷引起的应力叠加,以及紧凑机身结构带来的空间限制,给机身热防护系统带来了异乎寻常的挑战,亟需发展耐超高温并兼具良好机械强度的新型隔热材料。碳气凝胶(CAs)因其优异的热稳定性和热绝缘性,有望成为新一代先进超高温轻质热防护系统设计的突破性解决方案。然而,CAs高孔隙以及珠链状颗粒搭接的三维网络结构致使其强度低、脆性大、大尺寸块体制备难,大大限制了其实际应用。国内外普遍采用碳纤维或陶瓷纤维作为增强体,以期提升CAs的强韧性及大尺寸成型能力。然而,由于碳纤维或陶瓷纤维与有机前驱体气凝胶炭化收缩严重不匹配,导致复合材料出现开裂甚至分层等问题,反而使材料的力学和隔热性能显著下降。目前,发展兼具耐超高温、高效隔热、高强韧的碳气凝胶材料及其大尺寸可控制备技术仍面临巨大挑战。 超临界干燥是碳气凝胶的主流制备技术,其工艺复杂、成本高、危险系数大。近年来,热结构复合材料团队相继发展了溶胶凝胶-水相常压干燥(小分子单体为反应原料)、高压辅助固化-常压干燥(线性高分子树脂为反应原料)2项碳气凝胶制备新技术。为了实现前驱体有机气凝胶和增强体的协同收缩,本团队设计了一种超低密度碳-有机混杂纤维增强体,其碳纤维盘旋扭曲呈“螺旋状”,有机纤维具有空心结构,单丝相互交叉呈“三维网状”,赋予其优异的超弹性。该超弹增强体的引入可大幅降低前驱体有机气凝胶干燥和炭化过程的残余应力,进而可获得低密度、无裂纹、大尺寸轻质碳基复合材料。该材料在已知文献报道的采用常压干燥法制备CAs材料领域处于领先水平,可实现大尺寸样件(300mm以上量级)的高效、低成本制备,并具有低密度(0.16g cm-3)、低热导率(0.03W m-1 K-1)和高压缩强度 (0.93MPa)等性能。相关工作在Carbon 2021,183上发表。 在此基础上,本团队以工业酚醛树脂为前驱体,采用高沸点醇类为造孔剂并辅以高压固化,促使有机网络的均匀生长及大接触颈、层次孔的生成,实现了骨架本征强度的提升,同时采用与前驱体有机气凝胶匹配性好的酚醛纤维作为增强体,通过纤维/基体界面原位反应,实现了炭化过程中基体和纤维的协同收缩及纤维/基体界面强的化学结合,最终获得了大尺寸、无裂纹的碳纤维增强类碳气凝胶复合材料。该材料密度为0.6g cm-3时,其压缩强度及面内剪切强度分别可达80MPa和20MPa、而热导率仅为0.32W m-1 K-1,其比压缩强度(133MPa g-1 cm3)远远高于已知文献报道的气凝胶材料和碳泡沫。材料厚度为7.5–12.0mm时,正面经1800°C、900s氧乙炔火焰加热考核,背面温度仅为778–685°C,且热考核后线收缩率小于0.3%,并具有更高的力学强度,表现出优异的耐超高温、隔热和承载性能。相关工作在ACS Nano 2022,16上发表。 此外,上述隔热-承载一体化轻质碳基复合材料还首次作为刚性隔热材料在多个先进发动机上装机使用,为型号发展提供了关键技术支撑。 上述工作得到了国家自然科学基金委重点联合基金、优秀青年基金、青年科学基金、科学中心以及中科院青促会会员等项目的支持。 图1. 轻质碳基复合材料表现出优异的承载能力、抗剪切能力以及大尺寸成型能力图2. 高压辅助固化-常压干燥可实现较大密度范围轻质碳基复合材料的制备,其压缩强度显著高于文献报道的气凝胶和碳泡沫
  • ​KLA科磊快速压痕技术对隔热涂层的测试
    KLA科磊快速压痕技术对隔热涂层的测试什么是隔热涂层?隔热涂层(TBC)是一种多层多组分材料,如下图所示,应用于各种结构性组件中提供隔热和抗氧化的保护功能1。TBC中不同的微观结构特征,如热喷涂涂层的薄膜边界、孔隙度、涂层间界面、裂纹等,通常会极大地增加测试的难度。图 1. (a)多层、多功能的隔热涂层的示意图《MRS Bulletin》(b)隔热涂层的横截面的扫描电镜图KLA Instruments的测试方法利用KLA发明的 NanoBlitz 3D 压痕技术对TBC 涂层进行测试,每个压痕点测试只需不到一秒,可在微米尺度上对涂层和热循环类的样品的粘结层、表层涂层和粘结层—表面涂层的界面区域等进行各种不同范围的Mapping成像,单张Mapping最多可达100000个压痕点。结果与分析粘结层—表面涂层的界面区域是 TBC研究的重点之一,其微观结构及相应力学性能的变化,会影响到TBC 的热循环寿命。该界面处最重要的考量就是热生长氧化 (TGO) 层的形成,TGO是在高温条件下,粘结层的β-NiAl的内部扩散铝与通过表层涂层渗透的氧发生反应而成,TGO 层可防止粘结层和下面的衬底进一步的氧化,但TGO超过一定的临界厚度,又会导致严重的应变不兼容和应力失配,从而使 TBC 逐渐损坏并最终产生剥离2、3。下图显示了典型的等离子喷涂涂层的变化过程,TGO 的厚度会随着热循环次数的增加而增大。对应的硬度和弹性模量Mapping结果也显示出类似的趋势,同时,从硬度mapping图中也可以观察到粘结层一侧的作为铝源的 β-NiAl 相随热循环次数的增加而逐渐耗尽。图 2. (a,第一列)涂层状态下的 TGO 生长状况的硬度和弹性模量 mapping 图;(b,第二列) 5 次热循环后的 TGO 生长状况的硬度和弹性模量 mapping 图;(c,第三列)10 次热循环后的 TGO 生长状况的硬度和弹性模量 mapping 图;以及(d,第四列)100 次热循环后的 TGO 生长状况的硬度和弹性模量 mapping 图。TGO 生长引起的弹性模量差异会导致失配应力的发展,该失配应力又导致界面之上的表层涂层产生微裂纹,如上图(d,第四列)所示的mapping结果捕捉到了裂纹区域的硬度和弹性模量的降低现象。KLA的“Cluster”算法可以对不同物相的mapping数据反卷积处理并保留它的空间信息,即对相应的力学mapping图进行重构,如下图所示。图(c) 的Cluster的硬度mapping图清晰的展示出三组硬度明显不同的物相:(1)β-NiAl、(2)γ/γ‘-Ni 和(3)内部氧化产生的氧化物。图 3 .五次热循环后粘结层的(a)微结构图,(b)硬度mapping图(c) Cluster 后的结果。总结与结论KLA 的 NanoBlitz 3D 快速mapping技术可适用于隔热涂层的研究:TBC 不同膜层的界面区以及多孔的表面涂层的研究,甚至可以借助mapping技术获得的大量数据来预测 TBC 样品的剩余寿命。如想了解更多产品参数相关内容,欢迎通过仪器信息网和我们取得联系! 400-801-5101
  • 国际组织研发出石墨烯红外探测器 可测极微小的热辐射
    由23个国家150多个研究团队组成的国际联盟 Graphene Flagship 运用纳米材料石墨烯研发出一款高精度的新型红外探测器。据团队介绍,这种新型探测仪可检测出纳瓦级的热辐射变化——相当于手轻轻摆动时释放出的能量的千分之一。  石墨烯的优点是在高性能红外成像和光谱学中的开放性可能性。来自剑桥大学(英国),恩伯顿有限公司(英国),光子科学学院(ICFO 西班牙),诺基亚和约阿尼纳大学(希腊)工作的Graphene Flagship的研究人员开发了一种基于石墨烯的,通过红外辐射检测,对于温度的微小变化的测量,具有极高精确性的热释电热辐射测量仪。  在《自然通讯》上发表的工作证明了基于石墨烯的非冷却热检测器的最高报告的温度敏感性,能够将温度变化分解为几十μ K。仅需要几纳米的IR辐射功率来在隔离器件中产生这样小的温度变化,比通过紧密靠近的人手递送到检测器的IR功率小大约1000倍。石墨烯红外探测器,可检测出极微小的热辐射变化  检测器的高灵敏度对于超过热成像的光谱应用是非常有用的。使用高性能的基于石墨烯的IR检测器,可以提供较少的入射辐射的强信号,可以隔离IR光谱的不同部分。这在安全应用中是至关重要的,其中不同的材料(例如爆炸物)可以通过它们的特征IR吸收或透射光谱来区分。  恩伯顿首席工程师和研究的联合负责人Alan Colli博士说:“使用更高灵敏度的检测器,可以限制大的热带,并且仍然使用在非常窄的光谱范围内的光子形成图像,并且做多光谱红外成像对于安全检查,有特定的签名,材料在窄带中发射或吸收,因此,需要一个在窄带中训练的检测器,这在寻找爆炸物,有害物质或任何分类。”  典型的IR光电探测器通过热电效应或作为测量由于加热引起的电阻变化的测辐射热计进行操作。基于石墨烯的热释电测辐射热计将这两种方法与石墨烯的优异电性能相结合,以获得最佳性能。石墨烯作为信号的内置放大器,消除了对外部晶体管的需要,意味着没有寄生电容的损失和显着低的噪声。  石墨烯的高电导率还提供与用于与检测器像素和记录装置接口的外部读出集成电路(ROIC)的方便的阻抗匹配。随着石墨烯质量的持续改进(例如,更高的迁移率),可以制造具有扩展的动态范围(器件将可靠地工作的温度范围)的稳健器件,同时保持相同的优异的温度响应性。  剑桥石墨烯中心主任Andrea Ferrari教授说,“这项工作是石墨烯在应用路线图上稳步前进的另一个例子,恩伯顿是一家新公司,专门生产石墨烯光子学和电子学红外光电探测器和热传感器,这项工作例证了基础科学技术如何可以导致迅速的商业化。”Andrea Ferrari是Graphene Flagship的科学技术官员,也是Graphene Flagship管理小组的主席。  该项目的合作者FrankKoppens教授是 ICFO的量子纳米光电子技术的领导者,并领导Graphene Flagship的光子和光电子工作包。“石墨烯最有前途的应用之一是宽带光电探测和成像,在任何其他现有技术的基础上,在一个材料系统中结合可见光和红外探测是不可能的,Graphene Flagship计划将进一步发展高光谱成像系统,开发石墨烯独特的方向,”他说。  DanielNeumaier博士(德国AMO)是Graphene Flagship电子和光子学集成部门的领导者,并没有直接参与这项工作。他说:“在过去几年里,红外探测器的市场规模急剧增加,这些设备正在越来越多的应用领域,特别是光谱安全检查变得越来越重要,这需要在室温下的高灵敏度。目前的工作是在满足石墨烯红外探测器的这些要求方面迈出的巨大一步。”相关工作全文发表在Nat. Commun.2017.(DOI: 10.1038/ncomms14311 )上。
  • 华腾地毯购置莫帝斯铺地材料热辐射测试仪
