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采用手持式 Agilent 4100 ExoScan FTIR 检测金属表面的痕量污染物 确保金属表面洁净度，使其附着力最大 应用简报 作者： John Seelenbinder 安捷伦科技， 康涅狄格州，美国 摘要 为实现金属表面的高效胶粘 ，要求金属表面要高度清洁。使用带掠角探头的 4100 ExoScan FTIR 可以实现金属表面清洁度的现场鉴定和定量分析。金属被清 洁以后，可以使用分析器检测金属上是否存在有机和无机污染物。即使是很少量 的污染也可以严重降低粘合强度，而高灵敏度的 4100 ExoScan 可以检测到痕量 级别的污染物。 前言 掠角反射 相同材质或不同材质的材料可以通过粘合剂连接在一起。通 采用红外光谱测定样品的方法有许多。在所有情况下 ，从 常，粘合材料的强度比单纯连接上的材料的强度更好。此 光源发出的红外光必须与样品相互作用后到达检测器。最 外，应用粘合技术可以使制作的材料元件更牢、更轻，同时 简单的例子是透射模式测定，此时光线直接穿过样品。对 减轻了材料因为使用沉重的机械紧固件而增加的重量，以及 于在反射面上的样品，典型的测量方式是反射- 吸收法 安装紧固件时在材料表面打孔的繁琐工序。 (IRRAS)。使用 IRRAS 时，从光谱仪发射的光线通过样品 虽然粘合剂可以产生非常强的粘合力，但粘合强度的大小 后即从金属表面返回再次穿过样品后，到达检测器。描述 却取决于两个待粘合表面的清洁度。在被污染的表面使用 样品 IRRAS 分析的图解见图 1。 粘合剂只会粘合污染物，两个基体间的粘合作用却很弱。 对于一些应用，即使痕量的污染物也会严重降低表面的粘 合强度。 为了确保待粘合表面不含杂质 ，已针对关键的粘合应用开 发了大量的清洁方法。结果表明，清洁程序哪怕出现很小 的偏差，也会产生不合格的粘接。为保证粘接的牢固，金 图 1. 样品在掠角反射（红色线）和镜面反射（蓝色线）两种模式下的反射吸收示 属表面应该在使用粘合剂前，需要分析检测其清洁度。理 意图，其中掠角反射模式测试污染物的光程更长。 想的测试技术应该是无损的、可以对污染物进行定性和定 根据比尔定律 （吸光度=摩尔吸光系数∗浓度∗光程）可知， 量分析，并能在现场进行测定，这种技术还必须对痕量污 吸光度的强度与样品的浓度和光程呈正比。在反射吸收测试 染物具有足够的灵敏度。 中，可以通过增大入射角的角度来增加光程。如果入射角超 红外 (IR) 光谱法是一种无损检测方法，它可以对金属表面 过 75 度，则称为掠角反射测定。从图 1 中可以看出，45 度 上的许多污染物进行定性和定量分析。所有有机化学品和 镜面反射模式（典型的镜面反射测量）与 80 度掠角反射模 许多无机化学品都可以用红外测定。当使用红外主机外接 式的光程差异。除了光程增加外，与典型的镜面反