
- منزل
- >
أخبار
في مجال البحث والتطوير في مجال بطاريات الليثيوم-أيون، يُعد فهم التغيرات الديناميكية في البنية الدقيقة لمواد الأقطاب الكهربائية أثناء عمليات الشحن والتفريغ أمرًا بالغ الأهمية. لا تستطيع طرق الكشف التقليدية غير المتصلة بالإنترنت التقاط هذه التغيرات آنيًا، في حين أن ظهور تقنيات التوصيف في الموقع يوفر للباحثين أداة فعّالة. مستفيدةً من خبرتها في تقنية حيود الأشعة السينية (حيود الأشعة السينية)، طورت شركة داندونغ تونغدا للتكنولوجيا المحدودة ملحقًا للبطارية في الموقع لأبحاث البطاريات، مما يوفر نافذة فعّالة لاستكشاف عمليات التفاعل داخل "الصندوق الأسود" للبطاريات. المبدأ التقني: مراقبة التغيرات المجهرية في مواد البطارية بشكل ديناميكي الهدف الأساسي من تصميم ملحق البطارية الأصلي لشركة داندونغ تونغدا هو تمكين المراقبة في الوقت الفعلي لتطور البنية البلورية لمواد الأقطاب الكهربائية باستخدام تقنية حيود الأشعة السينية (حيود الأشعة السينية) أثناء تشغيل البطارية بشكل طبيعي (أثناء الشحن والتفريغ). عادةً ما يتطلب هذا الملحق العمل بتناغم مع نظام اختبار كهروكيميائي (مثل نظام اختبار بطاريات أرض) وجهاز حيود الأشعة السينية (مثل طراز تي دي-3500 من شركة تونغدا التكنولوجيا). يُشكل هذا الملحق حجرة بطارية متخصصة تسمح للأشعة السينية باختراق مواد أقطاب البطارية وفحصها أثناء التشغيل. يكمن السر في تصميم مواد نافذة (مثل نوافذ البريليوم) ذات معدلات امتصاص منخفضة للغاية للأشعة السينية على مكونات البطارية، مما يضمن إشعاعًا وانبعاثًا فعالين للأشعة السينية. في الوقت نفسه، يدمج الملحق الأقطاب الكهربائية والعزل ومكونات الختم اللازمة لضمان تفاعلات كهروكيميائية طبيعية والحفاظ على ختم ممتاز أثناء الاختبار. الوظائف الرئيسية وقيمة التطبيق تكمن قيمة هذا الملحق الموجود في البطارية في قدرته على مساعدة الباحثين في مراقبة سلسلة من التغيرات المجهرية في مواد الأقطاب الكهربائية بشكل حدسي وديناميكي أثناء عمليات شحن وتفريغ البطارية: المراقبة الآنية لعمليات انتقال الطور: تخضع العديد من مواد الأقطاب الكهربائية لانتقالات طورية أثناء تداخل أيونات الليثيوم وانفصالها. يمكن لتقنية حيود الأشعة السينية (حيود الأشعة السينية) في الموقع التقاط تكوّن هذه الأطوار واختفائها وتحولها آنيًا، وهو أمر بالغ الأهمية لفهم آليات تفاعل البطارية. مراقبة تغيرات معلمات الشبكة: من خلال التتبع الدقيق لتغيرات قمم حيود الأشعة السينية، يمكن حساب التغيرات الطفيفة في معلمات الشبكة، مما يعكس تمددها وتقلصها. ويرتبط هذا ارتباطًا وثيقًا بمقاييس أداء البطارية، مثل منصات الجهد وعمر دورة البطارية. كشف آليات تدهور السعة: غالبًا ما يرتبط تدهور السعة أثناء دورة البطارية بالتدهور الهيكلي لمواد الأقطاب الكهربائية، والتفاعلات الجانبية، وعوامل أخرى. يمكن للمراقبة الموضعية ربط تدهور الأداء الكهروكيميائي بالتغيرات الهيكلية، مما يوفر رؤى مباشرة لتحسين مواد البطاريات وتحسين تصميمها. تسريع تطوير المواد الجديدة: لتقييم مواد الأقطاب الكهربائية الجديدة، يمكن لتقنية حيود الأشعة السينية في الموقع أن توفر بسرعة معلومات أساسية حول الاستقرار الهيكلي ومسارات التفاعل، مما يؤدي إلى تسريع عملية البحث والتطوير.
