FTIR量測與實務應用

FTIR量測與實務應用

FTIR傅立葉紅外光譜儀為高分子材料檢測常用設備,在軸承業界之應用領域中,FTIR被廣泛應用在軸承潤滑脂(Grease)之調查上,舉凡:軸承潤滑脂供應商之潤滑脂特性與試驗分析、RD部門之客供新品軸承潤滑脂種類評估、工廠端之軸承潤滑脂進料檢驗等。

圖1. 潤滑脂之組成
如上圖1所示,潤滑脂基本組成為:使其固化之增稠劑(Thickner)與提供潤滑之基礎油(Base Oil),再添加特定需求之添加劑(Additive)。增稠劑依使用溫度可略分為皂基類(如鋰皂基)、聚脲類(如Diurea、Polyurea)與有機類的聚四氟乙烯PTFE等;基礎油則有礦物油與人工合成精煉之酯類、PAO、醚類與氟素油PFAE等。基本上,潤滑脂種類多元且多為C-C、C-H、C-O鍵為基底的高分子聚合物(FTIR傅立葉紅外光譜對應頻率如下表1.所示),除非本身就是潤滑脂製造商,否則僅憑是下游客戶也很難藉FTIR傅立葉紅外光譜圖來解析被測潤滑脂之組成。
鍵結 頻率(cm-1) 特性
O-H 3200~3500 強而廣
N-H 3100~3500 中等
C-H 2850~3100 中偏強
C≡C 2100~2260
C=O 1630~1800
C=C 1600~1680
C-O 1050~1250
表1. 高分子結構單元對應頻率表
下游客戶舉凡像對高更精密這類的軸承經銷商或軸承製造廠而言,進行潤滑脂FTIR傅立葉紅外光譜比對是最務實的應用方式。高更精密特地購入美國知名大廠Thermo Fisher旗下所販售的Nico Summit LITE傅立葉紅外光譜儀,來針對高更精密銷售之軸承,進行其潤滑脂FTIR紅外光譜資料庫的建立(如下圖2所示),其中也包含日本協同油脂KYODO YUSHI販售之MULTEMP SRL、MULTEMP SB-M、RAREMAX SUPER N等,藉以達成潤滑脂進料檢驗之目的,讓客戶理解高更精密對軸承品質監控之堅持及保證。

圖2. FTIR紅外光譜資料庫
在針對軸承組件中非金屬之橡膠、塑膠類部件等高分子材料,如常見之軸承尼龍保持器、軸承橡膠密封蓋等,只要能建立起可辨識之FTIR傅立葉紅外光譜,同樣也能進行材料種類之檢測比對(如圖3所示)。下面例子為某知名廠牌軸承拆解下來的保持器,高更精密取其一小段樣本並置於量測載台上,進行量測比對之結果。

圖3. FTIR檢測比對
總體而言,Nico Summit LITE傅立葉紅外光譜量測儀提供高更精密實現軸承潤滑脂、軸承組件之橡膠件、塑膠件的材質檢測目的外,也預留了多元應用的可行性,例如油品異品混入(如圖4所示)、材料老劣化等,如果各業界先進想更進一步了解FTIR檢測應用或想進行交流的話,高更精密隨時歡迎各位與我方聯繫討論。可致電(03)-363-1230 ,或至與我聯絡留下資訊。

圖4. 異品混入