前段時間本站介紹了通過顯微鏡實驗熔滲銅對高合金燒結鋼組織的影響,實驗介紹了熔滲銅對高合金燒結構鋼組織的實驗過程和結果,以及在實際應用汽車業中的應用.本文重點介紹在棉紡業中常用的顯微鏡類光學儀器的觀察技術.

    (一)纖維結構鑒別法:

    (a)紅外光譜法(Infre-red)—利用各種纖維的特征及化學基團,在紅外線光譜中,具有的特征及吸收譜帶來鑒別纖維.

    (b)核磁共振法NMR(Nuclearmagneticresonance)—由自旋動量或角動量不為零的原子核,在恒定的外磁埸中,其核磁矩可取各種量子化的方位,在另一個給定頻率的電磁波作用下,原子核的磁能級之間所發生的共振躍遷現象,可以分析分子內原子團或原子排列的順序和化學鍵的性質.

    (c)X射線和電子衍射法(X-ray&Electrondiffraction)—可利用X射線照射不同纖維時所得的衍射圖像的差別來鑒別各類纖維.

    (d)紫外光(Ultraviolet),熒光(Fluorescence)—利用不同元素發射的熒光X射線的波長各有不同,再利用光譜分析.

    (e)其它,如喇曼光譜法(Ramanspectrum),表面分析法(Surfaceanalysis)等.加上各種電子顯微術(Electronmicroscopy)等.

    (二)微觀光學儀及各項方法之發展現今各類光學儀器,林林總總,配合不同需要及不同工藝,例如:
    (a)透射電子顯微鏡TEM(TRANSMISSIONELECTRONMICROSCOPE)—由電子槍,聚光鏡等成像系統及圖像和記錄系統組成.

    (b)偏振光顯微鏡(POLARIZEDMICROSCOPE)—能使光線產生偏振,并在偏振之下觀察微細結構的顯微鏡.可測量纖維的雙折射和取向度.

    (c)掃瞄電子顯微鏡SEM(SCANNINGELECTRONMICROSCOPE)—由光學系統及掃瞄系統,信號檢測系統和圖像顯示系統,記錄系統等組成.電子束從電子槍射出后,經磁透鏡聚焦,并受到兩組掃描線圈的偏轉作用,然后投射到試樣上作光柵狀掃描的細電子束,在顯像管的熒光屏得到圖像信息.其圖像立體感強,試樣厚度無限制.

    (d)原子力顯微鏡AFM(ATOMICFORCEMICROSCOPE)

    (e)掃瞄隧道顯微鏡STM(SCANNINGTUNNELLINGMICROSCOPE)

 纖維亦可由物理性及化學性能推測纖維結構,其方法:

    (1)有熱分析法(Thermalanalysis),動態和斷裂力學法:是在過程控制溫度下,測量物質的物理性質與溫度關系的一種技術,在化學纖維領域上,應用較多的常用方法,例如,測試質量變化有熱重法(TG)及逸出氣分析(EGA),測試溫度變化有差熱分析(DTA),測試熱含變化有示差掃描量熱法(DSC),測試尺寸變化有熱膨脹法,測試力學特性有熱機械分析(TMA),及動態機械分析(DTMA),測試光學特性有熱光學法.

    (2)質譜分析法(Massspectrometry):試樣經離子化后,形成質譜的分析方法.

    可以測定有機物分子量及結構方式,以及鑒定有機物及其結構,通過離子感光板取得強度不同的譜線,稱為質譜圖,根據質譜圖可叛斷物質的分子量和結構型式. 

    天然纖維以棉纖維為主,占整個紡織產業的比例很大,棉紡業之發展,除機械上,工藝上之改良,棉花之質量結構,直接影響著成紗之各項物理指標,現用之各項檢測儀器,方法,及標準,祇能提供一些數據,大都是平均值,而紡廠按數據控制生產工藝,往往未能了解該批棉纖真正情況,各批棉纖之特性是否接近而配搭,引致成紗后問題出現.

    隨著器材及方法之創新,使大家對各種纖維深入了解,微觀察技術應用在纖維鑒別上外,更可利用了解纖維的各項特性結構,從而在后工序上作配合性改良,使能生產更優質之紗線及織物,從而對紡織業上作進一步之發展.

    不論何種纖維,其結構上是具有固定的特征,而此特征亦是纖維的本質屬性,不同的纖維有著其不同之物理性及化學性,此等性質亦是決定著該種纖維的使用特征,這些特性原于纖維本身的結構及內含,我們可以由纖維之外形至內層,甚至由深入至纖維分子組成之形態,觀察纖維的結構,了解纖維基本單元相互之作用及排列形式.結構內含直接影響著纖維各項性質的內在原因.探索纖維的基本特性,在現時開發化學纖維之新型纖維上,已被廣泛利用,而天然纖維則較少應用.纖維微觀察之發展:纖維微型觀察結構研究,由19世紀至近代三四十年內,不論是理論上,分析方法上,儀器發展上都大有突破,尤其各種新型纖維之誕生,從宏觀結構進入微觀結構領域,已達新紀元..隨著各種光學顯微鏡及其技術之創新,令微觀察技術應用在纖維鑒別法上更為成熟.

本文關鍵詞:微觀察技術,顯微鏡,光學儀器,棉紡業
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