高分子材料科学与工程研讨会

DMA是测定高分子材料的各种转变,评价材料的耐热性、耐寒性、相容性、减震阻尼效率及加工工艺性能等的一种简便的方法,并为研究高分子的聚集态结构提供信息。由于高分子的玻璃化转变、结晶、取向、交联、相分离等结构变化都与分子运动状态的变化密切相关,而分子运动的变化又能在动态力学性能上灵敏的反映,因此,动态力学分析是研究高分子结构变化-分子运动-性能的-种有效手段。对于研究高分子材料科学与材料工程方面有着重要的指导意义。

超薄切片技术是一种常见的透射电镜制样技术，在材料科学领域有着非常广泛的应用，尤其适合有机高分子材料和无机粉体材料，可以非常简单方便的获得纳米级切片，供透射电镜观察；对金属材料和其他无机材料也有一定的应用。另外，因为这一技术也可以非常方便的获得样品的截面信息，因此在扫描电镜和原子力显微镜制样方面也有一定的应用。

高分子材料在现代社会中有着广泛的应用，从包装到航空航天工程。当然，不同类型的应用对性能的要求也不同，而性能是由高分子产品的结构决定的。对于高分子材料而言，不仅高分子的类型（如聚乙烯-PE或聚丙烯-PP），而且结晶度 (DOC) 也是重要的观察指标。在高分子材料中，可以观察到类似于普通金属合金（如钢）中的微观结构，这些微观结构也会影响这些材料的力学性能。向高分子基质中添加添加剂或燃料是一项众所周知的应用，可调节光学或物理性质等。在高度工业化的环境中，对于用户和生产者来说，快速筛选产品的后一种特性同样重要。对于质控/质保 (QC/QA) 或研究相关应用，X 射线衍射仪 (XRD) 和完整图像 Rietveld 精修技术相结合使用是一种快捷且方便的方法。

扫描探针显微镜，它是各种显微镜的统称，通过多功能一体化后，可以实现材料表面的结构与性质的测量，如对材料表面的形貌、粗糙度、电流电势分布以及磁畴分布情况进行测量，可以说它是材料科学领域中一个不可或缺的表征仪器。说起材料，就不得不提它的重要性。纵观人类发展的历史，我们不难发现，生产技术每一次的革新都离不开材料的突破，材料决定了社会发展的进程。在这材料中，新能源材料与功能材料扮演着重要的角色。随着科技的发展，传统的不可再生能源已不能满足需求，需要发展像太阳能、氢能、核能、风能等新能源；单一功能的材料也不能满足发展的要求了，需要开发出具有特殊、多功能性的新材料，如万能材料石墨烯、碳纳米管以及具有无限可能的高分子材料。功能材料，就是指通过光、电、化学等作用后具有特定功能的材料，通过功能化后，实现同时具有两种甚至多种功能，如比普通钢材还硬的具有抗腐蚀性工程的塑料，具有抗菌、抗螨虫、低温远红外发热等功能的石墨烯改性纤维，具有生物相容性好的人造组织和器官，它们的出现，不仅关乎人民生活质量的改善和提高，更关乎一个国家未来的发展。“十二五”期间多项国家级技术发明一等奖、科技进步一等奖、自然科学一等奖等均颁发给了新材料领域的技术成果，足以可见发展新材料的重要性。扫描探针显微镜具有纳米级的分辨率，在生物、医学、材料、微电子等应用学科均有它的用武之地，它在新材料的应用以及今后的新材料发展中发挥着重要作用。

高分子材料的物理性质包括玻璃化转变温度、熔点和热分解温度等，通常使用DSC（差示扫描量热仪）进行上述物理性质评价。但是，在常规的DSC测定中，如果多种热现象在相同温度区域产生，峰和位移会重叠，因此可能难以分析单个现象。温度调制式DSC是通过将调制值叠加在恒定速率的温升中控制温度，获得常规DSC测量无法获得的信息的方法。本文中，尝试通过DSC-60Plus的温度调制功能，对具有代表性的高分子材料的热特性进行评价。

