膜结构性能测定与表征
PVC膜结构材料老化试验及其标准和表征方法
合成 材料 老化 与应 用
４ ７
Ｐ Ｖ Ｃ膜 结 构材 料 老化 试 验 及 其 标 准 和表 征方 法
徐 晓伟 ， 杨旭 东 ， 胡 淳
（ １东华 大学 纺织 学 院 ， 上海 ２ ０ １ ６ ２ ０ ； ２东 华大 学纺 织面 料教 育部重 点 实 验室 ， 上海 ２ ０ １ ６ ２ ０； ３上 海 申达科 宝新 材料有 限公 司 ， 上海 ２ ０ ０ １ ２ ２ ）
材 按 照需要 的厚 度 、 宽度 ， 通 过特定 的加 工工 艺粘 合 在一起 的产物 … 。膜 材 料 具 有 造价 适 宜 、 施 工 周 期 短、 空 间形 式独 特 、 大跨度 、 抗 震性 能好 、 折 叠灵 活性
Ｃｅ ｎ ｔ ｅ ｒ ｏ ｆ Ｔｅ ｃ ｈｎ ｉ ｃ ａ ｌ Ｔｅ ｘ ｔ ｉ ｌ ｅ ｓ， Ｍｉ ｎ ｉ ｓ ｔ ｒ ｙ ｏ ｆ Ｅｄ ｕ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ， Ｄｏ ｎ ｇ ｈ ｕａ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ， Ｓ ｈ ａ ｎ ｇ ｈ ａ ｉ ２ ０ １ ６ ２ ０， Ｃｈ ｉ ｎａ；
膜 材 料 是 近 年 来 发 展 相 当 迅 速 的一 类 柔 性 材
发 生严 重 的降解 ， 导致 表观颜 色 变深 、 力 学性 能降低
料， 是 一种 强度 高 、 柔 韧性 好 的复合 材料 。它 是 由基 材 及 高分子 聚合 物 组 成 ， 即高 分 子 聚合 物 涂 层 与 基
ＸＵ Ｘｉ ａ ｏ ． ｗｅ ｉ ， ＹＡＮＧ Ｘｕ ． ｄ ｏ ｎｇ ， Ｈ Ｕ Ｃｈｕ ｎ 。
（ １ Ｃ ｏ ｌ ｌ ｅ ｇ ｅ ｏ ｆ Ｔ ｅ ｘ ｔ ｉ ｌ ｅ ｓ ， Ｄ ｏ ｎ ｇ ｈ ｕ ａ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ， Ｓ ｈ ａ ｎ ｇ ｈ ａ ｉ ２ ０ １ ６ ２ ０ ，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ； ２ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ Ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ
膜的机械强度测定实验报告
膜的机械强度测定实验报告本实验旨在通过测定膜的机械强度来评估其抗耐压性能，为膜材料的应用提供参考依据。
实验原理：膜的机械强度是指膜材料在外力作用下能够承受的最大应力。
常用的测定方法有拉伸测试、撕裂测试和压缩测试等。
本实验选择了拉伸测试方法来测定膜的机械强度。
实验步骤：1. 准备工作：将所需的膜材料切割成适当的测试样品尺寸，得到满足标准要求的试件。
2. 实验前处理：根据膜材料的特性，进行适当的处理，如干燥、清洗、消毒等。
3. 设置拉伸测试仪参数：根据膜材料的特性和要求，设置拉伸测试仪的拉伸速度、力传感器灵敏度等相关参数。
4. 将试件夹在拉伸测试仪上：用夹具将试件夹在拉伸测试仪上，保证不会滑动和变形。
5. 进行拉伸测试：启动拉伸测试仪，开始进行拉伸测试，同时记录力值和位移值。
6. 计算机械强度参数：通过测量的力值和位移值，计算膜的抗拉强度、断裂伸长率等机械强度参数。
实验结果及数据处理：根据实验测得的力值和位移值，计算得到膜的抗拉强度和断裂伸长率等机械强度参数。
将计算结果绘制成曲线，便于对膜的机械性能进行分析和比较。
实验讨论：膜的机械强度是影响其使用性能的重要指标之一。
通过本实验确定膜的机械强度参数，可以对膜材料的物理性能进行评估和比较，为膜材料的选择和应用提供参考依据。
同时，实验中可能会受到一些因素的干扰，如试件制备的误差、拉伸测试仪的精度等，需要注意这些因素对实验结果的影响。
实验总结：本实验通过测定膜的机械强度来评估其抗耐压性能。
实验结果可以用于膜材料的选择和应用。
在实验中，我们要注意试件制备的准确性和拉伸测试仪的精度，以保证实验结果的准确性和可靠性。
