Access Agilent 电子期刊，2014 年 8 月
>> 更新资料 | 订阅 Access Agilent | 文章目录
快速发展的无损测试领域
作者：John Seelenbinder
安捷伦移动式测量 FTIR 产品营销经理
根据美国材料信息学会 (ASM International) 的定义，无损测试 (NDT) 包含“……可用于在不造成损坏的情况下评估材料、组件或系统属性的多种技术。”
在早期，NDT 技术将重点放在物理缺陷或物理状态的评估上，利用直观检查、超声波、染料渗入、射线照相术或硬度测试来评估破损、渗漏、连接失败与孔隙。近年来，测量元素与化学组成已变得越来越重要。新型材料带来了新的故障机制。热损伤、紫外暴露和化学暴露均为造成高级材料化学损伤的原因。此外，由于全球化采购面临诸多变量，人们对随之而来的伪劣品、污染物或材料性能指标检测问题日益关注，材料鉴定与认证因而变得十分重要。
迎接挑战
我们已经开发了新型 NDT 技术以应对这些挑战。当今的手持式光谱仪器具有更多高级的功能，使过去 15 年来使用的 NDT 发生了彻底变革。电子、光学和电池技术现经过改进，可使仪器具备以往只有在实验室中才能使用的功能。现场元素分析现已成为可能，可将 X 射线荧光用于金属合金的确认。对于化学分析，FTIR、近红外光谱仪和拉曼光谱仪极其适用于鉴定与测量化学降解。在本文中我们将讨论 Agilent 4300 手持式 FTIR 在无损测试中的应用。
使用手持式 FTIR 进行无损测试
FTIR 可用于两种不同类型的无损分析：鉴定/分类与损伤分析/表面认证。鉴定可通过简单的谱库搜索实现。相关算法将样品与购买的谱库或用户创建的谱库进行匹配，结果以 R2 排序。同样，分类采用判别分析实现化学相关基团的统计分离。这使分析变成一个是/否的问题：这种材料是否合适？此材料是否满足性能指标？这类分析比谱图搜索更加灵敏。
表面处理与损伤评估均需要数字或定量测量。FTIR 也是一种定量技术；通过使用线性或偏最小二乘法，谱图响应可与损伤或表面处理程度相关联。
放大图片
图 1. Agilent 4300 手持式 FTIR 通过与样品谱库中的条目进行对比，实现聚合物材料成分的鉴定。
放大图片
图 2. 所示为利用 Agilent 4300 手持式 FTIR 对聚合物进行分类的结果
用于材料可靠鉴定与认证的手持式 FTIR
Agilent 4300 手持式 FTIR 简单易用且便于实施。通常，对于大量的材料或可能性，只需进行基本的鉴定，即“这是尼龙还是聚苯乙烯？”4300 FTIR 使用商品化或自建的谱库。利用安捷伦钻石晶体 ATR 采样接口的手持式测量具有高相关系数 (> 0.9) 与正确匹配的谱库匹配。谱库技术的一个优势是它在组成不正确的情况下依然能够对材料进行鉴别。
图 1 显示 Agilent 4300 FTIR 如何使用 Agilent MicroLab 软件与聚合物谱库鉴定来自电子设备的废弃聚合物材料。图中显示出未知聚合物样品的谱图与特性，并显示具有最佳库匹配的谱图以及反映该匹配质量的数值。
有时需要对材料身份与质量进行高可信度的确认。从根本上来说，这是一个完全不同的问题：“这是否是材料 X?”判别分析在一个已知的误差范围内回答了是/否问题，这提高了答案的可信度。图 2 显示了使用偏最小二乘判别分析进行的聚合物分类。图中同时显示了交叉验证结果与 Agilent Microlab Mobile 软件的用户输出。
便携实验室，直接在样品处完成测试
当物品过大或太过贵重而无法带入实验室时，将能真正体现出手持式 FTIR 的价值。 对于航天或汽车零件、建筑材料、太阳能电池板、风力发电机或大型复合部件，如果能进行现场分析，将是非常宝贵的。关于安捷伦手持式 FTIR 如何分析此类材料的详细讨论，请参阅安捷伦应用简报 5991-4033CHCN。
分析高级材料的多种方法
安捷伦用于聚合物表征的各种可靠耐用的仪器可为聚合物和复合材料的组成与响应提供快速、有价值的信息。我们成套的分子光谱解决方案能够应对各种分析难题，从常规测量和故障排除到尖端的应用。
我们的实验室 FTIR 台式系统和显微系统可帮助您深入了解整体结构和详细结构分析的表征，也适用于移动式测量，为其提供匹配的备件和标样。此外，Agilent GPC/SEC 产品组合还可为聚合物分析提供市场领先的仪器、色谱柱、标样和数据分析软件。现在，请花几分钟了解安捷伦行业领先的 HPLC 系统如何通过提供准确的分子量信息，缩短了批测试的决策时间。
>> 更新资料 | 订阅 Access Agilent | 文章目录
