材料视界 | 红外显微成像系统用于多层复合膜各层结构分析
聚合物多层复合膜材料一般由多层不同聚合物材质组成，广泛应用在各类功能包装材料中，如食品和药品包装等。例如食品包装材料要求，内层必须安全无毒，可与食品直接接触，而外层可以印刷产品信息等。根据不同应用需求，多层膜中间层材质会根据包装柔韧性的相关要求而调整。根据不同应用领域及使用需求，聚合物中多层膜的成分存在较大变化，会有多种材质互相组合实现不同功能，故对这类多层材料进行详细成分分析极其重要。
带有ATR成像附件的Spotlight? 400红外成像系统（图1），可实现对厚度低至2-3μm的多层膜进行快速结构分析以及成分研究。
图1.Spotlight 400红外成像系统
实验
将样品垂直放置在样品夹中，并水平切割至与样品夹表面齐平，露出用于分析的平整样品表面。仪器测试参数如表1所示。
与传统的非接触式成像技术（6.25×6.25μm）相比，ATR成像附件可以测试更小尺寸样品（1.56×1.56μm），从而可实现更薄多层膜样品的材料层成分分析。
本次测试过程中，分别对两种不同材质的聚合物多层膜样品进行化学成像分析。
表1.多层膜化学成像分析测试条件
结果与讨论
1
样品1
第一个多层膜样品由五层聚合物材质组成，总厚度约为125微米。该多层膜样品的可见光图像如图2所示。
图2.聚合物多层膜样品1的可见图像
图2为样品的可见光放大图像，仅通过观察该可见光图像几乎无法推断出有关聚合物的信息。进一步使用Spotlight 400系统获得的样品红外图像分布图，较可见光图像更直接形象，如图3所示。
图3.多层膜样品1的红外ATR成像图像
ATR成像附件可以分别采集每层膜红外谱图，得到化学成分分布图，利用红外数据库检索，从而分析每层膜化学成分材质，表2所示为多层膜样品1中每层的材质分析结果和膜层厚度。
表2.多层膜样品1中各层材质和厚度
多层膜样品1中每个膜层的结构图像和相应的红外光谱图如附录1中所示。
2
样品2
第二个多层膜材料由八层组成，总厚度约为100微米。该多层膜样品的可见光图像如图4所示。
图4.多层膜样品2的可见光图像
该可见光图像提供的信息比第一个多层膜可见图信息略多，因为该样品膜层中包含一层高反射率的金属材质，故可见光图像的层次较明显。借助红外成像功能得到多层膜样品2的红外图像图，较可见光图像更加直接形象，如图5所示。
图5.多层膜样品2的红外ATR成像图像
表3为多层膜样品2中每层的化学成分和厚度信息。该样品测试结果表明ATR成像能够分辨厚度小于3微米的样品截面化学成分分布信息。
表3.多层膜样品2中各层的化学成分和厚度
多层膜样品2中每层的结构图像和相应的红外光谱图如附录2中所示。
结论
配备ATR成像功能的Spotlight 400红外成像系统可用于多层膜样品各膜层微观材质化学成分分析，Spectrum IMAGE软件可以很方便轻松的进行数据分析处理，得到样品微观区域详细数据，测试过程简单方便。
参考文献
1. Chanda, M., & Roy, S. K. (2008). Industrial polymers, specialty polymers, and their applications. London: CRC Press
附录1
在每个测试过程中，红外光谱图颜色均与化学结构图像中各层颜色对应一致，而参考光谱则以黑色显示。
向下滑动查看附录1全部内容
附录2
向下滑动查看附录2全部内容
关注我们
欢迎点击阅读原文提交需求
全部评论(0条)
推荐阅读
-
- 材料视界｜基于热重-红外-气质联用的光刻胶样品成分分析
- 材料视界｜基于热重-红外-气质联用的光刻胶样品成分分析
-
- 应用分享 | HAXPES∣多层结构器件界面的无损深度分析
- XPS的探测深度在10nm以内，然而对于实际的器件，研究对象往往会超过10 nm的信息深度，特别是在一些电气设备中，有源层总是被掩埋在较厚的电极之下。
-
- 农田孢子捕捉仪：高精度自动显微成像系统
- 农田孢子捕捉仪：高精度自动显微成像系统【型号推荐：TH-BZ1，物联网一体化设备，云境天合支持定制服务】高精度自动显微成像系统通过先进的光学技术和图像处理算法，能够实现对农田中微小孢子（如病原菌孢子）
-
- ZEM20台式电镜用于研究混凝土材料微观结构及性能
- 混凝土作为当今世界上使用最多的建筑材料，广泛应用于桥梁、水坝、高层建筑等重要土木工程和设施中，起着举足轻重的作用。普通混凝土存在抗压强度低、脆性大等缺陷。此外，水泥生产过程与高能耗和二氧化碳排放有关。
-
- 红外光电探测器的结构
- 本文将详细介绍红外光电探测器的结构构成，分析其关键部件的功能以及它们在实际应用中的重要性。通过深入了解这些结构组件，读者能够更好地理解红外光电探测器的工作原理及其在各种高科技领域中的应用。
-
- 高频红外碳硫分析仪结构
- 其核心功能是利用红外吸收法快速、准确地分析样品中的碳、硫元素含量，具有分析速度快、精度高等优点。本文将详细探讨高频红外碳硫分析仪的主要结构及工作原理，帮助读者更好地理解这一设备的设计特点与应用价值。
-
- 案例分享 | ZEM20台式电镜用于研究混凝土材料微观结构及性能
- 案例分享 | ZEM20台式电镜用于研究混凝土材料微观结构及性能
-
- 多功能化学发光成像系统的组成与结构
- 多功能化学发光成像系统是集凝胶成像、发光成像功能于一体的多功能成像系统，并且可以定制多色荧光成像模块，内置电脑与15.6寸大尺寸触控显示屏结合，运行流畅，触屏反应灵敏，操作更加快速、便捷。
①本文由仪器网入驻的作者或注册的会员撰写并发布，观点仅代表作者本人，不代表仪器网立场。若内容侵犯到您的合法权益，请及时告诉,我们立即通知作者，并马上删除。
②凡本网注明"来源：仪器网"的所有作品，版权均属于仪器网，转载时须经本网同意，并请注明仪器网(www.yiqi.com)。
③本网转载并注明来源的作品，目的在于传递更多信息，并不代表本网赞同其观点或证实其内容的真实性，不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。其他媒体、网站或个人从本网转载时，必须保留本网注明的作品来源，并自负版权等法律责任。
④若本站内容侵犯到您的合法权益，请及时告诉,我们马上修改或删除。邮箱：hezou_yiqi
最新话题
最新文章
- E4438C 供应 Agilent E4438C
- Agilent E4438C 信号发生器 供应
- 供应 Agilent N9310A 信号发生器
- Agilent N9010A 信号分析仪 供应
- 应用指南｜铌元素如何影响钢铁性能？科学家揭秘相变中的“微观路障”
- 360°无死角！Ladybug6全景相机实力解析
- 精准监测，高效掌控 | 赛默飞Prima系列质谱仪助力生物发酵与细胞培养过程优化
- Lake Shore创新发布SMU源测量模块！集交直流与锁相检测于一体，攻克纳米级与超低温表征难题
- 客户成就 |Nature：嫦娥六号玄武岩揭示月幔水含量具有二分性
- 顶刊速递 《Nature》最新研究集锦，看我们的用户如何引领电镜科技
作者榜
新乡市共成振动设备有限公司
沪公网安备 31011502008050号
参与评论
登录后参与评论