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耐电压介电击穿强度测试仪

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耐电压介电击穿强度测试仪相关的资讯

  • 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: AC220V 2、输出电压: 0~50KV(交直流) 3、测量范围: 5kV~50kV 4、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: 0~4H 7、功率: 5KVA 8、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
  • 10000V!氮化镓功率器件击穿电压新纪录
    近日,美国弗吉尼亚理工大学电力电子技术中心(CPES)和苏州晶湛半导体团队合作攻关,通过采用苏州晶湛新型多沟道AlGaN/GaN异质结构外延片,以及运用pGaN降低表面场技术(p- GaN reduced surface field (RESURF)制备的肖特基势垒二极管(SBD),成功实现了超过10kV的超高击穿电压。这是迄今为止氮化镓功率器件报道实现的最高击穿电压值。相关研究成果已于2021年6月发表于IEEE Electron Device Letters期刊。图1:多沟道AlGaN/GaN SBD器件结构图(引用自IEEE ELECTRON DEVICE LETTERS, VOL. 42, NO. 6, JUNE 2021)实现这一新型器件所采用的氮化镓外延材料结构包括20nm p+GaN/350nm p-GaN 帽层以及23nm Al0.25Ga0.75N/100nm GaN本征层的5个沟道。该外延结构由苏州晶湛团队通过MOCVD方法在4吋蓝宝石衬底上单次连续外延实现,无需二次外延。基于此外延结构开发的氮化镓器件结构如图1所示,在刻蚀工艺中,通过仅保留2微米的p-GaN场板结构(或称为降低表面场(RESURF)结构),能够显著降低峰值电场。在此基础上制备的多沟道氮化镓肖特基势垒二极管(SBD),在实现10kV的超高击穿电压的同时,巴利加优值(Baliga’s figure of merit, FOM)高达2.8 ,而39 的低导通电阻率,也远低于同样10kV耐压的 SiC 结型肖特基势垒二极管。多沟道氮化镓器件由于采用廉价的蓝宝石衬底以及水平器件结构,其制备成本也远低于采用昂贵SiC衬底制备的SiC二极管。创新性的多沟道设计可以突破单沟道氮化镓器件的理论极限,进一步降低开态电阻和系统损耗,并能实现超高击穿电压,大大拓展GaN器件在高压电力电子应用中的前景。在“碳达峰+碳中和”的历史性能源变革背景下,氮化镓电力电子器件在电动汽车、充电桩,可再生能源发电,工业电机驱动器,电网和轨道交通等高压应用领域具有广阔的潜力。苏州晶湛半导体有限公司已于近日发布了面向中高压电力电子和射频应用的硅基,碳化硅基以及蓝宝石基的新型多沟道AlGaN/GaN异质结构外延片全系列产品,欢迎海内外新老客户与我们洽商合作,共同推动氮化镓电力电子技术和应用的新发展!
  • 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。
  • 绝缘油击穿电压测定仪:采用干式变压器组合
    A1160绝缘油介电强度测定仪符合GB/T507 、DL/T429.9标准,用于检验绝缘油被水和其他悬浮物质物理污染的程度。测定方法是将试油放在专业的设备内,经受一个按一定速度均匀升压的交变电场的作用直至油被击穿。可广泛应用于电力、石油、化工等行业。仪器特点1、采用双CPU微型计算机控制。2、升压、回零、搅拌、显示、计算、打印等一系列操作自动完成。3、具有过压、过流、自动回零保护装置,可靠。4、采用自动正弦波产生装置和无级调压方式加压,使测试电压稳定可靠。5、2KV/S和3KV/S两种加压速度供选择,适应性强。6、数据自动存储,并可随时调出和打印。7、采用干式变压器组合,具有体积小巧、重量轻、使用方便。技术参数升压速度:2.0~3.02KV/S可调准确度:2%测量范围:0~80KV分辨率:0.01KV试验次数:6次(1-9次可调)实验杯数:1杯显示方式:液晶显示搅拌时间:磁力搅拌静止时间:15分 (0~59分可调)间隔时间:3~5分 (0~9分可调)工作电源:AC220V±10%,50Hz环境温度:5℃~40℃ 环境湿度:≤85%外形尺寸:460mm×380mm×360mm重 量:30kg
  • 苏州热工研究院验收我司100kv电压击穿试验仪
    苏州热工研究院验收我司100kv电压击穿试验仪和ATI-212电阻率测试仪,我司工程师上门安装调试,成功验收得到客户的好评,下面是客户调试现场
  • 用落镖冲击测试仪检测药用pvc硬片的耐冲击性能相较于落球冲击测试仪,哪个更好
    药用PVC硬片的耐冲击性能检测是一个关键的质量控制步骤,以确保药品包装的完整性和保护药品免受运输和处理过程中的冲击。落镖冲击测试仪和落球冲击测试仪都是用于评估材料耐冲击性能的设备,但它们在设计和应用方面存在差异。落镖冲击测试仪落镖冲击测试仪通常用于评估软包装材料如薄膜、复合膜等的抗冲击穿透能力。它使用一个或多个特定重量和形状的落镖,从一定高度落下冲击试样。这种测试方法更多地侧重于材料的抗穿透性能,适用于检测软包装材料在实际使用中抵抗尖锐物体冲击的能力。落球冲击测试仪落球冲击测试仪则通常用于测试硬质塑料材料如药用PVC硬片的冲击强度。它使用一定质量的球体从预设高度自由落体,冲击试样,以此来模拟实际使用中可能遇到的冲击情况。落球冲击试验可以检测药用PVC硬片的耐用性、硬度、强度和韧性等性能。比较与选择在选择落镖冲击测试仪还是落球冲击测试仪时,需要考虑以下因素:材料特性:药用PVC硬片作为一种硬质塑料材料,更适合使用落球冲击测试仪进行测试。测试目的:如果测试目的是评估材料的耐冲击能力以及硬度和强度,落球冲击测试仪可能更为合适。标准遵循:应参考相关的医药包装材料测试标准或国际标准,如YBB00212005-2015等,这些标准可能指定了特定的测试方法。设备能力:确保所选设备能够满足药用PVC硬片的测试要求,包括试样尺寸、冲击高度和能量等。结论根据上述信息,对于药用PVC硬片的耐冲击性能检测,落球冲击测试仪 更为适合,因为它专门设计用于评估硬质塑料材料的冲击强度,并且符合药用PVC硬片的测试标准和要求。
  • 绝缘油击穿电压测定仪在润滑油行业中应用
    润滑油作为机械设备的润滑剂,其电气性能对设备的正常运行至关重要。击穿电压作为评价润滑油电气性能的重要指标之一,能够帮助工程师判断润滑油的电气性能是否达到设备要求。下面我们就来具体了解一下击穿电压在润滑油行业中的应用。1. 润滑油电气性能的表征润滑油的电气性能主要包括介电常数、介质损耗因数、电阻率等参数。其中,介电常数反映了润滑油在电场作用下的极化能力,介质损耗因数反映了电流通过润滑油时所消耗的能量,电阻率则反映了润滑油的导电性能。而击穿电压则可以进一步评价润滑油的电气绝缘性能,即当电压达到某一数值时,润滑油内部将产生放电现象,导致电流突然增加,这一电压值就是击穿电压。2. 击穿电压在润滑油选择中的应用在选择润滑油时,需要根据设备的运行工况和润滑油厂商提供的产品手册来选择合适的润滑油牌号在。产品手册中,通常会提供不同牌号润滑油的介电常数、介质损耗因数、电阻率和击穿电压等电气性能参数。在选择润滑油时,需要综合考虑这些参数,尤其是击穿电压,以确保设备在正常运转时,润滑油的电气性能能够满足设备要求。3. 击穿电压在润滑油品质控制中的应用在润滑油的生产过程中,由于原材料、生产工艺等因素的影响,润滑油的电气性能会发生一定的变化。为了确保生产出的润滑油符合产品要求,需要对润滑油的电气性能进行检测和监控。其中,击穿电压作为一项重要的检测指标之一,可以用于评估润滑油品质的稳定性。通过定期检测润滑油的击穿电压,可以对生产工艺和原材料进行及时调整,以确保生产的润滑油具有良好的电气性能。
  • 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。
  • 多层输液袋共挤膜耐穿刺强度测试应该参照哪个标准
