Analysera Nanoscale Medräknanden Inom en PolymerMatris genom Att Använda Nano Termisk Analys och den Termiska Sonden nano-TA från Anasys Instrumenterar

Täckte Ämnen

Inledning
Experimentellt Ställa In
Resultat och Diskussion
Ta Prov 1
Ta Prov 2
Avslutningar

Inledning

Är den termiska sonden Nano-TA en teknik för termisk analys för lokal som sammanslutningar den rumsliga upplösningen för kicken som avbildar kapaciteter av atom- styrkamicroscopy med kapaciteten att erhålla en överenskommelse av det termiska uppförandet av material med en rumslig upplösning av sub-100nm. Detta genombrott i rumslig upplösning av termisk analys, som är ~50x som är bättre än statlig - av - - konst, har djupsinniga implikationer för sätter in av polymrer och pharmaceuticals var den termiska rekvisitan för överenskommelselokal är nyckel-.

Den konventionella AFM-spetsen byts ut av sakkunnignano-TA en termisk sond, som har en inbäddad miniatyrvärmeapparat, och kontrolleras av den special planlagda termiska maskinvaran och programvaran för sond nano-TA. Denna termiska sond nano-TA möjliggör en ytbehandla som ska visualiseras på nanoscaleupplösning med AFM'SENS rutinmässiga avbilda funktionslägen som möjliggör användaren för att välja de rumsliga lägena, som de skulle något liknande för att utforska på den termiska rekvisitan av ytbehandla. Användaren erhåller därefter denna information, genom att applicera, värmer lokalt via sondspetsen och att mäta det thermomechanical svaret.

Syftet av detta arbete var att karakterisera nanoscalemedräknandena inom två blandningar för 50/50 polyolefin. När du Avbildar dessa material som använder en konventionell AFM-sond, hade avslöjt fjäll och bildar av deras arrangera gradvisavskilda microstructures, men kunde inte identifiera vilken polymer bildade matrisen och vilken bildade occluded arrangerar gradvis. Medräknanden i blandade polyolefinkådor är vanligt i många applikationer. Finalmorfologin i dessa multicomponent blandningar kan vara komplex. Tekniker liksom den termiska sonden nano-TA, som korrelerar det morfologiskt, strukturerar till termisk rekvisita är avgörande för produktutveckling. Har termiska sonder Nano-TA sidoupplösningen att möjliggöra strukturera som ska avbildas, och den nyckel- kapaciteten att mäta den smältande temperaturen av varje arrangerar gradvis. Tar prov sändes i form av delat upp täcker materiellt.

Experimentellt Ställa In

Resultaten erhölls genom att använda en Veeco Utforskare som AFM som utrustas med en Anasys, Instrumenterar (AI) dentermiska åtfölja och AI mikro-bearbetade med maskin termiska sonden för analys (den termiska sonden nano-TA). Det termiska systemet för sonden nano-TA är kompatibelt med ett nummer av kommersiellt - tillgängligt Avläsa SondMikroskop. Sonden kalibrerades för temperatur, genom att smälta, tar prov av polycaprolactone, och en polyolefin täcker materiellt. Om Inte annars påstådd, klassar uppvärmningen använt var 20 °C/s.

De framlade termiska datan för sonden nano-TA är av sondcantileveravböjningen (stunden i kontakt med ta prov ytbehandlar) som konspireras mot sondspetstemperatur. Denna mätning är motsvarande till brunnen - etablerad teknik av thermo-mekanisk analys (TMA) och är bekant som nano-TMA. Händelser liksom smältning eller glass övergångar som resulterar i uppmjukningen av det materiellt under spetsjordbruksprodukter en nedåtriktad avböjning av cantileveren. Ytterligare information på tekniken kan erhållas på Anasys Instrumenterar.

Före att bära ut den termiska sonden nano-TA på tar prov, passande uppsätta som mål särdrag var utvalt av kontaktfunktionsläget AFM som avbildar genom att använda den samma termiska sonden.

Resultat och Diskussion

Ta Prov 1

Figurera 1. Ta Prov 1 - topographic (blått) & spetsavböjning (gräsplan) avbildar av ytbehandla för & efter den termiska sonden nano-TA. Bottnen ror av 3 mikron bildläsning storleksanpassar avbildar shows en termisk sond nano-TA spela golfboll i hål i ett occluded område.

Figurera 2. Termiska resultat för sond nano-TA för Sample 1. De fortlöpande arrangerar gradvis (kvadrerar i figen), ser till matrisen, och occluded arrangerar gradvis (trianglar i figen) ser till medräknandena.

Figurera topographic shows 1, och spetsavböjning avbildar fånget för och efter den termiska sonden nano-TA. Diametern av den visade krater är ungefärligt 200 nm. Den är värd notera det av ytbehandlaskadan orsakas mest under tillbakadragning av sonden, tack vare den viktiga sidorörelsen av spetsen under starten. Området som analyseras under den termiska sonden nano-TA och ges löneförhöjning till täpporna som visas i Fig. 2, är därför betydligt mer mindre än 200 nm i diameter. Dessa resultat visar klart att occluded arrangerar gradvis och matrisen har olika smältande temperaturer (som beslutsamt vid starten av sondgenomträngningen). Tmen av matrisen varierar från °C 105 till 112 och det av de occluded områdena från 60 till 68 °C.

Ta Prov 2

Figurera 3. Ta Prov 2 - topographic (blått) och spetsavböjning (gräsplan) avbildar av ytbehandla för & efter den termiska sonden nano-TA. Bottnen ror showsnano-TA den termiska sonden spela golfboll i hål i ett medräknande och matrisen i en 5 mikron bildläsning.

Figurera 4. Termiska resultat för sond nano-TA för Sample 2. De fortlöpande arrangerar gradvis (kvadrerar i figen), ser till matrisen, och occluded arrangerar gradvis (trianglar i figen) ser till medräknandena.

Figurera 3 topographic shows, och spetsavböjning avbildar fånget för och efter den termiska sonden nano-TA. De nano-TMA täpporna i Fig. 4 visar att Tmen av matrisen är jämn på °C 112 och det av medräknandena varierar från 88 till 92 °C.

Avslutningar

Detta tar prov analysshows gynnar av att tillfoga den termiska kapaciteten för sonden nano-TA till ett ScanningSondMikroskop som används för studien av polymrer. Den termiska sonden har en rumslig upplösning för att avbilda av sub-30 nm som kan klart avslöja microstructural morfologi såväl som en konventionell korAFM-spets (i intermittent kontaktfunktionslägen, om nödvändigt). Nano-TA som den termiska sonden möjliggör därefter forskare för att skilja, arrangerar gradvis vid en mätning av deras smältning pekar. Kapaciteten att placera sonden med kickupplösning, tack vare som korspetsradien av dessa den nya thermalen sonderar, och kapaciteten att kontrollera sondtemperaturen låter analys av ett brett spänner av polymern tar prov.

Källa: Analysering av Nanoscale medräknanden inom en PolymerMatris
Författare: David Grandy Ph.D.
För mer information på denna källa behaga besök Anasys Instrumenterar

Date Added: May 12, 2008 | Updated: Jun 11, 2013

Last Update: 13. June 2013 18:32

Ask A Question

Do you have a question you'd like to ask regarding this article?

Leave your feedback
Submit