Thin Multilayer Analysis Using the Agilent 8700 LDIR Chemical Imaging System

Význam tématu

Multivrstvé laminátové materiály se používají v obalovém průmyslu, elektronice, bateriích a dalších aplikacích, kde každá vrstva plní specifickou funkci jako mechanická pevnost, bariérová ochrana či chemická odolnost. Přesné stanovení tloušťky a složení těchto tenkých polymerních vrstev je klíčové pro zajištění kvality výrobků, prevenci selhání materiálu a optimalizaci výrobních procesů.

Cíle a přehled studie / článku

Tento článek popisuje použití chemického zobrazovacího systému Agilent 8700 LDIR k rychlému mikrometrovému měření tloušťky a identifikaci složení vrstev v laminovaných materiálech. Prezentuje přípravu vzorků, tvorbu uživatelské spektrální knihovny i analýzu tří modelových vzorků s známými a neznámými polymery, včetně ultra tenkého separátoru pro lithium-iontové baterie.

Použitá metodika a instrumentace

• Příprava vzorků pomocí speciálního držáku laminátu a vzorkového planeru (microtomer), který zajistí rovný řez bez deformací vrstev.
• Agilent 8700 LDIR Chemical Imaging System vybavené high-magnification viditelnou kamerou a infračerveným zobrazováním s rozlišením až 1 µm na pixel.
• Software Agilent Clarity pro ovládání systému, měření tlouštěk, sběr spekter pomocí line profile a tvorbu i správu uživatelské spektrální knihovny s hodnocením kvality shody (HQI).

Hlavní výsledky a diskuse

• Vzorek 1 (PP, PS, PE) sloužil k vytvoření referenční knihovny: každá vrstva o tloušťce 50 µm byla jednoznačně identifikována a spektra byla uložena s vysokou kvalitou.
• Vzorek 2 obsahující stejnou kombinaci vrstev bez označení potvrdil platnost knihovny: tloušťky vrstev naměřeny na 25, 40 a 25 µm, přičemž HQI přesahovalo 0,88.
• Vzorek 3 (bateriový separátor, celková tloušťka ~29 µm) ukázal schopnost systému rozlišit a určit tři sub-10 µm vrstvy PP, PE a PP s HQI hodnotami kolem 0,80–0,87.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda umožňuje rychlou, nedestruktivní a vysoce prostorové analýzu složitých multilayer struktur bez časově náročného zalévání a leštění. To zkracuje dobu kontroly kvality, usnadňuje vývoj nových materiálů a nabízí efektivní řešení v oblasti selhání a zpětného inženýrství.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se rozšíření této techniky o automatizované workflow, integraci s pokročilými algoritmy strojového učení pro analýzu spekter, vyšší prostorové rozlišení a aplikace v nových oblastech jako biomedicína či elektronika s mikrovrstvovými strukturami.

Závěr

Agilent 8700 LDIR chemický zobrazovací systém spolu se softwarem Clarity poskytuje efektivní, rychlý a přesný nástroj pro analýzu tlouštěk a složení multilayer laminátů. Jednoduchá příprava vzorků a tvorba spektrální knihovny umožňuje široké využití v R&D i QA/QC procesech napříč průmyslovými odvětvími.

Reference

Žádné specifické literární zdroje nebyly uvedeny.