同时，我们还可以通过进一步的实验研究，探究膜材料的机械性能与其结构、成分等之间的关系，为膜材料的开发和改进提供理论基础。
环境相对湿度对高疏水性PVDF膜结构与性能的影响
环境相对湿度对高疏水性PVDF膜结构与性能的影响王志英;吴晓君;刘启东;杨振生【摘要】以聚偏氟乙烯(PVDF)/N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)/辛醇/水为制膜体系,采用粗糙基底辅助相转化法制备PVDF多孔膜.考察了环境相对湿度对膜结构、透过性能和表面浸润性的影响.结果表明,环境相对湿度增大,膜表面孔数量增多,膜底面聚合物球晶生长更为充分,表面侧致密皮层减薄,在高湿度环境下,成为几乎对称的海绵状断面结构;当环境相对湿度低于50％时,膜的气通量几乎为0,相对湿度高于50％条件下,膜的气通量随相对湿度增大而增大;膜底面的疏水性随相对湿度的增大变化不甚明显,水接触角均在130°以上.【期刊名称】《功能材料》【年(卷),期】2013(044)016【总页数】5页(P2320-2323,2328)【关键词】聚偏氟乙烯;膜;相对湿度;透过性能;疏水性【作者】王志英;吴晓君;刘启东;杨振生【作者单位】河北工业大学化工学院,天津300130;河北工业大学化工学院,天津300130;天津市普莱特科技发展有限公司,天津300384;河北工业大学化工学院,天津300130【正文语种】中文【中图分类】TQ028.81 引言疏水性微孔膜主要应用于膜蒸馏、膜吸收、膜气提等气液膜接触器中，近年来，随着气液膜接触器应用研究的发展，高疏水性微孔膜的研制逐渐引起人们的关注［1－4］。
作者研究小组提出采用粗糙基底辅助相转化法制备高度疏水PVDF膜［5］，通过选择恰当的制膜基底和适宜的非溶剂添加量，可以制得水接触角达140°的高度疏水PVDF膜［6，7］。
为使气液膜接触器具有较高的传质通量，所使用的膜不仅要有高疏水性，还应具备多孔性和适当的孔径［8］。
通常的浸入凝胶相转化法制得的PVDF膜具有光滑而致密的表面皮层，因而透过性能较差，而加入致孔剂的做法又往往与提高膜表面疏水性的初衷相悖［4］。
事实上，在相转化法制膜过程中，由于溶剂的挥发性，初生液态膜的组成和状态在浸入凝固浴前会有些许变化，而湿空气均具有一定的水气分压，故液态膜在浸入凝固浴前存在空气中水分与溶剂之间的质量传递，该传质交换速率对膜的相转化速率及膜结构有较大影响。
薄膜技术第五章薄膜材料的评价表征及物性测量ppt课件
5.3 薄膜成分的表征
X射线光电子能谱（ＸＰＳ）
X射线光电子能谱法是用特征X射线作入射束，在与样品表面原子相互作
用后，将原子内壳层电子激发电离。被入射特征X射线激发电离的电子称
为光电子。
工作原理：光子能谱从10ev开始延伸，具有这些能量的光子可以穿入固
体内与内壳层电子发生作用。入射光子将整个能量转移给束缚电子，只要
是一种表面离子谱型分析技术。就是用质谱仪对从样品表
面发射出来的正负二次离子进行质量分析的鉴别表面元素。
工作原理：入射离子溅射膜材料，产生的二次离子进入能量
过滤器，然后在质谱仪中被收集。
结构原理：从离子枪产生的一次离子经过质量聚焦、电磁焦
距后入射到样品的系统称为一次离子光学系统。二次离子从
样品发射之后，经过质谱分析和测量称为分析测量系统。用
量的光子。将这一系列的信号分
别接受处理之后，即可得到样品
表层的各种信息。
5.2 薄膜结构的表征------扫描电镜
5.2 薄膜结构的表征------透射电镜
被加速的电子束穿过厚度很薄的样品，并在这一过程中与
样品中的原子点阵发生相互作用，从而产生各种形式的有
关薄膜结构和成分的信息。
基本工作模式:
影像模式和衍射模式。
反射式高能电子衍射（RHEED）
RHEED: AlN
Line profile of AlN <1120>
1、Surface periodicity given by spacing between peaks.
2、Surface quality given by full-width at half-max of peaks.