扫描探针显微镜，它是各种显微镜的统称，通过多功能一体化后，可以实现材料表面的结构与性质的测量，如对材料表面的形貌、粗糙度、电流电势分布以及磁畴分布情况进行测量，可以说它是材料科学领域中一个不可或缺的表征仪器。说起材料，就不得不提它的重要性。纵观人类发展的历史，我们不难发现，生产技术每一次的革新都离不开材料的突破，材料决定了社会发展的进程。在这材料中，新能源材料与功能材料扮演着重要的角色。随着科技的发展，传统的不可再生能源已不能满足需求，需要发展像太阳能、氢能、核能、风能等新能源；单一功能的材料也不能满足发展的要求了，需要开发出具有特殊、多功能性的新材料，如万能材料石墨烯、碳纳米管以及具有无限可能的高分子材料。功能材料，就是指通过光、电、化学等作用后具有特定功能的材料，通过功能化后，实现同时具有两种甚至多种功能，如比普通钢材还硬的具有抗腐蚀性工程的塑料，具有抗菌、抗螨虫、低温远红外发热等功能的石墨烯改性纤维，具有生物相容性好的人造组织和器官，它们的出现，不仅关乎人民生活质量的改善和提高，更关乎一个国家未来的发展。“十二五”期间多项国家层面技术发明一等奖、科技进步一等奖、自然科学一等奖等均颁发给了新材料领域的技术成果，足以可见发展新材料的重要性。扫描探针显微镜具有纳米级的分辨率，在生物、医学、材料、微电子等应用学科均有它的用武之地，它在新材料的应用以及今后的新材料发展中发挥着重要作用。

在高分子材料的使用过程中,由于受到热、氧、水、光、微生物、化学介质等环境因素的综合作用,高分子材料的化学组成和结构会发生一系列变化,物理性能也会相应变坏,如发硬、发粘、变脆、变色、失去强度等,这些变化和现象称为老化,材料老化是一个复杂的过程，涉及到物理、化学和生物学等多个方面。这个过程通常导致材料的性能下降，甚至失去其功能。因此，了解材料老化的机制和进程对于提高材料的使用寿命和性能至关重要。红外光谱是一种常用的分析技术，可以提供材料老化过程中的分子结构和化学键信息，帮助我们深入理解这个过程。

差示扫描量热仪测试高分子材料案例

红外光谱（IR）非常适用于高分子原材料和终产品的定性分析、高分子混合物的成分定量分析以及中间产品分析。红外光谱是一种可靠、快速、成本低廉的分析方法。本应用报告描述了典型高分子样品红外光谱测试和解析的几种方式，并将其应用于一些工业用高分子材料的识别。结构紧凑、坚实耐用的Spectrum Two™ FT-IR光谱仪支持多种适用于高分子材料分析的透射和反射采样附件，配置的高分子资源包（PolymerResource Pack）更可以提供全面的样品信息和使用建议，从而协助您以最简便的方式获得高品质的光谱并提取全面有效的信息。

要想认识高分子材料的微观结构和性能，获得其高分辨率三维成像至关重要。Thermo Scientific Apreo VolumeScope的一大亮点，就是在其SEM的真空室内设置了一个超薄切片机，在对材料试样进行自动化连续切片的同时完成高分辨率电镜原位成像，即SBF-SEM。后续的SEM图像重构则会生成相应的高分辨率三维数据集，以便进行进一步的分析。我们以滤膜和共混物为例，提供这两种高分子材料的数据采集示例。

当今，合成高分子材料广泛应用于各行各业，例如食品、汽车和包装材料等。最终塑料产品的质量决定于其制造过程中所使用的高分子或高分子混合物材料的质量，因此为确保所使用原材料的品质，在制造过程的每一步都对原材料进行识别验证和质量测试是十分必要的。红外光谱（IR）非常适用于高分子原材料和终产品的定性分析、高分子混合物的成分定量分析以及中间产品分析。红外光谱是一种可靠、快速、成本低廉的分析方法。本应用报告描述了典型高分子样品红外光谱测试和解析的几种方式，并将其应用于一些工业用高分子材料的识别。一系列的采样方法适用于不同类型的样品和时间需求。配备UATR采样附件的Spectrum Two FT-IR光谱仪和高分子QA/QC FT-IR资源包（Polymers QA/QC FT-IR ResourcePack）是高分子样品实时分析和鉴别的理想系统。使用ATR采样技术，数秒钟内即可获得样品的优质光谱，通过在系统附带的谱库内进行检索可以迅速对材料进行鉴别。

我们专注于工作流程解决方案，提供一系列产品，助力您在 TEM、SEM、LM和 AFM的研究工作。徕卡显微材料科学工作流程---- 满足您需求的产品组合

自19世纪以来，随着工业化的推进和科学技术的发展，尤其是化学工业的崛起，人类利用天然矿物、植物、石油等原料，创造和合成了众多高分子材料与复合材料，如合成橡胶、塑料、合成纤维、化肥、染料、玻纤、碳纤等。这些新材料以其优异的性能和广泛的应用，极大地推动了现代工业和社会生活的发展。为了确保高分子与复合材料的质量和性能，进行科学的测试和分析是至关重要的。这不仅涉及到产品的设计和制造，更关乎到产品的质量控制、安全性评估、失效分析等方面。在新材料、新工艺、新技术的研究和开发中，材料试验机与毛细管流变仪是必不可少的工具。它能进行各种力学性能、流动性测试，如拉伸压缩、弯曲、剪切、粘弹性、熔融性、流变性等，并能满足GB、ISO、DIN、ASTM、JIS等各类国际标准或相关行业标准的要求。

