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测试模型的介绍

hua603刘 2018-11-11 02:46:11 419  浏览
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热门问答

测试模型的介绍
 
2018-11-11 02:46:11 419 0
射频测试的介绍
 
2018-12-01 02:29:21 365 0
半导体测试制程介绍

 《半导体测试制程介绍》

   测试制程乃是于IC构装后测试构装完成的产品之电性功能以保证出厂IC 功能上的完整性,并对已测试的产品依其电性功能作分类(即分Bin),作为 IC不同等级产品的评价依据;Z后并对产品作外观检验(Inspect)作业。

   电性功能测试乃针对产品之各种电性参数进行测试以确定产品能正常运作,用于测试之机台将根据产品不同之测试项目而加载不同之测试程序;而 外观检验之项目繁多,且视不同之构装型态而有所不同,包含了引脚之各项性质、印字(mark)之清晰度及胶体(mold)是否损伤等项目。而随表面黏着技术的发展,为确保构装成品与基版间的准确定位及完整密合,构装成品接脚之诸项性质之检验由是重要。以下将对测试流程做一介绍

上图为半导体产品测试之流程图,其流程包括下面几道作业:

 

 1.上线备料  

 

  上线备料的用意是将预备要上线测试的待测品,从上游厂商送来的 包箱内拆封,并一颗颗的放在一个标准容器(几十颗放一盘,每一盘可以放的数量及其容器规格,依待测品的外形而有不同)内,以利在上测 试机台(Tester)时,待测品在分类机(Handler)内可以将待测品定位,而使其内的自动化机械机构可以自动的上下料。

 2.测试机台测试(FT1、FT2、FT3)  

  待测品在入库后,经过入库检验及上线备料后,再来就是上测试机 台去测试;如前述,测试机台依测试产品的电性功能种类可以分为逻辑 IC测试机、内存IC测试机及混合式IC(即同时包含逻辑线路及模拟线 路)测试机三种,测试机的主要功能在于发出待测品所需的电性讯号并接受待测品因此讯号后所响应的电性讯号并作出产品电性测试结果的判 断,当然这些在测试机台内的控制细节,均是由针对此一待测品所写之测试程序(Test Program)来控制。

   即使是同一类的测试机,因每种待测 品其产品的电性特性及测试机台测试能力限制而有所不同。一般来说,待测品在一 家测试厂中,会有许多适合此种产品电性特性的测试机台可供其选择;除了测试机 台外,待测品要完成电性测试还需要一些测试配件:

 1)分类机(Handler)

  承载待测品进行测试的自动化机械结构,其内有机械机构将 待测品一颗颗从标准容器内自动的送到测试机台的测试头(Test Head)上接受测试,测试的结果会从测试机台内传到分类机内, 分类机会依其每颗待测品的电性测试结果来作分类(此即产品分 Bin)的过程;此外分类机内有升温装置,以提供待测品在测试 时所需测试温度的测试环境,而分类机的降温则一般是靠氮气,以达到快速降温的目的。不同的Handler、测试机台及待测品的搭配下,其测试效果 会有所同,因此对测试产品而言,对可适用的Handler与Tester就会有喜好的选择现象存在。测试机台一般会有很多个测试头(Test Head),个数视测试机台的机型规格而定,而每个测试头同时可以上一部分类机或针测机, 因此一部测试机台可以同时的与多台的分类机及针测机相连,而依连接的方式又可分为平行 处理,及乒乓处理,前者指的是在同一测试机台上多台分类机以相同的测试程试测试同一批 待测品,而后者是在同一测试机台上多台分类机以不同的测试程序同时进行不同批待测品的 测试。

 

 2)测试程序(Test Program)

  每批待测产品都有在每个不同的测试阶段(FT1、FT2、FT3) ,如果要上测试机台测试,都需要不同的测试程序,不同品牌的测试机台,其测试程序的语法并不相同,因此即使此测试机台有 能力测试某待测品,但却缺少测试程序,还是没有用;一般而言,因为测试程序的内容与待测品的电性特性+息息相关,所以大多 是客户提供的。

 