生弹性散射，反射衍射图像CRT显示，反映出表面的结构信息。
薄膜材料的表征方法
紫外-可见光谱法利用紫外-可见光波段的光子能量与材料中价电子的跃迁能量相匹配的特性，通过测量材料对不 同波长光的吸收程度，得到吸收光谱。通过对光谱的分析，可以了解材料的电子结构和分子组成，从而推断材料 的性质和结构。
红外光谱法
总结词
通过测量材料在红外光波段的吸收光谱，分析材料中分子的振动和转动模式。
俄歇电子能谱法
总结词
俄歇电子能谱法是一种高灵敏度、高分辨率的表面分析技术，用于检测薄膜材 料表面的元素组成和化学状态。
详细描述
该方法利用高能电子束轰击薄膜表面，使表面原子发射出俄歇电子，通过测量 俄歇电子的能量分布，可以推断出薄膜表面的元素组成、化学键合状态以及元 素化合物的存在形式。
红外光谱法
详细描述
红外光谱法利用红外光波段的光子能量与材料中分子振动和转动能量相匹配的特性，通过测量材料对 不同波长光的吸收程度，得到吸收光谱。通过对光谱的分析，可以了解材料中分子的振动和转动模式 ，进一步推断材料的结构和性质。
拉曼光谱法
总结词
通过测量材料在拉曼散射过程中的光谱 ，分析材料中分子的振动和旋转模式。
剪切韧性测试
通过测量材料在剪切载荷下的剪切位移或剪切强度，评估材料的 韧性。
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各种类型的薄膜材料。
原子力显微镜
总结词
原子力显微镜是一种高分辨率的表面形貌表征技术，可以用来观察薄膜表面的微观结构 和形貌特征。
详细描述
原子力显微镜利用微悬臂探针在薄膜表面扫描，通过测量探针与薄膜表面之间的相互作 用力，可以实时获得薄膜表面的形貌信息。该方法具有极高的分辨率，能够观察到薄膜
表面的原子级结构，适用于各种类型的薄膜材料。
05 化学性能表征方法
薄膜材料性能表征方法介绍
磁损耗法
01
磁损耗法是通过测量磁场中材 料因磁滞、涡流等效应而产生 的能量损耗来表征材料磁学性 能的方法。
02
磁损耗法通常采用交流磁场进 行测量，能够反映材料的动态 磁特性，如磁损耗角正切值等 。
电学性能表征
电导率测试
总结词
电导率测试是评估薄膜材料导电性能的重要手段，通过测量电流与电压的关系，可以获 得材料的电导率。
详细描述
在电导率测试中，将薄膜材料置于电极之间，施加一定的电压，测量流过材料的电流。 通过计算电流与电压的比值，可以得到材料的电导率。电导率的大小反映了材料导电性
能的优劣。
霍尔效应法
磁畴观察法可以用于研究薄膜材料的磁畴行为、磁反转机制等，有助于理 解材料的磁学性质和应用潜力。
06
环境稳定性表征
耐腐蚀性测试
盐雾试验
将薄膜材料置于盐雾环境中，模拟海洋大气环境，观察其抗腐蚀 性能。
酸碱腐蚀试验
将薄膜材料暴露在酸、碱等腐蚀性环境中，检测其抗腐蚀性能。
电化学腐蚀试验
通过电化学方法检测薄膜材料的耐腐蚀性能，包括电化学阻抗谱 和恒电位腐蚀等。
性能表征的必要性
对薄膜材料进行性能表征有助于了解 其物理、化学和机械性质，从而优化 制备工艺和提高产品质量。
性能表征是评估薄膜材料性能与可靠 性，以及进行材料选择和设计的重要 依据。
02
光学性能表征
透射光谱法
总结词
透射光谱法是通过测量薄膜材料透射光强随波长的变化来表征其光学性能的方法。
详细描述
通过测量划痕阻力来确定材料的硬度和韧性。
薄膜材料的表征与测量方法PPT(55张)
隧道效应电流是电子 波函数重叠的量度， 它与两金属电极之间 的距离以及衰减常数 有关。
38
隧道效应
由于电子具有波动性，在金
属中的电子并非仅存在于表
面边界以内，即电子刻度并
不是在表面边界上突然降低
为零，而是在表面边界以外
按指数规律衰减，衰减长度 约1nm。这样，如果两块金 属表面互相靠近到间隙小于 1nm时，它们的表面电子云 将发生重叠。如果将探针极
为简单起见，可先假设在第二个界面上，光全 部被反射回来并到达薄膜表面的C点，在该点 处，光束又会发生发射和折射。
要想在P点观察到光的干涉极大，其条件是直 接反射回来的光束与折射后又反射回来的光束 之间的光程差为波长的整数倍。
6
7
不透明薄膜厚度测量的等厚干涉 （FET）和等色干涉（FECO）法
40
优点
有原子量级的极高分辨率，能够分辨出单个原子。
直接观测到单原子层表面的局部结构，如表面缺 陷、表面重构、表面吸附体的形态和位置等。
能够实时地得到表面的三维图像，可测量具有周 期性和不具备周期性的表面结构。特别有利于对 表面摩擦磨损行为和性能变化等动态过程研究。
