人們對(duì)核磁共振（Nuclear Magnetic Resonance，NMR）作為現(xiàn)代醫(yī)學(xué)成像檢查的重要手段并不陌生，但對(duì)其在科學(xué)分析的結(jié)構(gòu)研究和材料表征中的運(yùn)用就知之甚少。其實(shí)，這項(xiàng)技術(shù)在粉體工業(yè)中已有不俗表現(xiàn)。

一、原理科普

核磁共振是磁矩不為零的原子核，在外磁場(chǎng)作用下，同一軌道中自旋不同的電子能量不同導(dǎo)致了原子光譜的分裂，共振吸收某一定頻率的射頻輻射的物理過(guò)程。無(wú)論外磁場(chǎng)或高（強(qiáng)）或低（弱），原子核自旋光譜都會(huì)出現(xiàn)分裂，但高場(chǎng)核磁具有高靈敏度、高分辨率、高信噪比，但是對(duì)樣品均勻度要求高，液體需要去離子化，固體需要是粉末狀，而且儀器費(fèi)用昂貴，安裝需要專(zhuān)用場(chǎng)地，需要屏蔽設(shè)施，儀器需要液氮或液氦冷卻，后續(xù)維護(hù)成本非常高；低場(chǎng)核磁則使用永磁體，設(shè)備小型化，靈活易于移動(dòng)，維護(hù)簡(jiǎn)單，易與其他設(shè)備或配件整合，滿(mǎn)足在線高通量測(cè)試要求。

綜上，高場(chǎng)核磁共振主要用于測(cè)試分子化學(xué)結(jié)構(gòu)，通過(guò)化學(xué)位移得到分子內(nèi)部結(jié)構(gòu)信息，研究領(lǐng)域?qū)傥⒂^領(lǐng)域（分子內(nèi)部）；低場(chǎng)核磁共振主要用于測(cè)試分子與分子之間的動(dòng)力學(xué)信息，通過(guò)弛豫時(shí)間（即系統(tǒng)的某種變量由暫態(tài)趨于某種定態(tài)所需要的時(shí)間）得到分子運(yùn)動(dòng)信息。低場(chǎng)核磁共振研究領(lǐng)域?qū)賮單⒂^領(lǐng)域（分子之間），可測(cè)定玻璃態(tài)轉(zhuǎn)化溫度、高分子材料交聯(lián)密度、造影劑弛豫率、孔徑分布及孔隙度等。

二、應(yīng)用案例（CMP拋光液）

CMP拋光是半導(dǎo)體晶圓制造的必備流程之一，對(duì)高精度、高性能晶圓制造至關(guān)重要。拋光液的主要成分是研磨顆粒，PH值調(diào)節(jié)劑，氧化劑，分散劑，其對(duì)顆粒的尺寸及其在溶液中的分散性都有著極其嚴(yán)苛的要求。低場(chǎng)核磁則利用弛豫技術(shù)區(qū)分出納米顆粒與溶劑的固液界面間那一層薄薄的表面溶劑分子，從而推導(dǎo)出溶劑覆蓋在顆粒表面的比表面積，從而評(píng)價(jià)例如拋光液的這類(lèi)懸浮液樣品的分散性。

有人會(huì)說(shuō)，傳統(tǒng)的氮?dú)馕椒椒ㄍ瑯涌梢詼y(cè)量比表面積。當(dāng)然可以，但是在實(shí)際的研發(fā)與生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)就算確保了研磨顆粒的比表面積穩(wěn)定還是會(huì)發(fā)生拋光液性能不穩(wěn)定的情況，這種情況很可能是研磨顆粒在溶劑中發(fā)生團(tuán)聚，從而發(fā)生了尺寸上的變化而導(dǎo)致最終研磨性能問(wèn)題。而核磁技術(shù)正是因?yàn)榻鉀Q了溶液體系里顆粒的分散性而被廣泛應(yīng)用于CMP拋光液的研發(fā)與生產(chǎn)控制中。

除了半導(dǎo)體CMP拋光液，還有國(guó)家大力扶持的新能源電池漿料，光伏產(chǎn)業(yè)的導(dǎo)電銀漿，石墨烯漿料，電子漿料等新材料都非常適合采用核磁技術(shù)來(lái)研究其分散性穩(wěn)定性。

三、核磁共振顆粒表面特性分析儀

1、產(chǎn)品特點(diǎn)

該產(chǎn)品采用一體式設(shè)計(jì)，重量輕方便移動(dòng)，標(biāo)準(zhǔn)15mm試管適用于各種形態(tài)樣品測(cè)試；測(cè)試迅速，3min完成一次測(cè)試；樣品無(wú)需預(yù)處理，方便快捷；測(cè)試結(jié)果穩(wěn)定可靠；適用性廣，任何大小任何形狀的顆粒、及高濃度和高粘度樣品均可測(cè)試。

2、主要參數(shù)

樣品最大尺寸：?8.5mm*H20mm；磁場(chǎng)強(qiáng)度：0.5 Tesla；

3、應(yīng)用范圍

懸浮液體系顆粒比表面積；粒子分散性、穩(wěn)定性評(píng)估；顆粒與介質(zhì)之間親和性評(píng)價(jià)；粉體質(zhì)量控制、分散工藝研究；PS/ABS中的油和橡膠含量；交聯(lián)高分子交聯(lián)度；硫或化學(xué)粉末中油含量的測(cè)定；表面活性劑含量分析。

關(guān)于紐邁分析

蘇州紐邁分析儀器股份有限公司專(zhuān)注于“低場(chǎng)核磁共振”技術(shù)開(kāi)發(fā)、設(shè)備制造與應(yīng)用推廣，具備強(qiáng)大的研發(fā)能力、完整的制造和成熟的運(yùn)營(yíng)體系，是國(guó)家高新技術(shù)企業(yè)。經(jīng)過(guò)十多年的發(fā)展，蘇州紐邁分析儀器股份有限公司（紐邁分析）獨(dú)立自主開(kāi)發(fā)的多款低場(chǎng)核磁共振儀器打破了國(guó)外進(jìn)口設(shè)備的壟斷，已成功的應(yīng)用于能源巖土、食品農(nóng)業(yè)、生命科學(xué)、材料與教學(xué)等領(lǐng)域，獲得業(yè)界的一致認(rèn)可，取得多項(xiàng)國(guó)家獎(jiǎng)項(xiàng)和資質(zhì)認(rèn)證。經(jīng)過(guò)不斷的技術(shù)積累與應(yīng)用創(chuàng)新開(kāi)拓，紐邁分析已迅速成長(zhǎng)為一家注重人才、注重創(chuàng)新、注重發(fā)展的新三板上市高科技企業(yè)。

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