    华腾地毯(新余)产业园有限公司(VOXFLOR Industrial Park Co., Ltd.)是江西省新余市高新技术经济开发区与华源集团地毯有限公司合作创立的。项目总投资1.5亿元人民 币,一期占地266亩,一期厂房面积3万平方米,拥有抽丝、纺纱、簇绒、染色、覆底等高度一体化地毯加工生产线及设备,簇绒设备36台,方块毯簇绒产能位居亚洲第一。1997年华腾研发了国内第一款尼龙提花地毯。华腾也是中国地毯协会唯一指定的色彩图案研发中心。多年来华腾一直专注做中国最专业的方块地毯生产商。产品从发展之初,就努力与世界同步。产业园现已聚集了近10家地毯相关厂商,先后接待各省、市、地区代表团参观指导近百余次,公司目标是在江西建设中国最大的地毯产业集群。为了强化“华腾地毯”的品牌建设,推进公司的业务市场国际化进程,2014年1月1日,原公司名称江西华腾地毯产业园有限公司(CTTCC)更改为华腾地毯(新余)产业园有限公司(VOXFLOR Industrial Park Co., Ltd.)。 为确保华腾地毯品质的完美体现,华腾在原料上严格把关。在纱线使用上,华腾一直采用世界知名的英威达Antron尼龙66,环球尼龙66和首诺尼 龙66纱线,保证了产品的优异品质。通过对原料供应的控制,使所有产品经过抗静电、防污、阻燃、抗菌防螨整理,具有耐磨损,易清洗,无异味的特点。对于出售产品华腾予以长达15年以上的质量保证承诺。2012年,华腾和美国杜邦TM签订协议,杜邦TM在中国独家授权华腾在方块毯生产中使用杜邦TM最新研发的绿色环保Sorona?纱线。Sorona?纱线部分由可再生植物制造,具有天然的抗污,抗压,耐氯漂洗和抗紫外线的特点。可以做到很多污渍仅仅用水就可以清洁。Sorona?纱线的使用让华腾产品在品质和环保上都得到了一次大的飞跃。在地毯底背的研发上,华腾不断推陈出新。华腾的Mix-BacTM由回收可降解材料制作,脚感柔软,舒适耐用,尺寸稳定,弹性持久。从纱线采购到生产销售,华腾兼顾环保需要;同时做到了产品的部分可回收利用。华腾地毯拥有业内一流的研发力量。产品开发部由多名高素质的专业人员组成,并被中国工艺美术协会地毯专业委员会授权为行业新品开发中心,在技术开 发、图案 设计、配色等每一个环节上都配备专业人员负责深入研究;硬件配置上,采用国际一流的地毯设计、实样模拟软件和澳大利亚进口的专业地毯打样机,保证我们的设 计意图能够更快、更具体地得到体现。 经过多家对比,华腾地毯选择莫帝斯燃烧技术作为其合格供应商,用于其地毯的阻燃性能检测。 莫帝斯燃烧技术(中国)有限公司成立于2008年,100%的中国民族企业,其产品品牌为“莫帝斯”,其取义为Metis,她在古希腊神话中是水文和聪慧女神,是大洋河流之神俄刻阿诺斯和大洋女神泰西斯的女儿,也是雅典娜的母亲,她在一切生物中是最聪明的。“莫帝斯”品牌的寓意在于,我们的目标就是要制造出人性化和智能化的测试仪器,同时,当我们走出国门,进行品牌的推广时,便于提高海外市场的认知程度,避免因为品牌直译而产生的歧义。 莫帝斯燃烧技术(中国)有限公司自成立以来,在国内拥有众多知名用户,如公安部四川消防研究所、公安部天津消防研究所、公安部上海消防研究所、公安部沈阳消防研究所、中国标准化研究院、中国铁道科学研究院、中国船级社远东防火检测中心、中国科学院力学研究所、中国科技大学、北京理工大学、浙江理工大学、北京化工大学、浙江工业大学、中原工学院、中国南车、德国TUV南德意志集团、瑞士SGS通标标准技术服务有限公司等,莫帝斯致力于提供优质的燃烧测试仪器,为中国的阻燃材料以及燃烧测试研究提供最为有力的科研及检测武器。 www.motis-tech.com
  • 【综述】红外隐身材料的应用及其研究进展
    随着红外探测技术的飞速发展,红外隐身材料的开发已成为一个迫切的需求。红外隐身效果受温度和红外发射率的共同影响,但以往的研究大多集中在单一因素上,从而限制了红外隐身产品的有效性。据麦姆斯咨询报道,近期,西安工程大学的科研团队在《印染》期刊上网络发表了以“红外隐身材料的应用及其研究进展”为主题的文章。该文章第一作者为陈海通,通讯作者为王进美教授。本文介绍了各类红外隐身材料的优势和局限性、近年来的研究进展以及未来发展趋势,重点包括基于不同的材料在红外隐身领域所发挥的独特作用。红外隐身原理在了解红外隐身机理之前,深入研究其探测原理有利于更好地规避和反制。隐身技术与探测技术双方是相互抵制的关系,二者都是围绕目标和背景两个对象进行展开,探测是通过不断放大目标与背景的差异,从而识别出目标,隐身则是缩小两者的差异。例如,在飞机上,不同的探测器通过六个相应的特征——声学、视觉、烟雾、雷达、红外和轨迹特征来探索它们存在的迹象。红外探测主要基于热成像原理,加之物体本身就是红外光源。红外波可以覆盖0.76~1000μm的范围,可细分为五个部分(如图1所示):近红外波(NIR,0.76~1.5μm),短红外波(SWIR,1.5~ 3μm)、中红外波(MWIR,3~8μm)、长红外波(LWIR,8~15μm)和远红外波(FIR,15~1000μm)。由于地球大气层吸收了大部分红外线,仅对3~ 5μm和8~14μm范围内的电磁波相对透明。因此,在两个大气窗口中隐藏目标的自发辐射是击败红外探测器的有效措施。图1 各种波段的比较及相应的隐身应用除此以外,材料性质、表面粗糙度和厚度等许多因素都会影响红外发射率。考虑到材料的自身特性,其红外发射率与原子核和外核电子的相对位移(正负电荷中心不一致产生的电偶极矩)密切相关,带负电的外核电子和带正电的原子核会受到外电场的影响。这三个方面体现在复介电常数、电导率和晶格振动对材料红外发射率的影响上。红外发射率的复介电常数实部依赖性主要受材料的极化度控制,与本征极化偶极矩数、离子半径、晶格常数等因素密切相关。而表面粗糙度对红外发射率的影响可归纳如下:一方面,入射辐射在物体不平整表面的漫反射增加了物体表面吸收红外辐射的机会,导致吸收率增强;另一方面,凹凸不平的表面提高了辐射体的相对辐射面积,从而增加了辐射能量和相应的发射率。此外,随着材料厚度的增加,红外发射率也会增加。金属材料的热辐射特性发生在几微米的表层,可以认为表面特性和发射率与厚度无关。对于大多数非金属介电材料,辐射都有一定的穿透深度。因此,非金属电介质和半透明材料的发射率不仅取决于它们的表面状态,还取决于样品厚度。红外隐身方法点源探测和成像探测是两种主流的红外探测方法。点源探测主要与探测距离有关,可检测到的最大距离R。为了最小化目标检测距离,红外辐射特征J越小越好。成像检测主要是利用背景与目标间的热辐射能量之差进行测试。一般来说,发射率高,物体很容易暴露在红外探测器下。为了实现红外隐身伪装,背景和目标物体之间的红外发射强度差异应该足够接近可以忽略不计。因此,降低辐射能E对于红外隐身是必不可少的。控制目标表面温度和降低目标表面发射率ε是获得良好红外隐身能力的主要途径之一。到目前为止,控制表面温度的主要方法是热隔离和热通量控制。理想的绝缘材料是空心玻璃微球(HGM)、气凝胶、热毯、纳米纤维膜、微/纳米多孔泡沫、软木和皮革等隔热材料。其中,HGM和气凝胶在红外隐身领域应用较多。但这种方法的局限性同样明显,因为环境等限制条件,有时物体的表面温度很难改变,所以当物体的T难以改变时,具有低ε的产品具有出色的红外隐身能力。根据Hagen-Rubens定律,电导率与低ε正相关。例如Cu、Ni和Al等金属,以及一些导电聚合物,如聚苯胺(PANI)是低ε材料。但是金属在可见范围内具有高反射率,这会降低视觉伪装效果。因此,金属材料一般被用作填料。目前,研究人员主要通过对金属填料进行改性来实现低发射率与低光泽度的兼容。综上所述,实现红外隐身的最佳途径是削弱和调整目标的红外辐射能量特性,同时使其尽可能接近背景。因此,将“目标+背景”的组合识别为“与背景相似的物体+背景”的组合,这样更有利于欺骗检测器。红外隐身材料隔热材料中空微珠作为隔热材料具有超微小孔隙结构、空心结构或多层结构等特点,因而具有很低的导热系数和吸水率。将其作为填料可以显著降低目标热量的传导,从而有效降低目标的红外辐射能量。2018年,焦钰钰团队开发了一种由纯无机矿物组成的玻璃微珠,该微珠会与基体表面形成一个中空气体层从而阻断热传导,因其蜂窝中空结构故,而它的导热系数很低,涂层具有非常好的隔热保温效果。同时,中空玻璃微珠可以将太阳85%以上的热量反射阻隔在基体表面。PAKDELl团队在2020年将空心微珠颗粒与TiO₂纳米粒子共混,制备了织物用隔热涂料,涂料具有良好的隔热性能并降低了织物的可燃性,另外空心微珠颗粒的存在及其浓度也会直接影响织物的近红外反射率。该团队利用红外热成像仪证明空心玻璃微珠防止涂层织物快速散热,此功能可以应用于保暖织物,还可以减少从室内空间到建筑物外的热量损失,进而有效提升红外隐身性能。凝胶系列中的气凝胶具有极低的密度、低导热性和高比表面积,是一种具有3D互穿网络的高度多孔材料。空气层分裂成小块,可以抑制热量的相对流动。此外,气凝胶骨架赋予固体热传导路径复杂而漫长,从而增强散热能力。2020年,ZHANG的团队开发了双向各向异性聚酰亚胺/细菌纤维素(b-PI/BC)气凝胶,它们具有良好的各向异性成型性、质量轻和出色的隔热性能(图2)。与单一的PI气凝胶和其他商业绝缘材料(聚氨酯和聚苯乙烯泡沫)相比,b-PI/BC气凝胶在相当大的温度范围内有效地阻止了传热,并具有稳定的隔热性能(图3)。图2 b-PI/BC气凝胶的合成流程图3 与其他商业绝缘材料相比,bPI/BC气凝胶具有良好的隔热性能此外,WU的团队在2022年通过改变CuS的添加量和热还原策略设计了rGO/CuS复合气凝胶。CuS的添加有效地调节了红外发射率和隔热性能。加热30 min后,由于其多孔结构,它会保持原始温度。因此,层压多孔结构和多组分赋予复合气凝胶隔热和红外隐身多功能性。该团队还通过简便的溶剂热法和随后的冷冻干燥制备了rGO/CuS@PCM气凝胶(图4)。它们在8 ~ 14 μm的红外发射率从0.82调节到0.59。虽然气凝胶是当前密度最小、隔热性能最好的固态材料,但其存在强度低、易碎等缺陷,在一定程度上限制了它的应用。图4 rGO/CuS@PCM气凝胶制备过程示意图相变材料相变材料(PCM)由于其卓越的热管理能力在红外隐身功能材料领域受到特别关注。目前,许多研究人员将相变材料微胶囊化再应用于红外隐身涂层中。相变微胶囊(MPCPs)是一种具有核壳结构的相变储能材料,其原理是通过相变材料的放热和吸热过程来调节温度。GU Jie团队在2021年采用二十烷作为相变材料(PCM),三聚氰胺、尿素和甲醛(MUF)作为壳材料形成微胶囊。然后,将聚苯胺(PANI)沉积在这些微胶囊的表面以形成了具有温度控制和低红外发射率的双壳微胶囊(DSM)。经测试,具有1.354 mm厚涂层的红外隐形织物可冷却高达11.2 ℃,并且控温过程持续27 min,红外发射率达到0.794。该面料在实际使用中具有显著的红外隐形效果和良好的耐用性(图5)。图5 红外隐形织物的红外图像然而传统的PCM通常表现为具有固定转变温度的刚性固态或流动液态,极大地限制了它们的应用,特别是在多波段隐身和多场景中。因此,很多团队在这方面进行了改良,例如2023年DENG团队首次设计并构建了一种用于同步视觉/红外隐身的本征柔性自愈合相变薄膜。该相变膜具有固-固相变行为,转变温度(从38.8 ℃到51.1℃)和热函(从79.7 J/g 到116.7 J/g)可调,该相变薄膜可定制不同颜色和多种配置,在多场景下展现极佳的视觉隐身功能。此外,该相变薄膜具有热管理能力,并在各种温度下对目标物表现出红外隐身性能,且具有长期循环稳定性(500次循环)和出色的柔性。此外,PCM与气凝胶结合的复合材料也可以达到优秀的红外隐身效果,在2019 年,LYU的团队首先制备了Kevlar纳米纤维气凝胶(KNA)薄膜,然后与PCM结合以获得KNA/PCM薄膜,发现具有热管理功能的KNA/PCM复合薄膜在太阳光照的室外环境中表现出优秀的红外隐身性能。