可以在不同环境条件下工作，包括真空、大气、 低温，甚至试样浸湿在水或电解液中。适用于研 究环境因素对试样表面的影响。
原理：基于石英晶体片的固有振动频率随其质 量的变化而变化的物理现象。
16
17
§6.2 薄膜结构的表征方法
薄膜结构的研究可以依所研究的 尺度范围划分为以下三个层次:
薄膜的宏观形貌,包括薄膜尺寸、形状、厚度、 均匀性等；
薄膜的微观形貌，如晶粒及物相的尺寸大小 和分布、孔洞和裂纹、界面扩散层及薄膜织 构等；
《膜表征方法简介》课件
观察膜表面形貌。
3 四峰分子量分析器(GPC)
确定膜材料的料的热性能。
4 X射线衍射(XRD)
分析膜材料的晶体结构。
膜表征在实际中的应用
自来水厂过滤
使用膜技术过滤水源， 提高水质。
医疗器械的细菌 过滤
利用膜过滤器去除细 菌和微生物。
电子产品的保护 膜制造
膜表征用于生产电子 产品保护膜，提高产 品质量。
超滤过滤的葡萄 酒高效制造
应用膜过滤技术加快 葡萄酒的制造过程。
结论
必要步骤
膜表征是了解和改进膜性能 的必要步骤。
选择和发展
目前有许多膜表征方法可供 选择，每种方法都有其独特 的优点和缺点。
不断进步
随着膜技术的发展，膜表征 方法也会不断进步和发展。
膜表征方法简介
膜表征是对膜性能的评估和分析过程，帮助了解膜的特性和改进表现。
什么是膜表征
膜表征是对膜性能的评估和分析过程，帮助了解膜的特性和改进表现。
膜表征的分类
物理性能测试
空气透过率，液体渗透率，电导率与电阻率， 厚度，表面积和孔径大小。
化学性能测试
稳定性决定，毒性试验，生物相容性。
膜表征方法
薄膜材料的表征方法-
❖ 要测膜厚,首先要制备出有台阶得薄膜。制 备台阶得方法常用掩膜镀膜法,即将基片得 一部分用掩膜遮盖后镀膜,去掉掩膜后形成 台阶。由于掩膜与基片之间存在着间隙,因 此这种方法形成得台阶不就是十分清晰,相 对误差也比较大,但可以通过多次测量来提 高精确度,探针扫过台阶时就能显示出台阶 两侧得高度差,从而得到厚度值。
❖ 椭偏光谱学就是一种利用线偏振光经样品反射后转变
为椭圆偏振光这一性质以获得样品得光学常数得光谱 测量方法,它区别于一般得反射透射光谱得最主要特 点在于不直接测算光强,而就是从相位空间寻找材料 得光学信息,这一特点使这种测量具有极高得灵敏度。
❖ 椭偏光谱仪有多种结构,如消光式、光度式等,消光式 椭偏仪通过旋转起偏器与检偏器,对某一样品,在一定 得起偏与检偏角条件下,系统输出光强可为零。由消 光位置得起偏与检偏器得方位角,就可以求得椭偏参 数。然而,这种方法在具有较大背景噪声得红外波段
❖ 主要缺点就是: ①容易滑伤较软得薄膜并引起测量误差; ②对于表面粗糙得薄膜,其测量误差较大; ③需要事先制备带有台阶得薄膜样品; ④只能用来测量制成得薄膜得厚度,不能用于
制膜过程中得实时监控。
3.2 薄膜结构得表征
❖ 薄膜结构得表征方法(扫描电子显微镜:透射电子显微镜;X射线 衍射方法;低能电子衍射与反射式高能电子衍射)
常用薄膜厚度测量方法
❖ 薄膜厚度得测量广泛用到了各种光学方法。这就是因为, 光学方法不仅可被用于透明薄膜,还可被用于不透明薄膜; 不仅使用方便,而且测量精度高。这类方法多利用光得干 涉现象作为测量得物理基础。
❖ 椭圆偏振仪原理及应用:
❖ 在椭圆偏振技术(Ellipsometry)发展起来之前,早期光学常 数得测量通常就是在一定光谱范围内测量正入射样品得 反射率,然后由K-K关系分析获得材料得复折射率、复介 电函数等光学常数。在Drude与Stutt提出物理得测量原 理之后,经过人们得不懈努力,这一方法得到了不断得完善。
膜结构质量标准
膜结构质量标准
膜结构质量标准主要包括以下方面：
1. 材料质量：膜材料应符合国家相关标准，具有防水性、防火性、耐候性等基本性能。
同时，钢材应满足相关标准，检查其表面是否有腐蚀、瘤子等异常情况，以及其尺寸和几何形状是否符合要求。
连接件应具有足够的刚度、强度和耐久性，不先于所连接的膜材、拉索或钢构件破坏，并应传力可靠，减少连接处应力集中。
2. 安装工艺：安装前应检查基础和钢架的几何尺寸和位置是否符合要求，基础是否存在裂缝、变形等缺陷。
膜材料必须按照施工方案正确安装，检查其平整度和张力，表面不应出现人造划痕、损伤等缺陷。
膜材料与钢梁连接部位的焊接、螺栓连接等情况应牢固、紧密。
3. 水密性：膜结构工程的水密性测试应采用二次试验的方法进行，首先对整个膜结构进行全面性喷水试验，然后对可能渗水的部位依次进行专项性的试验，如与钢梁接头处、膜材料自组成交接处、配件等部位。