في الأصل، كانت ملحقات البطارية عبارة عن أجهزة تجريبية مصممة خصيصًا للاختبارات الكهروكيميائية، وتستخدم بشكل أساسي لتوصيف مواد البطارية في الموقع أثناء عمليات الشحن والتفريغ، والتي توجد عادةً في حيود الأشعة السينية (XRD). 1. الوظائف الأساسية وسيناريوهات التطبيق لملحقات البطارية الأصلية (1) الاختبار الأصلي: تُمكّن المراقبة الفورية لتغيرات بنية طور المادة (مثل البنية البلورية والانتقال الطوري) أثناء شحن البطارية وتفريغها من تجنب تلوث العينة أو تغيرات حالتها الناتجة عن تفكيكها. تدعم أنظمة كهروكيميائية متعددة، بما في ذلك المركبات التي تحتوي على الكربون والأكسجين والنيتروجين والكبريت ودمج المعادن، إلخ. (2) التوافق المتعدد الوسائط: حيود الأشعة السينية (XRD): يستخدم لتحليل التطور البنيوي لمواد الأقطاب الكهربائية الموجبة/السالبة أثناء عمليات الشحن والتفريغ. 2. التركيب الهيكلي والخصائص التقنية لملحقات البطارية الأصلية (1) المكونات الرئيسية: غطاء العزل السفلي: عادة ما يكون مصنوعًا من مادة السيراميك الألومينا أو مادة البولي تترافلوروإيثيلين، ويحتوي على قنوات تدفق سائل التبريد أو أنابيب تركيب سلك المقاومة، ويستخدم للتحكم في درجة الحرارة. الغطاء الموصل العلوي: متصل بالغطاء العازل السفلي بواسطة مسامير لتشكيل مساحة مغلقة، مع نافذة من البريليوم (قطر 15 مم، سمك 0.1 مم) في الأعلى لنقل الأشعة السينية. نظام الأقطاب الكهربائية: تتضمن ملحقات البطارية الأصلية قطبًا سفليًا (مع عمود دعم) ونابض فراشة، يتم توصيلهما كهربائيًا من خلال التثبيت بالضغط، مما يبسط عملية التجميع. (2) الابتكار التكنولوجي: التصميم الرسمي: بالمقارنة مع الطريقة المقلوبة التقليدية، لا يتطلب الهيكل الرسمي تجميعًا مقلوبًا، مما يجعل من السهل تشغيله في صندوق القفازات ويضمن تسطيح نافذة البريليوم والحجاب الحاجز. الختم والتحكم في درجة الحرارة: خط أنابيب تداول سائل التبريد المتكامل وجهاز تسخين سلك المقاومة، مناسب لنطاق درجة حرارة يتراوح من -400 درجة مئوية إلى 400 درجة مئوية. 3. المزايا التقنية لملحقات البطارية الأصلية (1) عملية مبسطة: يُقلل خطوات التجميع، ويُقلل وقت التشغيل داخل صناديق القفازات، ويُحسّن الكفاءة. يُثبّت زنبرك الفراشة القطب الكهربائي دون الحاجة إلى الدوران أو الشد، مما يُجنّب التداخل مع هيكل البطارية المُحاكى. (2) تحسين الأداء: تضمن نفاذية الأشعة السينية العالية (>90%) لنوافذ البريليوم قوة إشارة الكشف. تدعم مرحلة العينة متعددة الوظائف تغيير العينة تلقائيًا وهي مناسبة للاختبار عالي الإنتاجية. بشكل عام، تعتبر ملحقات البطارية الأصلية أدوات مهمة للبحث الكهروكيميائي، حيث يعمل تصميمها على تحسين عملية تجميع هياكل محاكاة البطارية التقليدية وتعزيز موثوقية وقابلية تطبيق الاختبار الأصلي.
يُعدّ ملحق القياس المتكامل متعدد الوظائف لجهاز حيود الأشعة السينية (حيود الأشعة السينية) مكونًا أساسيًا لتحقيق تحليلات متعددة المشاهد والمقاييس. بفضل تصميمه المعياري، يُمكنه تلبية احتياجات حيود المسحوق، وتشتت الزاوية الصغيرة، وتحليل الإجهاد المتبقي، والاختبار في الموقع، وغيرها. فيما يلي ملحقات القياس المتكاملة متعددة الوظائف الشائعة ووظائفها الأساسية: 1. ملحق القياس المتكامل متعدد الوظائف هو ملحق للتحكم في درجة الحرارة والبيئة (1) الوظيفة: يدعم اختبار العينة تحت درجة حرارة عالية ودرجة حرارة منخفضة والتحكم في الرطوبة، ويستخدم لدراسة تغييرات البنية البلورية للمواد تحت ظروف درجة حرارة أو رطوبة مختلفة. (2) الخصائص: نطاق درجة الحرارة: من درجة حرارة الغرفة إلى 1500 درجة مئوية؛ التحكم التلقائي في درجة الحرارة وتنظيم الرطوبة، ومناسبة للتحفيز في الموقع، وتحليل تغير الطور والتجارب الأخرى. (3) التطبيق: التحول الطوري للمواد المعدنية، تحليل بلورة البوليمر، البحث في الاستقرار الحراري للمواد غير العضوية. 