在此基础上该团队还提出了一种由隔热层(KNA薄膜)和红外吸收表面层(KNA/PCM)组合的结构,以隐藏红外检测中的热目标。与其他红外隐身材料相比,KNA−KNA/PCM组合结构涂层靶材由于优异的隔热性和超低红外透过率,红外隐身性能更优秀。这样的结构在未来军事和工业领域的应用具有巨大的潜力,为红外隐身技术提供了更有效的解决方案。纳米结构材料纳米结构材料在很宽的频率范围内表现出均匀的吸波特性。因此,它在红外和雷达波隐身材料的应用较多。由于红外光的波长远大于纳米颗粒的尺寸,导致纳米材料对红外光具有高透过率,使红外探测器接收到的反射信号变得很微弱,从而实现红外隐身效果。为了促进材料的多通道相容性,由两种或多种组分组成的纳米复合材料显著增强目标的红外隐身性能。研究发现,核壳纳米复合材料可以通过核和壳组分的相互修饰来调节。由于壳成分存在于核壳结构的外表面上,所以表面功能的操纵可以有效地满足不同的应用需求。近年来,由结构核和功能壳组成的核壳纳米复合材料在低发射领域受到越来越多的关注。例如WANG团队通过在SiO₂颗粒表面上层层组装剥离的LDH(层状双氢氧化物)纳米片和DNA生物分子,成功制备了SiO₂@DNA-LDH(图6)纳米复合材料,并测试了样品在8~14 μm波长下的红外发射率值,发现SiO₂@DNA和SiO₂@LDH的红外发射率值分别降至0.732和0.658。以DNA插层LDH为功能壳构建SiO₂@DNA-LDH核壳纳米复合材料,由于DNA和LDH纳米片之间的氢键或静电相互作用,以及DNA-LDH壳层形成加强的物理限制,红外发射率值进一步降低至0.458。图6 (a)SiO₂和(b)SiO₂@DNA-LDH纳米复合材料的扫描电子显微镜(SEM)图像,(c)原始SiO₂(d)、(e)和(f)SiO₂@DNALDH纳米复合材料的透射电子显微镜(TEM)图像此外,纳米金属材料在隐身材料中的应用同样备受关注。ZnSe因其在红外区域优异的非线性光学性能,Co在红外区的良好吸收特性,为过渡金属的掺杂提供了选择。但一种材料的微观结构会影响其光学特性,例如吸收、反射和透射。尽管ZnSe和Co具有良好的红外特性,但其电子空间分布仍然较差,不利于材料的吸收和光传导。Ga表现出高电子浓度和结构保护特性。因此,将Ga元素引入到材料中,不仅可以控制材料的微观结构,还可以改善材料的空间电子态分布。2021年PAN等人通过PLD(脉冲激光沉积)在不同的Ar气体下制备了一种适用于抗近红外探测的纳米CoGaZnSe多层薄膜。通过XRD(X射线衍射)、拉曼光谱和模拟研究了薄膜的微观结构发现通过控制生长压力来改变晶体特性、键合和电子的空间分布。在不同压力下获得的薄膜具有不同的透射率。根据这一特性,将具有不同透光率的薄膜与多层薄膜相结合,可以减少红外反射。该团队将多层薄膜涂在普通衣服的表面,然后使用红外探测器进行测试。结果表明,CoGaZnSe多层薄膜的抗近红外检测率最高可达86%,大大降低红外探测的量子效率。碳基复合材料碳材料以其质量轻、比表面积大、机械强度高和良好的导电性等的特性,彻底改变了隐身技术领域。炭黑、碳纳米管以及石墨烯的使用为合成轻质、多功能和智能红外隐形材料提供了新的可能性。例如,可以使用低发射率材料改性的碳纳米管用于屏蔽目标的红外辐射;可以通过石墨烯的添加巧妙地实现温度的动态调节,从而改善静态微/纳米结构只能改变热发射率,固定的热管理材料不能根据需求和环境调节温度的缺点。因此,碳基复合材料为红外隐身领域的设计和性能控制提供了高度的灵活性(图7)。图7 碳材料在红外隐身方面的优势零维材料炭黑作为全球生产最丰富的碳形式之一炭黑(CB),是碳基材料最早使用的原材料。但是单独添加炭黑会增强红外波段吸收,这对红外隐身不利。涂料的三个部分分别为添加剂、填料和黏合剂。其中实现红外隐身的关键在于各种填充物。金属填充物可以显着降低红外发射率,例如铝。但是金属对可见光的强烈反射与视觉隐身相冲突。2019年,LI和他的团队将直径为30~45 nm的炭黑纳米粒子直接喷涂到纳米多孔硅渐变折射薄膜上的5μm厚可转移阳极氧化铝(AAO)模板上。经实验测试,该薄膜在2.5~15.3 μm范围内平均吸光度为97.5%,远高于纳米多孔硅和AAO模板。此外,带有炭黑的AAO模板可以很容易地转移到其他结构上,可以更好地隐藏不同物体的热特性,从而进一步隐身。其本质是光通过AAO模板在内部多次反射,而随机的炭黑颗粒充当散射中心。通过炭黑和纳米多孔硅对光的进一步吸收和捕获,使复合结构能够实现非常低的反射率。因此,炭黑需要与具有较低红外发射率的材料结合使用,才能实现良好的隐身性能。一维材料碳纳米管兼具轻质、可控、高导电、形貌可调和优异机械性能的碳纳米管成为红外隐身复合材料的中流砥柱。许多文献表明,碳纳米管的强度是钢的100倍,密度是钢的六分之一。此外,碳纳米管具有约6 000 W/mK的高导热率,且导电率远高于铜。这些优势将成为多壁和单壁碳纳米管在红外隐身领域应用的关键。低红外发射率材料能以涂层和复合材料的形式制备。2016年,CHU团队成功开发了银颗粒改性碳纳米管纸(SMCNP),并制备了一种具有超低红外发射率的SMCNP/玻璃纤维增强聚合物(GFRP)复合材料用于红外隐身,以解决飞行器中金属添加剂和纤维增强聚合物(FRP)复合材料难以形成整体的问题。此外,静电纺丝是生产薄膜的独特方法。静电纺丝可以生产2纳米到几微米的纤维。2018年,FNAG等人通过静电纺丝制备聚偏二氟乙烯(PVDF)纤维膜和单壁碳纳米管(SWNT)改性PVDF(命名为SWNT/PVDF)(图6)。壳聚糖处理后,将金纳米粒子浸入金溶胶中并搅拌以修饰薄膜。在静电力的作用下,Au纳米粒子牢固且非常均匀地固定在两种纤维的表面。研究发现,PVDF和Au-PVDF纤维膜的红外发射率值分别为0.82和0.76,而SWNT/PVDF和Au-SWNT/PVDF薄膜的值分别低至0.77和0.68,说明单壁碳纳米管与金颗粒结合后性能更好。二维材料石墨烯石墨烯具有独特的二维蜂窝状晶格结构,从而赋予其相互连通的多孔结构、高表面积、良好的导热性和优异的导电性等性能,被广泛应用于催化、电池、生物医药等领域。然而,石墨烯在传统红外隐身领域,如降低涂层发射率、隔热、吸收热辐射等,既没有表现出突出的性能,也不具备足够的潜力与其强大的性能相匹配,这是因为蜂窝结构对波的散射有强烈的影响。此外,基于热辐射产生原理,由于石墨烯的能隙为零,所以石墨烯本身不发射热辐射。因此,石墨烯很难以传统的方式直接制造具有极低发射率的材料。但石墨烯可以通过石墨烯层中的离子液体嵌入和外部电压调制,将红外发射率控制在0.3~0.7的范围内。2021年,SHI的团队通过组合石墨烯纳米片和Fe₃O₄纳米粒子,显着增强微波吸收且提供轻巧而坚固的支撑。该团队将其进一步集成到具有隔热性能的PI气凝胶中,并使用聚乙二醇(PEG)作为相变材料,获得了一种新型的兼容电磁和红外的双隐形薄膜。PI/石墨烯/Fe₃O₄杂化气凝胶薄膜具有多孔结构,导热系数低,可以抑制红外热辐射,使其具有红外隐身性。为防止温度随外界不断发生变化,上部采用PI/石墨烯/Fe₃O₄气凝胶/PEG薄膜,既能提供低温显热吸收,又能提供高温潜热吸收,最终实现双重热缓冲,从而更好地协调热力学与红外隐身的关系。图8 (a) (S1) PI/石墨烯/Fe₃O₄混合气凝胶薄膜、(S2) PI气凝胶/PEG复合薄膜和(S3) PI/石墨烯/Fe₃O₄气凝胶/PEG复合薄膜在加热和冷却过程中记录的红外热成像图像。根据红外热像分析格式确定的(b)加热和(c)冷却过程中温度随时间变化的图像光子晶体光子晶体是一种新型结构材料,由于其光子带隙和光子局域化两个特性使得控制物体的自发辐射成为可能。通过调节光子晶体的结构,可以使光子带隙处于特定红外电磁波段,最终在红外波段具备高反射率与低发射特性。利用光子晶体禁带的高反射、低辐射等特点,可以改变目标的红外辐射特性,以干扰探测器的捕获光谱,使其无法被红外线侦察装置侦测到,从而实现红外隐身。目前,光子晶体在红外隐身材料的研究主要集中在一维光子晶体材料和三维光子晶体材料,这两种材料由不同折射率的介电层堆叠而成。由于一维光子晶体易于设计和制造,近年来许多研究人员对其进行了深入研究。例如DONG Qi等人开发了基于ZnS/Ge的一维光子晶体(1DPCs),在波长3~5 μm处测量反射光谱,得到了95.1%的平均反射率;使用ET-10红外发射仪测得平均发射率低至0.054,完全满足红外隐身需求。三维光子晶体的制造方法有微机械加工法、半导体工艺法、激光全息干涉法等。由于三维光子晶体在不同方向上存在很好的对称性,因此利用上述制造方式能够成功得到具有禁带的光子晶体结构,例如层叠的硅棒排列制备三维光子晶体可以有效减少红外波段带隙内目标的红外辐射,并增强带隙外的红外辐射。此外,以钨为代表的三维金属叠层结构具有更宽的禁带,可以选择性地控制辐射。这两种光子晶体红外隐身材料结构复杂,价格昂贵,不利于大规模应用。而胶体基元自组装法因方法简便、容易操作、成本低廉、重复性好等优势,成为一种相对普遍的实验室制备光子晶体方法。LI团队使用机械强度高、化学稳定性强和高温稳定性好的聚苯乙烯胶体微球采用逐层法制备了红外吸收波长为3.30 μm和3.42 μm的三维光子晶体材料,并通过气液界面自组装制备单层聚苯乙烯光子晶体膜。该材料实现了3~5 μm可探测波段红外辐射特性的调制,满足红外隐身要求。总结与展望在过去的几十年里,研究人员对红外隐身材料性能的研究主要集中在调整发射率和温度控制进行热管理这两个方面,而对其机理研究不够深入。随着电子技术和先进探测器的不断发展,单波段隐身材料已难以适应现代军事环境。因此,隐身材料的研究需要向多波段兼容隐身方向发展。其中,突破的关键是弄清楚各个电磁频段之间的内在联系。例如对于红外-可见隐身,光谱和背景光谱特性应尽可能一致(0.38 ~ 0.76 μm),需要一个合适的ε来减小目标与背景之间的红外辐射差异(8 ~ 14 μm、3 ~ 5 μm和1 ~ 2.5 μm)。而对于雷达红外兼容隐身,雷达吸波材料需要高吸收率和低反射率,而红外隐身材料需要高反射率和低ε,这就要求综合考虑隐身机理、制备工艺、材料稳定性和兼容性等问题。目前,实验室制备的样品量很少。如何让合成和设计的材料可以大规模生产,并具有其他优良特性,以确保它们可以在实际环境中使用,仍然是一个很大的挑战。其中,可调整、简便的合成路线备受关注。如何设计具有综合特性的产品也是未来发展的方向之一。例如,耐高温是一个重要因素,因为受保护设备(如飞机)的外表面热平衡温度,飞行时高度很高,普通涂层无法提供隐身性。此外,飞机、舰船等军事装备通常在浓烟、潮湿、气候恶劣的环境下工作,容易产生腐蚀缺陷。因此,耐蚀性对于提高军事装备的质量和可靠性具有重要意义。为适应环境变化,开发智能隐身材料势在必行。传统的伪装防护技术是静态的,缺乏环境适应性。智能隐身材料具有感知、信息处理、自主指挥和对环境信号作出最佳反应的功能。因此,如何设计能够主动适应环境的智能隐身材料是伪装隐身技术进一步提高军事目标在复杂战场环境中的生存和突防能力的重要发展趋势。
  • 绝缘电阻测试仪测量常见的有哪些问题?