水密性试验结束后需按照相关要求进行检查与整改，确保膜结构的水密性符合国家标准。
4. 抗风性：在风洞环境下进行试风，根据实验结果结合实际情况进行工程的设计和施工，确保膜结构能够承受特定风速下的风荷载。
根据实际情况制定风力等级，并按照该等级进行对膜结构
的抗风性试验，试验过程中需要同时考虑膜结构本身和其基础固定系统的抗风能力，同时的试验时间需长达30分钟或更长。
5. 外观质量：膜结构的外观应平整、光滑，无明显的皱纹、折痕、污渍等缺陷。
连接处应美观、合理，符合设计要求。
总的来说，膜结构质量标准涵盖了材料、安装工艺、水密性、抗风性和外观质量等方面，确保膜结构的安全性、稳定性和美观性。
乙酸钠和柠檬酸钠对淀粉—海藻酸钠包装膜性能及结构影响
乙酸钠和柠檬酸钠对淀粉—海藻酸钠包装膜性能及结构影响塑料包装在带来方便和利益的同时，也给环境带来无法弥补的伤害，可再生聚合物成为未来绿色材料最有价值的替代品。
玉米淀粉因其来源广、成本低、可降解，被广泛应用于食品行业。
由于淀粉的成膜性较好，近10年基于淀粉薄膜在包装领域的应用受广泛关注。
有学者研究表明，卤盐、柠檬酸、黄原胶、蔗糖单甘酯等加入可改变淀粉的糊化老化性能；淀粉添加聚乳酸、乳糖、聚乙烯醇、亚麻籽胶、硬脂酸、单硬脂酸甘油酯等成膜可改变包装膜性能。
淀粉中加入非淀粉成分来改变膜性能，成为近几年研究热点。
尽管如此，淀粉膜性能及结构研究还需进一步研究。
试验通过在淀粉-海藻酸钠共混体系中加入乙酸钠、柠檬酸钠2种有机盐，探究其对包装膜性能及结构影响。
1 材料与方法1.1 材料与仪器玉米淀粉（食品级），吉林杞参食品有限公司提供；海藻酸钠（食品级），天津北联精细化学品开发有限公司提供；丙三醇、乙酸钠、柠檬酸钠（分析纯），北京化工厂提供。
HP-100型数显拉力测定仪，乐清市艾德堡仪器有限公司产品；SP-722E型可见分光光度计，上海光谱仪器有限公司产品；JJ-1型精密增力电动搅拌器，金坛市江南仪器厂产品；IRPrestuge-21型红外光谱仪、SSX-550型扫描电镜，日本岛津公司产品；D8-*****型广角X -射线衍射仪，德国Bruker公司产品；KQ-250B型超声波清洗器，昆山市超声设备有限公司产品；恒温水浴锅、鼓风干燥箱、电子天平、数显千分尺、玻璃器皿等。
1.2 试验样品处理工艺流程：蒸馏水配置50 g/L玉米淀粉→添加增塑剂、增强剂（20 mL/L甘油，20 g/100 L海藻酸钠）→加入有机盐→90 ℃水浴搅拌40 min→超声脱气20 min除泡→流延成膜→干燥并揭膜→自封袋密封储存待测。
按此工艺流程分别加入0，0.05%，0.10%，0.20%，0.40%，0.80%的乙酸钠制备复合玉米淀粉包裝膜；同样方法处理柠檬酸钠。
膜结构质检流程
膜结构质检流程通常涉及以下步骤：
1. 材料采购和接收：从供应商处采购膜材料，并进行验收。
验收时，要检查材料的外观、尺寸、颜色、厚度等是否符合规定要求，并核实材料批次和标识。
2. 材料测试：对膜材料进行物理性能和化学性能的测试。
常见的测试项目包括拉伸强度、撕裂强度、耐磨性、耐候性、抗紫外线性能等。
3. 制备过程控制：对膜结构制备过程中的关键环节进行监控和控制。
例如，控制膜材料的温度、湿度、压力等工艺参数，以确保产品的质量稳定。
4. 膜结构外观检验：对制备完成的膜结构进行外观检查。
检查项目包括表面平整度、色差、气泡、划痕、污染等。
5. 尺寸测量：对膜结构的尺寸进行测量，确保其符合设计要求。
常见的测量项目包括长度、宽度、厚度、曲率等。
6. 功能性能测试：对膜结构的功能性能进行测试。
例如，对防水膜进行水密性测试、对隔热膜进行热传导测试等。
7. 寿命试验：通过模拟实际使用环境条件，对膜结构进行寿命试验，以评估其耐久性和稳定性。
8. 数据分析和记录：将质检过程中获得的数据进行分析，并记录下相关信息，包括材料批次、测试结果、不合格项等。
9. 不合格品处理：如果发现膜结构存在不合格项，需要进行合理的不合格品处理，如返工修复、退货退款等。
10. 最终产品验收：在所有质检流程完成后，进行最终产品验收。
确保膜结构符合设计要求和客户需求。
以上是一般膜结构质检流程的常见步骤，具体的流程可能根据不同的产品类型和质量标准有所差异。
1。
薄膜材料的表征方法最新课件.ppt
观察到干涉极小的条件是光程 差等于（N+1/2）λ。
薄膜材料的表征方法最新课件
3
2）不透明薄膜厚度测量的等厚干涉条纹（FET）和 等色干涉条纹（FECO）法
等色干涉条纹法需要将反射镜与薄膜平行放置，另外要
使用非单色光源照射薄膜表面，并采用光谱议分析干涉极大
