معرفی و روش تحلیل آزمون زاویه تماس (contact angle)

ترشوندگی (انگلیسی: Wettability) توانایی یک مایع در برقراری تماس با سطح جامد است و نشأت‌گرفته از نیروهای بین مولکولی می‌باشد. درجه تر شوندگی از تعادل میان نیروهای پیوستگی و چسبندگی تعیین می‌شود. تر شدن، به معنای دیگر، تمایل به کسب حداکثر سطح تماس برای یک مایع با سطح جامد خود است.

زاویه تماس یک قطره از مایع با سطح آن در تعیین تری، مؤثر است. هرچه زاویه تماس به صفر نزدیکتر باشد ترشوندگی بیشتر است. هرچه زاویه تماس به ۱۸۰ نزدیک‌تر باشد آب‌گریزی افزایش می‌یابد. بنابراین زاویه تماس، از طریق اندازه گیری زاویه ای که یک قطره از مایع با سطح جامد ایجاد می کند، بدست می آید و کمیتی برای بیان ترشوندگی سطح جامد به وسیله مایع است. بسته به اینکه اندازه زاویه کوچکتر یا بزرگتر از°90 باشد سطح جامد آبدوست یا آب گریز است؛ در زاویه صفر سطح کاملا خیس می شود، به عبارت دیگر زاویه °90 مرز بین آبدوستی و آب گریزی است.

از صفر تا صد آزمون طیف سنجی مادون قرمز - تبدیل فوریه (FTIR)

جذب نور مرئی یا ماوراء بنفش توسط مواد منجر به انتقال سطح انرژی الکترونی شده و یک طیف جذب الکترونی حاصل میشود. بنابراین طیف سنجی و طیف بینی مرئی-فرابنفش یکی از گسترده ترین تکنیکهای مورد استفاده برای آنالیز کیفی و کمی ، با استفاده از بررسی برهمکنش نور و ماده می‌باشد. در طیف سنجی باریکه‌ای از نور (پرتو) به ماده مورد نظر تابانده می‌شود و با بررسی نور بازتابشی یا جذبی یا نشری به دریافت اطلاعات می‌پردازیم. طیف الکترو مغناطیس حاوی گستره ی از طول موجهاست. طول موج گستره ی nm۴۰۰-۸۰۰ گستره مرئی و nm ۲۰۰ – ۴۰۰به گستره فرابفنش نامیده می‌شود. طیف سنجی مرئی –فرابنفش به مطالعه این ناحیه از طیف اشعه الکترومغناطیس می‌پردازد.

دستگاه از قسمتهای مختلف نوری و الکترونیکی تشکیل شده‌است. در این دستگاه منبع تابش که میتواند لامپ تنگستن, برای تولید طول موج های ناحیه مرئی و هیدروژن یا دوتریوم,برای ناحیه ماورا بنفش باشد، طیف پیوسته ای از تابش را فراهم میکند. این طیف تابش توسط منوکروماتور تفکیک میشود و پهنه ی باریکی از طول موج توسط ابزارهای نوری به سل تابانده میشود. سپس نور عبوری توسط آینه متمرکز میشود و سرانجام در آشکارساز اندازه گیری میشود. آنالیز کیفی نمونه و بررسی اثر و تغییرات ماتریس بر روی آن از طریق روبش طول موج و بررسی طول موج ماکزیمم بدست می اید.آنالیزهای کمی برای گستره وسیعی از کاربردها با استفاده از قانون بیر-لامبرت که بیان می کند نمودار جذب علیه غلظت با گرادیان εl خطی است و رسم منحنی کالیبراسیون صورت می گیرد . بدلیل نیاز به تکنیکهای سریع در تشخیص مواد مختلف، این روش در مطالعات ساختاری و بنیادی و همچنین حوزه‌های کاربردی همچون تجزیه مواد در رشته‌های شیمی، مواد، رنگ, کشاورزی، پزشکی و …کاربرد گسترده‌ای دارد.