    绝缘电阻测试仪测量常见的有哪些问题?1 为什么在测量同一物体时用不同的电阻量程有不同的读数? 这是因为测量电阻时为防止过电压损坏仪器,如果出现过量程时仪器内保护电路开始工作,将测试电压降下来以保护机内放大器。在不同的电压下测量同一物体会有不同的结果。而且当测量电阻时若读数小于199,既只为三位数且di一位数为1 时,其准确度要下降。所以在测量电阻时当di一次读数从1 变为某一读数时,不应再往更高的量程扭开关以防对仪器造成过大的电流冲击。在实际使用时,即读数位数多的比读数位数少的准确度高。2为什么测量完毕时一定要将量程开关再拨到104档后才能关电源? 这是因为在测量时被测物体及仪器输入端都有一定的电容,这个电容在测量时已被充电到测量电时的电压值,如果仪器不拨到104挡后关电源这个充电后的电容器会对仪器内的放大器放电而造成仪器损坏。当被测量物体电容越大,测试电压越高时,电容器所储藏的电能越大,更容易损坏仪器,特别是在电阻的高量程或电流的低量程时因仪器非常灵敏,仪器过载而损坏的可能性更大。所以一定要将量程开关再拨到104挡后才能关电源。3为什么测量时仪器的读数总是不稳? 一般的材料其导电性不是严格像标准电阻样在一定的电压下有很稳定的电流,有很多材料特别是防静电材料其导电性不符合欧姆定律,所以在测量时其读数不稳。 这不是仪器的问题,而是被测量物体的性能决定的。有的标准规定以测量1分钟时间的读数为准。通常在测量高电阻或微电流时测量准确度因重复性不好,对测量读数只要求2位或3位。另外在测量大电阻时如果屏蔽不好也会因外界的电磁信号对仪器测量结果造成读数不稳。4为什么测量一些物体的电流时用不同的量程也会出现测出结果相差较大? 这是因为一般物体输出的电流不是恒定流,而仪器有一定内阻,若在仪器上所选量程的内阻过大以至于在仪器上的电压降影响被测物体的输出电流时会造成测量误差。一般电流越小的量程内阻越高,所以在测量电流时应选用电流大的量程。在实际使用时即只要电流表有读数时,读数位数少的小的比读数位数多的准确度高。 5 为什么测量完毕要将电压量程开关再拨到10V档后关闭电源? 这是因为机内的电容器充有很高的电压(zui高电压达1200V以上),这些电容器的所带的电能保持较长的时间,如果将电压量程开关再拨到10V档后关闭电源,则会将机内的高压电容器很快放电,不会在测量的高压端留有很危险的电压造成电击。如果仅拨电源线而不是将电压调至10V档,虽然断了电源,但机内高压电容器还有会因长时间保持很高的电压,将会对人员或其它物体造成电击或损坏。在仪器有问题时也不要随便打开机箱因机内高压造成电击,要将仪器找专业技术人员或寄回厂家修理。6为什么在测量电阻过程中不要改变对被测物的测试电压? 在测量电阻过程中如果改变对被测物的测试电压,无论电压变高或变低时都将会产生大脉冲电流,这个大的电流很有可能使仪器过量程甚至更损坏仪器。另一方面如果电压突然变化也会通过被测量物体的(分布)电容放电或反向放电对测量仪器造成冲击而损坏仪器。有的物体的耐压较低,当您改变测量电压时有右能击穿而产生大电流损坏仪器。如果要改变测量电压,在确保被测量物体不会因电压过高击穿时,要先将量程开关拨到104档后关闭电源,再从仪器后面板调整到所要求的电压。有的材料是非线性的,即电压与电流是不符合欧姆定律,有改变电压时由于电流不是线性变化,所以测量的电阻也会变化。
  • 中国民航局第二研究所订购NEXGEN燃油燃烧器
    民航二所全称中国民航局第二研究所,是我国民航行业内专业从事高新技术应用开发的科研机构,其前身为中国民航总局科学研究所,1958年12月11日在北京成立,位于四川省成都市二环路南二段17号。中国民航局第二研究所主要从事民航信息管理系统、空中交通管理系统、机场弱电系统、航空物流系统、航空安全管理系统、航空化学产品、农林航空产品的设计、研究、开发及科技成果产业化推广,同时还承担了航化产品适航性能、飞机非金属材料阻燃性能、农林航空喷洒设备、空管自动化系统、空管雷达系统的技术测试及航油适航审定、民航节能减排监测等民航行业技术支持工作。中国民用航空局第二研究所(测试中心)防火实验室主要为局方和企业服务,检测飞机舱内材料的阻燃和防火性能是否符合适航要求。他们检测的涉及面十分广泛,烟密度毒性检测、隔热隔音材料热辐射检测、客舱内座椅垫的可燃性实验以及热释放实验等。近日民航二所从莫帝斯订购美国MarlinEngineering FAA NEXGEN 燃油燃烧器,用于提升该类项目测试能力。美国MarlinEngineering FAA NEXGEN燃油燃烧器,是美国联邦航空管理局FAA认可的NexGen航空燃油燃烧器之一,可适用于众多航空材料燃油燃烧测试。由于FAA之前所认可的Park DPL 3400、Lennox Model OB-32, 以及Carlin Model 200 CRD 均已经停产,FAA发展了下一代航空燃油燃烧器NexGen燃烧器。NexGen燃烧器采用了上一代燃烧器的操作原理,同时可以精确的测量输入气体及燃油的试验参数,同时仪器可便于FAA未来的升级。通过配置不同的试验装置,可满足众多航空燃油燃烧测试标准,如座椅燃烧测试、隔热隔音材料耐烧穿试验、货舱衬板耐烧穿试验、软硬管组件、电动引擎装置及电气连接件的防火试验等。可满足的标准为FAR 25.853、FAR25.855、FAR25.855、FARs 25.863、FARs 25.867等,同时可满足国内MH/T 6086、HB 7263、MH/T 6041、GB/T 25352、HB 7044等测试方法。
  • 公安部四川消防研究所更新百万阻燃测试仪器
    近日,莫帝斯燃烧技术(中国)有限公司为公安部四川消防研究所国家防火建材质检中心提供百万阻燃测试仪器,包含铺地材料热辐射测试仪、IMO 热辐射测试仪、可燃性测试仪、建筑材料烟密度测试仪、不燃性测试炉、泡沫垂直燃烧测试仪、UL94 水平垂直燃烧仪、氧指数测定仪、纺织品多功能燃烧测试仪、水平燃烧测试仪、DIN 54837大型燃烧箱、氧弹量热仪、外保温材料灼热燃烧炉等阻燃测试仪器。此次合作,标志着莫帝斯燃烧技术(中国)有限公司正式进入建筑材料阻燃测试仪器领域,有信心为其他客户提供优质的建筑材料阻燃测试仪器。 同时莫帝斯也深深的知道自己的不足,在此次合作过程中,四川消防研究所的专家及学者,提出了大量的宝贵建议,同时将他们多年的测试经验积累,无私的传递给了我们,在不断的修订自身错误的过程中,让我们深深体会到做好一台仪器,其生长的土壤,不仅仅要有认真的态度、科学的方法,同时需要有一批专业、敬业、负责任的客户。&ldquo 不积硅步无以致千里,不积小流无以成江海&rdquo ,同时也让我们认识到,只有不断的思考、不断的学习、不断的优化,才能将看似简单的产品真正的做好。 再次,对那些给予我们无私帮助的人们,再次表示真挚的感谢!!! 自2008年以来,莫帝斯专注于高铁阻燃材料测试仪器的发展,已经同国内众多知名高铁材料阻燃实验室保持着良好的合作关系,如TUV莱茵、TUV 南德、SGS 通标、中国铁道科学研究院、中国南车等,其研发的阻燃测试仪器填补了许多国内阻燃测试的空白,如独立研发德国高铁DIN 54837 大型燃烧箱、法国高铁铺地材料热辐射测试仪、法国高铁电线电缆燃烧测试仪、英国高铁BS 476 中表面火焰传播测试装置及火焰蔓延指数测试仪等,我们相信自己,有能力为各类测试领域提供高性价比的测试仪器。 客户介绍: 国家防火建筑材料质量监督检验中心(以下简称质检中心)是经公安部和原国家标准局批准建立,于1987年经原国家标准局正式验收并授权成为全国首批具有第三方公正性地位的、法定的国家级产品质量监督检验机构。质检中心行政上受公安部消防局领导,检验业务上受国家认证认可监督委员会和公安部消防局指导。质检中心成立二十多年来,特别注重实验室建设、人才培养和质量管理体系运行的持续有效。按照中国合格评定国家认可委员会《检测和校准实验室能力认可准则》和国家认监委《国家产品质检中心授权管理办法》的要求建立质量管理体系,并通过了国家认监委和中国合格评定国家认可委员会每三年一次的实验室认可、资质认定和计量认证的"三合一"复评审、监督评审和扩项评审及国家认监委的专项监督。2003年通过了中国船级社的评审,被授权成为船用耐火材料与耐火构件等产品质量验证检验机构。中心的组织机构为一科一部四室,即技术管理科、技术发展部、办公室、防火建材检验室、耐火建筑构(配)件检验室、阻燃电缆及防火涂料检验室),拥有建筑面积15000多平方米的试验场馆,仪器设备200多台套, 固定资产5000余万元。通过多年的建设和发展,目前质检中心已被国家认监委授权承担防火建筑材料及涂料、耐火建筑构(配)件、阻燃及耐火电缆、消防器材等四大类77余种产品的国家监督抽查、地方监督抽查、型式检验、仲裁检验、认证认可检验和委托检验等检验工作。质检中心除了承担检验任务外,还开展建筑材料燃烧性能、电线电缆燃烧性能、防火材料产品等标准的制定(修订)、检测技术的研究和检验设备的研究开发等工作。 www.motis-tech.comwww.firetester.cn
  • 节能降碳!辐射制冷技术新材料研究获新进展
    在全球变暖和国家“双碳”战略背景下,清洁能源材料与节能降碳技术具有极为重要的战略意义。近日,中国科学院兰州化学物理研究所清洁能源化学与材料实验室低碳能源材料组高祥虎研究员团队通过热诱导相分离技术制备了一种具有3D多孔结构的介电/聚合物复合薄膜材料,实现了具有优异光谱选择性的辐射制冷材料。相关成果发表于《材料化学杂志》(Journal of Materials Chemistry A)。“辐射制冷的研究来源于自然界中生活在炎热沙漠的银蚁。撒哈拉银蚁通过自身独特的‘毛衣’,可以有效减弱环境空气向它对流传热,降低体表温度。”中国科学院兰州化学物理研究所研究员高祥虎告诉《中国科学报》,银蚁的银发具有三角形截面,这种三角形截面的毛发相当于反射涂层,可将大部分太阳光反射。同时,这种毛发结构在热辐射的红外波段却是高发射率的,而这个波段正好是银蚁向外热辐射的波段,这样既减少了吸收太阳光的热量,又散掉了自己身上的热量。而聚合物复合薄膜材料就类似于银蚁的“毛衣”,也是目前为止较为优越的辐射制冷材料。高祥虎介绍,如何做到辐射制冷与太阳能吸收完全相反,一方面需要在可见光红外线波段具有更高的反射率,另一方面要在8至13微米附近的波段有更高的吸收率。在研制过程中,团队通过选择在红外大气窗口具有振动峰的官能团来匹配相应的聚合物。至于无机介电粒子,则使用第一性原理计算来预测粒子的全光谱光学常数。以氧化铝/聚偏氟乙烯-六氟丙烯为原材料,采用相分离方法制备了分层多孔复合薄膜材料。此外,该材料在防冰融化的测试中展现出优异的降温效果。在~760瓦每平方米的太阳辐照度下照射2个小时,具有复合材料遮盖的冰块状态没有明显变化,与自然状态相比,该方法能使冰融化速率降低四倍。同时,该复合材料还具有优异机械性能和自清洁性能。经过30多天的紫外照射,该复合材料仍保持优异的光学性能。据了解,该3D多孔介电/聚合物复合薄膜材料具有良好的光谱选择性、机械强度、耐候性,结构简单,易于制备等优点,可用于大型石油储存罐,大型电力设备,建筑物屋顶制冷等诸多领域,在辐射制冷的规模化生产和实际应用等方面具有重要意义,在促进“碳中和”中展现出广阔前景。
  • 绝缘电阻仪器体积电阻表面电阻测试仪使用前都要注意什么?