出现的条件。
薄膜材料的表征方法最新课件
（2）薄膜的微观形貌，如晶粒及物相的尺寸大小和分布、 孔洞和裂纹、界面扩散层及薄膜织构等；
（3）薄膜的显微组织，包括晶粒内的缺陷、晶界及外延 界面的完整性、位错组态等。
针对研究的尺度范围，可以选择不同的研究手段。
薄膜材料的表征方法最新课件
15
二、扫描电子显微镜Scanning Electronic Microscope (SEM)
第一节 薄膜厚度测量技术 第二节 薄膜结构的表征方法 第三节 薄膜成分的表征方法 第四节 薄膜附着力的测量方法
薄膜材料的表征方法最新课件
1
第一节 薄膜厚度测量技术
1、薄膜厚度的光学测量方法 2、薄膜厚度的机械测量方法
薄膜材料的表征方法最新课件
2
1、薄膜厚度的光学测量方法
1）光的干涉条件
n c ( A B B C ) A N 2 n c d c o s N
的原子点阵发生相互作用，从
而产生各种形式的有关薄膜结
构和成分的信息。
工作模式：影像模式和衍射模
式（两种工作模式之间的转换主要
依靠改变物镜光栅及透镜系统电流或
成像平面位置来进行。）薄膜材料的表征方法最新课件
25
薄膜材料的表征方法最新课件
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1、透射电子显微镜的衍射工作模式
在衍射工作模式下，电子在被晶体点阵衍射以后又被分成 许多束，包括直接透射的电子束和许多对应于不同晶体学平 面的衍射束。
聚砜膜的制备及其性能
汇报人： 2023-11-29
目 录
• 聚砜膜简介 • 聚砜膜制备工艺 • 聚砜膜结构与性能表征 • 聚砜膜在各个领域中的应用案例 • 聚砜膜改性研究进展及挑战 • 未来发展趋势与展望
01
聚砜膜简介
聚砜膜定义与特点
定义
聚砜膜是一种由聚砜树脂制成的薄膜材料，具有优异的物理、化学和机械性能。
生物医学领域
生物制药
聚砜膜具有优异的生物 相容性和耐化学性，可 用于生物制药过程中的 分离纯化，提高药物纯 度和产量。
人工器官
聚砜膜可制作成人工肾 、人工肝等人工器官， 用于替代或部分替代人 体器官功能，提高患者 生活质量。
生物组织工程
聚砜膜可作为生物组织 工程中的支架材料，用 于培养细胞、构建组织 等，促进组织再生和修 复。
特点
聚砜膜具有高强度、高韧性、优异的耐化学腐蚀性和热稳定性等特点，同时还具有良好的透明性和电绝缘性。
聚砜膜应用领域
分离膜
聚砜膜作为分离膜广泛应用于水 处理、食品加工、医药等领域， 用于去除水中的溶解物、悬浮物
和微生物等。
包装材料
聚砜膜作为包装材料，具有优异的 阻隔性能和机械性能，可用于食品 、药品等包装领域。
02
机械性能
采用拉伸测试和动态热机械分析（DMA）等方法测定聚砜膜的拉伸强
度、断裂伸长率和模量等机械性能，以评估其在实际应用中的耐用性。
03
热稳定性
通过热重分析（TGA）和差热扫描量热法（DSC）等方法测定聚砜膜的
热分解温度和玻璃化转变温度，评估其在高温环境下的稳定性。
化学稳定性评估
耐化学腐蚀性能
应用拓展研究
随着科技的进步和社会的发展，聚砜膜的应用领域也在不 断拓展。研究人员正在探索聚砜膜在新能源、环保等领域 的应用。
生物膜的表征方法
生物膜的表征方法
生物膜的表征方法有很多种，以下是一些常见的方法：
- 光学轮廓测量法：使用3D激光扫描共聚焦显微镜获取生物膜菌落的地形图像，评估获得的地形数据。
- 循环伏安法：研究人工生物膜对电解质的电化学响应及电化学性质。
- 原子力显微镜：表征人工生物膜的表面形貌和厚度。
- 荧光光谱法：测定人工生物膜中荧光物质的存在状态。
- 扫描电子显微镜：观察膜表面形貌。
- 热重分析法：测量膜材料的热性能。
- 四峰分子量分析器：确定膜材料的分子量。
- X射线衍射：分析膜材料的晶体结构。
每种表征方法都有其独特的优势和适用范围，需要根据具体的研究需求和实验条件来选择合适的方法。
膜技术手册(上、下册)(第二版)