    随着医疗技术的不断进步,多层共挤输液袋以其优良的密封性、稳定性和环保特性,逐渐成为现代医疗领域中的主流输液包装材料。为了确保输液袋在使用过程中能够安全可靠,对其耐穿刺强度的测试显得尤为关键。一、多层共挤输液袋的结构与特性多层共挤输液袋采用先进的共挤工艺,将不同材质的薄膜层进行复合,形成具有优异性能的复合膜。其结构通常由多层薄膜组成,包括内层、中层和外层等,每层薄膜的材质和厚度都经过精心设计,以满足不同的功能需求。多层共挤输液袋具有优异的密封性、阻隔性、抗拉伸性和耐穿刺性等特点,能够有效保护输液袋内的药液不受外界污染和损坏。二、耐穿刺强度测试的重要性耐穿刺强度是衡量多层共挤输液袋性能的重要指标之一。在输液过程中,输液袋可能会受到各种外力的影响,如护士在操作过程中不小心刺穿输液袋等。如果输液袋的耐穿刺强度不足,就可能导致药液泄漏、污染等问题,严重影响患者的治疗效果和生命安全。因此,对多层共挤输液袋进行耐穿刺强度测试,是确保其安全使用的重要措施之一。三、耐穿刺强度测试应参照的标准目前,国内外对于多层共挤输液袋耐穿刺强度测试的标准已经相对完善。在国际上,一些知名的标准化组织如ISO、ASTM等制定了相关的测试标准和规范。这些标准通常规定了测试设备的精度、测试方法、测试条件以及评价指标等,为测试工作提供了明确的指导。在国内,国家相关部门也制定了一系列针对医疗包装材料的测试标准,其中就包括了多层共挤输液袋的耐穿刺强度测试。这些标准不仅参考了国际先进标准,还结合了国内医疗行业的实际情况和需求,具有更强的针对性和实用性。在进行多层共挤输液袋耐穿刺强度测试时,应严格按照相关标准的要求进行操作。测试设备应选用符合标准要求的穿刺力试验机,并确保其精度和稳定性符合要求。测试方法应根据标准规定的程序进行,包括样品的准备、测试速度的控制、测试次数的确定等。同时,测试条件也应符合标准的要求,如温度、湿度等环境因素对测试结果的影响应予以考虑。四、测试结果的评价与应用完成耐穿刺强度测试后,需要对测试结果进行科学的评价和分析。通常,测试结果会以一定的数值或等级形式呈现,用于衡量输液袋的耐穿刺性能。根据测试结果,可以对输液袋的质量进行评判,并为其在医疗领域的应用提供科学依据。此外,测试结果还可以用于指导输液袋的生产和改进。通过对不同批次或不同生产工艺的输液袋进行耐穿刺强度测试,可以找出其中的差异和原因,进而优化生产工艺或改进材料配方,提高输液袋的耐穿刺性能。五、结论多层共挤输液袋作为现代医疗领域中的重要包装材料,其耐穿刺强度的测试对于确保其安全使用具有重要意义。在进行测试时,应参照国内外相关标准的要求,确保测试结果的准确性和可靠性。同时,测试结果的评价和应用也是确保输液袋质量和使用效果的关键环节。未来,随着医疗技术的不断进步和输液袋材料的不断创新,耐穿刺强度测试的标准和方法也将不断完善和优化,为医疗行业的发展提供有力支持。
  • 剥离强度测试仪能否兼顾测试无纺布胶带的拉伸强度
    随着工业领域的快速发展,材料性能的检测变得越来越重要。剥离强度测试仪作为一款专业设备,被广泛应用于胶粘剂、胶粘带等相关产品的剥离、拉断等性能测试。然而,当面对无纺布胶带这一特殊材料时,我们不禁要问:剥离强度测试仪能否兼顾测试无纺布胶带的拉伸强度呢?一、剥离强度测试仪的基本原理与功能剥离强度测试仪是一种电子剥离试验机,通过模拟实际使用过程中的剥离过程,对材料的剥离强度进行精确测量。其基本原理是通过施加一定的力量,使试样在特定条件下发生剥离,从而测得剥离力的大小。剥离强度测试仪具有高精度、高稳定性等特点,能够准确反映材料的剥离性能。二、无纺布胶带的特性与拉伸强度测试需求无纺布胶带作为一种新型材料,具有优异的柔韧性和粘附性,广泛应用于包装、固定、保护等领域。无纺布胶带的拉伸强度是衡量其质量和耐用性的重要指标。在实际应用中,无纺布胶带需要承受各种外力作用,因此其拉伸强度的大小直接影响着其使用效果和安全性。三、剥离强度测试仪在测试无纺布胶带拉伸强度方面的应用虽然剥离强度测试仪主要用于测试材料的剥离性能,但在实际应用中,我们发现它同样可以用于测试无纺布胶带的拉伸强度。这是因为无纺布胶带的拉伸过程可以看作是一种特殊的剥离过程,即胶带纤维在拉伸方向上的剥离。因此,通过调整剥离强度测试仪的测试参数和条件,我们可以实现对无纺布胶带拉伸强度的测量。在测试过程中,我们需要注意以下几点:首先,选择合适的试样尺寸和形状,以确保测试结果的准确性和可靠性;其次,根据无纺布胶带的特性,设定合适的剥离速度和剥离角度;最后,对测试数据进行处理和分析,以得出无纺布胶带的拉伸强度值。四、剥离强度测试仪在测试无纺布胶带拉伸强度方面的优势与局限性剥离强度测试仪在测试无纺布胶带拉伸强度方面具有操作简便、测量精度高等优势。通过该设备,我们可以快速获得无纺布胶带的拉伸强度数据,为产品设计和质量控制提供有力支持。然而,剥离强度测试仪在测试无纺布胶带拉伸强度方面也存在一定的局限性。由于剥离强度测试仪主要用于测试剥离性能,因此在测试拉伸强度时可能无法完全模拟实际使用过程中的复杂条件。此外,不同品牌和型号的剥离强度测试仪在测试原理和性能上可能存在差异,这也可能对测试结果产生一定影响。五、结论与建议综上所述,剥离强度测试仪在一定程度上可以兼顾测试无纺布胶带的拉伸强度。然而,在实际应用中,我们还需要根据具体需求和条件进行选择和调整。为了确保测试结果的准确性和可靠性,我们建议采取以下措施:首先,选择合适的剥离强度测试仪品牌和型号,以确保其性能和精度符合测试要求;其次,根据无纺布胶带的特性,设定合适的测试参数和条件;最后,对测试数据进行综合分析和评估,以得出全面准确的结论。
  • 标准集团“撕裂强度测试仪”出口越南15台
    2015年六月,标准集团(香港)有限公司对越南贸易出口取得重大突破,目前在越南大部分地区的纺织企业以及海关部门对我司出口的产品产生浓厚的兴趣,尤其是部分的中国跨国公司已经同标准集团(香港)有限公司签订了部分的合作协议,项目资金涉及50万美金。 同时标准集团(香港)有限公司加大的对越南以及东南亚等地区的出口步伐,目前在东南亚诸国已经建立了分公司,我司在东南亚地区的市场份额已经遥遥领先于同行业的国际品牌以及出口贸易公司,目前标准集团(香港)有限公司加大了对东南亚诸国政府检测部门的公关营销,凭借着标准集团专业的服务技术,良好的售后服务态度,优质的品质、合理的价格以及多年的行业经验积累,已经同多国的政府检测部门达成合作意向。 目前我司&ldquo 撕裂强度测试仪&rdquo 在出口市场中占据着较大优势,也是目前国内消费者长期信赖和支持产品,以下是 撕裂强度测试仪的详细参数: 符合标准: ASTM D1424 D689 NEXT 17 M&S P29 BE EN ISO 13937 4674 BS 4468 DIN EN 21974 GB/T 3917.1 ISO 1974 适用范围: 纺织品、无纺布、纸张、纸板、薄膜、编织材料、聚合物薄膜等的耐撕裂性检测。 仪器特点: 1、双摆锤结构设计,最大限度减小阻力,提供更高测试精度; 2、加重底板,防止晃动,提供更好的测试稳定性; 3、灵活双弹簧夹具设计,轻松牢固夹紧试样 4、轻便砝码装载工具,重型砝码装载更为轻松 5、组合测试砝码满足不同测试需求,具有200cN、400cN、800cN、1600cN、3200cN、6800cN、13600cN和30000cN的大范围测试量程,可满足不同材料如织物、纸张、纸板、塑料膜等的撕破强度测试,测试单位有MN、CN、N、G、KG、OZ、LB可选。 6、触摸式液晶屏界面操作简单。安全插销在测试开始和结束时锁住重锤,保证操作安全性。 7、配有PC联机接口,可连接PC,记录并进行测试结果统计分析,具备EXCEL表格形式导出功能,可自动打印测试报告 技术参数: A、微处理控制; B、针对不同厚度的材料,如织物、塑料、纸板等,采用不同重量的落锤; C、配有安全插销,砝码装载工具及安全防护装置,保障实验安全; D、可选择多种计量单位:包括MN、CN、N、G、KG、OZ、LB; E、刀片具备硬化涂层,更为锋利耐用; F、独特校准系统,最大限度保证测试准确; 附件: 1.备用切割刀片1片; 2.200cN(选配)、400cN、1600cn、3200cn、6400cn重锤,及组合12800cn(选配)砝码; 3.其它由制造商推荐的必备附件。 更多关于 撕裂强度测试仪:http://www.shuzisipo.com/
  • 技术升级|得利特升级版绝缘油介电强度测定仪(耐压仪)
