當(dāng)前,，材料分析測試技術(shù)和儀器設(shè)備眾多,，并且各有優(yōu)點，隨其應(yīng)用范圍愈廣,，現(xiàn)有的測試表征手段越來越不能滿足要求,，發(fā)展新的表征方法、測試技術(shù)勢在必行,。就目前的現(xiàn)狀,，小編匯總了材料表征和性能測試過程中用到的所有儀器設(shè)備供大家參考。
材料表征
材料的成分分析
1,、表征方式：X射線光電子能譜儀
效果：得到材料的元素組成及價態(tài)或化合態(tài),。
需要注意的問題：樣品不能大于2mm厚，僅能測試表面元素,，可以利用濺射一層一層的測試,。
2,、表征方式：裂 解色譜儀
效果：得到聚合物材料的結(jié)構(gòu)。
需要注意的問題：裂 解溫度要適合,。
3、表征方式：X射線衍射儀（XRD）
效果：樣品的成分,，尤其是晶體結(jié)構(gòu)的材料,，可以測得晶體的點陣常數(shù)，組成以及定量計算和模擬等,。
需要注意的問題：材料制備簡單,，只是材料尺寸不要太大，符合樣品臺標(biāo)準(zhǔn)就可以,。
4,、表征方式：核磁共振儀（NMR）
效果：有機樣品的結(jié)構(gòu)鑒定，常用的H譜,，C譜,，能夠得到樣品分子中H的種類，雜化類型,，數(shù)量,，主鏈C的信息等。
需要注意的問題：分為液體核磁和固體核磁,。
5,、表征方式：氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀（GC-MS），液相色譜—質(zhì)譜聯(lián)用（LC-MS）
效果：質(zhì)譜一般聯(lián)用氣相,、液相更為有用,，用于分析有機小分子成分，有強大的譜庫可以定性和定量分析樣品組成,。
需要注意的問題： 對樣品極性,、溶解性和氣化溫度等有要求。
6,、表征方式：電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（ICP-MS）,，單道掃描光電直讀光譜儀（ICP-AES），電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀（ICP-OES）等
量,。
需要注意的問題：需將樣品首先溶解在溶液中,，常用硝酸、鹽酸,、王水,、其他各種有機酸作為溶解酸，得保證樣品中的重金屬可以溶,。
7,、表征方式：掃描電鏡能譜儀（EDS）
效果：可以定性定量分析樣品中元素,，雖然有機元素如C、N,、O等也可以分析,，但對元素序數(shù)更大的無機元素分析更為。
需要注意的問題：EDS是SEM或TEM的附件,，樣品需按照SEM或TEM制樣要求進行制備,，所以制樣要求較高。
8,、表征方式：電子能量損失譜儀（EELS）
效果： 可以定性定量分析樣品中元素,，范圍較EDS更大，同時分辨率較EDS高好幾個數(shù)量級,，做MAPPING分析時真正在納米尺度上可以表征元素的分布 ,；
需要注意的問題： EELS對TEM配置要求更高，一般TEM不含該附件,，不是通用測試手段,。
9、 表征方式：熱重分析儀-熱分析-傅立葉轉(zhuǎn)換紅外線光譜儀（TGA-DSC-FTIR）,，或氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀（GC-MS）
效果： TGA可以對有機無機樣品重量隨溫度變化進行記錄,，表征樣品熱穩(wěn)定性，定量分析樣品組成等,，聯(lián)用DSC可以分析樣品隨溫度變化熱焓效應(yīng),，分析樣品熔點，分界點,，化學(xué)反應(yīng)熱量等,，聯(lián)用紅外或氣質(zhì)可以分析熱分解產(chǎn)物成分。
需要注意的問題：單獨TGA樣品用量5-10mg,，但膨脹性樣品用量必須減少,，儲能材料等不能做TGA或者只能用極微量樣品測試，聯(lián)用紅外或氣質(zhì)需適當(dāng)增加樣品用量降低信噪比和本底干擾,。
