Энергетический сектор охватывает все отрасли производства, производства, продажи и распределения энергии. Она включает в себя нефтяную, газовую, угольную, ядерную и возобновляемую энергетику.

Энергетический сектор развивается по мере роста спроса на энергию во всех уголках земного шара и изменения окружающей среды и условий, необходимых для использования топлива. По мере того, как техническая осуществимость, существующая инфраструктура, экономические интересы и геополитическая ситуация постоянно меняются, появляются энергетические отрасли, которые постоянно адаптируются к новой ситуации. Существующие отрасли будут развиваться с учетом новых потребностей, и будут появляться новые методы сбора энергии.

[Обработка поверхностей и покрытие - функциональные нано - и наночастицы покрытия]

Традиционные покрытия обычно используются для защиты материала ниже или улучшения его визуального облика. Кроме того, краски для других функций привлекают все больший интерес к исследованиям. Эти типы покрытий часто называют функциональными.

Различные функциональные покрытия широко используются, но наиболее изученными являются противообрастающие, антибактериальные, проводящие, самоочищающиеся, световые и термические обесцвечивающие, самовосстанавливающиеся и ультрагидрофобные покрытия.

В зависимости от функций, которые должно выполнять покрытие, необходимо использовать различные стратегии покрытия. Простое функциональное покрытие может быть изготовлено с использованием пропитанного покрытия, которое требует лишь небольшого контроля структуры покрытия и толщины слоя. Для более продвинутых покрытий технологии Langmuir - Blodgett и Langmuir - Schaefer позволяют точно контролировать толщину пленки и плотность упаковки. Технология Langmuir - Blodgett использовалась для осаждения наночастиц, используемых в умных окнах, и графена, используемого в электронике. Отложение наночастиц и построение функциональных нанокомпозитных структур также можно проиллюстрировать с помощью QSense QCM - D.

Существует несколько инструментов для визуальных, молекулярных и увлажняющих характеристик покрытия.

Признаки ультрагидрофобного покрытия

Гидрофобные покрытия привлекают большое внимание из - за их применения на таких поверхностях, как самоочищающиеся окна или противообледенительные поверхности. По определению, гипергидрофобность может быть достигнута, когда статический угол контакта с водой превышает 150° и при низком запаздывании угла контакта. Таким образом, характеристики ультрагидрофобного покрытия могут быть выполнены путем измерения статических и динамических углов контакта.

Смотреть записанный вебинар: Гидрофобные поверхности - от лабораторных до реальных приложений

Блог: Долговечность ультрагидрофобных поверхностей - самое большое препятствие для реальных приложений

Отложение наночастиц для покрытия умных окон

По мере того, как мы все больше беспокоимся о будущем Земли, различные способы энергосбережения все больше изучаются. Большая часть потребляемой нами энергии используется для обогрева или охлаждения зданий. Существуют различные решения для улучшения теплоизоляции наших зданий, и новые умные окна становятся в центре внимания. Один из интересных типов умных окон сделан из термохромного материала, который может изменять цвет по мере изменения температуры. Таким образом, окна, покрытые термохромной пленкой, могут контролировать теплообмен через стекло. В холодную погоду хранить тепло в помещении; В жаркое время окна предотвращают инфракрасное излучение от солнца в здание.

Исследователи из Университетского колледжа Лондона (UCL) использовали технологию Langmuir - Blodgett (LB) для разработки метода нанесения стеклянных поверхностей наносферами из полистирола [1]. Они использовали LB для создания высокоупорядоченного слоя наночастиц, который может использоваться в качестве маски для травления в последующих процессах. Полученные наноструктуры могут быть покрыты диоксидом ванадия, что делает окна такими же отражательными свойствами, что и в глазах мотыльков. Он уменьшает количество света, отраженного внутри комнаты, до менее чем 5%, что намного лучше, чем другие прототипы окон с покрытием диоксидом ванадия.

Наночастотный мономолекулярный слой полистирола диаметром 200 нм осаждается на кварцевом фундаменте с использованием технологии Langmuir - Blodgett в баке среднего размера KSV NIMA.

(a) AFM - изображение мономолекулярного слоя, (b) преобразование Фурье того же изображения, демонстрирующее превосходную кристаллизацию, которая может быть достигнута с помощью этой технологии. Авторское право Dr. Alaric Taylor.

Помимо улучшения отражательных свойств окон, наноструктуры могут самоочищаться. Поверхности окон очень водоустойчивы, а это означает, что, когда капли дождя падают на поверхность, они образуют сферические капли, которые легко скатываются через окно, собирая грязь, пыль и другие загрязняющие вещества и унося с собой. Это особенно важно для окон, используемых в сложных небоскребах для очистки окон. Используя статические и динамические измерения угла контакта, исследователи широко изучили самоочищающиеся свойства поверхности.

[1] Тейлор, А. Мотеи умные окна Био-вдохновленное, температурно-чувствительное стекло для пассивного регулирования температуры здания с возможностью самоочистки (Неопубликованная докторская диссертация). (2016) Университетский колледж Лондона, Лондон, Великобритания.

