Detection of trace contamination on metal surfaces using the handheld Agilent 4100 ExoScan FTIR

Význam tématu

Adhezivní spoje při skládání kovových povrchů vyžadují extrémně čisté podklady, neboť i stopové množství kontaminantů může výrazně snížit pevnost spoje.

Cíle a přehled studie

Cílem aplikace bylo demonstrovat použití mobilního FTIR přístroje Agilent 4100 ExoScan s grazing angle rozhraním pro rychlou detekci, identifikaci a kvantifikaci organických a některých anorganických znečištění na kovových površích přímo v terénu.

Použitá metodika a instrumentace

Pro měření se využívá infračervené odrazové spektroskopie při šikmém úhlu (IRRAS grazing angle), která díky prodloužené dráze záření zvyšuje citlivost. Instrumentace:

• Spektrometr: Agilent 4100 ExoScan FTIR
• Vzorkovací rozhraní: grazing angle (82°), specular reflectance (45°), ATR
• Sběr dat: rozlišení 8 cm⁻¹, 32 skenů, doba sběru ~10 s
• Přenosný provoz bez přímého napájení, ovládání na PDA, možnost exportu dat do PC

Hlavní výsledky a diskuse

Na hliníkových vzorcích s naneseným silikonovým uvolňovačem (Frekote) v koncentracích 1,6–8,8 μg/cm² bylo dosaženo lineární kalibrace pásu při 1265 cm⁻¹ s korelací R²=0,997. Limit detekce vypočítaný na základě šumu pozadí činil 0,17 μg/cm². Rozlišení spekter umožnilo jednoznačnou diferenciaci mezi hydrokarbonovými oleji a silikony.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda nabízí:

• Rychlou, neinvazivní a citlivou kontrolu čistoty povrchů přímo v terénu
• Jednoznačnou klasifikaci výsledků (zelená/žlutá/červená) pro okamžité rozhodnutí o dalším postupu
• Možnost nasazení v průmyslové výrobě a údržbě pro zajištění kvality před adhezivním lepením

Budoucí trendy a možnosti využití

Dále se předpokládá rozšíření aplikace na různé kovové i nekovové substráty, vývoj kvantitativních metod pro další typy kontaminantů a integrace s automatizovanými kontrolními systémy ve výrobních procesech.

Závěr

Přenosný FTIR přístroj Agilent 4100 ExoScan s grazing angle rozhraním poskytuje vysokou citlivost a spolehlivost pro ověření čistoty kovových povrchů před lepením a zajišťuje konzistentní kvalitu adhezních spojů i v náročných provozních podmínkách.