 3)测试机台接口

  这是一个要将待测品 接脚上的讯号连接上测试 机台的测试头上的讯号传送接点的一个转换接口, 此转换接口,依待测品的 电性特性及外形接脚数的不同而有很多种类,如:Hi-Fix(内存类产品)、Fixture Board(逻辑类产品)、Load Board(逻辑类产 品)、Adopt Board + DUT Board(逻辑类产品)、Socket(接脚器 ,依待测品其接脚的分布位置及脚数而有所不同)。

 

   每批待测品在测试机台的测试次数并不相同,这完全要看客户的要求,一般而言逻辑性的产品,只需上测试机台一次(即FT2)而不用FT1 、FT3,如果为内存IC则会经过二至三次的测试,而每次的测试环境温度要求会有些不同,测试环境的温度选择,有三种选择,即高温、常温 及低温,温度的度数有时客户也会要求,升温比降温耗时许多,而即于那一道要用什么温度,这也视不同客户的不同待测品而有所不同。

   每次测试完,都会有测试结果报告,若测试结果不佳,则可能会产生Hold住本批待测品的现象产生。

 

3.预烧炉(Burn-In Oven)(测试内存IC才有此程序)  

  在测试内存性产品时,在FT1之后,待测品都会上预烧炉里去 Burn In,其目的在于提供待测品一个高温、高电压、高电流的环境,使生命周期较短的待测品在Burn In的过程中提早的显现出来,在Burn In后 必需在96个小时内待测品Burn In物理特性未消退之前完成后续测试机台 测试的流程,否则就要将待测品种回预烧炉去重新Burn In。在此会用到 的配件包括Burn-In Board及Burn In Socket..等。

4.电性抽测  

  在每一道机台测试后,都会有一个电性抽测的动作(俗称QC或Q货) ,此作业的目的在将此完成测试机台测试的待测品抽出一定数量,重回测试机台在测试程序、测试机台、测试温度都不变下,看其测试结果是 否与之前上测试机台的测试结果相一致,若不一致,则有可能是测试机台故障、测试程序有问题、测试配件损坏、测试过程有瑕疵..等原因, 原因小者,则需回测试机台重测,原因大者,将能将此批待测品Hold住,等待工程师、生管人员与客户协调后再作决策。

 

5.卷标扫描(Mark Scan)  

  利用机械视觉设备对待测品的产品上的产品Mark作检测,内容包括 Mark的位置歪斜度及内容的清晰度..等。

 

6.人工检脚或机器检脚  

  检验待测品IC的接脚的对称性、平整性及共面度等,这部份作业有 时会利用雷射扫描的方式来进行,也会有些利用人力来作检验。

 

 

7.检脚抽检与弯脚修整  

  对于弯脚品,会进行弯脚品的修复作业,然后再利用人工进行检脚 的抽验。

 

8.加温烘烤(Baking)  

  在所有测试及检验流程之后,产品必需进烘烤炉中进行烘烤,将待测品上水气烘干,使产品在送至客户手中之前不会因水气的腐蚀而影响待测品的质量。

 

9.包装(Packing)

  将待测品依其客户的指示,将原来在标准容器内的待测品的分类包 装成客户所指定的包装容器内,并作必要的包装容器上之商标粘贴等。

 

10.出货的运送作业

  由于Z终测试是半导体IC制程的Z后一站,所以许多客户就把测试 厂当作他们的成品仓库,以避免自身工厂的成品存放的管理,另一方面也减少不必要的成品搬运成本,因此针对客户的要求,测试厂也提供所 谓的「Door to Door」的服务,即帮助客户将测试完成品送至客户指定的地方(包括客户的产品买家),有些客户指的地点在海外者,便需要考虑船期的安排,如果在国内者,则要考虑货运的安排事宜。  

   半导体组件制造过程可概分为晶圆处理制程(Wafer Fabrication;简称 Wafer Fab)、晶圆针测制程(Wafer Probe)、封装(Packaging)、测试制程(Initial Test and Final Test)等几个步骤。一般称晶圆处理制程与晶圆针测制程为前段(Front End)制程,而构装、测试制程为后段(Back End)制程


2020-05-11 14:47:40 755 0
外加直流补偿电源法模型谁可以介绍下
 
2016-08-18 23:35:56 363 1
安泰测试Agitek-9812DX低频噪声测试系统产品介绍

9812DX作为单一完整的低频噪声测试系统,支持多种半导体器件类型在各种工作条件下(如200V高压、10pA极低电流等)的高精度噪声测试。通过低频噪声测试,可以帮助芯片制造厂检测和排除工艺制造缺陷,确保芯片质量符合预期,提高芯片稳定性。