    借助美国页岩气的大规模开采,北美新建或扩建乙烷裂解装置产能从2016年起开始逐步释放,预计2020年北美乙烯及下游衍生物净出口将从2015年550万吨增加到1400万吨,2025年将进一步增加至1800万吨以上。美国低成本页岩气开发将影响世界石化产品区域格局。(二)2020年新冠疫情对行业冲击明显,由于投资惯性难以迅速停止,预计全球石化产品产能整体供过于求的态势将会加剧。(三)世界经济环境“逆全球化”苗头显现,国际形势激烈变动,贸易环境复杂多变。根据中投产业研究院发布的《2021-2025年中国石油化工行业投资分析及前景预测报告》,我国目前仍是全球最主要的石化产品净**国之一,贸易逆差巨大,但同时又是下游纺织、轻功等制品全球最主要出口国,国际贸易环境变化及不确定性将带来石化行业发展格局的深刻变化。A1160绝缘油介电强度测定仪符合GB/T507 、DL/T429.9标准,用于检验绝缘油被水和其他悬浮物质物理污染的程度。测定方法是将试油放在专业的设备内,经受一个按一定速度均匀升压的交变电场的作用直至油被击穿。可广泛应用于电力、石油、化工等行业。仪器特点1、采用双CPU微型计算机控制。2、升压、回零、搅拌、显示、计算、打印等一系列操作自动完成。3、具有过压、过流、自动回零保护装置,安全可靠。4、采用自动正弦波产生装置和无级调压方式加压,使测试电压稳定可靠。5、2KV/S和3KV/S两种加压速度供选择,适应性更强。6、数据自动存储,并可随时调出和打印。7、采用先进的干式变压器组合,具有体积小巧、重量轻、使用方便。技术参数升压速度:2.0~3.02KV/S可调准确度:2%测量范围:0~80KV分辨率:0.01KV试验次数:6次(1-9次可调)实验杯数:1杯显示方式:液晶显示搅拌时间:磁力搅拌静止时间:15分 (0~59分可调)间隔时间:3~5分 (0~9分可调)工作电源:AC220V±10%,50Hz环境温度:5℃~40℃ 环境湿度:≤85%外形尺寸:460mm×380mm×360mm重 量:30kg
  • 激光诱导击穿光谱(LIBS)研究领域再次取得重要进展
    激光诱导击穿光谱技术(LIBS)又称激光诱导等离子体光谱,是一种基于原子发射光谱法的元素分析技术,在多元素分析、实时快速原位检测等方面具有突出优势,并且在痕量物质定性定量分析领域具有重要的应用前景。目前该技术已在深空深海探测、地质勘探、生物医药,以及环境监测等众多领域得到广泛应用。但在普遍应用中,LIBS技术面临信号波动大、光谱强度低、信噪比差、探测灵敏度低等不利因素。瞬态光学与光子技术国家重点实验室汤洁研究员课题组近年来开展了激光等离子体光谱研究领域的技术攻关。放电辅助增强策略可实现大幅度的激光等离子体光谱增强。然而,D-LIBS在放电时电能消耗过大,同时从交变电压和电流中产生电磁脉冲,这不可避免地导致能源浪费和环境污染相关问题。2023年2月份,瞬态光学与光子技术国家重点实验室汤洁研究员课题组与Vassilia Zorba教授团队合作共同提出一种离子动力学调制方法,对克服传统放电辅助LIBS技术(D-LIBS)放电能耗大、安全风险高、环境危害大等不利因素,同时提高分析灵敏度具有显著改善效果。该项工作借助于这种方法,合理优化电极配置,有序调控放电模式,在有效增强光谱信号强度的同时,大幅降低放电能耗。然而,这一方法在液态样品的探测中受液相对放电过程的干扰导致LIBS信号波动大,影响探测光路甚至无法探测,极大阻碍了放电辅助LIBS(DA-LIBS)在液态样品中痕量物种定性或定量分析方面的应用。近日,针对放电辅助LIBS在液态样品探测中面临的关键技术性难题,该团队提出了DA-LIBS结合滤纸采样的方法,促进等离子体中更多的物质被持续加热、电离,致使其寿命从几微秒延长至近百微秒,等离子体光谱强度增加1–2个数量级,滤纸均匀采样巧妙克服了液相干扰放电过程及信号稳定性差等不利因素,显著增强激光烧蚀样品的稳定性,等离子体光谱信号稳定性得以提升33%。凭借显著的光谱增强效应,痕量Ca、Ba元素检出限降低至ppb量级( 1ppb=10-9=十亿分之一),相比于传统单脉冲LIBS,检出限降低近2个数量级。相比于其他LIBS增强技术(如双脉冲LIBS),该方法不仅享有同等高水平的探测灵敏度,还具备低成本、低能耗、装置简易等优势,将在环境与生态废油污染监测中,对污染物质的溯源,以及预防措施的制定,展现出巨大的应用潜力和价值。图片来源于中国科学院西安光学精密机械研究所该项研究成果发表于分析化学领域顶级期刊 Analytical Chemistry(Nature Index 收录,IF:8.0)。
  • 212万!广东工业大学手套箱与电流电压测试仪等设备采购项目
    项目编号:M4400000707015234001项目名称:手套箱与电流电压测试仪等设备采购(四次)采购方式:公开招标预算金额:2,128,500.00元采购需求:合同包1(金相显微镜探针台等设备采购):合同包预算金额:2,128,500.00元品目号品目名称采购标的数量(单位)技术规格、参数及要求品目预算(元)最高限价(元)1-1其他专用仪器仪表金相显微镜探针台1(套)详见采购文件199,000.00-1-2其他专用仪器仪表高温分析探针台1(套)详见采购文件158,000.00-1-3其他专用仪器仪表探针台5(套)详见采购文件245,000.00-1-4其他专用仪器仪表电容电压特性测试仪5(套)详见采购文件180,000.00-1-5其他专用仪器仪表电流电压测试仪10(套)详见采购文件500,000.00-1-6其他专用仪器仪表少子寿命测试仪5(套)详见采购文件150,000.00-1-7其他专用仪器仪表霍尔效应测试仪5(套)详见采购文件27,500.00-1-8其他专用仪器仪表四探针测试仪5(套)详见采购文件115,000.00-1-9其他专用仪器仪表晶体管图示仪5(套)详见采购文件45,000.00-1-10其他专用仪器仪表数字荧光示波器16(套)详见采购文件496,000.00-1-11其他专用仪器仪表万用表10(套)详见采购文件13,000.00-本合同包不接受联合体投标合同履行期限:自合同签订之日起至质保期满之日
  • 离型纸剥离强度测试仪选择180度还是90度
    在材料科学领域,离型纸剥离强度测试是评估材料性能的关键环节。剥离强度测试仪作为专业设备,能够准确测量离型纸在不同角度下的剥离强度,从而帮助科研人员和生产商更好地了解材料的性能特点。在选择剥离强度测试仪时,180度和90度是两种常见的测试角度,它们各有优缺点,适用于不同的测试需求。一、180度剥离强度测试的特点180度剥离强度测试是评估离型纸性能的一种常用方法。这种测试方法能够更全面地模拟实际使用中的剥离情况,尤其是在需要较大剥离角度的场合。180度剥离强度测试仪通过测量材料在180度剥离过程中的力值变化,能够更准确地反映材料的剥离性能。二、90度剥离强度测试的特点相比之下,90度剥离强度测试则更注重于材料在较小剥离角度下的性能表现。这种测试方法适用于对材料在特定角度下的剥离性能进行评估,例如在一些特定应用场景下,材料可能只需要在较小的角度下进行剥离。90度剥离强度测试仪能够更精确地测量这种情况下的剥离力值。三、选择180度还是90度剥离强度测试仪的考虑因素在选择剥离强度测试仪时,需要考虑多个因素。首先,测试需求是决定选择180度还是90度剥离强度测试仪的关键因素。如果需要对材料进行全面的性能评估,包括在不同角度下的剥离性能,那么180度剥离强度测试仪可能更适合。而如果只需要对材料在特定角度下的剥离性能进行评估,那么90度剥离强度测试仪可能更合适。此外,设备的精度和稳定性也是选择剥离强度测试仪时需要考虑的重要因素。高精度和高稳定性的设备能够提供更准确、可靠的测试结果,有助于科研人员和生产商做出更明智的决策。四、操作简便性与售后服务除了测试需求和设备性能外,操作简便性和售后服务也是选择剥离强度测试仪时需要考虑的因素。操作简便的设备能够降低操作难度,提高工作效率;而优质的售后服务则能够在使用过程中提供及时的技术支持和维修保障,确保设备的稳定运行。五、总结综上所述,选择180度还是90度剥离强度测试仪需要根据具体的测试需求来决定。在选择设备时,需要综合考虑设备的性能、精度、稳定性、操作简便性以及售后服务等因素,以确保选购到适合自身需求的剥离强度测试仪。
  • 标准集团---纽扣撞击强度(力)测试仪/纽扣性能测试仪器