2. جهاز أخذ العينات التلقائي ومرحلة أخذ العينات لملحقات القياس المتكاملة متعددة الوظائف (1) الوظيفة: تنفيذ التبديل التلقائي والتحديد الدقيق للعينات المتعددة لتحسين كفاءة الاختبار. (2) الخصائص: الملحقات الداعمة مثل طاولات دوران العينات وطاولات الحيود الدقيقة للاختبار الاتجاهي للعينات المعقدة؛ التعاون مع البرامج الذكية لتحسين معلمات القياس وتحديد تكوينات العينة تلقائيًا. (3) التطبيق: اختبار العينات الدفعية، أو تحليل الأغشية الرقيقة أو المناطق الدقيقة. 3. ملحقات قياس متكاملة متعددة الوظائف مناسبة للكاشفات ثنائية الأبعاد والكاشفات أحادية البعد عالية السرعة (1) الوظيفة: دعم جمع البيانات متعددة الأبعاد لتعزيز قدرة تحليل العينات المعقدة. (2) الميزات: كاشف أحادي البعد عالي السرعة، مناسب لحيود المسحوق التقليدي؛ كاشف مصفوفة أشباه الموصلات ثنائية الأبعاد يمكنه التبديل بين الأوضاع ذات الأبعاد الصفرية، أو أحادية البعد، أو ثنائية الأبعاد، أو توسيع المنطقة الدقيقة أو قدرات الاختبار الديناميكية في الموقع. (3) التطبيق: تحليل اتجاه بلورة المواد ثنائية الأبعاد، ومراقبة ديناميكية التفاعل في الموقع. 4. ملحق القياس المتكامل متعدد الوظائف هو ملحق حيود للإجهاد المتبقي والمنطقة الدقيقة (1) الوظيفة: إجراء اختبارات اتجاهية على توزيع الضغوط أو المناطق الصغيرة على سطح المواد. (2) الميزات: الجمع بين النظام البصري θ/θ مع مصدر الأشعة السينية ذات التركيز الدقيق لتحقيق حيود دقيق بمستوى دون المليمتر؛ القياس غير المدمر، المستخدم لتحليل الإجهاد لقطع العمل المعدنية وأجهزة أشباه الموصلات. (3) التطبيق: اختبار التعب لمكونات الفضاء الجوي، وتوصيف الإجهاد للأغشية الرقيقة من أشباه الموصلات. 5. ملحق القياس المتكامل متعدد الوظائف هو ملحق ذكي للتحكم في المعايرة والأتمتة (1) الوظيفة: ضمان دقة الاختبار وتناسقه من خلال التعرف على المكونات وتكنولوجيا المعايرة التلقائية. (2) الميزات: تكوين مرفق التعرف التلقائي على رمز الاستجابة السريعة، وظروف الاختبار المثالية الموجهة بالبرمجيات؛ برنامج معايرة أوتوماتيكي بالكامل للحد من أخطاء التشغيل البشري. (3) التطبيق: تبديل المرفقات المعقدة (مثل درجة الحرارة العالية + وضع اكسس)، عملية سهلة للمبتدئين. يُركّز تصميم ملحقات أجهزة قياس حيود الأشعة السينية الحديثة على الوحدات النمطية والذكاء الاصطناعي والأتمتة. ومن خلال التعاون بين البرامج والأجهزة، يُمكن تبديل الملحقات بسرعة، وتحسين المعلمات، وتوحيد البيانات. وتشمل التوجهات المستقبلية إمكانيات تحليل المساحات الدقيقة بدقة أعلى، وحلولاً متكاملة للاختبار الديناميكي في الموقع، وأنظمة ذكية لإدارة الملحقات مدعومة بالذكاء الاصطناعي.
يعد ملحق حيود الزاوية الصغيرة مكونًا متخصصًا يستخدم في أجهزة حيود الأشعة السينية، بشكل أساسي لتحليل بنية وسمك المواد النانوية. 1. الوظائف الأساسية لملحقات حيود الزاوية الصغيرة (1) نطاق زاوية الحيود: يغطي نطاق زاوية صغير من 0 درجة -5 درجة، وهو مناسب لتحليل حيود المواد النانوية. (2) التطبيق الرئيسي: يمكنه اختبار سمك الأفلام متعددة الطبقات النانوية بدقة ودعم دراسة سطح المادة أو بنية الواجهة. 2. الأجهزة المتوافقة مع ملحقات حيود الزاوية الصغيرة يتم استخدام هذا الملحق عادةً بالاشتراك مع أجهزة قياس حيود الأشعة السينية (مثل تي دي-3500، وTD-3700، وTDM-20، وما إلى ذلك). 3. سيناريوهات تطبيق ملحقات الحيود ذات الزاوية الصغيرة (1) علم المواد: توصيف بنية الأغشية النانوية والأغشية متعددة الطبقات. (2) الكيمياء والهندسة الكيميائية: معالجة أسطح المواد، واختبار سمك الطلاء. (3) مجالات أخرى: التحليل النانوي للمواد مثل الجيولوجيا والمعادن والسيراميك والأدوية. 4. معلومات الشركة المصنعة شركة داندونغ تونغدا للتكنولوجيا المحدودة هي المُصنِّع الرئيسي لهذا النوع من الملحقات، وقد ذُكِرَ أن أجهزتها التحليلية من سلسلة تي دي تُقارب المعايير الدولية أو تُحقِّقها، وتُصدَّر إلى دول مثل الولايات المتحدة الأمريكية وأذربيجان. بشكل عام، تُعَدُّ ملحقات حيود الزاوية الصغيرة أدواتٍ أساسيةً لتحليل المواد النانوية وقياس سُمك الأغشية الرقيقة، ويجب استخدامها بالتزامن مع أجهزة حيود الأشعة السينية المتخصصة. وتتركز تطبيقاتها في مجالاتٍ مُتطوِّرة مثل علوم المواد والهندسة الكيميائية.