  • 晶圆级噪声测试精度和高测试带宽,最低测试噪声的电流精度低至10-27A2/Hz。

  • 典型噪声测试速度提高至一个偏置条件仅需20s、最高测试电压提高到200V。

  • 通过并行测试架构解决方案以及协同FS-Pro半导体参数测试系统等方式大幅度提高测试效率和吞吐量。

  • 用于28/14/10/7/5/3nm等各工艺节点的先进工艺研发和高端集成电路设计。

  • 内置功能强大的NoiseProPlus软件,支持1/f噪声、RTN噪声测试和数据分析。


产品亮点:

行业黄金标准:半导体行业低频噪声测试“黄金标准”系统

广泛采用:已被众多行业领先半导体公司所采用的标准测试系统

并行测试:经头部客户验证的高精度、高测试吞吐率并行测试能力

宽量程:晶圆级高精度和测试带宽宽电压、宽电流、宽阻抗测量范围

系统架构:系统体系架构经行业认可并不断完善兼具高精度和可靠性

覆盖广泛:同时覆盖从10Ω到10MΩ的高阻抗器件和低阻抗器件测试能力

技术参数:

宽量程: 最大器件端电压和电流 : 200V, 200mA

高精度: 最高 DC 电流精度 : 10pA、 系统噪声电流精度 : <10-27A2 /Hz

测试速度:典型 1/f 噪声测试速度可达 10 秒 /bias

抗阻范围:阻抗匹配范围 : 10Ω-10 MΩ Gate/Base

电阻多达 16 个选择

Drain/Collector 电阻多达 15 个选择

系统参数: 电压放大器:0.03-10MHz, 0.65nV/Hz(@5kHz)

电流放大器:0.03-1MHz, 0.7pA/ Hz(@5kHz)

宽带电流放大器:0.03-10MHz, 5pA/ √Hz (@5KHz)

高精度电流放大器:0.03-20KHz, 60fA/ √Hz (@5KHz)

可编程偏置滤波器 、ESD 保护

内置 16 位 DSA

支持多台并行测试

产品应用:

先进工艺质量/工艺评估和品质监控

低频噪声特性测试和噪声数据分析

半导体器件SPICE模型库开发

高端集成电路设计和验证

以上内容由西安安泰测试分享,如在选型/使用过程中有任何问题咨询安泰测试,安泰测试国内测量仪器综合服务商。https://www.agitek.cn/cp/1167.html


2023-07-07 11:24:21 214 0
氧气透过率测试仪系列产品的测试应用介绍

氧气透过率测试仪,简称透氧仪,又称透氧性测试仪,是一款专业用于薄膜试样和容器试样的氧气透过率测试仪,适用于塑料薄膜、高阻隔性材料、太阳能背板、片材、复合材料、镀铝膜、共挤膜等膜、铝箔、片状材料及塑料、橡胶、纸质、玻璃、金属等材料的瓶、袋、罐、盒等包装容器的氧气透过率检测。

济南赛成自主研发的透氧仪,主要基于压差法的测试原理,遵循以下标准:

ISO 15105-1 塑料--薄膜和薄板--透气率的测定--第1部分:差压法

ISO 2556 塑料 在大气压力下薄膜和薄板的气体透过率的测定 测压法

GB/T 1038 塑料薄膜和薄片气体透过性试验方法 压差法

ASTM D1434 测定塑料薄膜和薄片的透气性的标准测试方法

JIS K7126-1 塑料薄膜和薄板 气体传输率的测定 第2部分压差法

YBB00082003 气体透过量测定法

氧气透过率测试仪的测试原理:将预先处理好的试样放置在上下测试腔之间,夹紧。首先对低压腔(下腔)进行真空处理,然后对整个系统抽真空;当达到规定的真空度后,关闭测试下腔,向高压腔(上腔)充入一定压力的试验气体,并保证在试样两侧形成一个恒定的压差(可调);这样气体会在压差梯度的作用下,由高压侧向低压侧渗透,通过对低压侧内压强的监测处理,从而得出所测试样的各项阻隔性参数。

 

以下为大家具体介绍一下赛成仪器氧气透过率测定仪系列产品的测试应用!