膜技术手册（上、下册）（第二版）加入书架登录•膜技术手册（上册）（第二版）•书名页•内容简介•《膜技术手册》（第二版）编委会•本版编写人员名单•第一版编写人员名单•前言•第1章导言•1.1 膜和膜分离过程的特征•1.2 膜和膜过程的发展历史•1.3 膜•1.4 膜分离过程•1.5 应用总览•1.6 现状与展望•参考文献•第2章有机高分子膜•2.1 高分子分离膜材料•2.2 有机高分子分离膜的制备•2.3 有机高分子分离膜的表征•符号表•参考文献•第3章无机膜•3.1 引言•3.2 无机膜的结构与性能表征•3.3 无机膜的制备•3.4 无机膜组件及成套化装置•3.5 无机膜在分离和净化中的应用•3.6 无机膜反应器•符号表•参考文献•第4章有机-无机复合膜•4.1 有机-无机复合膜简介•4.2 有机-无机复合膜材料•4.3 有机-无机复合膜的制备•4.4 有机-无机复合膜界面结构调控与传质机理•4.5 有机-无机复合膜的应用•4.6 展望•符号表•参考文献•第5章膜分离中的传递过程•5.1 引言•5.2 膜内传递过程•5.3 膜外传递过程•5.4 计算机模拟在膜分离传递过程中的应用•符号表•参考文献•第6章膜过程的极化现象和膜污染•6.1 概述［1］•6.2 浓差极化•6.3 温差极化•6.4 膜污染•符号表•参考文献•第7章膜器件•7.1 膜器件分类•7.2 板框式•7.3 圆管式•7.4 螺旋卷式•7.5 中空纤维式•7.6 电渗析器•7.7 实验室用膜设备•7.8 膜器件设计中应考虑的主要因素•7.9 膜器件的特性比较与发展趋势•7.10 膜器件的规格性能和应用•符号表•参考文献•第8章反渗透、正渗透和纳滤•8.1 概述•8.2 分离机理•8.3 膜及其制备•8.4 膜结构与性能表征•8.5 膜组器件技术［8，43］•8.6 工艺过程设计•8.7 系统与运行•8.8 典型应用案例•8.9 过程经济性•8.10 展望•符号表•参考文献•第9章超滤和微滤•9.1 超滤概述•9.2 超滤膜•9.3 超滤膜组件与超滤工艺•9.4 超滤工程设计•9.5 超滤装置的操作参数•9.6 超滤系统的运行管理•9.7 超滤技术的应用•9.8 微滤•9.9 微孔膜过滤的分离机理•9.10 微孔滤膜的制备•9.11 微孔滤膜的结构和理化性能测定•9.12 微孔膜过滤器•9.13 微孔膜过滤技术的应用•符号表•参考文献•膜技术手册（下册）（第二版）•书名页•内容简介•第10章渗析•10.1 概述•10.2 渗析膜•10.3 渗析原理和过程•10.4 渗析膜组件设计•10.5 渗析的应用•符号表•参考文献•第11章离子交换膜过程•11.1 概述•11.2 基础理论•11.3 离子交换膜制备•11.4 离子交换膜装置及工艺设计•11.5 离子交换膜应用•11.6 离子交换膜过程发展动向•符号表•参考文献•第12章气体膜分离过程•12.1 引言•12.2 气体分离膜材料及分离原理•12.3 气体分离膜制造方法•12.4 相转化成膜机理•12.5 气体分离膜结构及性能表征•12.6 膜分离器•12.7 分离器的模型化及过程设计•12.8 应用•符号表•参考文献•第13章气固分离膜•13.1 概述•13.2 气固分离膜材料与制备方法•13.3 气固分离原理•13.4 气固分离膜的性能评价•13.5 气固分离膜装备•13.6 典型应用案例•符号表•参考文献•第14章渗透汽化•14.1 概述•14.2 基本理论•14.3 渗透汽化膜•14.4 渗透汽化膜器•14.5 过程设计•14.6 应用•14.7 回顾与展望•符号表•参考文献•第15章液膜•15.1 引言•15.2 概述•15.3 乳化液膜•15.4 支撑液膜•15.5 Pickering液膜•15.6 液膜应用•15.7 液膜新进展•符号表•参考文献•第16章膜反应器•16.1 概述•16.2 面向生物反应过程的膜生物反应器•16.3 面向催化反应过程的多孔膜反应器•16.4 面向气相催化反应过程的致密膜反应器•符号表•参考文献•第17章膜接触器•17.1 膜接触器概述•17.2 膜萃取•17.3 膜吸收•17.4 膜蒸馏•17.5 膜脱气•17.6 膜乳化•17.7 膜结晶•符号表•参考文献•第18章控制释放与微胶囊膜和智能膜•18.1 控制释放概述•18.2 微胶囊膜•18.3 智能膜•参考文献•第19章典型集成膜过程•19.1 基于多膜集成的制浆造纸尾水回用技术•19.2 基于膜集成技术的抗生素生产新工艺•19.3 双膜法氯碱生产新工艺•19.4 基于膜技术的中药现代化•19.5 基于反应-膜分离耦合技术的化工工艺•19.6 结束语•参考文献•缩略语表•索引是否关闭自动购买？关闭后需要看完本书未购买的章节手动确认购买。
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膜结构性能测定与表征
1. 主要膜分离类型
（1）以压力作为推动力的膜分离过程：微滤超滤纳滤反渗透
（2）以电位差为推动力的膜分离过程：电渗析
韩冰，抗污染有谁分离聚偏氟乙烯复合膜的研究．［M］硕士学位论文，天津工业大学．2007.12.