10,、表征方式：原子力顯微鏡（AFM），原子力顯微鏡-紅外聯(lián)用（AFM-IR聯(lián)用）
效果： AFM可以對樣品表面形貌進行真正意義上的3維分析,，AFM和紅外聯(lián)用可以同時對AFM圖上任意一個區(qū)域進行紅外官能團分析,，官能團的mapping，對復(fù)合材料,、多層材料,、微觀相分離物質(zhì)非常有效。
需要注意的問題：樣品要求必須平整光滑,，否則可能損壞探針,，與紅外聯(lián)用時需保證樣品不含水,。
11、表征方式：比表面積測試儀（BET）
效果：分析多孔材料比表面積,，孔型,，孔徑，孔分布等,，催化,、粉體制備等領(lǐng)域常用儀器。
12,、表征方式：凝膠滲透色譜儀（GPC）
效果： 聚合物材料常用表征，可測出聚合物幾種分子量,，但需根據(jù)自身樣品特點選擇不同的填充柱和溶劑,。
13、表征方式：離子色譜儀
效果： 對常見陰離子如F-,、Cl-,、Br-、NO2-,、NO3-,、SO42-、PO43-和陽離子如Li+,、Na+,、NH4+、K+,、Mg2+,、Ca2+等進行定性定量分析，與ICP等手段組合應(yīng)用是分析利器,。
14,、表征方式：激光粒度儀
效果：分析顆粒樣品粒徑、粒徑分布等,。
15,、表征方式：有機元素分析儀
效果：定量分析C、H,、O,、N、S等幾種有機樣品中常見元素,，是分析常用手段,。
16、表征方式： 其他光譜儀如紅外,、紫外,、拉曼,、熒光等分別適用于不同類型樣品，可 做定性定量表征手段,。
17,、其他表征方式：動態(tài)熱機械分析（DMA），熱機械分析（TMA）,，綜合物性分析,，接觸角，小角散射,，單晶衍射等等都在一些專業(yè)領(lǐng)域有用,。
材料（固液粉）元素定性定量分析
X熒光分析儀
效果不同元素發(fā)出的特征X射線能量和波長各不相同，因此通過對X射線的能量或者波長的測量即可知道它是何種元素發(fā)出的,，進行元素的定性分析,。同時樣品受激發(fā)后發(fā)射某一元素的特征X射線強度跟這元素在樣品中的含量有關(guān)，因此測出它的強度就能進行元素的定量分析,。
微觀原子排布結(jié)構(gòu)
儀器：3ADP/APT（三維原子探針）
效果：分析幾百納米區(qū)域內(nèi)不同原子排布
表征大孔材料孔徑分布
儀器壓汞測試
效果因氮氣吸附測試只能局限于測中微孔分布,，大孔材料一般利用壓汞測試來測量。
性 能表征
材料的防腐蝕性能
1,、表征方式：電化學(xué)阻抗譜
效果：得到材料的電容,、電阻、電感等信息,，獲得材料的防腐蝕機理
需要注意的問題：保證基材的面積固定
2,、表征方式：極化曲線
效果：獲得材料腐蝕時的腐蝕電流密度、極化電阻,、腐蝕電位,、腐蝕速率等信息
需要注意的問題：保證基材的面積固定
3、表征方式：鹽霧試驗
效果：加速試驗,，獲得材料耐腐蝕的耐久性
需要注意的問題：注意鹽水濃度的變化
表征材料導(dǎo)電性
儀器四探針
效果：測試膜或者塊體的導(dǎo)電性
表征材料親水（其他溶劑）性
儀器接觸角測量儀
效果測試材料表面張力,，接觸角等
表征膠體體系穩(wěn)定性
儀器zeta電位儀
材料表征：涂層（薄膜）耐磨性
表征方式：銷盤摩擦磨損儀
效果：測試一定載荷和時間下摩擦系數(shù)變化并結(jié)合表面形貌分析磨損機理。
材料表征：涂層（薄膜）結(jié)合力
表征方式：劃痕儀
效果：測試薄膜與基體之間的結(jié)合強度,，需要結(jié)合劃痕形貌,、聲發(fā)射圖譜和摩擦系數(shù)變化綜合評定。
——轉(zhuǎn)自材料科學(xué)與工程
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