基础应用

薄膜——适用于各种塑料薄膜、塑料复合薄膜、纸塑复合膜、共挤膜、镀铝膜、铝箔、铝箔复合膜等膜状材料的气体渗透性能测试

片材——适用于各种工程塑料、橡胶、建材等片状材料的气体渗透性能测试,如PP片材、PVC片材、PVDC片材等

扩展应用

多种不同气体——适合于多种气体的透过率测试,如氧气、二氧化碳、氮气、空气、氦气等

易燃易爆气体——适用于各种薄膜对易燃易爆气体的阻隔性能测试

生物降解膜——适用于生物降解膜的透气性能测试,如淀粉生物降解袋等

航空航天用材料——适用于航空航天用材料的气体透过率测试,如飞艇气囊的氦气透过性测试

纸及纸板——适用于纸及纸塑等复合材料的透气性测试,如烟包铝箔纸、利乐包装片材、方便面纸碗、一次性纸杯等

漆膜——适用于基材上涂覆油漆薄膜的透气性测试

玻纤布、玻纤纸等材料——适用于玻纤布、玻纤纸等材料的透气性测试,如特氟龙漆布、特氟龙高温布、氟硅胶布等

化妆品软管片材——适用于各种化妆品软管、铝塑管、牙膏管片材的气体透过性测试

各种橡胶片材——适用于各种橡胶片材的透气性测试,如汽车轮胎透气性测试

济南赛成仪器一直致力于为大部分国家客户提供高性价比的整体解决方案,公司的核心宗旨就是持续创新,打造高精尖检测仪器,满足行业内不同客户的品控需求,期待与行业内的企事业单位增进交流和合作。

赛成仪器,赛出品质,成就未来!

 



2021-10-22 17:24:00 492 0
安瓿瓶折断力测试仪测试方法的介绍

安瓿瓶是用于盛装注射用药的可熔封容器,一般为玻璃材质,目前也有塑料安瓿瓶投入使用,容量一般为 1~25 mL,用于存放疫苗、血清、口服液等。玻璃安瓿瓶生产使用方式为将玻璃瓶体吹制成型后罐装液体,用激光或者明火将其加热熔封,使用时用砂轮在瓶颈处划出凹痕,掰其头部折断瓶颈即可开启药瓶。

玻璃安瓿瓶的性质稳定,不易与药品发生反应,阻隔性能好,可以有效隔绝空气和水分的渗透,并且具有良好的透光性、耐高温性。然而,玻璃安瓿瓶容易破碎,特别是在开启的过程中,如安瓿瓶折断力太大或者断口碎裂,则有可能使医护人员受伤。更为严重的情况是,折断时在断口可能产生不溶于液体的微粒(如玻璃碎屑),如微粒进入药液随同注射液进入人体,则会对人体产生危害,如皮下注射会造成结节,静脉注射则可能导致血栓等。因此,安瓿瓶折断力是评判安瓿瓶质量的重要性能参数。

在安瓿瓶瓶颈部位标有记号,当施加压力时,瓶颈会折断,以便提取药液。本文旨在讨论安瓿瓶瓶颈部位的折断力测试要求及方法:

在两个金属支架之间设定一段距离,以便与被测安瓿的中心轴成90°的二个金属支架之间施加力。

用安瓿瓶折断力测试仪加力,直至安瓿断裂,记录下折断力值。

注:在试验点刻痕易折安瓿折断力时,应将装置中的加力部件定位在刻痕中间(刻痕向下),否则折断力会加大。

安瓿折断后,断面应平整(断面不得有尖锐凸起、豁口及长度超过肩部的裂纹)。

测试方法标准

由于安瓿瓶是直接接触药品的特殊包装产品,其质量直接影响人类用药的安全性,因此安瓿瓶质量必须符合GB 2673-1995《安瓿》规定。GB 2673-1995对安瓿折断力的要求如下:

安瓿瓶折断后,断面应平整无裂纹。

测试仪器

ZDY-02安瓿瓶折断力测试仪适用于医药水针剂包装安瓿瓶瓶颈与瓶身分开所需要的折断力,是制药企业、安瓿瓶生产商、药检机构常用检测设备,执行GB/T 2637、YBB00332002标准中对安瓿瓶药品包装的折断力试验的测试要求。