    纽扣撞击强度测试仪︳纽扣撞击强力测试仪︳标准集团品质供应︳咨询电话:13671843966纽扣撞击强度测试仪,又称纽扣撞击强力测试仪,是通过检测塑钮、胶钮的抗撞击阻力从而检测所有类型纽扣(直径10mm或以上)在服装制造或日常使用过程中对强拉或撞击的承载能力的仪器。标准集团(香港)有限公司自主研发的Gellwoen G289 纽扣撞击强度测试仪是严格符合ASTM D5171标准的纽扣测试仪器。测试时,将质量为0.84kg(29.5oz)重物从67mm(2.625英寸)或其他规定高度(至多200mm(8英寸))落下,以纽扣的破裂程度作为考核。该仪器包括一个轴承套,其内配合一个标准质量的冲击头,用于从指定高度下落以冲击纽扣试样。纽扣依据其莱尼尺寸放置于底座金属平台的中心位置,并用定位夹具夹持,冲击强度由重物的质量和下落的高度来评估。详情请访问:http://www.lalianniukou.com/product/2015/98.html 标准集团(香港)有限公司是一家提供材料测试仪器设备的综合供应商,成立于2003年,公司总部在中国香港,在上海设有分公司,在长沙、武汉、济南、沈阳、成都、杭州等地设有办事处及售后维修中心。上海泛标纺织品检测技术有限公司为标准集团上海分公司,全面负责中国大陆地区的销售和售后服务。一直以来,公司始终坚持引进国际最先进的产品,依赖专业高效的服务团队,整合技术和资源优势,为客户解决科研生产中遇到问题提供支持,从而带动国内科研及相关行业水平的提高。通过个性化的售前产品咨询,高效率的售后安装、维护和维修,专业级的技术支持及应用支持,标准集团正赢得越来越多制造商和客户的双重信赖。24小时服务热线:021-64208466、13671843966或登录:http://www.standard-groups.com/
  • SDL Atlas推出经济、好用的PnuBurst胀破强度测试仪
    ROCK HILL, S.C. – SDL Atlas一直致力于技术创新,开发新的台式 PnuBurst测试仪器,此仪器内已预先设定好测试程序,使用便捷,非常适合只需要一般性爆破测试的客户群体,但不可代替受许多企业青眯的AutoBurst测试仪器。   不管是公司新型号PnuBurst胀破强度测试仪,还是公司原有型号AutoBurst数字式自动胀破强度测试仪,都符合国际安全与测试标准。可用于检测梭织、无纺布、纸、纸板和薄膜,具有重复性和准确性。   PnuBurst属于经济的台式爆破测试仪 主要采用气动爆破装置 彩色触摸屏 用户预先选择好测试要求、自动测试夹持杯尺寸和探测夹持环,然后按要求预先设定程序控制。 PnuBurst操作非常方便,爆破测试功率达到1500kPa (15bar, 217psi.) 。   配有USB 端口、数据线和可随身带的软件,方便用户保存和分析测试数据,通过简单地观测和记录PnuBurst显示屏上的结果,就可简化日常的工作。   对于需要更为复杂爆破测试的用户,SDL Atlas的全自动AutoBurst数字式自动胀破强度测试仪,采用传统的液压技术,功率达到6000kPa (60bar, 870psi)– 性能明显优于其他品牌同类产品。AutoBust可检测纸、服饰用纺织品、技术纺织品和其它对爆破强度要求相当重要的相关材料。   此外关于测试夹持杯的选择,SDL Atlas的爆破测试仪可测最大面积达到直径为 70mm – 对弹性织物的精确测试至关重要。   SDL Alta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。我们的目标是为客户提供最优惠、最完善的解决方案。
  • 新品上市-输液袋耐内压测试仪!!!
    随着输液治疗的普遍应用,输液用品由开始的从玻璃输液瓶到聚氯乙烯(PVC)软袋、到聚丙烯、聚乙烯(PP)硬塑料瓶,直至符合环保的非PVC复合膜软袋(TPE)。非PVC复合膜软袋在国外日益广用于输液包装,复合膜软袋的材料质量符合欧洲药典、日本药典及美国药典的标准,具有很低的透水性、透气性及迁移性,适用于绝大多数药物的包装。该软袋是由三层共挤膜制成,不使用黏合剂,膜的清洗、软袋的成型等均在100级洁净厂房中完成,无热原、无微粒。 聚丙烯/聚丙烯/聚丙烯三层共挤膜是指以聚丙烯为主体,采用共挤出工艺,不使用黏合剂所形成的三/五层等输液用膜。 袋是指由聚丙烯/聚丙烯/聚丙烯三/五层等共挤输液用膜通过热合方法制成的输液袋。 越来越多的客户去关注包装耐内压力方面的测试,YBB 00102005-2015里面也明确要求其测试项目:市场上普遍采用的是通过过模拟包装在仓储、运输等过程中的堆码、挤压损伤等行为,检测试样在试验前后性能的变化,对材料的耐压性能进行科学的量化分析和判断。 我们普创科技通过和客户反复沟通认为平常的耐压性不可以满足其测试性能,我们设计新品其检测口检测试样内部压强,则需要增加力值传感器检测设备对试样施加的压力。并通过验收其名称为:输液袋耐压性测试仪~SCT-A3内压力检测仪。 该设备由触摸式微电脑控制,通过电机控制使压板达到预期的压力,由微电脑进行计时、控制电机的换向,控制试样压板上下动作,观察试样在一定压强和时间 下的密封状况。设备具有自动恒温系统和自动注、放液功能。适用于包装生产企业,检测机构和制药企业。想了解更多的细节部分请多多关注我们!
  • “建筑保温耐候测试仪”荣获第12届中国专利优秀奖
    11月13日,国家知识产权局和世界知识产权组织在北京隆重举行第十二届中国专利奖颁奖大会,表彰运用知识产权制度、为技术创新和经济社会发展做出突出贡献的发明人、设计人和专利权人。记者11月18日从安徽省质监局获悉,安徽的国家建筑节能产品质检中心(筹)、安徽省质检院自主研发的建筑节能科技专利成果——“建筑保温耐候测试仪”荣获第十二届中国专利奖优秀奖,是全国质检系统仅有的两项获奖成果之一。   据了解,“建筑保温耐候测试仪”由安徽省质检院方明、邢献军、曹丽荣三名同志自主研发,主要应用于建筑领域的产品质量分析检验、质量安全监管、质量安全风险性分析与评价,在应用中能有效解决原有建筑保温材料耐候检测设备工位少、可控范围小、精度小等问题,对工程节能材料产品按照夏热冬冷地区的节能要求进行检测,确保保温材料系统耐候性能,实现了全过程质量控制,为政府实现50%—65%的建筑节能目标提供了有效的技术支持。目前该专利产品已大量应用于建筑外墙外保温系统的监督检测业务,取得了显著的经济和社会效益。   中国专利奖是中国政府在专利领域颁发的最高奖项。历年来申报项目及参与的企事业单位数量较多,其评奖标准不仅强调项目的专利技术水平和创新高度,同时也注重其在市场转化过程中的运用情况,代表着该领域的最高水平。
  • 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。
  • 激光诱导击穿光谱(LIBS)分析技术的几个重要发展趋势
    LIBS是一种激光烧蚀光谱分析技术,激光聚焦在测试位点,当激光脉冲的能量密度大于击穿阈值时,即可产生等离子体。基于这种特殊的等离子体剥蚀技术,通常在原子发射光谱技术中分别独立的取样、原子化、激发三个步骤均可由脉冲激光激发源一次实现。等离子体能量衰退过程中产生连续的轫致辐射以及内部元素的离子发射线,通过光纤光谱仪采集光谱发射信号,分析谱图中元素对应的特征峰强度即可以用于样品的定性以及定量分析。   自从1960年第一台红宝石激光器的发明为原子光谱分析注入新鲜血液之后,类似于火花源的激光光束聚焦击穿现象即见诸文献报道。1962年 Jarrell-Ash的Brech发表第一篇关于用激光产生等离子体进行分析的文章,标志着激光烧蚀分析技术的诞生。1964年,得益于激光器Q开关脉冲技术,使得激光烧蚀无需通过辅助电极放电,直接通过激光产生等离子体进行分析,这也是今天LIBS的雏形。至20世纪80年代,美国Los Alamos实验室利用激光等离子体的光谱信息实现了对于物质元素信息的测量,从而将该技术正式命名为LIBS (Laser Induced Breakdown Spectroscopy)。本世纪分析领域的一大新闻就是美国NASA采用LIBS技术作为火星车表面矿物分析手段&mdash &mdash ChemCam,并出色地完成了科考任务。因而,LIBS技术的应用也相应地成为了一大研究热门。与其他常用元素分析的方法相比,其主要优点有:   (1) 利用激光特有的性能,可实现远程、实时、在线元素检测。   (2) 仪器体积相对较小,适用于现场分析、可在恶劣条件下进行测定。   (3) 可用于各种形态的固体、液体甚至气体分析,而且无需繁琐的样品前处理过程,分析简便、快速。   (4) 可测定难溶解的高硬度材料,对样品尺寸要求不严格,且对样品的破坏性小,实现微损甚至近于无损检测,样品消耗量极低(约0.1&mu g-0.1mg)。   (5) 分析时间短,从激光脉冲发射到信号收集的整个过程仅仅需要毫秒级别的时间。   (6) 可进行多元素同时检测。   远距离辐射光接收技术及光纤传感技术的迅速发展使得激光技术对高温、恶劣环境下的非接触分析得以实现,对环境的较好适应性使其成为优秀的原位监测手段,赋予其优异的实用性。