معرفی و روش تحلیل آزمون مغناطیس‌سنج نمونه ارتعاشی (VSM)

با توجه به پیشرفت تکنولوژی در زمینه مغناطیس و کاربردهای وسیع آن ها در زمینه صنعت، نیاز به ابزاری است که بتوان با استفاده از آن خواص مغناطیسی را بررسی کرد. دستگاه های مغناطیس سنج متفاوتی در این راستا وجود دارد که براساس میزان فرکانس جریان های عبوری به چند دسته تقسیم می شوند. دستگاه های مغناطیس سنج به روش های مختلف و در شرایط متفاوت دمایی، میدان مغناطیسی و جهت گیری نمونه، مغناطش یک نمونه از ماده با ابعاد مختلف را اندازه گیری می کنند. اساس کار دستگاه مغناطیس سنج VSM، قانون القای فارادی می باشد که با ارتعاش نمونه و اعمال میدان مغناطیسی به آن، باعث بوجود آمدن یک جریان القایی در سیم پیچ های تعبیه شده در دستگاه می شود که با مغناطش نمونه متناسب است. با انتقال این جریان القایی به کامپیوتر متصل به دستگاه و نمایش حلقه پسماند، مغناطش نمونه اندازه گیری می شود.

معرفی و روش تحلیل آزمون آنالیز مکانیکی دینامیکی (DMA, DMTA)

DMA به عبارت ساده اعمال نیروی نوسانی به یک نمونه و تحلیل پاسخ نمونه به آن نیرو می باشد. مدول ماده(modulus) و میزان اتلاف انر‍‍ژی (damping) که به ترتیب ناشی از خصلت ویسکو الاستیک مواد پلیمری می باشد ، در این آزمون محاسبه می گردد.در این آزمون، نمونه درحالتهای مختلف خمشی، کششی، برشی و فشاری در شرایط همدما (isothermal) و یا غیر همدما (Non-isothermal) در کرنش بسیار کم که ماده در ناحیه ویسکوالاستیک خطی قرار داشته و از قانون هوک تبعیت می کند، تحت تنشهای سیکلی با فرکانس مشخص (استاندارد Hz 1) قرار گرفته و تغییرات مدول الاستیک(storage modulus) و فاکتور اتلاف (tanδ) بر حسب دما اندازه گیری می گردد. با استفاده از تغییرات مدول در دماهای مختلف انتقالهای مختلف α،β وγ که ناشی از حرکتهای مختلف زنجیرهای پلیمری و گروههای جانبی و یا حرکت انتقالی زنجیرهای پلیمری می باشد مشاهده و بدین ترتیب رفتارهای مورفولوژیکی پلیمرها با دما و یا زمان بررسی می گردد.

معرفی و روش تحلیل آزمون بیضی سنجی (Ellipsometry)

بیضی‌سنجی یک روش توانمند و غیرمخرب برای آنالیز لایه‌های بسیار نازک است. این روش قادر به اندازه‌گیری ضریب شکست، ضریب جذب و ضخامت لایه‌های نازک است. این وسیله بر مبنای این واقعیت ساخته شده‌است که بازتاب از یک فصل مشترک (سطح) دی‌الکتریک می‌تواند قطبش و فاز موج ورودی را تغییر دهد. این تغییرات به ضریب شکست ماده بستگی دارد. این روش می‌تواند خواص مختلفی از قبیل ضخامت، خواص نوری، مورفولوژی و حتی ترکیبات شیمیایی لایه را نیز مشخص کند. همچنین بیضی‌سنجی می‌تواند برای اندازه‌گیری ضخامت لایه‌هایی با ضخامت نانومتری که روی زیرلایه‌های مختلف قرار دارند، استفاده شود. حتی به کمک این روش می‌توان چندلایه‌ها (Multilayer) را نیز بررسی و مطالعه نمود.

نام "بیضی‌سنجی" ازاین واقعیت که بیشتر حالت‌های عمومی قطبش بیضوی‌اند گرفته شده‌است. حدود یک قرن از شناخت این روش می‌گذرد و امروزه کاربردهای استاندارد زیادی پیدا کرده است. البته بیضی‌نگاری در حوزه‌های پژوهش دیگر، از قبیل زیست شناسی و پزشکی نیز روز به روز بیشتر مورد توجه قرار می‌گیرد.