产品特征

采用7寸彩色触摸屏实时显示,人性化设计

专业软件可连接计算机进行数据保存、分析、打印

采用进口传感器,有效保证试验结果的准确性

结构紧凑、精巧、人性化结构设计

丝杠传动系统速度随意调节,保证试验速度及位移准确性

配备微型打印机,快速打印实验结果

专业人性化夹具,可以任意更换适用于不同大小试样

限位保护、自动回位等智能配置,保证用户的操作安全

济南赛成仪器一直致力于为大部分国家客户提供高性价比的整体解决方案,公司的核心宗旨就是持续创新,打造高精尖检测仪器,满足行业内不同客户的品控需求,期待与行业内的企事业单位增进交流和合作。

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2021-12-29 17:12:35 268 0
摩擦系数仪的测试方法及与仪器介绍

摩擦系数是包装材料的重要属性,是表征材料爽滑性能的参数指标,该指标值的高低与材料表面的光滑程度及所其接触的摩擦面性能有关。包装材料内外侧滑爽性能通过测试其摩擦系数指标以确保良好的开口性能,以及在高速生产线上能够顺利地进行输送与包装,满足产品高速包装的需求。高分子聚合物在软包装行业中获得了广泛的应用,材料表面的摩擦系数是包装机器运行速度以及包装物易开启性的主要影响因素之一,在制作过程中加入添加剂(如爽滑剂和抗粘连剂)是一种调节塑料表面摩擦系数的常见方式。此外,由于静电吸附力不但会影响薄膜之间的摩擦系数,还会影响材料的多种物理性能,因此抗静电剂也是常用的添加剂的一种。

材料进行摩擦系数的测试方法与仪器

大致测试方法:使用一个试验板(安置在水平操作台上的),将一个试样用两面胶或其他方式固定在试验板上,另一试样裁切合适后固定在滑块上,然后将滑块按照具体操作说明放置在试验板上个试样的中央,并使两试样的试验方向与滑动方向平行且测力系统恰好不受力。

摩擦系数仪器介绍:

济南赛成自主研发的MXD-02摩擦系数仪专业用于测量塑料薄膜和薄片、橡胶、纸张、纸板、编织袋、织物风格、通信电缆光缆用金属材料复合带、输送带、木材、涂层、刹车片、雨刷、鞋材、轮胎等材料滑动时的静摩擦系数和动摩擦系数,通过测量材料的摩擦系数(或爽滑性),可以控制调节材料生产质量工艺指标,满足产品使用要求。另外还可用于化妆品、滴眼液等日化用品的滑爽性能测定。

技术指标

负荷范围:0 ~ 5 N (可选10N,30N)

精度:0.5 级

行程:400 mm

滑块质量:200 g (标配)注:其他质量滑块可定制

试验速度:0 ~ 800 mm/min

电源:AC 220 V 50 Hz

外形尺寸:800 mm(L) × 390 mm(W) × 260 mm(H)

净重:25 kg

济南赛成仪器一直致力于为大部分国家客户提供高性价比的整体解决方案,公司的核心宗旨就是持续创新,打造高精尖检测仪器,满足行业内不同客户的品控需求,期待与行业内的企事业单位增进交流和合作。

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2022-05-24 16:57:02 433 0
场强模型
你好~请问你是有场强模型的代码吗?本文Z近在做城市划分,需要用到这个模型,看了很多教程都没有写具体的步骤,如果有的话能不能发我一下?非常感谢!!!
2017-06-22 21:13:12 391 1
接触角的算法模型

      在材料表面上附着的液滴会呈现出一定形状,这个形状取决于固体-液体-气体各界面之 间的张力平衡。1805 年 Thomas Young 首先提出了一个方程描述这个平衡态,从此接触角测 量就成为评价液体对固体表面润湿的经典方法。就接触角的数值而言,接触角越小说明固体 表面越容易被液体润湿,接触角越大说明固体表面越难被液体润湿。

      20 世界末期随着电脑计算速度和高分辨率相机性能的不断提高,光学接触角测量仪器 完成了自动化和商品化,从此测量接触角成为操作方便结果可靠的实验手段。在此我们对仪 器是如何计算接触角的方法做一个简单的介绍。 

      实际上接触角值是通过测量液滴轮廓在三相接触点处的一阶导数即切线的斜率而得到 的,而三相接触点附近的液滴轮廓会受到各种光线的干扰,或者由于材料不够平整遮掩住三 相接触点附近的轮廓。所以光学法接触角测量并不是对数码照片上的某个夹角直接测量而得 到的,而是使用不同的数学模型拟合液滴轮廓,再通过计算得到的。 

      Z简单的模型就是球模型。球模型是把液滴的形状假定为球体的一部分,那么其截面形 状就是圆形的一部分。在此圆形的三相接触点处求解一阶导数即可计算出接触角数值。球模 型的缺陷在于没有考虑重力对液滴形状的影响。严格来讲在固体表面上任何液滴在重力作用 下形状都会偏离球形,体积越大偏离越多,密度越大偏离越多,接触角数值越大偏离越多。 普通情况下如果液滴体积小于 3 微升,接触角值小于 30°,才可以考虑使用球模型计算。 目前常见的 Circle 法,Width/Height 法,θ/2 法都是基于球模型的计算方法。

图 2 利用球模型计算接触角

      二次曲线模型是考虑到在重力作用下液滴会被压扁,所以采用了包括圆方程、椭圆方程 等在内的广义的二次曲线模型来拟合液滴ZX截面的轮廓。此方法通用性较广,测量的理想 范围从 10°左右到 130°左右,测量精度较高。

图三 利用二次曲线模型计算接触角

      Laplace-Young 模型是把重力和密度对液滴形状的影响定量计算在内的精确算法。为了 求解此方程需要引入ZX轴对称的假设。如果液滴是ZX轴对称的,Laplace-Young 模型是 此时的Z准确算法。如果液滴的接触角在 100°以上,那么它会比较符合轴对称的前提。接 触角越大则轴对称性越好,计算得到的接触角数值越准确。当接触角大于 150°时, Laplace-Young 模型甚至是唯yi正确的算法。通常接触角大于 60°时就可以考虑选择此算法, 接触角值大于 120°时,测量的准确性会相当理想。

图四 利用 Laplace-Young 模型计算接触角

      以上介绍的算法模型都是以对称性为前提,但是实际情况或多或少会有些偏差,这时液 滴两边的轮廓耦合在一起时会相互影响。材料表面上的液滴有时会明显的偏离轴对称模型, 比如把针插入液滴内部通过加液-减液法测量动态接触角时,或是使用倾斜样品台测量滚动 角和动态接触角时的情况,液滴都呈明显的不对称的形状。为了更准确的测量不对称液滴的 接触角,我们可以选择对液滴轮廓的不同区域使用不同的算法模型进行分析,Z后将分析结 果加以综合得出Z佳的拟合结果。这种算法称为 Truedrop 模型,它可以适用于任何液滴无 论液滴是否对称。特别是在使用加液-减液法和倾斜台法测量动态接触角时是Z好的选择。

图五 利用 Truedrop 模型计算接触角

      Z后提到的算法模型是 Tangent 切线法模型。切线法是将液滴在三相接触点附近的一小 段轮拟合成为二次曲线。切线法的优点在于不受液滴对称性的影响,因为它不考虑液滴的整 体轮廓。但是切线法的缺陷也是明显的,即我们一开始提到的液滴三相接触点附近的轮廓受 到光线和材料平整度的影响经常是不清晰的。所以大多数情况下,使用切线法的目的只是为 了和其他算法模型的计算结果进行参考对比。

图六 利用 Tangent 切线法模型计算接触角

      Z后需要说明的是,不少仪器的软件功能在给出接触角测量结果的时候,同时给出了算 法模型和实测液滴轮廓之间的偏差值,多数情况下这个偏差值越小结果越准确。这个计算功 能可以帮助使用者判断所选用的算法模型是否合适。

      其中 Young-Laplace、Conic(二次曲线模型)、TrueDrop、Circle(球模型)四种算法模型 是液滴整体轮廓拟合;Width-Height(基于球模型)、Tangent 切线法模型是局部拟合,所 以没有给出 Error 值。




(来源:北京东方德菲仪器有限公司)