ملحق قياس الفيلم البصري المتوازي هو مكون متخصص يستخدم في أجهزة قياس حيود الأشعة السينية، وذلك بشكل أساسي لتعزيز شدة الإشارة ودقة الكشف عن عينات الفيلم الرقيق. 1. الوظائف الأساسية لملحقات قياس الفيلم البصري المتوازي قمع تداخل التشتت: عن طريق زيادة طول الشبكة، وتصفية المزيد من الأشعة المتفرقة، وتقليل تداخل إشارة الركيزة على نتائج حيود الفيلم الرقيق، وبالتالي تحسين قوة إشارة الفيلم الرقيق. تحسين دقة تحليل الأغشية الرقيقة: مناسب لاختبار السُمك وسيناريوهات أخرى للأغشية الرقيقة متعددة الطبقات النانوية، جنبًا إلى جنب مع ملحقات حيود الزاوية الصغيرة، ويمكن تحقيق تحليل حيود الزاوية المنخفضة في نطاق 0 درجة ~ 5 درجات. 2. الخصائص الهيكلية لملحقات قياس الفيلم البصري المتوازي تصميم الشبكة: عن طريق تمديد طول الشبكة، وتحسين مسار الأشعة السينية، وتعزيز قدرة الترشيح للأشعة المتناثرة، وضمان نقاء إشارة حيود الفيلم الرقيق. 3. نطاق تطبيق ملحق قياس الفيلم البصري المتوازي البحث في مواد الأغشية الرقيقة: تحليل البنية البلورية للأغشية النانوية متعددة الطبقات والأغشية فائقة الرقة. اختبار أشباه الموصلات والطلاء: يستخدم لتقييم التوحيد والجودة البلورية والخصائص الأخرى للأغشية الرقيقة. 4. معدات متوافقة مع ملحق قياس الفيلم البصري المتوازي يمكن تكييف هذا الملحق مع نماذج مختلفة من أجهزة قياس حيود الأشعة السينية، بما في ذلك: جهاز حيود الأشعة السينية تي دي-3500 جهاز قياس حيود الأشعة السينية أحادي البلورة تي دي-5000 جهاز حيود الأشعة السينية عالي الدقة تي دي-3700 جهاز قياس حيود الأشعة السينية المكتبي تي دي إم-20 بشكل عام، تعمل ملحقات قياس الفيلم البصري الموازي على تحسين جودة إشارة الانعراج لعينات الفيلم الرقيق بشكل كبير من خلال التحسين الهيكلي وقمع التشتت، ويُستخدم على نطاق واسع في علم المواد، وتصنيع أشباه الموصلات، وغيرها من المجالات، وهو مناسب بشكل خاص لاحتياجات التحليل عالية الدقة للأفلام الرقيقة النانوية.
ملحقات درجات الحرارة المتوسطة والمنخفضة في الموقع هي ملحقات للمعدات التجريبية تُستخدم لتحليل المواد، وتُستخدم بشكل رئيسي للاختبارات في الموقع في بيئات درجات الحرارة المنخفضة والمتوسطة. بفضل دمجها مع بيئة التفريغ، والتحكم في درجة الحرارة، وتصميم مواد النوافذ الخاصة، تُستخدم على نطاق واسع في مجالات مثل الكيمياء، وعلوم المواد، والأبحاث الحفزية. 1. الوظائف الأساسية والمعايير الفنية للملحقات ذات درجات الحرارة المتوسطة والمنخفضة في الموقع (1) نطاق درجة الحرارة ودقة التحكم يدعم نطاق درجة حرارة يتراوح بين -196 و500 درجة مئوية في بيئة مفرغة (مثل تبريد النيتروجين السائل)، بدقة تحكم في درجة الحرارة تبلغ ± 0.5 درجة مئوية. تغطي بعض الطرز درجات حرارة تتراوح بين -150 و600 درجة مئوية، مما يناسب مجموعة واسعة من الاحتياجات التجريبية. (2) طريقة التبريد ونظام التبريد استخدام نظام تبريد النيتروجين السائل، باستهلاك أقل من 4 لترات/ساعة، مع الحفاظ على درجة حرارة ثابتة من خلال نظام تبريد بدوران الماء منزوع الأيونات. يتوفر نظام تبريد اختياري بالنيتروجين السائل منخفض الحرارة (مثل سلسلة تيار بارد). (3) مواد النوافذ والتصميم الهيكلي تتكون مادة النافذة في الغالب من فيلم البوليستر (مثل سلسلة تي دي)، وتستخدم بعض تكوينات الأشعة تحت الحمراء نوافذ كي بي آر أو ثاني أكسيد السيليكون. يتضمن الهيكل تصميمًا مقاومًا للضغط العالي (مثل 133 كيلو باسكال) ومجهز بمنافذ دخول/خروج متعددة للغاز، وهو مناسب للتفاعلات في الموقع أو التحكم في الغلاف الجوي. 