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石墨烯纳米片尺寸分布测试

因您的需求、实验方案、检测样品、测试过程不同,相应的参考标准请咨询在线工程师!

文章概述:石墨烯纳米片尺寸分布测试是针对石墨烯材料微观结构的关键检测项目,核心检测对象为纳米片的几何尺寸特性,包括横向尺寸(长度和宽度)、厚度及分布统计。关键技术指标涵盖平均粒径(D50)、尺寸分布宽度(D10-D90范围)、厚度一致性(CV≤5%)等,采用高分辨率成像和统计分析技术,确保精确量化尺寸分散性。测试结果直接影响材料在电子器件复合增强及能源存储中的应用性能评估和优化。

检测项目

几何尺寸检测:

  • 横向尺寸测量:平均长度(L50)、平均宽度(W50)(单位:nm,参照ISO/TS21356)
  • 长宽比计算:比值范围(0.5-5.0)
厚度分析:
  • 纳米片厚度测量:平均厚度(Tavg≤1.2nm)厚度标准差(SD≤0.3nm)
  • 层数判定:单层率(≥95%)
表面形态评估:
  • 表面粗糙度:Ra值(≤0.5nm)
  • 边缘完整性:缺陷密度(≤5个/μm²)
分散性检测:
  • 团聚指数:团聚系数(CI≤0.1)
  • 分散均匀性:均匀度指数(UI≥0.8)
统计分布参数:
  • 尺寸分布宽度:D10D90值(范围差≤50nm)
  • 分布曲线拟合:拟合优度(R²≥0.98)
图像分析参数:
  • 纳米片数量密度:颗粒/μm²(100-500)
  • 形状因子:圆形度(≥0.7)
厚度一致性:
  • 厚度变异系数:CV值(≤10%)
  • 最大厚度偏差:偏差值(±0.5nm)
长宽比量化:
  • 长宽比分布:均值(1.5-3.0)标准差(≤0.5)
  • 各向异性指数:AI值(0.6-1.0)
纳米片数量统计:
  • 浓度计算:颗粒/mL(106-109)
  • 尺寸频率分布:直方图分析
缺陷分析:
  • 孔洞检测:孔洞数量(≤3个/片)
  • 褶皱评估:褶皱密度(≤2%)

检测范围

1.单层石墨烯纳米片:侧重厚度均一性和原子层完整性检测,确保D50值在50-200nm范围

2.多层石墨烯纳米片:关注层数和厚度分布对界面结合的影响,检测平均厚度1.2-5nm

3.氧化石墨烯纳米片:评估含氧基团对尺寸稳定性的作用,重点检测表面缺陷和分散性

4.功能化石墨烯复合材料:检测化学修饰导致的尺寸变化,侧重表面形态和团聚指数

5.石墨烯增强聚合物:分析纳米片分散对力学性能的贡献,测量颗粒浓度和均匀度

6.石墨烯电极材料:优化尺寸分布对电导率的影响,核心检测长宽比和厚度一致性

7.石墨烯量子点:量化小尺寸纳米片(<10nm)的分布宽度,侧重D10值和形状因子

8.石墨烯纳米带:检测长宽比和边缘缺陷,确保分布曲线符合应用要求

9.石墨烯气凝胶:评估三维结构中的尺寸分散性,重点测团聚系数和孔隙率

10.石墨烯纳米墨水:分析喷墨打印适用性,检测浓度均匀度和表面粗糙度

检测方法

国际标准:

  • ISO/TS21356:2021纳米材料尺寸分布测量指南
  • ASTME2865-22石墨烯纳米片表征标准方法
  • ISO13322:2021颗粒尺寸分析图像分析方法
国家标准:
  • GB/T30544.1-2014纳米技术纳米颗粒尺寸分布测量透射电子显微镜法
  • GB/T35509-2017纳米材料扫描电子显微镜测试方法
  • GB/T40367-2021纳米材料激光衍射法粒度分析
(方法差异说明:ISO标准侧重图像分析精度,GB标准强化TEM样品准备要求;ASTM标准包含具体参数范围,GB标准增加统计拟合算法差异)

检测设备

1.扫描电子显微镜:HitachiSU8200型(分辨率0.4nm)

2.透射电子显微镜:JEOLJEM-2100F型(加速电压200kV)

3.原子力显微镜:BrukerDimensionIcon型(XYZ分辨率0.1nm)

4.激光粒度分析仪:MalvernMastersizer3000型(测量范围0.01-3500μm)

5.动态光散射仪:WyattDynaProNanoStar型(粒径范围0.5-1000nm)

6.图像分析系统:OlympusStreamBasic型(处理速度100图像/分钟)

7.超声波分散仪:HielscherUP200St型(功率200W)

8.拉曼光谱仪:RenishawinVia型(分辨率1cm⁻¹)

9.X射线衍射仪:ShimadzuXRD-7000型(精度0.001°)

10.纳米颗粒计数器:ParticleSizingSystemsAccuSizer型(计数范围0.5-400μm)

11.表面轮廓仪:ZygoNexview型(垂直分辨率0.1nm)

12.离心粒度仪:BeckmanCoulterLS13320型(转速范围100-20000rpm)

13.光学显微镜:LeicaDM6000型(放大倍数1000x)

14.红外光谱仪:ThermoNicoletiS50型(波长范围4000-400cm⁻¹)

15.超声探针系统:SonicsVibra-Cell型(频率20kHz)

北京中科光析科学技术研究所【简称:中析研究所】

报告:可出具第三方检测报告(电子版/纸质版)。

检测周期:7~15工作日,可加急。

资质:旗下实验室可出具CMA/CNAS资质报告。

标准测试:严格按国标/行标/企标/国际标准检测。

非标测试:支持定制化试验方案。

售后:报告终身可查,工程师1v1服务。

石墨烯纳米片尺寸分布测试
中析研究所

北京中科光析科学技术研究所(简称中析研究所),隶属于北京前沿科学技术研究院,为集体所有制单位,是以科研检测为主的科学技术研究机构。中析研究所坚持基础研究与应用研究并重、应用研究和技术转化相结合,发展为以“任务带学科”为主要特色的综合性研究所。经国家有关部门批准,成为第三方分析测试技术服务单位,旗下实验室机构获得CMA资质认证。开展了研发设计、分析检测、试验验证、共性加工、信息及知识产权等服务,为科技型企业创新提供公共服务。本所得到政府创新基金的支持,被评为国家高新技术企业。

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