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石墨管拉曼光谱检测

原创版权 关键字:石墨管拉曼光谱检测,第三方检测机构,中析研究所 相关: 发布时间: 2025-07-12 08:56:57

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因业务调整,暂不接受个人委托测试,望谅解(高校、研究所等性质的个人除外).

检测项目

结构特征检测:

  • 石墨化程度:ID/IG强度比(0.05-1.80,参照ASTM E2529)
  • 晶体尺寸:La值(≥20nm,依据Tuinstra-Koenig方程)
  • 层间耦合:2D峰半高宽(≤30cm⁻¹)
缺陷分析:
  • 缺陷密度:D峰强度(≤500 a.u.)
  • 边缘缺陷:D'/D峰强度比(≤0.15)
  • 无序结构:D+G组合峰(检测限1350-1650cm⁻¹)
应力状态检测:
  • 轴向应力:G峰偏移(±10cm⁻¹)
  • 径向应力:2D峰劈裂(Δ≥20cm⁻¹)
  • 热应力系数:G峰温度漂移(-0.024cm⁻¹/℃)
掺杂效应检测:
  • 氮掺杂:N型缺陷峰(检测限180-1200cm⁻¹)
  • 硼掺杂:B2g振动峰(检测限300-500cm⁻¹)
  • 掺杂浓度:缺陷峰/G峰强度比(±5%)
热稳定性检测:
  • 相变温度:G峰消失点(≥3000℃)
  • 氧化起始点:D峰强度突变(精度±5℃)
  • 热导衰减:2D峰半高宽变化(ΔFWHM≤3cm⁻¹)
多壁/单壁判定:
  • 管径分布:径向呼吸模(RBM)频率(100-300cm⁻¹)
  • 层数识别:G'峰线型(洛伦兹/高斯拟合度≥0.99)
  • 手性角:2D峰强度比(I₂D/IG≤0.5)
表面功能化检测:
  • 官能团密度:C-O振动峰(检测限800-1800cm⁻¹)
  • sp³杂化:D峰强度(≥1000 a.u.)
  • 接枝率:特征峰位移(Δ≥5cm⁻¹)
复合材料分析:
  • 分散均匀性:G峰强度变异系数(CV≤5%)
  • 界面应力:2D峰偏移量(±2cm⁻¹)
  • 填料含量:特征峰强度比(±0.5%)
辐照损伤检测:
  • 空位缺陷:D峰增强率(≤10%)
  • 非晶化:G峰半高宽(≥30cm⁻¹)
  • 离位损伤:RBM峰消失(注量率≥1×10¹⁵ ions/cm²)
电学性能关联:
  • 载流子浓度:G峰位置(1580-1605cm⁻¹)
  • 费米能级:2D峰/G峰强度比(I₂D/IG≥1.5)
  • 导电类型:G峰不对称度(≤0.1)

检测范围

1. 高纯石墨管: 检测重点为G峰半高宽(≤15cm⁻¹)及ID/IG比(≤0.05),评估结晶完整性

2. 多壁碳纳米管: 聚焦层间耦合分析,通过2D峰劈裂程度(Δ=10-50cm⁻¹)判定管壁相互作用

3. 单壁碳纳米管: 基于径向呼吸模(RBM)频率(ω=224/d+14)精确测定管径分布(0.6-2nm)

4. 硼氮共掺杂管: 检测B-N振动模(1380cm⁻¹)及C-B键合峰(1080cm⁻¹),量化掺杂浓度(0.1-10at%)

5. 核级石墨管: 重点监控辐照诱导缺陷(D峰增强≥30%)及晶格膨胀(G峰红移≥5cm⁻¹)

6. 柔性石墨烯管: 通过2D峰四峰拟合解析层数(1-5层),检测层间剪切模(C峰强度≤200 a.u.)

7. 金属催化剂残留: 检测Fe/Ni/Co特征峰(200-800cm⁻¹),残留量控制(≤50ppm)

8. 氧化改性管: 量化C=O振动(1720cm⁻¹)及C-O-C峰(1220cm⁻¹),官能团密度(0.5-5mmol/g)

9. 复合增强管: 分析聚合物特征峰偏移(Δ≥10cm⁻¹),评估界面应力传递效率

10. CVD生长管: 通过D/G峰强度比(ID/IG=0.3-1.2)诊断生长缺陷密度,定位生长温度(500-1200℃)

检测方法

国际标准:

  • ASTM E2529-22 纳米材料拉曼光谱表征指南
  • ISO 19749:2020 碳纳米材料缺陷密度测定法
  • ISO/TS 21356-1:2021 石墨烯层数判定规范
国家标准:
  • GB/T 30544.6-2019 纳米科技 术语第6部分:纳米碳材料表征
  • GB/T 40006-2021 多壁碳纳米管拉曼测试方法
  • GB/T 41064-2021 表面功能化碳材料分析规程
方法差异说明:ASTM标准要求激光功率密度≤1×10⁵ W/cm²(防热损伤),GB标准规定光谱分辨率≤0.8cm⁻¹;ISO 19749限定缺陷分析需采集≥20点位数据,而GB/T 40006允许9点扫描。

检测设备

1. 共聚焦显微拉曼光谱仪: HORIBA LabRAM HR Evolution(激光波长532nm/633nm/785nm,分辨率0.6cm⁻¹)

2. 低温变温平台: Linkam THMS600(温控范围-196℃~600℃,精度±0.1℃)

3. 偏振调制系统: Renishaw inVia配置激光偏振器(偏振比≥100:1)

4. 纳米定位平台: PI P-621.1CD(位移精度±0.1nm,扫描范围100×100μm)

5. 激光功率校准仪: Newport 843-R(量程10μW-500mW,精度±1%)

6. 高灵敏度探测器: Andor DU420A-BEX2-DD(量子效率>90%,制冷-75℃)

7. 紫外激光模块: 波长325nm(光谱范围200-800cm⁻¹,功率可调0.1-10mW)

8. 真空样品室: 极限真空10⁻⁶ Pa(防氧化干扰)

9. 共振拉曼附件: 激光波长可调(400-830nm,步进0.1nm)

10. 高速成像组件: EMCCD成像(帧频≥30fps,空间分辨率300nm)

11. 光纤探头系统: 在线检测型(探头耐温≥800℃,传输距离20m)

12. 高压腔体: Diacell MegaDAC(压力范围0-30GPa,金刚石砧台)

13. 光谱校准源: 氖灯/硅片(特征峰精度±0.05cm⁻¹)

14. 自动聚焦系统: Z轴重复定位精度±0.1μm

15. 数据解析软件: 多峰洛伦兹拟合(拟合优度R²≥0.995)

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。

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