凭借着以上优势,LIBS技术在光谱分析领域的舞台上崭露头角。在过去的三十多年中,国际研究者对LIBS的理论基础进行了大量的研究工作。主要集中于高速相机拍摄LIBS等离子体形貌、不同物质时间分辨谱图、LIBS等离子体温度及电子数密度的估算、激光与物质相互作用机理的研究等。   基于LIBS技术的痕量分析和在线检测的仪器设备已经开始进入市场。国外已出现较为成熟的商品化仪器,但是,昂贵的销售价格限制了其使用对象,核心技术的垄断以及可能涉及到的重要战略作用,成了束缚国内研究及应用领域的一根铁链。国内LIBS技术相对起步较晚,目前虽有一些高校及科研单位从事LIBS技术的研究,但大部分仍偏向于理论及方法的探索,研究目的多为对基础理论的探讨与改进。作为高新技术产业,国内没有相应的自主研发及集成的技术企业,相关产品均来自国外。但目前国内市场中的LIBS进口仪器并没有形成垄断地位或者一家独大的状况,行业处于多家企业共存,百家争鸣的状态,具有代表性的主要有IVEA、Applied Phonics、Applied Spectra、TSI、牛津等公司。作为一种新兴技术,上述公司的不同型号产品也都是在近几年刚刚进入中国市场。   从目前LIBS发展现状来看,主要有以下几大方向:   趋势一:便携化   近年来,随着对工业节能减排的要求,以及环境污染事件频发、食品安全等一系列问题、快速检测仪器得到了极大的重视。对于军事国防业及突发事件对快速响应的需求,环境监测与地质对在线监测的需求,历史文化遗产对于不可移动物质判别的需求,LIBS技术以其无样品预处理,多形态分析以及无辐射危害的优势成为现场检测技术最新发展的热点,而便携化无疑是这一技术的一大发展趋势。这类仪器不但要考虑仪器的集成度和稳定性等基本指标,还需要考虑能耗、抗振动、工作环境等问题。   无论是IVEA的手持LIBS还是TSI的车载小型LIBS仪器,都是在现有仪器基础上形成的小型化仪器,此外,牛津的手持仪器已经可以实现电池操控,五秒内对钢铁样品实现分类定性,这是商业化LIBS的一大进步,值得所有面向应用的科研团队学习。而对于国内的LIBS技术来说,依然多是基于实验室的研究仪器,需要复杂的参数调节与严格的检测环境。在此背景下,我们分析仪器研究中心团队首次实现了便携式激光诱导击穿光谱分析仪器的国产化。便携式激光光谱分析仪(LIBS Mobile)以及体积更小、质量更轻,更适用于野外现场样品快速分析的手持式LIBS仪器:手持式激光光谱分析仪(LIBS Mini),均能在数秒之内在原地完成对固体、液体甚至气体形态的物质的完整在线元素分析,因此该类便携式仪器可用于地质、环境、安保、古董、冶金、表面处理及电子器件现场分析。   趋势二:专用化   在实际应用中,要摒弃&ldquo 一机多用&rdquo 的面面兼顾思维模式,不仅浪费资源,也往往使仪器不能达到最优的使用效果。对于不同的使用需求,要开发各种有针对性的实用仪器。专用仪器的使用成本和检测精度都会得到有效的改善。针对特定的检测对象和检测指标,关键还要有大量的、稳定可靠的校正模型以及模型的维护和二次开发能力。以牛津mPulseTM为例,其抓住钢铁分类为应用点,采用聚类分析的手段,虽然限制了LIBS技术的应用范围,但是同时也降低了仪器成本,提高了测定速度与准确率。只有跟用户单位的有效沟通和通力协作才能够实现LIBS技术的真正专用,比如我们分析仪器研究中心的LIBS仪器,就是在基于成熟的便携LIBS系统的基础上,根据来自地质研究院以及钢铁集团的实际需求,对仪器的硬件参数与软件操作进行改进与升级。同时,建立了LIBS技术用于岩性识别的方法体系,并借助于化学计量学手段开展基体校正研究,探索了地层样品的LIBS元素定量-半定量分析的模型部分。   趋势三:核心零部件研制和创新   国家对于国产科学仪器的发展给予了高度的关注和资金支持,而核心零部件性能对于仪器整体性能的提升至关重要。光栅是光谱仪器的核心部件,光栅刻划集精密机械、光学技术于一身。但目前我国光栅、检测器、扫描装置等部件多依赖于进口。因而,积极采用以及自主研发国产部件对于最终成型仪器的商品化上市以及产品的竞争力具有极大的推动作用。优质光电倍增管检测器 光谱分析用多维固体检测器&mdash 线阵、面阵式CCD检测器 高刻线密度、高光通量全息光栅 中阶梯闪耀光栅 高强度短弧氙灯-连续光源等,这些国内或较少有自主产品,或相应的质量和性能不及国外产品。最重要的是,仪器成本往往取决于相关部件的成本,若我们仅仅靠装配组装技术,永远无法掌握真正的核心技术,也难于形成有国际竞争力的产品。反过来,LIBS技术的大力发展,不仅对于技术本身有积极意义,对于零部件国产化的进程也具有极大的促进作用。许多业内人士都曾呼吁大家关注仪器核心零部件的研制。在这一点上,我们的LIBS研发团队对此也深有体会。   趋势四:分析方法的创新   只有单纯的谱图,是远远无法满足工业分析需求的。而简单的线性拟合方法,又会受到基质效应等因素的影响。对于分类方法来说,固定不变的参数同样会因为外界基质的变动而在实际应用中产生较大误差。大多数LIBS分析软件依赖于光谱仪的操控,仅仅是获得元素的谱图,而后续再采用第三方软件进行处理 亦或是通过最小化参数的改变来实现定性测定的要求。可以说,没有合适分析方法的LIBS仪器仅仅是硬件的堆积。只有加入分析方法学,统计算法学等,才能够实现LIBS技术的有效应用。这一点也是国外现有LIBS技术的一个共性问题,其操作或过于繁复,或过于简单,用户需要自己考量的部分太多。因此,我们的研发团队在对于分析参数的变动与软件的简化,实现原位物质瞬时定性与快速定量等方面,结合光谱特征谱线识别与标定方法,在整体上完成了自动化实验平台的研发与设计,为整个LIBS实验过程的自动化控制打下了坚实的基础。   趋势五:技术联用   近年来,由于激光光谱仪器部件的趋同性,技术发展的一大趋势是将之与其他检测技术联用,例如将LIBS多元素检测能力和拉曼技术或荧光技术在分子层面的检测能力相结合,得到更为全面的物质成分信息。我们提出开发兼具原子光谱和分子Raman光谱的LIBRAS(Laser Induced Breakdown Raman Spectroscopy)系统,实现激光光谱仪对样品中元素和物质种类的鉴别和量化,这是分析技术的一次重点跨越,在推进分析测试技术方面将具有革命性的意义。另外,通过与传统富集方法的结合或者是创新的信号增强技术也是目前LIBS技术研究工作中的一个重要方向。随着网络技术的发展,分析仪器与移动网络和云技术的联用可以对于远距离测试,异地操控等实际应用有极大价值,其潜力亦不可忽视。   趋势六:遥测   目前纳米脉冲激光器的使用已经可以进行长达百米左右距离的固体目标遥测。通过使用有效的聚焦透镜对激光束远程高度聚焦,已经实现了远距离的等离子体激发和收集。随着LIBS仪器的日趋成熟,今后可能将其安装在遥控操作式载体上,完成对空气、地面甚至水下检测任务。以火星探测为例,在航天应用时,不可能将探头固定于某一位点,应用LIBS技术,在非接触的远距离条件下即可获得岩石的测定结果,因而LIBS技术继火星车ChemCam之后又一次被选为金星探测用仪器。   趋势七:提高可靠性   可靠性是分析仪器的灵魂和生命线。对于当前的LIBS系统,可靠性仍然是发展中亟待解决的问题之一。此外,在仪器完善过程中,必须采取一系列可靠性设计分析工作,做好可靠性试验与验证工作。当务之急是建立可靠的检测范围和实验方法来巩固和完善其在定量分析中的实用性,尽快制定出完善的检测标准,得到行业的认可,从而以最快速度扩大LIBS技术的应用范围。为此,我们的研发团队在前期激光等离子体空间分辨性质研究的基础上,对仪器的光学收集系统进行了创造性地改良,保证了信号收集效率的增强,提高了仪器的灵敏度,并通过光学技术的进步,采用单脉冲双光束激发的LIBS专利技术,能够有效地避开等离子体的遮蔽效应,使最终激光能量受外界环境干扰因素显著地降低。   综上所述,LIBS技术的发展正呈现出突飞猛进的势头,其研究热点主要集中于更高的灵敏度、更高的准确性、更好的选择性、更高的自动化程度、仪器的小型化和智能化等方面。在国外已经被广泛地应用于环境、国防、航空、冶炼等领域中,并且在很多领域中展现出取代传统的原子光谱技术占据主导地位的势头。对LIBS系统的设计装配,坚固耐用与用户友好型的商业化过程是LIBS未来发展的关键。毫无疑问,LIBS要更加充分地发挥其市场潜力,必将在现在的价格上进行大幅调整,向低成本迈进。同时,必须发展现场便携式系统,建立可靠的检测范围和实验方法来巩固和完善其在定量分析中的实用性。总而言之,LIBS的未来比过去任何时刻都要光明,作为元素分析领域最耀眼的一颗新星,需要我们以国人特有的顽强精神和锐意进取的态度,做大做强,赶超国际领先水平,让世界感受到国际化标准下国产仪器的崭新面貌,在LIBS发展史上留下浓墨重彩的一笔。 (撰稿人:四川大学分析仪器研究中心 段忆翔教授)   注:文中观点不代表本网立场,仅供读者参考