    绝缘电阻仪器体积电阻表面电阻测试仪使用前都要注意什么?绝缘电阻仪器体积电阻表面电阻测试仪使用前请仔细阅读以下内容,否则将造成仪器损坏或电击情况。1. ◇检查仪器后面板电压量程是否置于10V档,电流电阻量程是否置于104档。2. ◇接通电源调零,(注意此时主机不得与屏蔽箱线路连接)在“Rx”两端开路的情况下,调零使电流表的显示为0000。然后关机。3. ◇应在“Rx”两端开路时调零,一般一次调零后在测试过程中不需再调零。 4. ◇测体积电阻时测试按钮拨到Rv边,测表面电阻时测试按钮拨到Rs边,5. ◇将待测试样平铺在不保护电极正中央,然后用保护电极压住样品,再插入被保护电极(不保护电极、保护电极、被保护电极应同轴且确认电极之间无短路)。6. ◇电流电阻量程按钮从低档位逐渐拨,每拨一次停留1-2秒观察显示数字,当被测电阻大于仪器测量量程时,电阻表显示“1”,此时应继续将仪器拨到量程更高的位置。测量仪器有显示值时应停下,在1min的电化时间后测量电阻,当前的数字乘以档次即是被测电阻。7. ◇测试完毕先将量程拨至(104)档,然后将测量电压拨至10V档, 后将测试按钮拨到中央位置后关闭电源。然后进行下一次测试。8. ◇接好测试线,将测试线将主机与屏蔽箱连接好。量程置于104档,打开主机后面板电源开关按钮。从仪器后面板调电压按钮到所要求的测量电压。(比如:GBT 1692-2008 硫化橡胶 绝缘电阻率的测定 标准中注明要求在500V电压进行测定,那么电压就要升到500V)9. ◇禁止将“RX”两端短路,以免微电流放大器受大电流冲击。10. ◇不得在测试过程中不要随意改动测量电压。11. ◇测量时从低次档逐渐拨往高次档。12. ◇接通电源后,手指不能触及高压线的金属部分。13. ◇严禁在试测过程随意改变电压量程及在通电过程中打开主机。14. ◇在测量高阻时,应采用屏蔽盒将被测物体屏蔽。15. ◇不得测试过程中不能触摸微电流测试端。16. ◇严禁电流电阻量程未在104档及电压在10V档,更换试样。技术指标1、电阻测量范围 0.01×104Ω~1×1018Ω2、电流测量范围为 2×10-4A~1×10-16A3、仪器尺寸 285mm× 245mm× 120 mm4、内置测试电压 100V、250V、500V、1000V5、基本准确度 1% (*注)6、内置测试电压 100V、250、500、1000V7、质量 约2.5KG8、供电形式 AC 220V,50HZ,功耗约5W9、双表头显示 3.1/2位LED显示安全注意事项1. 使用前务必详阅此说明书,并遵照指示步骤,依次操作。2. 请勿使用非原厂提供之附件,以免发生危险。3. 进行测试时,本仪器测量端高压输出端上有直流高压输出,严禁人体接触 ,以免触电。4. 为避免测试棒本身绝缘泄漏造成误差,接仪器测量端输入的测试棒应尽可 能悬空,不与外界物体相碰。5. 当被测物绝缘电阻值高,且测量出现指针不稳现象时,可将仪器测量线屏 蔽端夹子接 上。 例如: 对电 缆测缆 芯与 缆壳的 绝缘 时,除 将被 测物两 端分 别接于 输入 端与高压 端, 再将电 缆壳 ,芯之 间的 内层绝 缘物 接仪器 “G”,以消 除因 表面漏 电而 引起的测 量误 差。也 可用 加屏蔽 盒的 方法, 即将 被测物 置于 金属屏 蔽盒 内,接 上测 量线。
  • 长春智能生产绝缘材料电气强度测试仪
    GJW-50kV计算机控制电压击穿试验仪一、适用范围 本机主要适用于固体绝缘材料如:绝缘漆、树脂和胶、浸渍纤维制品、云母及其制品、、陶瓷和玻璃等在工频电压下击穿电压,击穿强度和耐电压的测试,符合GB1408.1-2006标准常温状态下的测试。二、主要技术参数及精度1、输入电压: AC220V2、输出电压: 0~50KV(交直流)3、测量范围: 5kV~50kV4、高压分级及升压速率 1)0~5kV 升压速率 0.5kV/S 2)>5kV 升压速率 1kV/S 3)升压速率连续可调5、耐压试验电压: 0~50KV连续可调整6、耐压时间: 0~4H7、功率: 5KVA8、电源: AC220V ± 10% 50-60HZ三、精度等级:1级四、主要功能该仪器采用计算机控制,能过人机对话方式,完成对、绝缘介质的工频电压击穿,工频耐压试验,主要适用于固体绝缘材料。并对实验过程中的各种数据快速、准确地进行采集、处理、存取、显示、打印。本仪器属我公司首创,国家专利批为我公司专利五、基 本 配 置1、主机2、试验台一个3、油箱一个4、试验电极三个5、试验软件6、清华同方计算机一套7、A4彩色喷墨打印机一台 公司名称:长春市智能仪器设备有限公司 地址:长春市经济开发区昆山路2755号联系电话:0431-848644218 13944864580 传真:0431-84642036 联系人:芮小姐Http://www.znyq.com. E-mail:rsm-72@163.com
  • 防辐射服一个美丽的谎言
    近几年有一种号称是专门为孕妇设计的防辐射服开始热销,各类的防辐射广告也是让人真假难辩。然而,央视《真相调查》记者调查发现,现实生活中穿着防辐射服对于来自某些方向的辐射源不仅没有起到防护作用,反而会让防辐射服内的辐射强度变大。(12月18日《法制晚报》)  随着电脑、手机、电视等各种电器的日渐增多,电磁辐射越来越引发公众焦虑。于是,各类防辐射服应运而生,销量节节攀升。对于准妈妈这一特殊群体来说,防辐射服几乎成了标准配备。当然,对于商家宣称“抵挡99.99%乃至99.9999%的辐射”云云,许多准爸妈们也是将信将疑,但出于“求平安”的心理暗示,还是对防辐射服趋之若鹜,甚至没怀孕就开始穿,只当做预防。  然而,央视调查结果却让人大跌眼镜。实验证明,市面上的防辐射服对于单一来源的辐射有一定效果的,但由于生活中辐射源不是单一的,而且也不是一个方向,只有穿着像宇航服那样的全封闭式屏蔽服,人体才有可能不接触电磁辐射。这显然是不现实的。事实上,现有的各类防辐射服不仅不能起到防护作用,反而会让防辐射服内的辐射强度变大。因为辐射从衣服的下端、袖口等所有的缝隙射入后,无法反射出去,便在防辐射服内进行多次反射后交会叠加,使得辐射强度增大作用于人体。  一言以蔽之,所谓孕妇防辐射服可以防辐射的说法其实就是一个谎言。防辐射服就好像寓言中那个并不存在的“皇帝新装”,虚构出一种健康和安全的幻觉。如今,值得追问的是,这个谎言是怎样炼成的?  标准滞后和监管失位难辞其咎。防辐射服已在市场上热销多年,相关的行业标准却至今难产。由于其既不属于医疗器械,也不属于工业产品,生产销售等环节都处在监管空白,没有相关部门对其衡量和监督,也没有相应的机构对屏蔽效能进行抽样检测。于是,商家“八仙过海,各显神通”,一会宣称材质使用金属纤维,一会儿又整出个“银离子”的概念,玄乎的专业名词和夸张的宣传手法很能起到鼓动效果,让消费者乖乖地掏腰包。  权威科普声音的缺失也是重要因素。一直以来,关于电磁辐射有无无害和防辐射服有没有用都存在不同声音。这厢专家表示,一般家庭的电磁辐射强度远远没有达到国家的防护标准,根本无需担心 那厢就有学者提出,在孕期受到电磁辐射的过度影响,势必影响胎儿的发育。前不久,国内著名的学术打假斗士方舟子在微博上公开表示,孕妇防辐射服是中国特有的商业骗局,马上就遭到了一些专家的反驳。两派说法各执一词,让公众如坠云雾,由于相关部门迟迟没有给出权威说法,人们只能“宁信其有,不信其无”,先穿上再说。  寓言中,天真的孩子戳穿了“皇帝的新装” 现实中,我们需要有关部门站出来叫停防辐射服骗局。一方面,尽快出台防辐射服的国家标准,整顿行业乱象,制止虚假宣传,将其纳入规范的监管体系 同时,对电磁辐射的危害进行权威论证,向公众普及科学的防护知识,让防辐射不再是雾里看花。
  • 一文了解|红外近场辐射探测及超分辨温度成像
    红外热成像技术通过探测物体自身所发出来的远场红外辐射从而感知表面温度,在军事、民航、安防监控及工业制造等重要领域有着广泛应用。但由于光学衍射极限的限制,红外热成像的分辨率通常在微米尺度及以上,因此无法用于观测纳米尺度的物体。近几年,我们开发了红外被动近场显微成像技术,通过探测物体表面的近场辐射从而极大地突破红外衍射极限限制,将红外温度探测及成像从传统的微米尺度拓展到了纳米尺度。本文将介绍红外被动近场显微成像技术的基本原理,以及基于此可实现的物体表面近场辐射探测与红外超分辨温度成像研究。近场辐射我们首先从黑体辐射的本源入手。如图1(a)所示,绝大多数物体内部都包含大量带正电荷和负电荷的粒子,这些带电粒子永远不会静止不动,而是一直处于随机扰动状态(热运动)。我们所熟知的热辐射就源自物体内部的这种带电粒子热运动,辐射特征可由普朗克黑体辐射定律描述。但鲜为人知的是,物体内的电荷扰动不仅在距离物体辐射波长尺度以外的区域产生红外热辐射(远场辐射),而且在物体近表面处会生成一种能量密度极高的表面扰动电磁波(以倏逝波形式存在),可称之近场辐射。理论很早就预言了这种表面电磁波(近场辐射)的存在,并发现针对远场辐射所建立的认知及规律(如普朗克辐射定律等)将不再适用于近场辐射,但相关实验研究由于探测难度极高而一直未有明显突破。2009年,美国麻省理工学院和法国CNRS的研究组取得重要进展,先后在实验上验证了纳米尺度下近场辐射热传输效率可远超黑体辐射极限。尽管该实验验证了物体表面近场倏逝波的存在,但相关物理现象仍然缺少更直接的实验手段对其进行更进一步的研究。图1 物体表面存在的近场辐射及其探测方式 (a)物体表面存在的远场辐射及近场辐射;探针调制技术:(b)当探针远离样品时不会散射物体表面的近场倏逝波、(c)当探针靠近物体近表面时可以散射近场倏逝波;(d)红外被动近场显微镜(SNoiM)的示意图红外被动近场显微镜(SNoiM)的实验原理及其应用SNoiM技术的实验原理物体表面的近场辐射由于其倏逝波特性(即强度随着远离物体表面急剧衰退)而难以探测。在SNoiM中,利用扫描探针技术有效地解决了这一问题。如图1(b)所示,当不引入纳米探针(或探针远离物体表面)时,物体近表面的近场倏逝波无法被探测,该显微镜工作于传统红外热成像模式,即仅获得其远场辐射信号。SNoiM技术的关键是,将探针靠近样品近表面(比如10 nm以内),近场倏逝波可以被针尖有效散射出来。该探测模式下,探测器所获取的样品信号中同时存在近场和远场分量。因此,通过控制探针至物体表面的间距,即可获得近场、远场混合信号( 100 nm,称为近场模式)或单一的远场信号( 100 nm或撤去探针,称为远场模式)。最终,利用探针高度调制及解调技术即可从远场背景中提取物体的近场信息。图1(d)展示了SNoiM系统探测近场信号的示意图。探针所散射的近场信号首先由一个高数值孔径的红外物镜进行收集。但在该过程中,无法消除来自环境、被测物体及仪器自身的远场辐射信号,它们随近场信号一同被红外物镜收集,导致被测物体微弱的近场信号湮没于巨大的远场背景辐射之中。为了最大程度降低远场背景信号,研究人员在红外物镜上方设计了一个孔径极小的共焦孔(约100 μm),通过此共焦结构可以缩小收集的光斑,有效抑制背景辐射信号。然而,即使是这样,是否有足够灵敏的红外探测器能够检测到纳米探针所散射的微弱近场信号也是一大难点。为此,本团队研发了一款超高灵敏度红外探测器,攻克了这一技术壁垒。图2(a)展示了首套SNoiM设备实物图。其中,金色圆柱腔体为低温杜瓦,内部搭载了自主研制的超高灵敏度红外探测器(CSIP)及一些低温光学组件;白色方框内为实验室内组装的基于音叉的原子力显微镜(AFM)、红外收集物镜及样品台区域,具体细节参照图2(b)、(c)。红外近场图像的空间分辨率不再受探测波长限制,而是由探针尖端尺寸决定。如图2(b)中插图所示,通过电化学腐蚀方法,可制备出形貌优良的金属(钨)纳米探针,其中,针尖直径可小至100 nm以内。图2 红外被动近场显微镜SNoiM的实物图(a) 红外被动近场显微镜SNoiM的实物图,其中搭载了超高灵敏度红外探测器;(b)AFM及红外收集物镜;插图为通过电化学腐蚀制备的金属(钨)纳米探针;(c)探针与样品的显微照片基于SNoiM的超分辨红外成像研究利用SNoiM技术探测物体表面的近场辐射可极大突破红外衍射极限,实现超分辨红外成像。首先以亚波长金属结构的成像结果为例进行展示。图3(a)为Au薄膜样品在普通光学显微镜下所拍摄的图像。其中,亮金色区域为Au薄膜(约50 nm厚),其他区域为SiO2衬底。使用SNoiM系统可同时获取该样品的远场和近场红外图像(获取远场图像时只需将探针挪离样品表面)。如图3(b)所示,由于成像波长较长( ~ 14 μm),远场红外图像的分辨率远不如普通光学显微图像。比如,Au与衬底(SiO2)的边界无法清晰区分以及中间细小金属条状结构无法识别等(图中黑色虚线所示)。然而,在相同探测波长下,如图3(c)所示的近场红外图像则展现了超高的空间分辨率,其图像清晰度可完全与普通光学显微镜所获取的图像相比拟。为了进一步理清上述三种显微成像技术的区别,图3示意图中给出了探测到的信号来源:对于光学显微图像,其信号来自于可见光的反射。由于金属的反射能力较强,因而Au上的信号远比SiO2强。可见光波长范围为400~760 nm,因而光学显微镜可清晰分辨该样品表面的细微结构。远场红外成像不依赖于外界光源照射,直接通过红外物镜收集物体自身所发射出来的辐射信号,并对其进行成像。在探测波长为14μm情况下,受衍射极限的限制,系统的实际空间分辨率也只有约14μm。近场红外成像则检测探针尖端所散射的样品表面近场辐射信号,因此不受远场光学衍射极限限制,可获得超分辨红外图像(图3c)。图3 样品Au(SiO2衬底)的几种显微图像及成像原理示意图:(a)光学显微、(b)远场红外和(c)近场红外另外,值得注意的一点是,图3(c)所示的红外近场图像不仅仅在分辨率上有所提高,而且在金属与衬底的信号强度对比上出现了明显反转(由远场切换至近场后,Au由弱信号方(蓝色)转变为强信号方(红色))。针对上述现象的解释如下:远场成像时,Au是高反射物体,因此吸收红外光的能力极弱,根据基尔霍夫定律,则其红外发射率也很低。因而远场红外成像中其信号弱于衬底SiO2;而在近场成像中,室温金属(Au)中的自由电子存在剧烈的热运动(热噪声),从而在金属表面产生极强的表面电磁波,因而Au上的信号远强于SiO2。由此可见,SNoiM技术不仅突破了红外衍射极限限制,而且能够检测远场显微镜所无法探测的物理过程。基于SNoiM的微观载流子输运及能量耗散可视化研究基于SNoiM技术的另一项创新与突破在于纳米尺度下通电器件中微观载流子输运及局域能量耗散的直接可视化。值得指出,SNoiM所检测的近场辐射信号来自于物体近表面的传导电子,因此其成像结果所反映的是物体表面的局域电子温度(Te)。目前仅SNoiM技术可实现纳米尺度下电子温度分布的直接成像。下面将以通电微小金属线(NiCr合金)为例进行说明。图4(a)为NiCr金属线的光学显微图像(上)及其通电后的红外远场热图像(下)。红外远场成像检测通电器件的远场辐射,从而估算出器件的表面温度。比如,器件中心处出现明显热斑,该处温度最高,表明电流流经微小弯曲金属线时能量耗散最大。而受衍射极限限制,远场红外热成像无法分辨微小金属线(宽度约3.3 μm)上不同区域的温度分布,因此无法有效反映微观尺度上载流子的能量耗散特性。与之相比,近场红外热成像则可清晰展示器件中心区域微观载流子的输运及能量耗散行为。如图4(b)所示,当电流经过器件凹形弯折区时,近场红外热成像下,该区域内存在极其不均匀的温度分布,而且在凹形内侧出现显著热斑。该现象表明,通电NiCr器件的凹形区内存在非均匀局部焦耳热,且内侧区域电子能量耗散最大,这是由于电流的拥挤效应所造成的。此外,该温度分布图像似乎表明,通电时,载流子倾向于避开直角拐角处,并趋于沿着U形路径分布。为验证这一猜想,该实验进一步设计了中心区域呈U形弯折的通电NiCr金属线,并对其进行了近场红外热成像表征。图4(c)显示,U形区域温度均匀分布,无明显局域热斑,这表明载流子倾向于沿着U形路径均匀输运。基于SNoiM纳米热分析研究而提出的新设计大大缓解了电流拥挤效应可能对器件造成的局部热损伤,具有重要的指导意义。图4 NiCr金属线在不同测试模式下的红外热成像结果:(a)通电金属线显微图像及远场热成像;器件弯折区域分别为(b)凹形、(c)U形的扫描电镜图像及超分辨红外近场热成像
