AFM 模式

Afm - ndma

第一个也是唯一一种直接与散装 DMA 连接的基于 AFM 的粘弹性技术

纳米级相与散装相有何不同?在接口附近或相间中,什么是粘弹性特性?这如何影响负载转移,作为温度的函数?纳米尺度粘弹性测量是定量的,能够回答这些问题,一直是AFM的长期和难以捉摸的目标。

虽然跟踪 AFM 中的尖端表面相互作用提供了充分的机会来感知样品刚度和粘性阻力,但传统的 AFM 方法一直受到测量中的非线性、不相关频率的使用、未考虑的粘附效应以及随后"重新校准"结果需求的困扰。AFM-nDMA™首次消除了所有这些问题,并提供的结果,直接与散装DMA和基于内登的纳米DMA的结果相匹配。

4 组分(COC、PE、LLDPE、弹性体)聚合物(左)上的高分辨率存储模量图。在各个点收集的存储模量光谱(右)

散装 DMA 频率的精确模数和损耗切线 - AFM 的第一个

PDMS 存储和丢失模组。AFM 直接与批量和输入数据匹配。

AFM-nDMA 使用多种布鲁克专有技术,包括双通道解调、相位漂移校正和参考频率规范化,在 0.1Hz 至 20kHz 的流变频率范围内提供存储模数、损耗模数和损耗切线测量,直接匹配散装 DMA 和基于内登的测量范围。

AFM-nDMA 在接触时采用亚 nm 振幅,在线性系统中以小差分应变工作。这与传统的 AFM 方法形成鲜明对比,这些方法在每个周期中将探头从表面上撕下,这是一个非线性过程,使相移高度受制于粘附变化。

此外,AFM-nDMA 测量嵌入使用布鲁克专有的低力触发技术,避免横向力,并实现可重复的结果和高空间分辨率。

具有量化负载和粘附性的绝对校准 – 无需参考样品

使用预校准探头、集成到工作流中以及实现本质上准确的测量,使校准数据路径变得再简单得多:读取 QR 代码、确认探头编号和测量。不需要参考样本,也不需要参考样本。所有参数都是已知的,没有什么可通过"重新校准"隐藏。力曲线嵌入测量在已知和受控预载时进行,甚至在分析中自动测量和考虑了粘附效应。无需参考样品,不仅使工艺更快、更方便,还避免了尖端污染的限制和危险。

以最高的 AFM 分辨率解决最小纳米级域的聚合物问题

除了 峰值力 QNM-HA 和 FASTForce 体积,AFM-nDMA 还集成到 MiroVIEW 中,用于对最小的纳米尺度域进行全面表征。正如数百种出版物所强调的,PeakForce QNM 提供了聚合物的最高分辨率。PeakForce QNM图像具有聚合物中的分子子结构,甚至解决有机晶体、空气中、样品模量、粘附性和其他特性的图像中的单个分子缺陷。

添加 AFM-nDMA 在两个方面补充了此信息。首先,通过提供存储模数、损耗模数、损耗切线以及其他 15 种纳米机械数据类型的附加地图,AFM-nDMA 极大地扩展了可用于识别感兴趣域的可用属性映射。其次,AFM-nDMA 允许跨整个 0.1Hz 至 20kHz 频率范围的多频点测量,从而提供目标纳米尺度域的全面粘弹性表征。

首次使用 AFM 的聚合物主曲线匹配批量结果

AFM-nDMA 结果与散装 DMA 匹配 – 不仅频率一次,而且在整个流变频率和温度范围内。数据的准确性允许对纳米尺度域进行完整的粘弹性分析,包括时间-温度叠加(或主曲线)、过渡温度的频率依赖性以及激活能量分析。

AFM -nDMA 准确。在此处显示的示例中,为氟化乙烯丙烯 (FEP) 生成了主曲线,频率跨越 25 个数量级。生成的激活能量与散装测量的结果匹配 1%。AFM-nDMA 是一个完整的解决方案。其软件包含创建主曲线以及 WLF 和 Arhenius 分析的能力。借助 AFM-nDMA,AFM 首次具备真正量化纳米级粘弹性的装备。

发现传统 AFM 接近错过的纳米机械效应

AFM-nDMA 揭示和量化了局部粘弹性特性的急剧变化与热塑性 PC-ABS 中的温度。

异构样品显示剧烈的粘弹性效应,因为一个组件穿过Tg,影响接口的负载传输。AFM-nDMA不仅揭示了这些影响,还首次允许量化它们,回答了上述问题:纳米尺度相与散装相有何不同?在接口附近或相间中,什么是粘弹性特性?这如何影响负载转移,作为温度的函数?

AFM-nDMA 在以下布鲁克 AFM 上提供: