分析在聚合物矩阵使用纳诺热分析和纳诺 TA 热量探测内的 Nanoscale 包括从 Anasys 仪器

包括的事宜

简介
实验设置
结果和论述
范例 1
范例 2
结论

简介

纳诺 TA 热量探测是结合基本强制显微学的高空间分辨率想象功能以这个能力获得对材料热量工作情况的了解与一个空间分辨率的子100nm 的一个局部热分析技术。 在热分析的空间分辨率的此突破,比科技目前进步水平是 ~50x 好,有了解局部热量属性是关键字聚合物和配药的域的深刻涵义。

常规 AFM 技巧被有一台嵌入微型加热器的特殊纳诺 TA 热量探测替换和是由特殊地被设计的纳诺 TA 热量探测硬件和软件控制的。 此纳诺 TA 热量探测使表面形象化在使这个用户选择空间的地点他们希望调查表面的热量属性的 nanoscale 解决方法在 AFM 的定期想象模式下。 这个用户通过适用热局部通过探测技巧和评定这种热机的回应然后得到此信息。

此工作的目标将分析 nanoscale 包括在二 50/50 聚烯烃混合之内。 想象使用常规 AFM 探测的这些材料显示了他们的阶段分隔的微结构的缩放比例和表单,但是不可能识别哪个聚合物形成了这个矩阵,并且哪些形成了这个被遮没的阶段。 在被配制的聚烯烃树脂的包括是公用的在许多应用。 在这些多成分的混合的最终形态学可能是复杂的。 与热量属性关联形态结构的技术例如纳诺 TA 热量探测为产品开发是关键的。 纳诺 TA 热量探测有这个侧向解决方法使这个结构是印象的和关键能力评定熔化的温度每个阶段。 以被区分的图表材料的形式,范例被提交了。

实验设置

结果得到了使用 Veeco 探险家 AFM 装备 Anasys 仪器 (AI)纳诺热量分析 (纳诺 TA 热量探测) 辅助部件,并且 AI 微型用了机器制造热量探测。 纳诺 TA 热量探测系统是与一定数量商业可用的浏览的探测显微镜兼容。 探测为温度通过熔化 polycaprolactone 范例和聚烯烃图表材料被校准了。 除非另外说明,使用的加热速率是 20 个 °C/s。

存在的纳诺 TA 热量探测数据是探测悬臂式偏折 (与范例表面联系) 被密谋探测技巧温度。 此评定是类似于热机的分析源远流长的技术 (TMA)和叫作纳诺TMA。 导致变柔和在技巧产物下的材料悬臂的向下偏折的活动例如熔化或玻璃转移。 关于这个技术的详细信息可以得到在 Anasys 仪器

使用同一热量探测,在执行纳诺 TA 在范例的热量探测之前,适当的目标功能由联系模式 AFM 想象选择。

结果和论述

范例 1

图 1. 地形学的范例 1 - (蓝色) & 表面的技巧偏折 (绿色) 图象在 & 在纳诺 TA 热量探测以后前。 3 微米扫描范围图象底部行显示纳诺 TA 在一个被遮没的域的热量探测漏洞。

图 2. 纳诺 TA 热量探测为范例 1. 导致。 这个持续阶段 (在图的正方形) 是指这个矩阵和这个被遮没的阶段 (在图的三角) 是指包括。

图 1 显示地形学和技巧偏折图象获取在纳诺 TA 热量探测前后。 显示的这个弹坑的直径是大约 200 毫微米。 它值得注意那这个表面缺陷在探测的收缩时最导致,由于这个技巧的重大的侧向移动在离地升空期间。 在纳诺 TA 热量探测和提升剧情期间被分析的因此区显示在图 2 是显著地少于 200 毫微米直径。这些结果明显地向显示这个被遮没的阶段和矩阵有不同的熔化的温度 (如取决于探测渗透起始)。 这个矩阵的 Tm 变化从 105 到 112 °C 和那从 60 的被遮没的域到 68 个 °C。

范例 2

图 3. 地形学的范例 2 - (蓝色) 和表面的技巧偏折 (绿色) 图象在 & 在纳诺 TA 热量探测以后前。 在包括的底部行显示纳诺 TA 热量探测漏洞和在 5 微米扫描的矩阵。

图 4. 纳诺 TA 热量探测为范例 2. 导致。 这个持续阶段 (在图的正方形) 是指这个矩阵和这个被遮没的阶段 (在图的三角) 是指包括。

图 3 显示地形学和技巧偏折图象获取在纳诺 TA 热量探测前后。 在图 4 的纳诺TMA 剧情向显示这个矩阵的 Tm 是一致的在 112 °C,并且那包括变化从 88 个到 92 个 °C。

结论

此范例分析显示添加纳诺 TA 热量探测功能的福利到为聚合物的研究使用的扫描探测显微镜。 热量探测有可能明显地显示微结构形态学以及一个常规锐利 AFM 技巧子30 nm 的想象的一个空间分辨率 (在断断续续的联系模式下,如果需要)。 纳诺 TA 热量探测然后使这位科学家由他们的熔点的评定区分阶段。 这个能力确定与高分辨率的探测由于锋利的技巧半径这些新颖的上升暖流探测和这个能力控制探测温度允许对各种各样的聚合物范例的分析。

来源: 分析在聚合物矩阵内的 Nanoscale 包括
作者: 大卫 Grandy Ph.D。
关于此来源的更多信息请参观 Anasys 仪器

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

Last Update: 13. June 2013 17:34

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