Taylor, A. et al., Bioinspired solution for spectrally selective thermochromic VO2 coated intelligent glass, Optics Express 21 (2013) A752.

[Смотрите записанный вебинар: использование Langmuir - Blodgett для осаждения высокоупорядоченной пленки наночастиц, Аларик Тейлор, исследователь EPSRC Университета UCL]

Блог: Высоко упорядоченная пленка наночастиц

осаждение и представление графеновых мономолекулярных слоев для применения в электронике

Однослойный графен (SG) является первым по - настоящему двухмерным материалом, который, как было показано, обладает многими отличными свойствами материала, такими как высокая электропроводность и теплопроводность, а также высокая прочность на растяжение. Многие считают графен одним из самых перспективных и многофункциональных материалов, найденных на сегодняшний день. Например, потенциальное применение этого материала включает в себя создание меньших и более быстрых электронных схем, разработку более мощных и гибких строительных материалов и создание более эффективных батарей. Графен может использоваться как проводник n - типа, так и проводник p - типа. И из - за его полупроводниковых свойств появились предположения, что он когда - нибудь заменит кремний в электронных устройствах. Благодаря электрическим свойствам и прозрачности однослойного графена, а также хорошей химической стойкости, одним из наиболее интересных применений графена является его замена оксидом индия и олова (ITO) или фтороксида олова (FTO) в фотоэлектронике в качестве солнечных элементов и светодиодов. [1 - 3]

Существует несколько различных способов приготовления однослойного графена. Наиболее перспективными для крупномасштабных промышленных применений являются различные методы очистки из жидкой фазы, которые обычно образуют дисперсную жидкость для однослойного графена или однослойного оксида графена (SGO). Задача состоит в том, чтобы контролируемым образом переносить однослойный графен или однослойный оксид графена из дисперсной жидкости в поддерживающее тело. В последнее время отложения Langmuir - Blodgett и Langmuir - Schaefer (LS) показали обнадеживающие результаты при подготовке высококонтролируемых слоев графена.

Используя микроскоп под углом Брюстера и PM - IRRAS, изображение оксидной пленки графена непосредственно на канавке Langmuir. Используя PM - IRRAS, можно также описать пленку, осажденную на твердом фундаменте.

Прикладной дайджест: осаждение и представление однослойных графеновых и оксидных графеновых пленок

Прикладной дайджест: изображение тонкопленочной структуры: угловой микроскоп Брюстера

Обзор применения: изготовление высокоупорядоченной пленки наночастиц

Функциональное покрытие поверхности солнечных батарей

Солнечные батареи (также известные как фотоэлектрические элементы) представляют собой электронные устройства, которые преобразуют фотоэнергию непосредственно в электричество с помощью фотоэлектрических эффектов (см. рисунок 1). Существует несколько доступных солнечных элементов, которые чаще всего изготавливаются на кремниевых пластинах. Другие типы солнечных элементов включают тонкие пленки, сенсибилизацию красителей и органические / полимерные солнечные элементы. Благодаря простому процессу производства, кремниевые солнечные батареи до сих пор были широко используемыми солнечными батареями с долей более 80% рынка, в то время как другие типы солнечных батарей предлагают некоторые дополнительные преимущества, такие как гибкость.

В настоящее время в университетах и исследовательских институтах по всему миру есть много исследовательских групп, активно работающих в области фотоэлектрических технологий. Исследование можно разделить на три основных направления:

Сделать современные технологии солнечных батарей дешевле и / или эффективнее конкурировать с другими источниками энергии.

Разработка новых технологий на основе новой архитектуры солнечных батарей.

Разработка новых материалов в качестве поглотителей света и носителей заряда.

Верхний слой традиционных солнечных батарей представляет собой тонкое защитное стекло, покрытое отражательным (AR) покрытием. Антирефлекторное покрытие используется для увеличения поглощения фотонов и повышения эффективности солнечных батарей таким образом. Технология пропитки раствором - гелем широко используется для производства антиотражающих покрытий на больших площадях.

В процессе производства важно обеспечить хорошее сцепление между различными слоями солнечных батарей. Обычно используются измерения угла контакта, так как хорошая смачиваемость указывает на хорошую адгезию.

Обзор применения: изготовление высокоупорядоченной пленки наночастиц

Прикладной дайджест: измерение угла контакта в секторе солнечных батарей

Осадка высокоуправляемых нанобобов методом Лангмуира - Броджетта

[Анализ поверхности и контроль качества / контроль качества]

Контроль качества, называемый QC, является важной частью процесса производства каждого продукта. В QC продукт должен быть проверен в соответствии с нормами, а затем принято соответствующее решение. Контроль качества поверхности является основной частью таких процессов, как обеззараживание, покрытие и печать. В этих приложениях QC определяет, будет ли процесс реализации успешным.

