文章核心观点 - 德国耐驰公司通过推出智能化热分析解决方案,正在将差示扫描量热仪(DSC)和热重分析仪(TGA)等专业表征工具从“专家工具”转变为“普惠技术”,旨在显著降低生物基材料等领域的研发门槛并提升效率 [4][9][48] 热分析的传统挑战 - 传统热分析从测试到应用存在“三道坎”:操作复杂、数据处理耗时、结果解读困难 [8] - 操作复杂:传统测试需设置参数、仪器校正等环节,对操作人员要求至少具备本科相关专业水平 [8] - 数据处理耗时:一条DSC曲线的手动分析,熟练人员需15-20分钟;一个项目几十上百条曲线,数据处理耗时几天 [8] - 结果解读困难:研究人员拿到数据后,判断材料成分和建立工艺关联仍需查阅大量文献或依赖专家经验 [8] 智能化解决方案的核心场景 - 场景一:新手操作——“5分钟学会DSC” - 通过DSC内置的SmartMode功能,将操作流程模块化,用户选择预设测试方法后,系统自动调用参数模板 [12] - 测量向导逐步引导用户完成样品信息输入、温度范围设置,输入错误时界面显示红色,正确时显示绿色 [15] - 场景二:日常分析——“告别手动计算” - 通过AutoEvaluation功能,基于人工智能算法自动识别DSC曲线中的热效应特征(如玻璃化转变、熔融),并自动计算峰值、起始温度、峰面积等参数 [18] - 精度对比:对12条DSC曲线测试,自动分析与手动分析的温度差异≤1℃,其中玻璃化转变温度差异0.7℃,冷结晶温度差异0℃,熔融温度差异1℃ [21][23] - 用户可将自动分析结果与手动分析比对,不满意仍可手动修改,AI算法优于传统的“宏命令”方式 [25] - 场景三:复杂鉴定——“材料成分‘一键识别’” - 提供两层解决方案:Identify解决“这是什么”(定性),Proteus解决“有多少”(定量) [26] - Identify功能:将测试曲线与数据库参考曲线进行纯数学比对并给出相似度,是热分析领域唯一具备检索与聚类功能的工具 [27][29][32] - 案例:成功识别PP/LDPE混合物,主成分聚丙烯(PP)相似度99.72% [31][33] - Proteus功能:进行定量分析 - 案例:对包含LDPE、HDPE、PP、LLDPE的四组分混合物进行定量分析,系统给出的结果与实际成分高度吻合 [35][37] 智能化工具的实战价值 - 价值不仅在于降低操作门槛,更在于解决实际生产中的质量控制难题 [38] - 传统质量控制方法依赖具体的特征值(如峰值温度),但对于复杂曲线,这些特征值难以量化且设定标准困难 [39] - 新思路:通过Identify的“匹配”功能进行“聚类”质量控制 [39] - 操作步骤:将合格与不合格样品的DSC曲线分别建类,测试新批次后,系统自动计算其与“合格类”的相似度并基于设定阈值(如99%)自动判定质量 [45] - 核心优势:无需依赖具体特征值数字,仅通过相似度比较即可快速判定材料批次质量 [46] - 在失效分析场景中,系统能够自动识别问题批次,帮助企业快速定位质量问题 [47] 行业展望与公司背景 - 展望:当智能化工具将门槛降至“零基础”,热分析正从“专家工具”变成“普惠技术”,这代表着行业研发模式的变革 [4][48] - 基于云计算的智能识别服务计划在明年正式推出,用户登录云端平台上传测试曲线,系统即可自动给出材料成分及占比分析结果 [48] - 非专业背景技术员也能在5分钟内完成DSC测试,材料成分识别从“查文献”变成“上传曲线”,将提升生物基材料研发效率 [49] - 公司背景:德国耐驰集团成立于1873年,已有超过150年历史,是热分析技术的奠基者与全球市场领导者,在热分析、流变学等领域提供顶尖仪器解决方案 [49]
材料表征提速:DSC门槛降至"零基础",研发效率能提升多少?
DT新材料·2025-12-18 22:13