2019-07-15 14:07:40 722 0
玻璃珠堆积孔隙模型核磁共振成像与弛豫图谱测试实验

 实验准备:

两种不同尺寸规格的玻璃珠,小玻璃珠直径为um级,大玻璃珠直径为mm级;自来水;五水硫酸铜。

实验仪器:

岩心核磁共振成像分析仪,频率约22MHz,探头线圈直径15mm,实验温度控制在31.99-32.00℃; 孔隙度、渗透率测定运用核磁共振岩心分析测量软件;

使用核磁共振成像软件,选全用自旋回波序列,完成T2加权像

孔隙度测定由于大小两类玻璃珠形成的孔隙大小不同,饱水后(孔隙完全被水充满)孔隙内水的弛豫时间差别较大,定标时分别用纯水做大玻璃珠定标线,用饱水后的小玻璃珠做小玻璃珠的定标线。定标数据如下:

饱和度、渗透率测定

在干燥玻璃珠内不断滴入水,直至饱水。取滴水过程的三个时间点(暂态)做孔隙度测定,饱和度=(暂态孔隙度/饱水孔隙度)*(暂态总体积/饱水总体积)。渗透率计算按SDR模型,设模型参数a=1。测试结果如下:

饱和度计算是在孔隙度的基础之上的,所以其准确度与孔隙度的准确度密切相关。渗透率随着水量增加而增加,且在同级别饱和度下,大玻璃珠内渗透率大于小玻璃珠。

核磁共振成像小玻璃珠成像

左:饱水时,饱和度=;右:饱和度=14.31%

  左图的图像上方较亮部分为水溶液,下方偏暗色区域为饱水的小玻璃珠。右图的图像中为非饱水样品。由图像可知在样品内部水分分布并不均匀。

大玻璃珠成像

左、右为同一只样品。得到左侧图像后将样品搅动后再采集右侧图像,以观察变化。

孔径分布

当孔隙内的液体为水且磁场梯度近似为零时,多孔介质体系中T2只与孔隙结构有关,在已知T2分布的情况下,即可根据设定模型求出孔隙分布情况。

左:大玻璃珠孔隙分布,饱和度分别为1:32.35%;2:71.13%,3:94.08%;4:。右:小玻璃珠孔隙分布,饱和度分别为1:19.25%;2:40.57%,3:60.26%;4:。图中横坐标为T2,纵坐标为信号强度。对于同一幅T2分布图,各个峰面积比总面积代表对应孔隙所占比例。

大、小玻璃珠随着饱和度的升高,信号强度逐渐增强,各个峰之间的比例关系较为固定,说明孔隙分布受饱和度影响较小。

      目前,核磁共振已经成为石油勘探的有力工具,它能够准确的分析岩心孔隙结构,提供孔隙度、孔隙分布、渗透率、束缚流体饱和度、自由流体饱和度等较为全面的孔隙结构相关信息。其次,核磁共振也是目前能够准确分析孔隙内流体性质和状态的有力工具,与常规的中子、密度和声波测量方法相比,核磁共振方法可以提供以下三种常规方法无法得到的岩层信息:(1) 关于孔隙中流体数量的信息;

(2) 关于流体特性的信息;


(3) 关于含流体孔隙尺寸的信息。


低场核磁研究的内容主要是物质的弛豫特性,即物质核磁信号的衰减快慢。通常,我们用弛豫时间来表示物质弛豫的快慢,弛豫时间越短,物质核磁信号衰减的越快。


岩心是较为典型的多孔介质,在岩心内往往会发生以下三种弛豫现象:


1、体弛豫


体弛豫(bulk relaxation),是指多孔介质孔隙内液体固有的弛豫机制,这与大多数液体体系的弛豫机制相同,其弛豫的快慢由液体的物理属性(如粘度、物质结构等)决定,其与孔隙本身无关,通常发生在孔隙尺寸在50nm以上的大孔隙或岩心裂缝处。


2、表面弛豫


表面弛豫(surface relaxation),是与多孔介质孔隙大小相关的弛豫机制,该弛豫发生在液体与固体的接触面,其弛豫的快慢由孔隙大小来决定,孔隙越小,弛豫的速度越快,通常发生在尺寸在2nm‐50nm之间的孔隙内部。