Увлажняемость поверхности является хорошим показателем производительности поверхности. Влажность поверхности можно оценить с помощью прибора для измерения угла контакта. Угол контакта с поверхностью может использоваться для нескольких этапов контроля качества:

· Обеспечить чистоту поверхности перед обработкой поверхности

· После обработки поверхности убедитесь в достижении желаемого уровня обработки и / или однородности покрытия

Решение проблем контроля качества, связанных с вязкостью и увлажнением

Измерение угла контакта может быть автоматизировано и требует только небольшой области измерения. Угол контакта дает возможность провести быстрый анализ, в то время как большие партии образцов легко измерить. Угол контакта особенно подходит для контроля качества поверхности.

• Технология поверхностной чувствительности

· Простой, быстрый, удобный в использовании

Не зависеть от пользователя, особенно в случае автоматизации

• Предоставление количественных данных

• Совершенные научные методы контроля качества

Отдельные измерения водного контакта могут хорошо оценить химию поверхности, но измерения с дисперсионной жидкостью также позволяют определить свободную энергию поверхности. Интеграция выбрасываемых распределителей позволяет быстро измерять свободную энергию поверхности. Свободная энергия поверхности - это способ отличить дисперсию и полярные компоненты поверхностной энергии. Измерение угла контакта также может быть использовано для проверки однородности покрытия. Результаты, полученные обычными методами, такими как тест на дайн - ручку и чернила, были неправильными.

В дополнение к химическим свойствам поверхности, шероховатость также играет определенную роль в смачиваемости. Многие процессы, такие как плазменная или огневая обработка, не только влияют на химические свойства материала, но и могут изменить шероховатость. Сочетая морфологические измерения с углом контакта, можно отличить влияние шероховатости от воздействия угла контакта.

Полностью автоматический прибор для измерения угла контакта Theta позволяет измерять угол контакта без каких - либо антропогенных помех, что повышает воспроизводимость результатов. Программное обеспечение OneAttension включает в себя режим контроля качества, специально предназначенный для упрощения процесса QC. OneAttension также предлагает специальные функции контроля качества, такие как создание ограниченной операционной среды для операторов, чтобы сделать операции как можно более простыми и быстрыми, экономя время на пакетном анализе и адаптируя отчеты о результатах испытаний к вашим потребностям.

Обработка поверхностей плазмой и короной

Плазменная и коронарная обработка может быть использована для очистки и активации поверхности, а затем для следующей обработки, такой как печать, склеивание, покраска или покрытие. Они используются для решения проблем, связанных с адгезией и увлажнением во многих отраслях промышленности.

Промышленное покрытие на бумаге и картоне для упаковки и печати

В качестве упаковочного материала плиты обычно используют экструзионное покрытие для защиты от влаги и старения. Чтобы оптимизировать качество печати, поверхность обычно обрабатывается плазмой или короной, чтобы увеличить смачиваемость чернил и поверхностей. Контактный угол QC - это простой способ обеспечить функциональность покрытия и обработки.

Промышленное покрытие для изготовления медицинского оборудования

Различные типы промышленных покрытий применяются в медицинских устройствах для увеличения их функциональных возможностей, таких как селективный поток жидкости. Покрытия используются в различных областях применения, включая диагностику, биомедицину и фармацевтику.

Обработка поверхностей биомедицинских имплантатов

Изменение увлажняемости поверхности имплантата может повлиять на биологическую совместимость биомедицинских имплантатов. Улучшение шероховатости поверхности и изменение влияния химических веществ на поверхность на смачиваемость могут гарантировать качество посадочного материала.

Очистка стекла и сенсорного экрана

Очистка стеклянной поверхности оказывает непосредственное влияние на качество последующих этапов обработки, таких как распечатка струи на бутылке или маркировка клеем. Измерение загрязнения стекла помогает сократить отходы и обеспечить эффективное производство.

Промышленные краски для солнечных батарей

Солнечные панели обычно должны быть покрыты фотоэлектрическим и отражательным покрытием для обеспечения оптимальной эффективности. Чистота влияет на эффективность панели и прилипание между различными покрытиями. Измерение угла контакта может использоваться для контроля качества при производстве панелей.

Контроль качества трансформаторного масла

Изоляционное масло может использоваться вокруг катушек силовых трансформаторов, обеспечивая охлаждение, изоляцию и защиту от короны и дуги. Трансформаторное масло подвергается воздействию механических и электрических напряжений и химических загрязнений во время работы трансформатора. Со временем функция изоляционного масла снижается, что может привести к отказу трансформатора и отключению электричества. Регулярное тестирование трансформаторного масла обеспечивает качество и предотвращает дорогостоящее время простоя.

Стандарт ASTM D - 971 определяет общие электрические и физические свойства трансформаторного масла. Тензор интерфейса таблицы измеряется кольцевым методом Du Noüy. Напряжение между маслом и водой связано с чистотой и функцией масла. Снижение натяжения на поверхности трансформаторного масла вызвано накоплением загрязняющих веществ или образованием побочных продуктов окисления. Наш Sigma 702ET работает полностью автоматически и измеряется в соответствии со стандартом ASTM.

Скачать Application Digest

Кольцевое измерение натяжения на водно - нефтяной границе в соответствии с международным стандартом ASTM D971