显微 CT 技术作为一种强大的无损检测工具，已经在高分子材料的研究和开发中展现了广泛的应用前景。无论是孔隙分析、纤维结构表征，还是裂纹检测与热老化监测，显微 CT 都能够提供深入的微观结构信息，帮助研究人员深入理解材料的微观结构和性能之间的关系，促进企业优化工艺、提升产品性能。在未来，显微 CT 将继续推动高分子材料领域的创新发展，为更多行业提供高性能的材料解决方案。

高分子材料及其制品在制造、贮存和使用过程中,由于受到光热氧等外界因素的作用,引起物质的化学性能和物理性能发生变化,使其在机械、电气等方面的实际使用性能逐渐变劣,以至最后丧失使用价值,这称为高分子材料的老化。

高分子材料热性能是材料性能的重要参数，决定材料的用途，还能够用于工业质量控制及产品研发。 玻璃化转变温度决定了材料的工艺性能和使用性能，它是聚合物材料的一个重要特性参数，是聚合物材料高分子链运动形式转变的宏观表现。

Energetiq Technology是一家超亮宽带光源的开发商和制造商，用于生命和材料科学，半导体制造和研发领域的各种先进应用。Energetiq的激光驱动光源（LDLS）基于革命性的技术，可在整个光谱中产生高亮度，具有高可靠性和长寿命。

生物医用高分子材料在医疗领域的应用越来越广泛，如常见的骨科植入材料、人工晶体、填充假体、人工血管、医用缝合线等等。生物医用材料，尤其是植入类材料，需要与人体长时间接触并在体内承担起修复和支撑功能，不仅要求其在生理条件下的物理机械性能要长期保持稳定，而且还不能对人体的组织、血液、免疫等系统产生不良影响，对材料各方面性能要求均较高。因此在新产品研发阶段，对聚合物化学结构和机械性能等基础性能的表征显得尤为重要，包括材料表面性能、材料组成、分子结构，机械性能等，对于可降解分子还会涉及到分子链的断裂、分子量降低、降解产物测定等。下面，力晶小天分三个方面为大家介绍一些常用的检测手段：

热分析仪分析法是指在程序控制温度的条件下, 测量物质的性质与温度关系的一种技术[1]。在加热或冷却的过程中, 随着物质的结构、相态、化学性质的变化，质量、温度、热熔变化、尺寸及声光电磁及机械特征性都会随之相应改变。因此，热分析法在定性、定量表征材料的热性能、物理性能、机械性能以及稳定性等方面有着广泛地应用。随着高分子工业的迅速发展，为了研制新型的高分子材料，控制高分子材料的质量和性能，测定高分子材料的熔融温度、玻璃化转变温度、混合物的组成、热稳定性等是必不可少的。在这些参数的测定中，同步热分析仪是主要的分析工具。

高分子材料包括橡胶和塑料等，广泛应用于工业产品中。它们的功能已经取得了显着改善，并且需要能够对这些材料的纳米级结构和粘弹性进行定量评估的技术。本文通过案例分析介绍使用岛津扫描探针显微镜（SPM／AFM）专用的纳米物理性质评价软件“Nano 3D Mapping™ ”进行弹性模量检测，并验证了检测结果的定量性。

西班牙巴斯克大学的Hillenbrand教授利用nano-FTIR实现了多组分高分子材料的纳米成分分析。研究人员通过检测聚苯乙烯（PS），聚丙烯酸（AC）以及聚偏氟乙烯（FP）混合样品的纳米区域的红外光谱，并与标准样品的纳米红外光谱做对比，得到样品组分的纳米分布图，分辨率达到了30 nm。通过分析样品C-F（1195cm-1），C=O（1740cm-1）及C-O（1155cm-1）峰的强度及波数的空间分布图，可得到对应的高分子组分及组成结构的空间分布。相关研究成果发表于Nature Communications, 2017, 8，14402. Nano-FTIR可以得到材料纳米分辨率的化学信息，分辨率高可达10 nm，是传统FTIR和ATR-IR无法企及的。

2023 年 2 月 16 日，由复纳科学仪器（上海）有限公司联合明捷医药开展的第一场“药包材相容性研究与表征”线上研讨会如期举行。本次研讨会围绕“相容性研究中的理化表征技术”与“扫描电镜在玻璃药包材相容性研究中的应用”两个主题展开。