2. مجالات تطبيق الملحقات ذات درجات الحرارة المتوسطة والمنخفضة في الموقع (1) البحث المادي يُستخدم في الاختبارات الموضعية لأجهزة قياس حيود الأشعة السينية (مثل تي دي-3500) لدراسة تغيرات البنية البلورية وعمليات انتقال الطور عند درجات حرارة منخفضة. يدعم الأبحاث المتعلقة بالتحفيز غير المتجانس، وتفاعلات الغازات والمواد الصلبة، والتفاعلات الكيميائية الضوئية، وغيرها. (2) الأبحاث الكهروكيميائية والبطاريات يمكن توسيعه ليشمل ملحقات البطارية في الموقع لاختبار المواد المركبة في الأنظمة الكهروكيميائية (مثل الكربون والأكسجين والنيتروجين والكبريت وما إلى ذلك)، مع مقاومة لدرجة الحرارة تصل إلى 400 درجة مئوية. (3) تطبيقات الصناعة تم تطبيق منتجات شركة داندونج تونجدا للتكنولوجيا (سلسلة تي دي) في مجالات الكيمياء والهندسة الكيميائية والجيولوجيا والمعادن وما إلى ذلك، وتم تصديرها إلى دول مثل الولايات المتحدة وأذربيجان. 3. المنتجات والعلامات التجارية النموذجية للملحقات ذات درجات الحرارة المتوسطة والمنخفضة في الموقع داندونغ تونغدا للتكنولوجيا (سلسلة تي دي) تتميز ملحقات أجهزة حيود الأشعة السينية، مثل تي دي-3500 وTD-3700، بدقة عالية في التحكم في درجة الحرارة (± 0.5 درجة مئوية) وكفاءة تبريد النيتروجين السائل. وهي مناسبة لقياس طيف الانعكاس المنتشر، وتوفر حجرة تفاعل من الفولاذ المقاوم للصدأ، وتكوينًا متعدد النوافذ (متوافقًا مع تحويل فورييه للأشعة تحت الحمراء أو الأشعة فوق البنفسجية فيس)، وتدعم بيئة فراغ عالية تصل إلى 133 كيلو باسكال. بشكل عام، أصبحت ملحقات الوسائط ودرجات الحرارة المنخفضة في الموقع أداةً مهمةً لتحليل المواد في الموقع، وذلك بفضل التحكم الدقيق في درجة الحرارة، وبيئة الفراغ، وتصميم النوافذ المتوافق مع مختلف الأجهزة. وتلعب هذه الملحقات دورًا لا غنى عنه في دراسة هياكل البلورات منخفضة الحرارة واستكشاف آليات التفاعل الحفزي.
لفهم تغيرات البنية البلورية للعينات أثناء التسخين بدرجات حرارة عالية، وتغيرات الذوبان المتبادل للمواد المختلفة أثناء التسخين بدرجات حرارة عالية. يُعدّ التثبيت بدرجات حرارة عالية في الموقع جهازًا تجريبيًا يُستخدم لتوصيف المواد في الموقع تحت ظروف درجات حرارة عالية، ويُستخدم بشكل رئيسي لدراسة العمليات الديناميكية، مثل تغيرات البنية البلورية، والتحولات الطورية، والتفاعلات الكيميائية للمواد أثناء التسخين بدرجات حرارة عالية. فيما يلي مقدمة مفصلة من حيث المعايير التقنية، وسيناريوهات التطبيق، والاحتياطات: 1. المعايير الفنية للملحقات عالية الحرارة في الموقع 1. نطاق درجة حرارة المرفقات عالية الحرارة في الموقع بيئة الغاز الخامل/الفراغ: يمكن أن تصل درجة الحرارة القصوى إلى 1600 درجة مئوية. البيئة القياسية: درجة حرارة الغرفة تصل إلى 1200 درجة مئوية (كما هو موضح في ملحق تي دي-3500 حيود الأشعة السينية). 2. دقة التحكم في درجة حرارة الملحقات ذات درجة الحرارة العالية في الموقع: عادة ± 0.5 ℃ (مثل الملحقات ذات درجة الحرارة العالية في الموقع)، ودقة بعض المعدات فوق 1000 ℃ هي ± 0.5 ℃. 3. مواد النوافذ وطرق التبريد للملحقات عالية الحرارة في الموقع مادة النافذة: فيلم البوليستر (مقاوم لدرجة الحرارة تصل إلى 400 درجة مئوية) أو ورقة البريليوم (سمك 0.1 مم)، المستخدمة لاختراق الأشعة السينية. طريقة التبريد: يضمن تبريد دورة الماء منزوع الأيونات التشغيل المستقر للمعدات في ظل ظروف درجات الحرارة العالية. 4. التحكم في الغلاف الجوي والضغط للملحقات ذات درجة الحرارة العالية في الموقع: يدعم الغازات الخاملة (مثل أر وN₂) والفراغ أو البيئات الجوية، ويمكن لبعض الموديلات أن تتحمل ضغوطًا أقل من 10 بار. يمكن تعديل معدل تدفق الغاز الجوي (0.7-2.5 لتر/دقيقة)، وهو مناسب لبيئات الغاز المسببة للتآكل. ثانيًا، سيناريوهات تطبيق المرفقات ذات درجة الحرارة العالية في الموقع 1. البحث في المواد المتعلقة بالملحقات ذات درجة الحرارة العالية في الموقع تحليل التغيرات في البنية البلورية (مثل انتقال طور البلاتين) وعمليات انتقال الطور (مثل الانصهار والتسامي) عند درجات حرارة عالية. دراسة التفاعلات الكيميائية للمواد عند درجات حرارة عالية، مثل الذوبان والأكسدة. 