[发明专利]一种基于红外光谱主成分分析的鉴别有机涂层成分的方法

权利要求书

1.一种基于红外光谱主成分分析的鉴别有机涂层成分的方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1、制备标准涂层：

将输变电设备设计涂层的底漆、中间漆和面漆在镀锌钢板上涂刷，制备7种类型的涂层样品，分别为：底漆图层样品、中间漆图层样品、面漆图层样品、底漆+中间漆图层样品、底漆+面漆图层样品、中间漆+面漆图层样品、底漆+中间漆+面漆图层样品，分别用：B1、B2、B3、B1+B2、B1+B3、B2+B3、B1+B2+B3表示，每种类型的涂层制备n个样品，n不小于8；

步骤2、将制备好的标准涂层测定红外光谱；

步骤3、利用Matlab软件对每种涂层的n个样品共7*n个样品的红外光谱数据作为建立主成分分析模型样本集，计算步骤如下：

1)矩阵前处理：

2)计算漆膜红外的协方差矩阵C：

3)计算协方差矩阵C的特征值和载荷向量：

根据|C-λE|＝0可得特征值λ_i(i＝1,2,3...,p)与对应的载荷向量u_i(i＝1,2,3...,p)

4)选择主成分：

主成分的得分贡献率a_i的大小代表包含信息量的大小，表示某一主成分的所含信息占全部主成分的所含信息的比例，也可以说是某个特征值占所有特征值之和的比例，其中a_i的表达式为：

步骤4、选取前3种主成分，以3个主成分为坐标轴，绘制主成分空间图；

步骤5、将待测涂层样品按照步骤2制备红外光谱测定样品，并进行红外光谱测量；

步骤6、根据被测漆膜样品在主成分空间的聚集情况判断待涂层是否符合设计要求。

2.根据权利要求1所述的基于红外光谱主成分分析的鉴别有机涂层成分的方法，其特征在于：步骤2的测定方法为：

1)预先将光谱纯溴化钾在烘箱中在120℃下干燥4h，干燥器内冷却、备用；

2)使用刮刀刮取涂层表面直到刮到金属基材，得到涂层粉末；

3)将涂层粉末5mg和溴化钾颗粒0.2克置于玛瑙研钵中研细，将适量混合粉末置于压片磨具中，压制得到半透明的圆片；

4)对压制的原片进行红外光谱测试。

3.根据权利要求2所述的基于红外光谱主成分分析的鉴别有机涂层成分的方法，其特征在于：步骤2的第3分步中施加压力大小为10kpa，施压时间为1分钟。

4.根据权利要求2所述的基于红外光谱主成分分析的鉴别有机涂层成分的方法，其特征在于：步骤2的第4分步在以下条件测定涂层的红外光谱：以空气作参比，温度20±1℃，相对湿度35％～37％，分辨率16cm^-1，光谱波数范围4000cm^-1～400cm^-1。

5.根据权利要求2所述的基于红外光谱主成分分析的鉴别有机涂层成分的方法，其特征在于：每个样本光谱连续采集三次，取3条光谱的平均值作为其样本光谱。