伴随着材料科学与生物技术的迅速发展，对样品进行微观结构的电子显微学观察逐渐成为科学研究的必备手段。为了获得理想的电镜观察结果，制备优良的扫描电镜、透射电镜的试样成为至关重要的前提。徕卡显微系统 (Leica Microsystem) 为广大研究者提供了最全面、应用最广泛的电镜样品制备设备。较之于传统的电镜样品制备方法，徕卡制样系列具有效率高，智能化，易操作和多功能的特点，能够满足现代科学研究在省时省力，经济实惠方面的要求。

在材料科学研究中，定制化的温度循环测试方案对于高低温试验箱至关重要，以确保材料在极端温度条件下的性能和可靠性。以下是定制化方案的关键要素：精确的温度控制：确保试验箱可以精确地达到并维持特定的高温和低温，以及在两者之间快速切换。广泛的温度范围：定制化方案应覆盖从超低温至超高温的广泛温度范围，以适应不同材料的测试需求。可调节的温变速率：根据材料特性和测试标准，提供多种温变速率选项，以模拟不同的环境条件。智能化操作界面：配备高清触摸屏和智能控制系统，支持与电脑连接，实现数据记录、导出和曲线分析。定制化技术规格：根据具体测试需求，定制试验箱的容积、内部尺寸、温度稳定性、均匀度和偏差等参数。环境适应性：确保试验箱设计适用于各种实验室环境，包括不同的温度、湿度和无电磁干扰等条件。安全性设计：包括漏电保护、紧急停机按钮等安全特性，确保操作人员和设备的安全。特殊应用考虑：对于高精度应用，如光学和电子元件测试，试验箱应能精确控制温度升降梯度。能效和噪音控制：选择能效高、噪音低的试验箱，以降低能耗和提高实验室的工作环境。观察和测试接口：配备高透明度的观察窗和必要的测试孔，以便在测试过程中观察样品和连接外部测试设备。通过综合考虑上述要素，可以定制出符合材料科学研究特定需求的高低温试验箱，为材料的高温和低温性能测试提供可靠和精确的实验条件。

高分子以其独特的交联方式使得它在各个方面都有很广的作用，如日常生活的塑料，到精细的生物材料器件。带有耗散技术的石英晶体微天平，QCM-D,已经被广泛的使用在了高分子检测中。

高分子凝胶材料因其独特的物理和化学特性，在生物医学、药物递送和组织工程等领域具有广泛的应用。交联过程是决定凝胶性能的关键步骤。透明质酸钠作为一种天然高分子，因其优异的生物相容性和保湿性而备受关注。低场核磁共振技术（LF-NMR）为交联过程的实时监测和评价提供了一种新的工具。

热分析是研究物质的物理化学性质随温度变化的一类技术，随着计算机在线分析和反馈控制技术的发展及多种手段联用技术的发展，热分析技术也得到了显著的发展。热分析是高分子的常规表征手段，可用于表征结构相变，分析残余单体和溶剂含量，添加剂的检测，热降解的研究；同时被用于产品质量的检测，生产过程的优化及考察外因对高分子性质的影响等。热重法定量性强，能准确地测量物质的质量变化及变化的速率。根据这一特点，可以说，只要物质受热时发生质量的变化，都可以用热重法来研究。我们可以看出，这些物理变化和化学变化都是存在着质量变化的，如升华、汽化、吸附、解吸、吸收和气固反应等。热重法测定的结果与实验条件有关，为了得到准确性和重复性好的热重曲线，我们有必要对各种影响因素进行仔细分析。影响热重测试结果的因素，基本上可以分为三类：仪器因素、实验条件因素和样品因素。

药物颗粒物与产品质量、性能以及工艺息息相关，直接决定药物的最终疗效。而扫描电镜在制药行业的应用潜力巨大，作为新药研发的“新工具”越来越受到药企关注。通过举办此次研讨会，希望能够加强药物颗粒物研究领域的深入学习，助力整个药物研究和开发过程。各位老师和朋友们在与会期间也提出了很多专业的问题，小编将这些问题整合汇总，并邀请我们本次研讨会的两位嘉宾老师进行了答疑。

高分子塑料是一类由大量重复单元通过共价键连接而成的长链聚合物材料。它们在工业、日常生活以及科学研究领域都有广泛的应用。为了更深入地了解高分子塑料，我们需要从它们的分类、结构特点以及红外光谱图等方面进行详细的探讨。

某些高技术领域，如微电子集成与封装领域，电机领域，LED节能领域，绝缘材料的散热能力正成为瓶颈问题，迫切需要制备综合性能优良的高导热高分子复合材料。通过填充高导热填料来提高基体材料的导热系数，正成为主流方法。填料含量达到“逾渗”阈值后，体系中填料不再是均匀分散，而是会形成链状或网状的导热链网形态，并表现出各向异性。稳态法是对其进行导热能力表证的最佳方法。