2. قدرة المعدات على التكيف مع المرفقات ذات درجات الحرارة العالية في الموقع يستخدم بشكل أساسي في أجهزة قياس حيود الأشعة السينية (حيود الأشعة السينية)، مثل تي دي-3500 وTD-3700 وما إلى ذلك. ويمكن استخدامه أيضًا لاختبار الشد في الموقع باستخدام المجهر الإلكتروني الماسح (مجهر المسح الإلكتروني)، مع الحاجة إلى توصيلات شفة مخصصة. ثالثًا، احتياطات استخدام الملحقات عالية الحرارة في الموقع 1. متطلبات العينة للملحقات عالية الحرارة في الموقع من الضروري اختبار الثبات الكيميائي للعينة في نطاق درجة الحرارة المستهدفة مسبقًا لتجنب تحللها إلى أحماض/قواعد قوية أو روابط سيراميكية. يجب أن يتوافق شكل العينة مع متطلبات التركيب (مثل السُمك 0.5-4.5 مم، والقطر 20 مم). 2. إجراءات التشغيل التجريبية للملحقات عالية الحرارة في الموقع يجب التحكم في معدل التسخين (مثلاً، الحد الأقصى ٢٠٠ درجة مئوية/دقيقة عند ١٠٠ درجة مئوية) لتجنب ارتفاع درجة الحرارة وتلف الجهاز. بعد التجربة، يجب تبريد العينة إلى درجة حرارة الغرفة لمنع أي تلف هيكلي.
1. الوظائف الأساسية وسيناريوهات التطبيق لملحقات البطارية الأصلية الموقع الوظيفي لملحقات البطارية الأصلية: 1. تنفيذ الاختبارات في الوقت الحقيقي أثناء عمليات شحن البطارية وتفريغها (مثل حيود الأشعة السينية والمراقبة البصرية وما إلى ذلك) لتجنب فقدان البيانات أو تلوث العينة الناجم عن التفكيك التقليدي. 2. محاكاة بيئة عمل البطاريات الحقيقية، ودعم التحكم في درجة الحرارة، وإضافة المنحل بالكهرباء، وضمان الختم. سيناريوهات التطبيق النموذجية لملحقات البطارية الأصلية: 1. اختبار حيود الأشعة السينية في الموقع: تحليل التغيرات في الطور البلوري لمواد الأقطاب الكهربائية (مثل ليثيوم فيبو 4) أثناء عمليات الشحن والتفريغ. 2. المراقبة البصرية في الموقع: مراقبة تفاعل سطح القطب من خلال نافذة البريليوم (فيلم البوليستر). 3. فحص الإنتاجية العالية: يدعم أبحاث أداء البطارية في ظل ظروف متعددة (درجة الحرارة والضغط والإلكتروليت). 4. يستخدم على نطاق واسع في الأنظمة الكهروكيميائية التي تحتوي على الكربون والأكسجين والنيتروجين والكبريت والمجمعات المعدنية المضمنة وما إلى ذلك. 2. التركيب الهيكلي وخصائص المواد لملحقات البطارية الأصلية 1. المكونات الأساسية لملحقات البطارية الأصلية: غطاء العزل السفلي: مصنوع في الغالب من مادة السيراميك الألومينا أو مادة البولي تترافلوروإيثيلين، بما في ذلك غرفة التثبيت وقناة تدفق سائل التبريد، ودعم التحكم في درجة الحرارة. الغطاء الموصل العلوي: مصمم بفتحات مرورية، ويتم تثبيته على الغطاء العازل السفلي لتشكيل مسار التيار. القطب السفلي: يشمل اللوحة العلوية وعمود الدعم، مثبت بواسطة ضغط زنبرك الفراشة، مما يبسط عملية التجميع. نافذة البريليوم (فيلم البوليستر): القطر 15 مم (قابلة للتخصيص)، السمك 0.1 مم (قابلة للتخصيص)، تستخدم لاختراق الأشعة السينية أو المراقبة البصرية. 2.التحسين الفني لملحقات البطارية الأصلية: التجميع الرسمي: يحل محل الطرق المقلوبة التقليدية، ويبسط عملية التشغيل، ويقلل من تأثير الضغط على المواد الفاصلة والقطب الموجب. التبريد والتدفئة: يدمج غطاء العزل السفلي قناة سائل التبريد أو خط أنابيب سلك المقاومة، مما يدعم التحكم في درجة الحرارة حتى -400 درجة مئوية. تصميم الختم: يضغط زنبرك الفراشة ويثبت القطب السفلي، ويتعاون مع تدفق الهواء في مقعد التثبيت للنفخ ومنع تكون الصقيع والجليد. ثالثًا، المزايا التقنية لملحقات البطارية الأصلية 1. التشغيل المريح لملحقات البطارية الأصلية: يقلل الهيكل الرسمي من وقت التشغيل داخل صندوق القفازات ويقلل من تعقيد التجميع. يؤدي التصميم المعياري للمكونات (مثل نوافذ البريليوم القابلة للاستبدال وأكمام العزل) إلى تحسين كفاءة الصيانة. 2. معايير الأداء: نطاق الاختبار: نطاق درجة الحرارة 0.5-160 درجة مئوية، ومقاومة درجة الحرارة تصل إلى 400 درجة مئوية. الختم: يدعم التخزين المستقر طويل الأمد للإلكتروليت لتجنب التسرب. التوافق: مناسب لأجهزة قياس حيود الأشعة السينية والمعدات الأخرى.