  • 薄膜拉力测试仪在医药包装性能测试中的重要性
    随着医药行业对包装材料性能要求的不断提升,薄膜拉力测试仪在评估和确保包装质量中的作用显得尤为重要。本文将探讨薄膜拉力测试仪如何满足医药包装性能的测试需求。1. 医药包装的特殊要求医药包装不仅需要保护药品免受外界因素的影响,还需符合安全、有效、便捷等多重要求。因而,包装材料的机械性能,特别是拉力强度、耐撕裂性和耐穿刺性等,成为了检测的重点。2. 薄膜拉力测试仪的基本原理薄膜拉力测试仪通过施加均匀的拉力,测量材料在受力下的变形及断裂情况。它能够提供精确的数据,帮助研发和生产团队分析包装材料的性能。3. 应对医药包装性能需求的优势3.1 精确测试薄膜拉力测试仪具备高精度测量功能,可以准确评估医药包装材料在不同环境条件下的拉伸性能,从而确保药品在运输和储存过程中的安全性。3.2 多功能性除了拉力测试,许多现代薄膜拉力测试仪还配备了其他功能模块,如撕裂强度、穿刺强度等测试。这使得其能够全面评估包装材料的性能。3.3 兼容性强薄膜拉力测试仪适用于多种材料,包括塑料薄膜、复合材料等,符合当今医药包装日益多样化的趋势。4. 数据分析与质量控制4.1 结果的可视化薄膜拉力测试仪常配备数据分析软件,能够将测试结果以图表形式展示,便于研发团队直观分析。这有助于发现潜在问题,并及时进行改进。4.2 质量管理体系的支持测试数据可以作为品质保证的依据,帮助企业建立和完善质量管理体系,符合国际标准和法规要求。5. 展望未来随着科技的不断进步和医药行业需求的变化,薄膜拉力测试仪也在不断发展。未来,智能化、自动化的测试设备将更好地服务于医药包装行业,提升包装材料的质量和安全性。结语薄膜拉力测试仪在医药包装性能测试中扮演着不可或缺的角色。不仅能提供精准的测试数据,还能通过多功能性和数据分析,提高包装材料的质量与安全性。随着行业的发展,薄膜拉力测试仪的应用前景将更加广阔。
  • 医疗器械无菌包装粗大泄漏测试仪可以用LSST-01泄漏密封强度仪测试吗
    在当今医疗器械行业,无菌包装的安全性和可靠性显得尤为重要。其中,粗大泄漏是包装性能检测中不可或缺的一环。那么,对于这一关键性测试,我们是否可以使用LSST-01泄漏密封强度仪来进行呢?接下来,让我们一起探讨这一问题。首先,我们需要了解LSST-01泄漏密封强度仪的基本功能和应用领域。这款仪器是用于各种热封、粘接工艺形成的软包装件、无菌包装件等各封边的封口强度、热封质量、以及整袋胀破压力、密封泄漏性能的量化测定。从这个描述中,我们可以看出,LSST-01具有对无菌包装件的密封泄漏性能进行测试的能力。其次,对于医疗器械无菌包装的粗大泄漏测试,其核心在于检测包装是否存在明显的泄漏点。这要求测试仪器能够精确测量包装的密封性能,并能在短时间内给出准确的测试结果。而LSST-01正是基于正压法原理进行测试,能够迅速而准确地检测包装的密封性能,因此理论上是可以用于医疗器械无菌包装粗大泄漏测试的。然而,值得注意的是,虽然LSST-01具有测试无菌包装密封性能的能力,但在实际应用中,我们还需要根据具体的测试标准和要求,对仪器进行适当的设置和校准。同时,由于医疗器械无菌包装的特殊性,其测试过程中可能还需要考虑其他因素,如包装材料的性质、包装结构的设计等。因此,在使用LSST-01进行粗大泄漏测试时,我们需要结合实际情况进行综合考虑。此外,为了确保测试的准确性和可靠性,我们还需要定期对LSST-01进行维护和保养。这包括清洁仪器的测试区域、检查传感器的灵敏度、以及定期校准仪器的测试参数等。只有确保仪器的正常运行和良好状态,我们才能获得准确可靠的测试结果。综上所述,从理论上看,LSST-01泄漏密封强度仪是可以用于医疗器械无菌包装粗大泄漏测试的。但在实际应用中,我们需要结合具体的测试要求和标准,对仪器进行适当的设置和校准,并定期进行维护和保养。只有这样,我们才能充分发挥LSST-01的优势,确保医疗器械无菌包装的安全性和可靠性。在未来的医疗器械包装测试领域,随着技术的不断进步和标准的不断完善,我们相信会有更多高效、精准的测试仪器涌现出来。而LSST-01作为一款优秀的泄漏密封强度测试仪器,也将在这一领域中发挥越来越重要的作用。让我们期待它在未来的表现,为医疗器械无菌包装的安全性保驾护航!
  • 溶解氧测试仪的两种标定方法分享
    氧能溶于水,溶解度取决于温度、水表面的总压、分压和水中溶解的盐类。大气压力越高,水溶解氧的能力就越大,其关系由亨利(Henry)定律和道尔顿(Dalton)定律确定,亨利定律认为气体的溶解度与其分压成正比。  溶解氧测试仪的电极由阴极和带电流的反电极、无电流的参比电极组成,电极浸没在电解质如KCl、KOH中,传感器有隔膜覆盖,隔膜将电极和电解质与被测量的液体分开,因此保护了传感器,既能防止电解质逸出,又可防止外来物质的侵入而导致污染和毒化。  氧量测量传感器由阴极和带电流的反电极、无电流的参比电极组成,电极浸没在电解质如KCl、KOH中,传感器有隔膜覆盖,覆膜将电极和电解质与被测量的液体分开,只有溶解气体能渗透覆膜,因此保护了传感器,既能防止电解质逸出,又可防止外来物质的侵人而导致污染和毒化。  向反电极和阴极之间施加极化电压,假如测量元件浸人在有溶解氧的水中,氧会通过隔膜扩散,出现在阴极上的氧分子就会被还原成氢氧根离子。电化学当量的氯化银沉淀在反电极上,对于每个氧分子,阴极放出4个电子,反电极接受电子,形成电流。  溶解氧测试仪的标定方法一般可采用现场取样标定或标准液标定,下面咱们就来了解一下:  1、现场取样标定法:在实际使用中,多采用Winkler方法对溶解氧分析仪进行现场标定。使用该方法时存在两种情况:取样时仪表读数为M1,化验分析值为A,对仪表进行标定时仪表读数仍为M1,这时只须调整仪表读数等于A即可;取样时仪表读数为M1,化验分析值为A,对仪表进行标定时仪表读数改变为M2,这时就不能将调整仪表读数等于A,而应将仪表读数调整为1MA×M2。  2、标准溶液标定法:标准溶液标定一般采用两点标定,即零点标定和量程标定。零点标定溶液可采用2%的Na2SO3溶液。量程标定溶液可根据仪表测量量程选择4M的KCl溶液(2mg/L);50%的甲醇溶液(21.9mg/L)。
  • 聚光科技发布CALIBUS系列手持式LIBS激光诱导击穿光谱仪新品
    英国阿朗科技公司至今已服务于金属元素成分分析行业近40年。40年间ARUN公司共推出10多款产品,覆盖现场及实验室金属材料检测领域。CALIBUS系列手持式LIBS激光诱导击穿光谱仪是ARUN最新推出的手持产品,有着绝佳的元素分析性能,尤其是C元素检测分析性能优异,是目前分析检测碳元素最稳定的手持光谱仪。 检测范围宽 全谱元素检测,可精准稳定检测C及合金材料中的Li、B、Be元素,填补了XRF的检测盲区;分析能力强 全新高分辨率的光学系统设计,搭配CMOS传感器,使得检测精度更高;无辐射 采用激光诱导击穿技术,没有辐射危险,产品通过《设备使用安全认证》;分析速度快 1s完成分辨牌号,快速分析检测;样品适应性广 无需样品前处理,样品适应性广:不要求导电,不要求消解,不要求大量;易用性高 智能触摸屏,人性化交互界面,操作简单便捷,大大提高工作效率。 应用领域: 冶金制造:CALIBUS手持式LIBS光谱仪优异的定量定性检测能力,能解决客户在冶金制造全过程中的质量控制、材料分类、安全防范、事故调查等检测要求,无论是黑色金属还是有色金属,CALIBUS都可以快速、准确给出准确可靠的测试数据,获得接近实验室级别的分析结果。轻金属材料分析:CALIBUS是一款超高分辨率、宽波段范围的手持激光光谱仪,有着强大的分析能力,能够准确分析以往X射线荧光分析仪不能识别的轻元素,即可对C,Si,Mg,B,Be,Li,Na等原子序数小于13的元素的现场快检,满足一切金属材料检测应用场景。材料可行性鉴定:材料检验是确保金属制品使用合格材质的关键。CALIBUS的出现,使工业生产过程中对金属材料的100%全检替代抽样检验成为现实,只需扣动扳机,元素含量及牌号1秒即可准确清晰显示在彩色触摸屏上,并可适应各种现场检测条件。金属交易:在金属废料交易市场中,进行快速可靠的现场分析检测是非常必要的,CALIBUS能够快速准确的对大量的废旧金属(碳素钢、不锈钢、铸铁、铝合金、铜合金等)进行现场检测和分拣,为购销双方在交易时做出迅速可靠的判断。创新点:阿朗CALIBUS系列手持激光诱导击穿光谱仪是英国阿朗科技公司的最新光谱产品。 创新点一 CALIBUS的谱线范围190nm-800nm,可对C,Si,Al,Mg,B,Be,Li,Na等原子序数小于13的元素进行现场快检。尤其是其优异的C元素检测能力,解决了广大黑色金属应用领域客户的痛点,弥补了XRF技术检测的不足与空白; 创新点二 CALIBUS采用三光室光学系统设计,CMOS探测器,分辨率低于0.1nm。另外它的氩气吹扫功能够消噪增强谱线信号强度,保证检测的准确性,搭配标样可实现金属材料的定量分析; 创新点三 CALIBUS内置高频纳秒级激光器,可在极短时间内完成多次分析,并迅速稳定下来,且无辐射危险,即CALIBUS激光光谱仪1s即可对金属材料完成准确安全的检测分析; CALIBUS系列手持式LIBS激光诱导击穿光谱仪