2.1膜的结构性能表征
2.1.1接触角测定
将膜洗净阴干后，在60ºC烘箱内恒温干燥5h测定去离子水在膜表面的接触角，将待测膜干燥后平铺在接触角测量仪（JGW-360A）的载物平台上，采用液滴法测试膜的接触角，分别测5个样品取平均值
2.1.2傅立叶红外光谱(FT-IR)
将膜在50抽真空干燥4h后，进行FTIR ATR分析
2.1.3扫描电子显微镜(SEM)
将样品在液氮中冷冻，折断，然后经真空干燥、喷金，扫描电子显微镜在加速电压下摆设膜的断面形态。
将膜抽真空喷金处理，利用SEM对表面照片进行分析。
观察膜表面是否平整光滑，观察膜孔
2.1.4热重(TG)分析
分析条件为:升温范围50－800℃，升温速率为10℃/min，氮气保护。
通过TG变化曲线，观测热分解温度，考察膜的热稳定性。
一般为350℃以上。
2.1.5 X射线衍射(XRD)分析
观测衍射峰与膜材料中添加物的特征峰的峰值，分析膜亲/疏水性的变化
2.1.6光电子能谱(XPS)分析
（南开大学分析中心检测）
2.1.7孔径分布与比表面积(BET)分析
膜孔径/孔隙度分析仪
送天津大学材料测试中心进行BET吸附测试。
压汞仪
2.1.8拉伸强度与断裂伸长率检测
电子万能材料拉伸仪
2.1.9流动电流，流动电阻和流动电位
膜面流动电位测试仪–固体表面Zeta电位仪
2.2 膜的分离性能及抗污染测试
2.2.1纯水通量测定
将膜用去离子水洗净后，安装在超滤膜评价仪上，在室温、0.2 MPa压力下预压10 min，然后收集一定时间内透过液的体积，计算膜的水通量：
2.2.2截留率测定
用一定浓度的牛血清蛋白溶液(BSA，M n=67000)，测定过滤液前后该物质的浓度，计算截留率，溶液浓度用TOC - 5000A总有机碳分析仪测定，按式计算截留率R．
2.2.3 COD截留率测定
以500mg/L乳化油溶液为原料液，室温20℃，操作压力0.4MPa条件下连续过滤2h。
应用COD，快速测试仪分别测试原料液和透过液的COD。
截留率计算方法：
其中C0为进料液COD，C p为透过液COD。
2.2.4牛血清蛋白（BSA）吸附实验
分别量取10mL浓度为200mg/L，400m g/L，800m g/L，1000m g/L，pH=7.3的BSA磷酸盐缓冲溶液，将一定面积(4cmx5cm)的膜置于BSA磷酸盐缓冲溶液中，在25℃，以150r/min 恒温振荡24h后取出。
用可见紫外分光光度仪(Uv一Vis)测定278nm处膜吸附前后溶液的吸光度，根据已知的标准曲线计算膜表面吸附的BSA蛋白质的量。
2.2.5抑菌率实验
具体实验步骤参照卫生部《消毒技术规范》，取1mL活化的大肠杆菌菌液，用磷酸盆缓冲溶液(PBS)稀释到lx103cfu/mL。
分别取1mL涂布于经过紫外杀菌1h膜待染区域，均匀涂满，并用空白玻璃板在相同的条件下做对照实验，然后将其放在室内非直射阳光下，2h后分别用1mL PBS溶液充分擦洗染菌区域表面，并分别收集洗液，再将洗液涂布于培养平皿中，用15mL凉至40-45℃的牛肉膏蛋白胨培养基倒入平皿，转动平皿，使其充分均匀，凉至琼脂凝固翻转平板，然后将其置于生化培养箱中在37℃培养24h，进行菌落计数。
本实验在相同的条件下重复3次。
最后根据国标GB/T15979-1995(附录B－产品抑菌和杀菌性能与稳定性测试方法)计算抑菌率，
计算公式如下:
抑菌率C＝［(A-B)/A］x100%
式中A为空白样品平均回收菌落数(个);
B为试验样品平均回收菌落数(个)。
2.3膜清洗实验及通量恢复率检测
2.3.1纯水清洗
在室温20ºC、操作压力0.4MPa条件下，首先用纯水过滤1h，然后过滤质量浓度500mg/L 乳化油料液1h，分别用纯水以及0.1mol/L的NaoH、HCl溶液动态循环清洗40min后，再次乳化油料液过滤1h。
每隔10min取样一次，
检测随时间变化膜通量的改变，用以定性膜的抗污染程度
2.3.2通量恢复率
通量恢复率按下式计算:
通量恢复率(%)=(J/J0)x100%
式中J为清洗前稳定通量，J0为清洗后初始通量。