3、扩散弛豫


, 扩散弛豫(diffusion relaxation),是受孔隙内液体本身自扩散影响的弛豫机制,扩散只会影响体系的横向弛豫时间而不会影响体系的纵向弛豫,因此,只存在横向扩散弛豫。



(来源:苏州纽迈分析仪器股份有限公司)


2019-08-05 14:26:43 750 0
核磁法测试交联密度原理介绍

交联密度
  交联密度描述的是交联聚合物里面交联键的多少,一般用网链分子量的大小来表示。交联密度越大,也就是单位体积内的交联键越多,交联程度更大。对于用作塑料的交联聚合物来讲,比如环氧树脂,交联密度越大,其耐热性更好,拉伸强度增加,但是过高的交联度会导致冲击强度下降。 对于用作橡胶的交联聚合物,比如各种橡胶,交联密度大,力学强度更好,回弹性更好。

  目前橡胶的交联密度测试方法主要有应力松弛法、溶胀法等,然而这些方法都存在耗时长、灵敏度不高、对样品具有破坏性的特点,而核磁共振法近年来在测试交联密度方面显示出突出的优势。通过对烃链上的H分子运动进行测量,从而解析得出样品的交联密度。可以在样品无化学品介入、无损条件下,几秒钟之内准确地测定样品的交联密度。

橡胶的交联结构
  橡胶的高分子链之间通过支链联结成一个三维空间网型大分子,形成交联结构。交联键类型和交联密度是交联结构中Z重要的参数,分别表示交联键具有的结构以及交联点以何种密度在橡胶分子链间分布。如图1所示,橡胶分子中大致存在三种交联形式的链,分别是交联链、悬尾链、自由链,各个链的H质子所受的束缚力依次减弱,而T2弛豫时间又反映出各个链的自由度的大小,假设T21在0.1-1ms的信号来源塑料高分子链交联链上氢质子信号,T2在1-10ms左右的信号来源于悬尾链上氢质子信号。通过对比其各自的T2弛豫时间,并通过一定的分析模型从而评价交联密度信息。

  下图是典型的氢质子的自旋自旋弛豫过程,90°射频脉冲使平衡磁化强度旋转到Y轴上,此时MXY=M0随后加入90°射频脉冲后,MXY呈指数形式衰减,如图4所示,当T2=Mz(t)=M0e-t/T2时,即横向弛豫时间T2为Mz恢复到0.63M0时所需的时间,由于处于不同物理环境的氢质子的衰减也各不相同,基于一定的假设,Z终得到的XDL模型的计算公式分别求出交联链信号、悬尾链信号、自由链信号占总信号的比例。


核磁共振法与传统溶胀法测试交联密度数值的对比:

  上图是硫化橡胶的测试对比,核磁法可分别得到物理交联、化学交联和总交联,每个指标均反映样品内部不同的交联状态,与溶胀法对比发现,总交联度与溶胀法测试结果基本一致。而核磁法则具有非常突出的优势:
  快速:单个样品仅需几分钟即可完成测试;绿色:测试过程无需任何化学试剂;便捷:样品制备简单,对样品形态无要求;无损:同一样品可重复测试,可仅需纵向实验。



在高分子材料领域,低场核磁共振可为您提供以下科研方案

  1)评价交联聚合体(尤其是橡胶,橡胶产品)的交联信息;
  2)评价交联的聚合体(尤其是橡胶,橡胶产品)的物性信息;
  3)使用过的聚合体材料老化过程的品质鉴定;
  4)基于橡胶的硫化,处理和生产条件优化的研究;
  5)固体,半硬的聚合体,凝胶体,乳状液和液体的分子活动性研究;
  6)固体基质中水分和水含量的成像和测定(例如:环氧树脂和半导体器材;
  7)环氧树脂和橡胶的硫化过程中硫化状态、粘度和过程的探测;
  8)样品中水或溶液粘合性和活动性的研究;
  9)聚合物中增塑剂或橡胶含量的测定;
  10)共混物或共聚物中橡胶含量测定;
  11)共聚物相对含量测定;
  12)橡胶胶乳中的固体含量测定;
  13)临界水及水合作用的研究;
  14)流变学的的研究,如粘性、密度、及材料的稳定性



(来源:苏州纽迈分析仪器股份有限公司)

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