  • 首台智能化高性能激光诱导击穿光谱仪成功登录中国
    2008年10月21日,上海凯来实验设备有限公司成功地完成了清华大学BP清洁能源研发与教育中心的激光诱导击穿光谱仪(LIBS)的安装调试工作。目前这套Spectrolaser 4000 Target LIBS系统标配有532nm激光源,*能量为1064nm,300mj,4通道光谱仪,CCD检测器,内置图像2维扫描系统,将协助该中心进行煤炭领域的研究工作,最终目标将在煤矿,发电厂等企业实现在线快速分析,这标志着中国在煤炭的元素分析领域将掌握一种崭新的分析手段。    清华大学BP清洁能源研发与教育中心的激光诱导击穿光谱仪(LIBS)    LIBS应用专家讲解中    激光源导出系统实验    在大气环境中激发效果    外置激光源空气中测试名片中元素含量的实验    标煤(GBW111 O2i)    标煤(GBW111 O2i)LIBS 图谱1    标煤(GBW111 O2i)LIBS 图谱2   标煤(GBW111 O2i)结果显示,该样品煤中含有Si, Fe, N, Ti, C, Mg, Ba, Na, Sr, K, Ca, O、H、Al等多种元素,其中总S含量为33.51%(偏差为0.18%),挥发性硫含量为24.92%(偏差为0.29%),C含量为49.83%(偏差为0.35%),H含量为2.98%(偏差为0.14%),N含量为0.90%(偏差为0.03%),完全符合标准。   传统的煤分析方法不仅样品前处理复杂,实验操作步骤冗长,而且用户需要大量的经费用于购买不同的仪器和试剂。然而,利用LIBS进行煤炭分析,样品制备简单,用户仅需短短二十秒,即可轻松的从软件中准确读出样品的所有元素以及各元素的含量。因此,LIBS的出现大幅度提高了实验人员的工作效率,节约了成本。   煤炭分析背景资料   煤炭是我国国民经济发展的物质基础,煤炭企业生产的煤炭产品不仅要在数量上满足国民经济各物质生产部门的生产和人民群众的生活需要,而且也要在质量上满足不同用户的使用要求。   长期以来,我国煤炭供需关系总的来讲一直比较紧张,只要将煤炭从地下采出,销售就不成问题,这在一定程度上也淡化了人们的质量意识。但发展到今天,煤炭质量问题己引起越来越多用户的高度重视,对煤炭企业提出了严峻的挑战。从目前煤炭市场情况看,煤质不好,不仅价格较低,而且煤炭的利用率较低,浪费严重。据统计,我国煤炭平均利用率约在30%左右。一般来说煤炭燃烧时,煤质越差,热损失越多,热效率也就越低,耗煤数量也越多。如普通锅炉使用灰分为4O%的原料煤与使用灰分为90%的原料煤相比,热效率至少相差10%。可见,由于煤质不好或供煤品种的不对路,其浪费是惊人的。   同时,我国每年因燃煤而产生的硫的氧化物和氮的氧化物的总量在1000万t以上,这些有害的酸性气体排入大气后,在一定的条件下与雨水一起再降到地面。相当于从空中降下2000多万t强酸,对环境污染很大,特别是烟煤中所含苯并芘对人体危害*,其浓度每增加百万分之一,癌发率上升5%。由上可见,提高煤炭质量,不仅可以达到节约煤炭,降低用户生产成本的目的,而且有利于环境的保护,减轻煤炭利用对环境的污染。   为了严格控制煤炭的质量,1987年,国家标准局发布《煤质分析试验方法一般规定》(GB/T 483-1987)。其中包括:煤的元素分析方法 煤中碳和氢测定方法电量—重量法 煤中全硫的测定方法 煤中各种形态硫的测定方法 煤中磷的测定方法 煤中砷的测定方法 煤中氯的测定方法 煤中氟的测定方法 煤中锗的测定方法 煤中镓的测定方法 煤灰中钾、钠、铁、钙、镁、锰的测定方法(原子吸收分光光度法) 煤中铬、锡、铅的测定方法 煤中铀的测定方法 煤中钒的测定方法 煤中硒的测定方法 煤中汞的测定方法等等(详见GB/T 483-1987)。   传统的方法不仅样品前处理复杂,实验操作步骤冗长,而且用户需要大量的经费用于购买不同的仪器和试剂。然而,利用LIBS进行煤炭分析,样品制备简单,用户仅需短短二十秒,即可轻松的从软件中准确读出样品的所有元素以及各元素的含量。因此,LIBS的出现大幅度提高了实验人员的工作效率,节约了成本。    实验室留影1    技术交流会议合影留念   LIBS 技术背景介绍   激光诱导击穿光谱仪(LIBS),无论是在样品制备、检测元素及分析时间上都明显优异于传统分析技术。其基本原理是使用高能量激光光源在分析材料表面形成高强度激光光斑(等离子体),使样品激发而发光, 通过检测系统对激发光信号的分析从而对待测样品元素进行定性和定量分析。   早在1961年,相关技术的论文已发表在了Brech上,但由于当时的激光发射器造价较高,实际生产的应用并不多见。随着激光发射器的商业化,LIBS已经逐渐应用在各行各业:环境:土壤,微粒,沉积物 材料分析:金属,矿渣,塑料,玻璃、煤炭 法医和生物医学:牙齿,骨头 计量学:硅晶片,半导体材料 生物学研究:植物,谷物 国防和军事:爆破,生化武器 艺术品修复和保存:颜料 宝石学和冶金术:贵金属,宝石。   上海凯来拥有一支理论知识扎实和实践经验丰富的团队,秉承着为客户提供完善技术服务的理念,与清华大学BP清洁能源研发与教育中心合作开发LIBS在煤炭领域中的应用。此次合作也对LIBS技术的肯定,欢迎任何对此技术方法感兴趣的分析工作者一起探讨,同时我们可以提供测试服务。相信在不久的将来,LIBS将具有广阔的市场前景。
  • 药品包装用镀铝复合膜剥离强度测试仪对于包装材料检测有何意义
    在药品生产领域中,包装材料的质量和安全性一直是备受关注的重点。其中,镀铝复合膜作为一种常见的药品包装材料,其剥离强度成为衡量包装质量的关键指标之一。而镀铝复合膜剥离强度测试仪作为专业检测工具,在保障药品包装安全方面发挥着不可替代的作用。一、提升药品包装质量的精准检测镀铝复合膜剥离强度测试仪采用先进的测试原理和技术,能够准确测量镀铝复合膜与药品之间的剥离力。通过这一测试,可以及时发现包装材料存在的潜在问题,如粘合力不足、易剥离等,从而确保药品在运输和储存过程中不易受到外界污染或损坏。同时,测试仪的精确性也为药品生产企业提供了可靠的数据支持,有助于企业优化生产工艺,提升产品质量。二、保障患者用药安全的重要屏障药品包装的安全直接关系到患者的用药安全。如果药品包装材料剥离强度不足,可能导致药品在使用过程中意外泄漏或破损,进而引发药品污染、剂量不准确等问题。而镀铝复合膜剥离强度测试仪的应用,则能够在源头上保障药品包装的完整性和安全性,有效避免患者因包装问题而导致的用药风险。三、推动药品包装行业的技术创新随着药品包装技术的不断发展,对包装材料性能的要求也在不断提高。镀铝复合膜剥离强度测试仪的出现,不仅为药品生产企业提供了有效的检测手段,也推动了药品包装行业的技术创新。通过不断研发和优化测试技术,可以进一步提高药品包装的可靠性和安全性,满足市场对高质量药品包装的需求。四、降低生产成本与风险,提升市场竞争力镀铝复合膜剥离强度测试仪的使用,有助于药品生产企业在生产过程中及时发现并解决包装材料问题,从而避免因包装问题导致的生产延误、退货等风险。这不仅可以降低企业的生产成本,还可以提高企业的生产效率和产品质量,进而提升企业在市场上的竞争力。五、行业标准化与规范化的推动者随着镀铝复合膜剥离强度测试仪在药品包装行业的广泛应用,其对行业标准化和规范化的推动作用也日益显现。通过制定统一的测试标准和操作规范,可以确保药品包装材料的质量和安全性得到有效控制。同时,这也为行业内的企业提供了一个公平竞争的平台,有助于推动整个行业的健康发展。综上所述,镀铝复合膜剥离强度测试仪在药品包装材料检测中具有重要的意义。它不仅能够提升药品包装的质量和安全性,保障患者的用药安全,还能够推动药品包装行业的技术创新和规范化发展。因此,对于药品生产企业而言,积极采用镀铝复合膜剥离强度测试仪进行包装材料检测,无疑是一种明智的选择。