  • 发布热阻测试、热流法导热系数测试仪新品
    DRL-III导热系数测试仪(热流法)一、产品概述 该导热系数仪采用热流法测量不同类型材料的热导率、热扩散率以及热熔。测量参照标准 MIL-I-49456A薄的热导性固体电绝缘材料传热性能的测试标准,D5470-06,ASTM E1530 ,ASTM C 518, ISO 8301, JIS A 1412, DIN EN 12939, DIN EN 13163 与 DIN EN 12667 等相关国际标准。 能够测量 Ф10~30mm 的样品,厚度范围可从0.02~20mm。全部测试功能自动完成;马达控制的平板移动;样品夹在两个热流传感器中间测试,温度梯度固定或可调。使用内嵌的控制器或外部电脑测得样品的导热系数与热阻。自动上板移动与样品厚度测量,所有测试参数与校正数据可存于电脑内。对校正测试与样品测试进行温度程序编制、数据查看与储存。该仪器用于测试高分子材料,陶瓷,绝缘材料,复合材料,非金属材料,玻璃,橡胶,及其它的具有低、中等导热系数的材料。仅需要比较小的样品。薄膜可以使用多层技术准确的得到测量。二、主要技术参数:1:热极温控: 室温~200℃, 测温分辨率0.01℃2:冷极温控:0~99.99℃,分辨率0.01℃3:样品直径:Ф30mm,厚度0.02-20mm;4:热阻范围:0.000005 ~ 0.05 m2K/W5:导热系数测试范围: 0.010-50W/mK, 6:精度 ≤±3%7:压力测量范围:0~1000N8: 位移测量范围:0~30.00mm9:实验方式:a、试样不同压力下热阻测试。b、材料导热系数测试。c、接触热阻测试。d、老化可靠性测试。10:配有完整的测试系统及软件平台。11:操作采用全自动热分析测试软件,快速准确对样品进行试验过程参数分析和报告打印输出。三、仪器配置:1.测试主机 1台, 2.恒温水槽 1台, 3.测试软件 1套,4.胶体粉体样品框1个,*4.计算机(打印机)用户自备典型测试材料:1、金属材料、不锈钢。2、导热硅脂。3、导热硅胶垫。4、导热工程塑料。5、导热胶带(样品很薄很黏,难以制作规则的单个样品,一边用透明塑料另外一边用纸固定)。 6、铝基板、覆铜板。 7、石英玻璃、复合陶瓷。8、泡沫铜、石墨纸、石墨片等新型材料。创新点:样品夹在两个热流传感器中间测试,温度梯度固定或可调。使用内嵌的控制器或外部电脑测得样品的导热系数与热阻。自动上板移动与样品厚度测量,所有测试参数与校正数据可存于电脑内。对校正测试与样品测试进行温度程序编制、数据查看与储存。
  • 搭“核辐射”顺风车 电磁辐射检测仪热销国内市场
    北京市环保局首次公布京城辐射环境信息引起市民对于生活环境中辐射指数的关注,部分市民还自购仪器自行测量电磁辐射。23日记者调查发现,目前市场上的测试仪器技术标价不一且规格混乱,还有人借“核辐射好帮手”推销。相关专业人士表示,市民自测辐射行为并不可取。  检测仪称能测“核辐射”  热销辐射测试仪、钻石信誉电磁辐射检测笔、台湾原产电磁辐射测试仪……在淘宝网输入“辐射”二字,各种广告语扑面而来。日本地震后,平日无人问津的辐射检测仪搭上了“核辐射”的顺风车,销路大开。仅以电磁辐射测试仪为例,这种仪器价格从八九元到上百元、上万元不等,一款声称从德国进口的标价36000元。而一款198元的家用测试仪一个月内竟卖出182件,还有一款来自香港的电磁辐射检测仪称是“核辐射好帮手”。而据专家介绍,电磁辐射是由空间共同移送的电能量和磁能量所组成,与核辐射无关。  再仔细观察发现,这些产品的各种技术指标也不尽相同。有的仪器测量频宽是50赫兹到3000兆赫兹,也有仪器的频宽为50赫兹到5000兆赫兹,有些厂家自行规定了低频和高频,低频为5赫兹到40万赫兹,高频则为30兆赫兹到2000兆赫兹。不仅如此,仪器误差也不同,有的是3%,有的是5%。  而专业人士指出,应该根据辐射源的频率来选择测试仪的频宽。而对于低频和高频的区分,厂家的划分也不科学。一般来说,超低频有不同限值,用的较多的是50赫兹或者100赫兹。高频则是10万赫兹到30兆赫兹,30兆到300兆为超高频,300兆到30万兆属于微波频率。  专业机构1500元起测  目前,北京市环保局并无附属的对外测试电磁辐射的单位,市场上活跃的一般是第三方检测机构。  “主要是测‘房’测‘站’。”一家检测机构工作人员告诉记者,他们测的数据大多是用来打官司用的,有测小区附近的高压线电磁场的,有测机房和设备的,还有居住在变电站或者手机基站附近的居民也要求测试辐射环境。他们一般会根据客户所处的地段和要求,测量出电场或者磁场强度、功率密度,并出具一份报告。  这名工作人员也告诉记者,因为个人测试的数据并未经过CMA国家计量认证,不具有法律效力,居民打官司时还得请专业公司来测。  由于是专业测试,这些机构的开价也不低。北京室内环境污染检测技术中心工作人员透露,他们测试一般3个点起测,一个点500元,一次至少1500元。另一家检测机构谱天测试中心同样是3个点1500元起测。工作人员还“关照”记者:“如果个人测,我们能优惠点。如果是开发商或者物业委托,就走对公价格,自然要贵点。”据了解,该机构给小区做一个环境评价,平均价格是3万元到4万元。  电磁辐射环境有国标  对于自测电磁辐射行为,专业人士指出这种做法并不可取。  北京室内环境污染检测技术中心的一位金姓工程师告诉记者,检测设备购买后得先拿到中国计量科学研究院做检定,之后才会使用,使用过程中也会按固定周期拿去检定,以保证仪器的灵敏度。市民个人购买仪器检测,在准度上就无法保证。  那么,什么样的辐射环境才算正常?环保部颁布的《电磁辐射防护规定》指出,在30兆赫兹到3000兆赫兹这一公众最敏感范围内,电磁场功率密度的标准限值为0.4瓦每平方米,低于这一数值才比较安全。关于超高压选变电设置的工频电场、磁场强度限值,我国推荐0.1毫特斯拉作为磁感应强度的评价标准。  金工程师还建议,市面上的各种电磁辐射测试仪器良莠不齐,不同厂家生产的设备,性能差别很大。且电磁辐射受环境影响因素很大,即使误差较大也难以识别,测出来的数据并没有说服力。如果真有这方面需要,建议市民邀请具有资质的专业机构去测试。  相关链接:  受日本核危机影响 核辐射检测仪器需求大增  韩国没有可批量检测商品的大型核辐射检测设备  日本强震 韩国“哄抢”核辐射测量仪
  • 兰州化物所高熵氧化物红外辐射性能研究获进展
    高温红外辐射涂层作为高效节能新材料,通过热辐射方式提高传热效率,在火力发电、钢铁、电力、石油化工、冶金和焦化行业颇具应用前景。近年来,高熵材料尤其是高熵氧化物具有可调控的主元组分和独特的晶体结构,使其在功能材料研究与应用领域备受关注。然而,鲜有关于高熵材料在高温红外辐射方面的研究报道。中国科学院兰州化学物理研究所清洁能源化学与材料实验室低碳能源材料组高祥虎研究员团队在新型高温红外辐射材料的设计与制备方面开展了系统研究。针对传统尖晶石氧化物在短波长红外区域发射率低、热稳定性不佳的问题,研究提出了利用高熵概念进行材料性能优化设计。科研人员通过简便、低成本的固相合成反应,制备出(CuMnFeCr)3O4尖晶石型高熵氧化物红外辐射材料,重点研究了高熵多主元设计对材料红外辐射性能和高温热稳定性的影响。结果表明,多主元设计可有效提高0.78-2.5μm和2.5-16μm波段的红外发射率,且高熵效应利于长效的化学热稳定性。近日,该团队通过理论与实验相结合的方式,进一步阐明了高熵氧化物的微观结构、元素组分、电子分布与红外辐射性能的构效关系,揭示了高熵工程对材料红外辐射性能提升的内在机制。结果表明,高熵策略产生的轨道杂化可有效增强电子跃迁几率,通过变价金属元素引入大量氧空位,从而减小材料的带隙(图1)。同时,晶格畸变效应降低了晶格振动的对称性。因此,(MnCrFeCoCu)3O4高熵尖晶石氧化物具有优异的近黑体辐射能力。经1300°C退火热处理100h后,材料仍保持单相尖晶石结构,红外辐射衰减率仅为2.1%(图2)。此外,研究人员利用冷喷涂技术将高熵氧化物红外辐射材料沉积在不锈钢基底。该红外辐射涂层具有高的辐射热效率和显著的热稳定性,在0.78-16μm波段红外发射率可达0.943。这种新型高熵红外辐射材料在高温工业热辐射领域颇具应用潜力。相关研究成果以High-Entropy Engineering for Broadband Infrared Radiation为题,发表在《先进功能材料》(Advanced Functional Materials)上。研究工作得到中国科学院战略性先导科技专项(A类)-煤炭清洁燃烧与低碳利用专项、中国科学院洁净能源创新研究院-榆林学院联合基金、兰州化物所“十四五”规划重大突破项目等的支持。图1. 高熵氧化物红外辐射材料宽波段高发射率机理研究图2. 高熵氧化物红外辐射材料宽波段发射率及高温热稳定性评估图3. 高熵氧化物红外辐射材料辐射传热性能验证
  • 【综述】红外热像检测技术及应用进展
    本文主要介绍了红外热像检测技术的原理、分类、优点,以及红外热像检测技术在建筑结构检测、航天航空检测、电力检修、医疗卫生等领域的应用。一、检测技术原理红外线是波长范围介于0.75μm~1000 μm之间的电磁波。自然界中,任何高于绝对零度(-273.15 °C)的物体都会不停地向外界辐射出红外能量,这是红外测温技术的理论依据和检测技术的重要物理基础。红外热像技术实现测温是基于热传导方程与辐射定律发展而来的。辐射定律和物体的红外辐射能计算式如下: 式中:P——辐射能,W/cm2 δ——玻尔兹曼常数,5.673×10-12 W/(cm2K4) ζ——普通物体的辐射率 T— —物体表面的热力学温度,K表明物体向外发射红外线的总功率与其温度的4次方成正比,因此较小的温差也会导致辐射量有很大的不同。对于不同材质的材料可根据上式进行区分,热传导微分方程如下: 式中:t——时间,min α——导温系数,m2/s λ——导热系数,W/(cmK) ρ——密度,kg/m2 c——比热容,J/(kgK)即使接受外部相同热源的照射后,每种材料因为热参数不同将会产生不同的红外辐射。二、红外热像检测技术分类按照有无激励可分为被动式红外热像检测技术和主动式红外热像检测技术。前者是利用检测对象本身的红外辐射得到其表面热像图(简称热图),通过热图分析所需信息。目前在工业设备状态监测、医学诊断、地质勘探和军事侦察领域应用广泛。当检测对象的热辐射水平和周围环境相当,无法被热像仪分辨时,可通过增加主动激励源的方式来增强被检测对象表面的热辐射,以使其和周围环境的辐射差异足以被红外热像仪分辨。增加外部热激励源的目的是得到温度差异更明显的热图,以提高检测精度。主动激励手段包括热灯激励、超声波激励、电磁激励、微波激励、激光激励等。三、红外热像检测的优点1. 测量速度快,因为红外探测器通过物体表面发射的红外辐射能来测得物体表面的温度,所以响应极快,能测得迅速变化的温度场。2. 非接触性,拍摄红外图片时,红外摄像仪与被测物体是保持一定的距离的,对被测温度场没有干扰,操作安全、方便。3. 测量结果直观形象,热像图以彩色或黑白的图像形式对结果进行输出,从图上可以方便地读取各点的温度值,并且热像图中还包含有丰富的与被测物体有关的其它信息。4. 测温范围广,由于是采用辐射测温,与玻璃测温计和热电偶测温计相比,测温范围大大扩展,理论上可从绝对零度到无穷大。5. 测量精度高。6. 易于实现自动化和实时观测。四、红外热像检测技术的应用场景(一) 建筑结构检测1. 建筑隔热检测红外热成像技术可以显示肉眼不可见的建筑结构的热量梯度分布状况,热像异常区域代表着此处与整体墙壁温差较大,这很大程度上是墙体隔热层中的空鼓、缝隙、潮气等造成的,由此可以及时发现房屋中隔热层失效的地方,以便及时修补保存热量。2. 房屋渗漏检测屋顶渗漏也是建筑保温的一大杀器。由于水与建材的温度具有差异,集成红外探测器的红外热成像整机系统能够显现这些热量偏高或偏低的区域,这通常代表着此处有水汽(渗水、发霉等)存留,通过及早发现这些屋内热量损失的位置,为后期的房屋修补指明方向。3. 地暖故障检测地暖是当今家庭采暖的主流设施之一,由于其埋藏于地板以下,一旦发生故障往往不易被察觉。而在红外热像仪的帮助下,可以快速看清地暖管道布局,寻找并定位故障区域,从而开展精准维护,避免不必要的破坏性开挖。4. 暖通管道检测现代建筑中,暖通设施的接入愈发广泛,管道结构愈加繁杂,很多密闭空间不易到达,日常检测困难重重。通过红外热成像技术,可以整体把控管道设施的全局热量梯度分布,及时发现异常区域,排除潜在隐患,保障暖通空调系统的正常运转。(二) 航天航空检测:在航天器领域的复合材料构件上,应用红外热像技术可以对细微的温度变化做出灵敏的反应,这便于研究微小构件上复杂的热分布。(三) 电力检修:电力系统的各类电力设备和线路,在正常运行、时,都会产生一定的热量,见下图。但是随着设备运行时间的增加,由于电流、电压的作用,将产生以下三种主要的发热:电阻损耗发热、介质损耗发热、铁损致热。这些异常部位和故障点都会辐射出比正常状态更多、更强的红外能,通过红外热像图像,找出电力设备可能存在的热状态异常和潜在的故障点,从而实现对设备和线路的故障诊断。(四) 医疗卫生:在新冠疫情检测体温的过程中,红外热像也发挥了巨大的作用。红外测温计在不接触人体皮肤的情况下,对体温段的测温绝对误差保持在-0.13~ 0.11 ℃,能够满足人体体温测量的精度要求,对疫情的防控发挥了重要的作用。此外,正常人体体表温度分布呈平衡状态,当人体处于病理状态下时,全身或局部新陈代谢会发生变化,病变部位的热平衡分布被破坏并出现血流改变的现象,导致相应局部病变组织温度升高或降低。根据这一原理,红外热成像技术能比较准确地捕捉到被检测组织体温热平衡的变化情况,为临床诊断疾病提供一定的依据。(五) 安防监控:可以对水库堤坝的情况实现雨、雪、烟、雾霾等恶劣天气下实现全天候监控,监控渗漏点、开裂塌方、水流大小等,并可远距离监控山体滑坡情况,及时做出预警。此外在遇到火灾险情时,温度场的监控可即时发现温度异常,预防由于温度异常引发的二次起火。五、结束语红外热像检测技术作为一种无损的检测技术,具有非接触、高效率、高灵敏度的特点,红外热像检测技术在建筑、电力、制造业、环保、医疗等领域得到广泛应用,可以检测出设备的故障、泄漏、温度分布、表面温度等情况,提高设备的可靠性,降低能源消耗,提高生产效率。随着科技的发展,红外热像检测技术将不断进步,检测精度和可靠性逐步提高,应用领域进一步扩展,为人类的生产和生活带来更多的便利和效益。未来应该积极探索和研究红外热像检测技术的最新进展和应用,为推动红外热像检测技术的发展做出贡献。