1. الوظائف والتطبيقات الرئيسية لملحقات الألياف: ملحقات الألياف لجهاز حيود الأشعة السينية: باستخدام طريقة حيود الأشعة السينية (النقل)، يتم اختبار اتجاه وبنية البلورة للعينة من خلال تحليل التبلور وعرض نصف الذروة والبيانات الأخرى للألياف. ملحقات ألياف مطياف الأشعة تحت الحمراء بتحويل فورييه: تشمل المجهر، وجهاز الانعكاس المنتشر، وجهاز الانعكاس الكلي المخفف (ATR)، وغيرها من الملحقات، المستخدمة لتحديد تركيب الألياف، وتحديد نسبة المزج، وتحليل الألياف الفردية، وغيرها. على سبيل المثال، يمكن للأشعة تحت الحمراء الدقيقة تحديد ألياف ثنائية المكونات، وملحقات ATR مناسبة لتحليل بنية السطح دون الحاجة إلى تحضير العينات. 2. الأنواع والخصائص الشائعة لملحقات الألياف: ملحقات خاصة بجهاز حيود الأشعة السينية: مثل ملحقات حيود الزاوية الصغيرة، وملحقات الأغشية الرقيقة الضوئية المتوازية، وملحقات درجات الحرارة العالية/المتوسطة المنخفضة في الموقع، وغيرها، وهي مناسبة لمتطلبات الاختبار المختلفة. تدعم بعض الأجهزة وظائف مثل مغيرات العينات التلقائية وطاولات العينات الدوارة لتحسين كفاءة الاختبار. ملحقات مطياف الأشعة تحت الحمراء: بما في ذلك أدوات أخذ العينات المنقولة (مثل جهاز ضغط بروميد البوتاسيوم)، وملحقات الأشعة تحت الحمراء الدقيقة (لتحليل الألياف الفردية)، وهياكل الانعكاس المنتشرة (المناسبة للألياف المعتمة)، وملحقات ATR (للاختبار السريع غير المدمر)، إلخ. 3. سيناريوهات التطبيق النموذجية لملحقات الألياف: البحث المادي: تحليل البنية البلورية والتوجه الجزيئي للألياف الطبيعية (القطن والكتان وغيرها) والألياف الكيميائية (البوليستر والأكريليك وغيرها). فحص الجودة الصناعية: يستخدم لتحديد نسبة خلط المنسوجات وتحسين تكنولوجيا معالجة الألياف (مثل مراقبة اتجاه الشد). مجال البحث: دراسة ازدواجية لون البوليمرات، واتجاه تمدد المنطقة الدقيقة للألياف، وما إلى ذلك. باختصار، تُعدّ ملحقات الألياف أدواتٍ أساسيةً في تحليل المواد واختبار الألياف، ويعتمد تطويرها على التطورات في تكنولوجيا الأجهزة (مثل حيود الأشعة السينية وFTIR) والابتكار في تصميم الملحقات. ويعتمد اختيار الملحقات على متطلبات الاختبار (مثل بنية البلورة، وتحديد التركيب) وطراز الجهاز.