  • “激光诱导击穿光谱(LIBS)定量化技术及应用”通过2018年度教育部科研优秀成果奖候选审查公示
    p   2018年8月31日,教育部公布了《关于2018年度高等学校科学研究优秀成果奖(科学技术)通用项目/候选人形式审查结果的公示》。推荐工作截止后,累计收到高校、专家推荐或提名的项目与候选人共计1266项,经审查合格的有1069项,《激光诱导击穿光谱(LIBS)定量化技术及应用》位列技术发明奖候选名单。 /p p style=" text-align: center " strong 激光诱导击穿光谱(LIBS)定量化技术及应用 /strong /p p 主要完成单位: strong span style=" color: rgb(255, 0, 0) " 清华大学 /span /strong /p p   激光诱导击穿光谱(LIBS)具有实现在线或原位分析的优势,被称为化学分析的“未来超级巨星”,是光谱分析领域的重点研究方向。但长期受测量不确定性较高和测量误差较大这两大关键瓶颈的制约,一直未能实现精确定量化,也未实现大规模商业化应用。本项目通过研究LIBS测量过程中不确定性及测量误差的产生机理及抑制机制,发明了一系列提高LIBS定量化性能的方法,在不增加系统复杂性和成本条件下,实现了精确定量化,并在应用中得到了证实,为LIBS大规模商业化奠定了技术基础。 /p p   项目的主要发明点包括:1、揭示了光谱信号不确定性产生的机理,明确提出降低测量不确定性的主要机制是降低收光系统观测到的待测元素总粒子数密度波动的影响,并发明了等离子体调制技术和光谱标准化方法,分别通过调节等离体子的演化过程以产生稳定核心测量区域和把光谱强度折合到标准状态以减少等离子体特性参数波动对测量的影响,从而提高测量可重复性。在煤炭或金属样品的应用中,等离子体调制技术可以把原始谱线强度的相对标准差(RSD)降低近20%,而经过光谱标准化方法后的RSD则比目前常用的光谱面积归一化方法降低了近4倍。2、发明了基于主导因素偏最小二乘(PLS)定标方法:利用基于物理模型的主导因素对测量过程中能够利用物理规律描述的部分进行建模,然后利用基于统计学方法的偏最小二乘方法(PLS)对尚不能用物理规律描述的过程及不确定过程进行残差修正,克服了传统物理模型和统计学模型各自的缺陷,提高了测量准确度。在金属样品的测试中,其预测均方根误差比常规PLS模型相对下降近2.5倍,并扩大了模型的适用范围。3、提出定量化新思路,发明了基于自适应数据库的光谱辨识技术:建立包含光谱强度和不确定性的数据库,并判断待测样品光谱是否来自于库中样品 对确定是库内的样品直接读取浓度信息,而对新样品则预测浓度并更新数据库,使新样品变成老样品,从而解决测量重复性问题。在煤炭样品测试中,辨识正确率达100%,所有样品测量结果100%可重复。 /p p   本成果专利以许可或转让方式通过美国TSI、国电科学技术研究院等国内外多个公司获得成果转化,在LIBS领域首次实现中国专利技术向发达国家领头企业逆向输出。成果已在煤质分析、金属分析、水泥生料在线控制方面得到了应用,测量重复性和准确性显著优于国内外同类技术,并为社会创造经济价值1.2亿元,推动了LIBS技术以及相关应用领域的进步。2017年,经中国仪器仪表学会组织,由包括金国藩、张玉奎、尤政、顾大钊等四位院士的鉴定委员会鉴定:“在国际上率先突破了LIBS测量不确定度高和准确性差这两大瓶颈的制约,形成了一套LIBS精确定量化技术 创新程度高,在LIBS定量化技术上取得了突破性进展,整体处于国际领先水平”。本项目成果累计发表SCI论文39篇,WOS核心集他引640次。授权发明专利22项(1国际专利),总专利转让金额近1500万元(含200万美元外汇)。获2017中国仪器仪表学会科学技术奖一等奖、第九届国际发明展览会金奖。 /p
  • 胶带剥离强度测试仪180度剥离、90度剥离和T型剥离的区别是什么
    胶带剥离强度测试仪用于评估胶带产品的粘接性能,其中180度剥离、90度剥离和T型剥离是几种常见的剥离测试方法。这些方法各有特点,适用于不同的测试需求和条件。180度剥离测试:测试原理:180度剥离测试涉及将胶带的一端固定,另一端以180度的角度从被粘物表面剥离。应用:这种方法最常用,适用于评估胶带对硬质或厚的被粘物的粘接强度。特点:操作简单,结果分散性小,但基材对测试结果的影响较大。适用性:更适合薄型胶带,如棉质和PET基材的双面胶带。90度剥离测试:测试原理:90度剥离测试中,胶带的一端固定,另一端以90度的角度剥离。应用:由于需要特殊设计的夹具,这种测试的实际应用较少,主要用于理论研究和分析。特点:基材性质对测试结果的影响较小。适用性:更适用于较厚的胶带,如丙烯酸泡棉胶带。T型剥离测试:测试原理:T型剥离测试模拟胶带对软质或薄的被粘物的粘接性能,测试时需要特殊的夹具。应用:不常用,一般只在某些特殊胶带上使用这种测试。特点:用于检测压敏胶在基材上的粘接力(粘基力)强度。主要区别:剥离角度:180度剥离测试和90度剥离测试的主要区别在于剥离的角度,这影响了测试结果的准确性和适用性。测试设备要求:90度剥离测试对设备的要求更高,需要特殊设计的夹具来保持恒定的剥离角度。基材影响:180度剥离测试结果受基材影响较大,而90度剥离测试则较小。应用范围:180度剥离测试应用更广泛,而90度剥离测试多用于理论研究。测试标准:不同的国家和地区有不同的剥离强度测试标准,如GB/T 2792-1998《压敏胶粘带180°剥离强度试验方法》等。这些标准规定了测试的具体条件和方法,以确保测试结果的一致性和可比性。结论:选择哪种剥离测试方法取决于胶带的应用场景、基材特性以及所需的测试精度。通过这些测试,可以全面评估胶带产品的粘接性能,为胶带的选择和应用提供科学依据。
  • SDL Atlas公司多款纺织新型测试仪器将亮相ITMA上海展会
    SDL Atlas公司将参加6月22-26 日在上海新国际博览中心举办的2010年中国国际纺织机械展览会暨ITMA亚洲展览会(ITMA Asia + CITME 2010),届时我们将会在E3馆的E3A04展台展出日晒色牢度试验机、强力仪、燃烧仪以及多款SDL Atlas生产的新型功能性测试仪器,敬请光临! -- 色牢度性能测试 包括全球纺织实验室最通用的日晒色牢度试验机(Atlas Ci3000+),和水洗色牢度测试仪(Rotawash)。 -- 物理性能测试 包括纺织强力仪H5KS、数字式撕破强度测试仪(Digital Elmendorf Tearing Tester)、气压自动胀破强度测试仪(PnuBurst Tester)、防雨性测试仪(Rain Tester)、耐磨性及起球性测试仪(Martindale)、起球及勾丝测试仪(ICI/M&S Pilling Box)。 -- 功能性测试 包括液态水分管理测试仪(MMT)、热阻湿阻测试仪(Sweating Guarded Hotplate)、耐静水压测试仪(Hydrostatic Head Tester)、透气性测试仪(Digital Air Permeability Tester)、燃烧仪等一系列先进纺织测试仪器。 液态水分管理测试仪(MMT)可测试与评估面料织物的水分动态转移特性,以提高服装的穿着舒适度。该仪器已通过新颁布的美国AATCC195-2009及GB/T21665.2-2009标准认可,并正被越来越多的运动服和功能性面料生产商用于研发与质量控制,获得市场相当高的认可! 热阻湿阻测试仪(SGHP)能模拟人体皮肤产生的热量和水蒸汽穿透织物的过程。在稳态条件下,可以测量多种材料的热阻及湿阻值。该仪器符合ISO11092、GB/T11048-2008测试标准。 耐静水压测试仪符合EN 20811 及AATCC 127测试标准,可以对织物在静压下的透水性进行快速、可靠和可重现性的测试。适用于各种织物,包括进行了防水处理的织物。 透气性测试仪的技术优势在于能测试包括机织物、非机织物、气囊织物、毯、绒毛织物、针织物、层状织物、绒织物的透气性能,还能测试板状的、多层的、模制的多孔产品的透气性,比如聚氨酯泡沫等。该仪器符合ASTM D 737、D3574、ISO 9237多种测试标准。
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