  • 辐射监测质量保证规定时隔31年首修改 助力辐射监测市场发展
    p  辐射监测是指为评价或控制放射性辐射或放射性物质的照射,制定辐射监测计划并对剂量或污染所进行的测量及对测量结果的解释。在电离辐射监测质量控制方面,我国目前遵守的是《电离辐射监测质量保证一般规定(GB8999-1988)》和《核设施流出物和环境放射性监测质量保证计划的一般要求(GB 11216-1989)》,这两个标准已无法满足现行的工作要求。/pp  目前国内电离辐射监测的单位较多,随着4月1日我国核电重启,电离辐射监测将进入快速发展。按照此前国家提出的核电发展目标,“十三五”期间,全国核电将投产约3000万千瓦、开工3000万千瓦以上,2020年装机达到5800万千瓦。据此预计,每年将要开工6-8台核电机组。但现实是,自2015年12月以来,中国便再无新增核电项目审批。今年3月18日,生态环境部公示当天受理的《福建漳州核电厂1、2号机组环境影响报告书(建造阶段)》、《中广核广东太平岭核电厂一期工程环境影响报告书(建造阶段)》,两份环境影响评价文件显示,漳州核电1号机组和太平岭核电1号机组计划于2019年6月开工。这引起市场广泛关注。/pp  电离辐射涉及的类型和对象众多,按照监测类型,可分为常规监测、操作监测和特殊监测 按照监测对象,可分为个人监测(包括外照射个人监测、体内污染检测盒皮肤污染监测)、工作场所监测(包括外照射辐射场监测、空气污染监测和表面污染监测)、环境监测(包括外照射辐射场监测,空气、水、土壤和动植物等介质中放射性核素的监测)、流出物监测等。/pp  日前,生态环境部发布《电离辐射监测质量保证一般规定(征求意见稿)》,对我国实施了31年的旧标准进行了修订。此修订任务于2007年下达,由浙江省辐射环境监测站和黑龙江省辐射环境监督站起草。/pp  新标准将《电离辐射监测质量保证一般规定(GB8999-1988)》和《核设施流出物和环境放射性监测质量保证计划的一般要求(GB 11216-1989)》进行了整合,合并为一项标准 /pp  对总体框架进行了一定调整,增加了标准目录、前言、质量体系部分的内容,原数据处理调整为数据处理与监测报告,原附录B几种控制图的编制方法与应用调整为附录B低本底测量装置的泊松分布检验方法。/pp  根据最新要求,增加了部分质量控制措施,增加了辐射环境空气自动监测站、海洋辐射环境监测的要求。/pp  征求意见稿全文如下:/ppimg src="/admincms/ueditor1/dialogs/attachment/fileTypeImages/icon_pdf.gif" style="vertical-align: middle margin-right: 2px "/a href="https://img1.17img.cn/17img/files/201907/attachment/f999508a-8ee2-4618-9d1c-f9a1a0c7b187.pdf" title="电离辐射监测质量保证一般规定(征求意见稿).pdf" style="color: rgb(0, 102, 204) font-size: 18px "电离辐射监测质量保证一般规定(征求意见稿).pdf/a/p
  • 红外近场辐射探测及超分辨温度成像
    红外热成像技术通过探测物体自身所发出来的远场红外辐射从而感知表面温度,在军事、民航、安防监控及工业制造等重要领域有着广泛应用。但由于光学衍射极限的限制,红外热成像的分辨率通常在微米尺度及以上,因此无法用于观测纳米尺度的物体。近几年,我们开发了红外被动近场显微成像技术,通过探测物体表面的近场辐射从而极大地突破红外衍射极限限制,将红外温度探测及成像从传统的微米尺度拓展到了纳米尺度。据麦姆斯咨询报道,近期,中国科学院上海技术物理研究所红外科学与技术全国重点实验室的科研团队在《红外与毫米波学报》期刊上发表了以“红外近场辐射探测及超分辨温度成像”为主题的文章。该文章第一作者为朱晓艳,主要从事红外被动近场成像方面的研究工作。本文将围绕扫描噪声显微镜(SNoiM)技术的实验原理及其应用,详细介绍如何通过自主研制的红外被动近场显微镜,突破红外热成像的衍射极限限制,实现纳米级红外温度成像。近场辐射我们首先从黑体辐射的本源入手。如图1(a)所示,绝大多数物体内部都包含大量带正电荷和负电荷的粒子,这些带电粒子永远不会静止不动,而是一直处于随机扰动状态(热运动)。我们所熟知的热辐射就源自物体内部的这种带电粒子热运动,辐射特征可由普朗克黑体辐射定律描述。但鲜为人知地是,物体内的电荷扰动不仅在距离物体辐射波长尺度以外的区域产生红外热辐射(远场辐射),而且在物体近表面处会生成一种能量密度极高的表面扰动电磁波(以倏逝波形式存在),可称之为近场辐射。理论很早就预言了这种表面电磁波(近场辐射)的存在,并发现针对远场辐射所建立的认知及规律(如普朗克辐射定律等)将不再适用于近场辐射,但相关实验研究由于探测难度极高而一直未有明显突破。2009年,美国麻省理工学院和法国CNRS的研究组取得重要进展,先后在实验上验证了纳米尺度下近场辐射热传输效率可远超黑体辐射极限。尽管该实验验证了物体表面近场倏逝波的存在,但相关物理现象仍然缺少更直接的实验手段对其进行更进一步地研究。图1(a)物体表面存在的远场辐射及近场辐射;探针调制技术:(b)当探针远离样品时不会散射物体表面的近场倏逝波、(c)当探针靠近物体近表面时可以散射近场倏逝波;(d)红外被动近场显微镜(SNoiM)的示意图红外被动近场显微镜(SNoiM)的实验原理及其应用SNoiM技术的实验原理物体表面的近场辐射由于其倏逝波特性(即强度随着远离物体表面急剧衰退)而难以探测。在SNoiM中,利用扫描探针技术有效地解决了这一问题。如图1(b)所示,当不引入纳米探针(或探针远离物体表面)时,物体近表面的近场倏逝波无法被探测,该显微镜工作于传统红外热成像模式,即仅获得其远场辐射信号。SNoiM技术的关键是,将探针靠近样品近表面(比如10 nm以内),近场倏逝波可以被针尖有效散射出来。该探测模式下,探测器所获取的样品信号中同时存在近场和远场分量。因此,通过控制探针至物体表面的间距h,即可获得近场、远场混合信号(h 100 nm,称为近场模式)或单一的远场信号(h 100 nm或撤去探针,称为远场模式)。最终,利用探针高度调制及解调技术即可从远场背景中提取物体的近场信息。图1(d)展示了SNoiM系统探测近场信号的示意图。探针所散射的近场信号首先由一个高数值孔径的红外物镜进行收集。但在该过程中,无法消除来自环境、被测物体及仪器自身的远场辐射信号,它们随近场信号一同被红外物镜收集,导致被测物体微弱的近场信号湮没于巨大的远场背景辐射之中。为了最大程度降低远场背景信号,研究人员在红外物镜上方设计了一个孔径极小的共焦孔(约100 μm),通过此共焦结构可以缩小收集光斑,有效抑制背景辐射信号。然而,即使是这样,是否有足够灵敏的红外探测器能够检测到纳米探针所散射的微弱近场信号也是一大难点。为此,本团队研发了一款超高灵敏度红外探测器,攻克了这一技术壁垒。图2(a)展示了首套SNoiM设备实物图。其中,金色圆柱腔体为低温杜瓦,内部搭载了自主研制的超高灵敏度红外探测器(CSIP)及一些低温光学组件;白色方框内为实验室内组装的基于音叉的原子力显微镜(AFM)、红外收集物镜及样品台区域,具体细节参照图2(b)、(c)。红外近场图像的空间分辨率不再受探测波长限制,而是由探针尖端尺寸决定。如图2(b)中插图所示,通过电化学腐蚀方法,可制备出形貌优良的金属(钨)纳米探针,其中,针尖直径可小至100 nm以内。图2(a)红外被动近场显微镜SNoiM的实物图,其中搭载了超高灵敏度红外探测器;(b)AFM及红外收集物镜;插图为通过电化学腐蚀制备的金属(钨)纳米探针;(c)探针与样品的显微照片基于SNoiM的超分辨红外成像研究利用SNoiM技术探测物体表面的近场辐射可极大突破红外衍射极限,实现超分辨红外成像。首先以亚波长金属结构的成像结果为例进行展示。图3(a)为Au薄膜样品在普通光学显微镜下所拍摄的图像。其中,亮金色区域为Au薄膜(约50 nm厚),其他区域为SiO₂衬底。使用SNoiM系统可同时获取该样品的远场和近场红外图像(获取远场图像时只需将探针挪离样品表面)。如图3(b)所示,由于成像波长较长(~ 14 μm),远场红外图像的分辨率远不如普通光学显微图像。比如,Au与衬底(SiO₂)的边界无法清晰区分以及中间细小金属条状结构无法识别等(图中黑色虚线所示)。然而,在相同探测波长下,如图3(c)所示的近场红外图像则展现了超高的空间分辨率,其图像清晰度可完全与普通光学显微镜所获取的图像相比拟。为了进一步理清上述三种显微成像技术的区别,图3示意图中给出了探测到的信号来源:对于光学显微图像,其信号来自于可见光的反射。由于金属的反射能力较强,因而Au上的信号远比SiO₂强。可见光波长范围为400~760 nm,因而光学显微镜可清晰分辨该样品表面的细微结构。远场红外成像不依赖于外界光源照射,直接通过红外物镜收集物体自身所发射出来的辐射信号,并对其进行成像。在探测波长为14 μm情况下,受衍射极限的限制,系统的实际空间分辨率也只有约14 μm。近场红外成像则检测探针尖端所散射的样品表面近场辐射信号,因此不受远场光学衍射极限限制,可获得超分辨红外图像(图3c)。图3 样品Au(SiO₂衬底)的(a)光学显微、(b)远场红外和(c)近场红外的图像及成像原理示意图另外值得注意的一点是,图3(c)所示的红外近场图像不仅仅在分辨率上有所提高,而且在金属与衬底的信号强度对比上出现了明显反转(由远场切换至近场后,Au由弱信号方(蓝色)转变为强信号方(红色))。针对上述现象的解释如下:远场成像时,Au是高反射物体,因此吸收红外光的能力极弱,根据基尔霍夫定律,则其红外发射率也很低。因而远场红外成像中其信号弱于衬底SiO₂;而在近场成像中,室温金属(Au)中的自由电子存在剧烈的热运动(热噪声),从而在金属表面产生极强的表面电磁波,因而Au上的信号远强于SiO₂。由此可见,SNoiM技术不仅突破了红外衍射极限限制,而且能够检测远场显微镜所无法探测的物理过程。基于SNoiM的微观载流子输运及能量耗散可视化研究基于SNoiM技术的另一项创新与突破在于纳米尺度下通电器件中微观载流子输运及局域能量耗散的直接可视化。值得指出,SNoiM所检测的近场辐射信号来自于物体近表面的传导电子,因此其成像结果所反映的是物体表面的局域电子温度(Te)。目前仅SNoiM技术可实现纳米尺度下电子温度分布的直接成像。下面将以通电微小金属线(NiCr合金)为例进行说明。图4 (a)通电金属线显微图像及远场热成像;器件弯折区域分别为(b)凹形、(c)U形的扫描电镜图像及超分辨红外近场热成像图4(a)为NiCr金属线的光学显微图像(上)及其通电后的红外远场热图像(下)。红外远场成像检测通电器件的远场辐射,从而估算出器件的表面温度。比如,器件中心处出现明显热斑,该处温度最高,表明电流流经微小弯曲金属线时能量耗散最大。而受衍射极限限制,远场红外热成像无法分辨微小金属线(宽度约3.3 μm)上不同区域的温度分布,因此无法有效反映微观尺度上载流子的能量耗散特性。与之相比,近场红外热成像则可清晰展示器件中心区域微观载流子的输运及能量耗散行为。如图4(b)所示,当电流经过器件凹形弯折区时,近场红外热成像下,该区域内存在极其不均匀的温度分布,而且在凹形内侧出现显著热斑。该现象表明,通电NiCr器件的凹形区内存在非均匀局部焦耳热,且内侧区域电子能量耗散最大,这是由于电流的拥挤效应所造成的。此外,该温度分布图像似乎表明,通电时,载流子倾向于避开直角拐角处,并趋于沿着U形路径分布。为验证这一猜想,该实验进一步设计了中心区域呈U形弯折的通电NiCr金属线,并对其进行了近场红外热成像表征。图4(c)显示,U形区域温度均匀分布,无明显局域热斑,这表明载流子倾向于沿着U形路径均匀输运。基于SNoiM纳米热分析研究而提出的新设计大大缓解了电流拥挤效应可能对器件造成的局部热损伤,具有重要的指导意义。总结与展望综上,利用SNoiM技术,可以实现物体表面的近场辐射探测及红外超分辨温度成像。该技术是目前国际上唯一能够进行局域电子温度成像的科学仪器,不仅突破了红外远场热成像的衍射极限限制,且首次实现了纳米尺度下通电器件中载流子输运行为与能量耗散的直接可视化。该研究内容均基于第一代室温SNoiM系统,目前,第二代低温SNoiM系统已被成功搭建,有望进一步突破后摩尔时代信息和能源器件的功耗降低及能效提升难题,探索物理新机制,并推动纳米测温技术新的发展。这项研究获得国家自然科学基金优秀青年基金的资助和支持。论文链接:DOI: 10.11972/j.issn.1001-9014.2023.05.001
  • 最新到货—超高性价比教育版辐射粒子探测器MiniPIX EDU来咯!