يتم استخدام ملحق القياس المتكامل متعدد الوظائف لتحليل الأفلام على الألواح والكتل والركائز، ويمكنه إجراء اختبارات مثل اكتشاف طور البلورة والتوجيه والملمس والإجهاد والبنية داخل المستوى للأفلام الرقيقة. الخصائص الوظيفية لملحقات القياس المتكاملة متعددة الوظائف: إجراء اختبار الرسم التخطيطي القطبي باستخدام طرق النقل أو الانعكاس؛ يمكن إجراء اختبار الإجهاد باستخدام طريقة الإمالة الموازية أو طريقة الإمالة نفسها؛ اختبار الأغشية الرقيقة (دوران العينات في المستوى) مجالات تطبيق ملحقات القياس المتكاملة متعددة الوظائف: تقييم هياكل التجميع المعدنية مثل الصفائح المدلفنة؛ تقييم التوجه السيراميكي؛ تقييم اتجاه أولوية البلورة في عينات الأغشية الرقيقة؛ اختبار الإجهاد المتبقي لمختلف المواد المعدنية والسيراميكية (تقييم مقاومة التآكل ومقاومة القطع وما إلى ذلك)؛ اختبار الإجهاد المتبقي للأفلام متعددة الطبقات (تقييم تقشير الفيلم، وما إلى ذلك)؛ تحليل الأكسدة السطحية وأغشية النتريد على المواد الفائقة التوصيل ذات درجات الحرارة العالية مثل الأغشية الرقيقة والألواح المعدنية؛ الزجاج سي، تحليل الأفلام متعددة الطبقات على ركائز معدنية (الأفلام الرقيقة المغناطيسية، أفلام تصلب السطح المعدني، وما إلى ذلك)؛ تحليل مواد الطلاء الكهربائي مثل المواد الجزيئية الكبيرة والورق والعدسات. المواصفات الفنية لملحقات القياس المتكاملة متعددة الوظائف: الحد الأدنى لمسافة خطوة المحور ألفا (الميل): 0.001 درجة/خطوة، النطاق الديناميكي: - 45 درجة - 90 درجة الحد الأدنى لخطوة المحور β (الدوران): 0.001 درجة/خطوة، النطاق الديناميكي: 0 درجة -360 درجة الحد الأدنى لمسافة الخطوة على المحور z: 0.001 درجة/خطوة، النطاق الديناميكي: 0-10 مم حجم العينة: الحد الأقصى للقطر 100 مم، سمك قابل للتعديل
في جهاز حيود الأشعة السينية، تُعدّ ملحقات القياس المتكاملة متعددة الوظائف عنصرًا أساسيًا يُعزز وظائف الجهاز ومرونته بشكل كبير. يُستخدم هذا الجهاز لتحليل الأغشية على الألواح والكتل والركائز، ويُمكّن من إجراء اختبارات مثل كشف طور البلورة، والاتجاه، والملمس، والإجهاد، والبنية المستوية للأغشية الرقيقة. نظرة عامة أساسية على ملحقات القياس المتكاملة متعددة الوظائف: التعريف: هو مصطلح عام لسلسلة من الأجهزة أو الوحدات الإضافية المستخدمة في جهاز حيود الأشعة السينية لتوسيع وظائف الجهاز وتحسين دقة القياس وكفاءته. الغرض: تهدف هذه المرفقات إلى تمكين جهاز قياس حيود الأشعة السينية من تلبية مجموعة أوسع من الاحتياجات التجريبية وتوفير معلومات أكثر شمولاً ودقة حول بنية المواد. الخصائص الوظيفية لملحقات القياس المتكاملة متعددة الوظائف: إجراء اختبار الرسم التخطيطي القطبي باستخدام طرق النقل أو الانعكاس؛ يمكن إجراء اختبار الإجهاد باستخدام طريقة الإمالة الموازية أو طريقة الإمالة نفسها؛ اختبار الفيلم الرقيق (دوران العينة في المستوى). الخصائص التقنية لملحقات القياس المتكاملة متعددة الوظائف: الدقة العالية: تستخدم عادةً تكنولوجيا الاستشعار المتقدمة وأنظمة التحكم لضمان الدقة العالية وإمكانية تكرار القياسات. الأتمتة: تدعم العديد من المرفقات العمليات الآلية ويمكن دمجها بسلاسة مع مضيف حيود الأشعة السينية لتحقيق قياس بنقرة واحدة. التصميم المعياري: يسهل على المستخدمين اختيار ودمج وحدات الملحقات المختلفة وفقًا لاحتياجاتهم الفعلية. مجالات تطبيق ملحقات القياس المتكاملة متعددة الوظائف: تستخدم على نطاق واسع في مجالات مثل علم المواد والفيزياء والكيمياء والأحياء والجيولوجيا؛ تقييم هياكل التجميع المعدنية مثل الصفائح المدلفنة؛ تقييم التوجه السيراميكي؛ تقييم اتجاه أولوية البلورة في عينات الأغشية الرقيقة؛ اختبار الإجهاد المتبقي لمختلف المواد المعدنية والسيراميكية (تقييم مقاومة التآكل ومقاومة القطع وما إلى ذلك)؛ اختبار الإجهاد المتبقي للأفلام متعددة الطبقات (تقييم تقشير الفيلم، وما إلى ذلك)؛ تحليل الأكسدة السطحية وأغشية النتريد على المواد الفائقة التوصيل ذات درجات الحرارة العالية مثل الأغشية الرقيقة والألواح المعدنية؛ الزجاج سي، تحليل الأفلام متعددة الطبقات على ركائز معدنية (الأفلام الرقيقة المغناطيسية، وأفلام تصلب السطح المعدني، وما إلى ذلك)؛ تحليل مواد الطلاء الكهربائي مثل المواد الجزيئية الكبيرة والورق والعدسات. تُعدّ ملحقات القياس المتكاملة متعددة الوظائف في جهاز حيود الأشعة السينية ركيزةً أساسيةً لتحسين أداء الجهاز. فهي لا تُحسّن وظائف الجهاز فحسب، بل تُحسّن أيضًا دقة وكفاءة القياس، مُوفرةً للباحثين أساليب تحليل مواد أكثر شمولًا وعمقًا. ومع التطور التكنولوجي المستمر، ستواصل هذه الملحقات لعب دورٍ هام في تعزيز البحث العلمي في المجالات ذات الصلة، وتحقيق المزيد من الإنجازات.