红外吸收性能检测

北检院检测中心  |  完成测试:  |  2026-03-17  

本检测系统介绍了红外吸收性能检测的核心内容,涵盖检测项目、范围、方法与仪器设备。文章详细列举了十个关键检测项目及其定义,十个主要应用领域,十种常用检测技术原理,以及十类核心仪器设备的功能。内容旨在为材料科学、环境监测、化工生产等领域的专业人员提供全面的技术参考。

注意:因业务调整,暂不接受个人委托测试望见谅。

检测项目

透射率:指特定波长的红外光穿过样品后,透射光强与入射光强的比值,是衡量材料对红外光透明程度的核心指标。

吸收率:表示样品对入射红外光能量的吸收比例,直接反映材料吸收红外辐射的能力。

反射率:测量样品表面反射的红外光强度与入射光强度的比值,用于分析表面涂层、薄膜等特性。

吸光度:根据朗伯-比尔定律计算得到的光密度值,与样品中吸光物质的浓度和厚度成正比,是定量分析的基础。

特征吸收峰位置:识别红外光谱中吸收峰对应的波数或波长,用于确定样品中存在的特定化学键或官能团。

特征吸收峰强度:测量特征吸收峰的峰值高度或面积,可用于对特定组分进行半定量或定量分析。

光谱带宽:评估材料对特定红外波段(如近红外、中红外、远红外)的整体吸收或透过特性。

发射率:在热辐射条件下,测量材料表面红外辐射能力与同温度黑体辐射能力的比值。

光学常数(折射率与消光系数):通过光谱分析推导出材料的复折射率,用于深入理解材料的光学性质。

热辐射特性:综合评估材料在受热状态下,其红外吸收、发射与透射行为随温度变化的规律。

检测范围

高分子聚合物材料:如塑料、橡胶、纤维等,用于分析其化学结构、添加剂种类及老化程度。

无机非金属材料:包括玻璃、陶瓷、矿物等,研究其晶格振动、杂质成分及表面改性效果。

金属氧化物与半导体材料:检测其载流子吸收、声子模式等,用于光电性能评估。

功能性薄膜与涂层:如增透膜、反射膜、隐身涂层等,评价其在红外波段的特定光学性能。

气体与大气成分:监测环境中CO2、CH4等温室气体以及工业废气中有害气体的浓度。

液体与溶液:分析有机溶剂、水溶液中的溶质成分、浓度及分子间相互作用。

药品与活性成分:用于药物晶型鉴别、原料药纯度分析及制剂中辅料检测。

食品与农产品:快速无损检测水分、脂肪、蛋白质、糖类等主要成分的含量。

生物组织与医学样本:研究蛋白质构象、细胞组织病理变化等,应用于医学诊断。

能源材料:如太阳能电池吸收层、隔热保温材料、相变材料等的红外热管理性能评估。

检测方法

透射光谱法:将红外光束直接穿过样品,测量透射光谱,适用于透明或半透明的均匀固体、液体和气体样品。

衰减全反射法(ATR):利用全反射产生的倏逝波对样品表面进行吸收测量,无需复杂制样,特别适合固体、粘稠液体及薄膜。

漫反射光谱法(DRIFTS):测量粉末或粗糙表面样品对红外光的漫反射信号,常用于催化剂、矿物粉末等分析。

镜面反射光谱法:测量光滑表面(如金属镀层)的镜面反射光,用于分析薄膜厚度和光学常数。

光声光谱法(PAS):检测样品吸收调制光后产生的热信号(声波),对强散射、不透明或深色样品有独特优势。

发射光谱法:直接测量样品自身热辐射产生的红外光谱,用于遥感、高温材料及发射率测量。

傅里叶变换红外光谱法(FTIR):基于干涉仪和傅里叶变换技术的核心方法,具有高光通量、高分辨率和快速扫描的优点。

时间分辨红外光谱法:利用脉冲光源,研究快速反应过程中瞬态中间体的红外光谱,用于动力学分析。

显微红外光谱法:将显微镜与红外光谱仪联用,可实现微米尺度区域的红外光谱分析与化学成像。

在线/过程红外光谱法:通过光纤探头或流通池将红外光谱技术集成到生产流程中,实现实时、连续的成分监测与控制。

检测仪器设备

傅里叶变换红外光谱仪(FTIR Spectrometer):现代红外分析的核心设备,由光源、干涉仪、检测器和计算机系统组成,用于获取高精度红外吸收光谱

衰减全反射附件(ATR Accessory):通常配备金刚石、锗或ZnSe晶体棱镜,可与FTIR主机联用,实现样品表面快速无损检测。

漫反射附件(DRIFTS Accessory):集成积分球或椭球镜光学系统,用于收集粉末样品的漫反射光信号。

红外显微镜(IR Microscope):包含光学显微镜、红外物镜及MCT焦平面阵列检测器,用于微区分析和化学成像。

光声光谱检测器(PAS Cell):密闭的样品池与高灵敏度麦克风组成,用于测量光声信号,分析难处理样品。

高温/低温样品池:提供可控的温度环境(从液氮低温到数百摄氏度高温),用于研究材料红外性能的温度依赖性。

气体分析池:具有精确光程长度的密封气室,配备进气出气口,专门用于气体样品的定量分析。

液体流通池:由红外透光窗片(如KBr、CaF2)和固定垫片构成,用于在线监测流动液体或溶液。

偏振器

TDLAS可调谐二极管激光吸收光谱仪

检测流程

线上咨询或者拨打咨询电话;

获取样品信息和检测项目;

支付检测费用并签署委托书;

开展实验,获取相关数据资料;

出具检测报告。

北检(北京)检测技术研究院
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