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    运用了由CERN开发的、NASA在太空中使用过的X射线探测器技术,MiniPIX EDU是一款为以教育为用途而设计和定价的微型USB、光子计数X射线探测器。MiniPIX EDUNASA在太空中使用的是标准版MiniPIX。此前标准版MiniPIX就已经出现在欧洲的学校课堂上了,但通常教师和学生的需求对设备的要求没有那么高,所以ADVACAM开发了教育版的MinIPIX,即MiniPIX EDU。 教育版初始为实验教学而设计,此外也能用于某些工业应用。它把现代的辐射成像技术带进课堂,让学生可以探索我们周围看不见的电离辐射世界。学生将探索不同类型辐射的起源,并了解放射性同位素如何在自然环境和像人类房屋、城市、工业的人造环境中迁移,他们可以了解人们如何从电离辐射和放射性中受益:医学成像方法,工业中的非破坏性测试,用于治疗癌症的核医学方法,安全应用,核电̷̷MiniPIX EDU可记录非常低的放射性强度,这种强度无处不在。学生可以记录到普通材料和物体的放射性强度,如口罩上、花岗岩、灰烬或纸袋上的放射性强度。 MiniPIX在高中实验课堂上测验矿物质发出的的辐射类型及强度参数规格如下:感光材料Si有效输入面积14 mm x 14 mm像素数量256 x 256像素尺寸55 μm分辨率9 lp/mm读出速度55 frames/s阈值分辨率0.1 keV能量分辨率0.8 keV (THL) and 2 keV (ToT)最低能量检测限5 keV for X-rays光子计数率up to 3 x 106 photons/s/pixel读出芯片Timepix操作模式Counting,Time-over-Threshold, Time-of-Arrival接口USB 2.0尺寸89 mm x 21 mm x 10 mm (L x W x H)重量30 g软件Pixet PRO or ask for RadView radiation visualization softwareMiniPIX EDU使用非常简单,只需要将其插入PC的USB端口并启动软件,就能观测到神奇的电离粒子图像。 典型图像:粒子造成的圆形大斑点,宇宙介子引起的长轨迹,电子造成的弯曲、蠕虫形状,伽玛射线或X射线产生的小点有时会观察到更罕见的现象:δ电子,反冲核,两个或多个核跃迁的级联,质子轨道现货供应:MinIPIX EDU光子计数X射线探测器有大量现货供应,如需询购,欢迎新老客户致电众星联恒:010-86467571,或联系我们的销售工程师,我们也可提供试用与演示服务。MiniPIX EDU 相关阅读https://www.instrument.com.cn/netshow/SH102943/news_554493.htmhttps://www.instrument.com.cn/netshow/SH102943/news_553389.htmhttps://www.instrument.com.cn/netshow/SH102943/news_540282.htmhttps://www.instrument.com.cn/netshow/SH102943/news_538177.htmhttps://www.instrument.com.cn/netshow/SH102943/news_515926.htmAdvacam S.R.O.源至捷克技术大学实验及应用物理研究所,致力在多学科交叉业务领域提供硅传感器制造、微电子封装、辐射成像相机和X射线成像解决方案。Advacam最核心的技术特点是其X射线探制器(应用Timepix芯片)、没有拼接缝隙(No Gap),因此在无损检测、生物医学、地质采矿、艺术及中子成像方面有极其突出的表现。Advacam同NASA(美国航空航天局)及ESA(欧洲航空航天局)保持很好的项目合作关系, 其产品及方案也应用于航空航天领域。北京众星联恒科技有限公司作为捷克Advacam公司在中国区的总代理,也在积极探索和推广光子计数X射线探测技术在中国市场的应用,目前已有众多客户将Minipix、Advapix和Widepix成功应用于空间辐射探测、X射线小角散射、X射线光谱学、X射线应力分析和X射线能谱成像等领域。
  • 北京化工大学汪晓东教授AFM:基于相变材料的“三明治”结构新型红外隐身材料
    热红外隐身材料可通过降低表面红外发射率或温度,实现目标物体的红外隐身功能。然而,随着红外探测仪器的精准度不断提高,对红外隐身材料的要求也越来越高,通过降低红外发射率或表面温度的单一调控方式已无法满足高温物体的红外隐身需求。近日,北京化工大学材料学院汪晓东教授团队报道了一种基于MXene膜、交联聚酰亚胺气凝胶及其与赤藓糖醇复合的三明治结构功能复合材料,将低发射率、热温调控、隔热相结合,实现了高温目标物体的长效红外隐身。该研究成果以“Long-Term Infrared Stealth by Sandwich-Like Phase-Change Composites at Elevated Temperatures via Synergistic Emissivity and Thermal Regulation”为题发表在国际学术期刊《Advanced Functional Materials》。该论文的第一作者为北京化工大学材料学院硕士生敬建伟,通讯作者为刘欢副教授和汪晓东教授。该课题得到了中央高校基本科研基金和国家自然科学基金的资助。在此三明治结构复合体系中,最下层为各向异性聚酰亚胺气凝胶层,其特殊的层状堆叠结构和极低的热导率,可隔绝高温物体大部分热量的传输;中间层为气凝胶相变复合材料层,利用赤藓糖醇的高显热和潜热吸收,保证复合体系的动态温度调节能力;最上层为MXene膜,其在3~5 μm和8~14 μm两个大气窗口波长范围内的平均发射率分别仅为0.315和0.253,为体系表面提供了极低的红外发射率。图1 三明治结构复合材料示意图及MXene膜的制备流程与性能最下层的聚酰亚胺复合气凝胶为多层状堆叠的微观结构,有利于平行通道方向上的热量传递,阻碍垂直于通道方向的传热(导热率低于43.5 mWm-1K-1),进而提升隔热效果。气凝胶高的孔隙率(大于88%)和耐高温稳定性(热分解温度高于500 ℃),为其在高温隔热领域的长期应用提供了保障。图2 聚酰亚胺气凝胶的基本特性中间层的聚酰亚胺气凝胶/赤藓糖醇相变复合材料的过冷度大,且具有较高的熔融焓(315 J/g以上),能够在高温下吸收大量热量,在极低温度下予以释放。相变复合复合材料高过冷和高焓值的特性恰好与高温热伪装应用相契合。热红外成像结果显示,低发射率有助于高温物体表面保持稳定的低热辐射温度;气凝胶阻碍了热量向外扩散与传递;相变复合材料有效减缓了表面温度的快速升高。图3 聚酰亚胺气凝胶相变复合材料的基本特性及红外隐身性能三明治结构复合材料在250、300、350、400和450 ℃的热台上加热2.5小时,其表面的红外探测温度仅为38.6、43.2、49.7、53.7和66.1 ℃,显著降低了高温目标的热辐射温度。此外,MXene膜在X-波段的总电磁屏蔽效能为65.58 dB,约72.3% 的入射电磁波通过MXene膜时被衰减,赋予三明治结构复合材料优异的电磁干扰屏蔽性能。此项研究为实现高温目标物的长效红外隐身提供了一种有效的途径。图4 三明治结构复合材料的高温红外隐身及电磁屏蔽性能原文链接:https://doi.org/10.100 2 /adfm.202309269
  • 来论丨别被“核辐射检测仪”收割“智商税”
    日本启动核污染水排海导致核辐射检测仪在线上平台销售火爆。在一些线上销售平台页面,“核辐射检测仪”产品“本周增速”232%。产品界面显示,仪器可以测含X射线、贝塔射线等辐射,可测日本食品、化妆品、海鲜、矿石、大理石等。连日来,日本核污染水排海事件引发关注,“如何防辐射”成为热门话题。继部分地区出现“囤盐”“囤水产”现象后,“核辐射检测仪”也成为“哄抢”的对象。商家在销售页面指出,该仪器可以检测日本食品、化妆品、海鲜等,就是为了迎合消费者的恐慌心理,制造销售噱头。单从“核辐射检测仪”的字面理解,这种仪器似乎很管用。在一些消费者看来,有了这样的“神器”,自己在购买和使用任何产品时,都可以先测一测,看看有没有核辐射,做到安全放心。但是,所谓的“核辐射检测仪”在日常生活中作用并不大,更像是一种“智商税”。专家指出,这些便携式检测仪只能检测出物体表面以及空气中不具有危险性的辐射。如果想用便携式放射性检测仪检测出水产品受到核污染,被检测的水产品至少要受到每公斤5000贝克勒尔的辐射污染。而食品药品安全处规定的标准值则是每公斤100贝克勒尔。换句话说,水产品辐射污染远远还没达到这种仪器检测能力之前,就已经被有关部门禁止生产和流通了。所有普通消费者在市面上能够购买到的水产品,用这种仪器都是检测不出辐射污染的。如此情况下,此等仪器又有什么实际用处?再者,光有检测仪器不行,还得会使用才行。华南理工大学环境与能源学院教授张永清指出,放射性测量过程中,只有一个仪器还是不够的,还要有相应适合的方法,不同的核素有不同的方法来进行测量,不同的样品有不同的前处理方法。对普通老百姓来说,没有专业的知识,是很难有效使用的。对于日本核污染水排海的问题,我们既要关注,也不必过于惊慌。事实上,对于日本核污染风险,有关部门早有严密的应对措施。早在2011年日本福岛核电站泄漏事故发生后,我国就已经开始对日本福岛县等可能遭受核污染影响的日本进口食品进行入境管理。今年7月初海关总署表示,继续禁止进口日本福岛等10个县(都)食品,对来自日本其他地区的食品特别是水产品(含食用水生动物)严格审核随附证明文件,严格实施100%查验,持续加强对放射性物质的检测监测力度,确保日本输华食品安全。8月24日日本启动核污染水排海后,我国海关已经全面暂停进口原产地为日本的水产品(含食用水生动物)。要相信国家有能力应对日本核污染水排海事件,保障国民的消费安全,不信谣、不传谣,不盲目跟风抢购。
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