Applications

Les matériaux céramiques présentent une série de caractéristiques telles qu'un point de fusion élevé, une dureté élevée, une résistance élevée à l'usure et à l'oxydation, et sont largement utilisés dans divers domaines de l'économie nationale tels que l'industrie électronique, l'industrie automobile, le textile, l'industrie chimique et l'aérospatiale. . Les propriétés physiques des matériaux céramiques dépendent en grande partie de leur microstructure, qui constitue un domaine d’application important du SEM.     Qu'est-ce que la céramique ? Les matériaux céramiques sont une classe de matériaux inorganiques non métalliques constitués de composés naturels ou synthétiques par formage et frittage à haute température et peuvent être divisés en matériaux céramiques généraux et matériaux céramiques spéciaux.   Les matériaux céramiques spéciaux peuvent être classés selon leur composition chimique : céramiques d'oxydes, céramiques de nitrures, céramiques de carbure, céramiques de borure, céramiques de siliciure, etc. ; selon leurs caractéristiques et leurs applications, ils peuvent être divisés en céramiques structurelles et céramiques fonctionnelles.   Figure 1 Morphologie microscopique des céramiques de nitrure de bore   SEM aide à étudier les propriétés des matériaux céramiques   Avec le développement continu de la société, de la science et de la technologie, les exigences des gens en matière de matériaux ont augmenté, ce qui nécessite une compréhension plus approfondie des diverses propriétés physiques et chimiques de la céramique. Les propriétés physiques des matériaux céramiques dépendent largement de leur microstructure [1], et les images SEM sont largement utilisées dans les matériaux céramiques et dans d'autres domaines de recherche en raison de leur haute résolution, de leur large plage de grossissement réglable et de leur imagerie stéréoscopique. Le microscope électronique à balayage à émission de champ CIQTEK SEM5000 peut être utilisé pour observer facilement la microstructure des matériaux céramiques et des produits associés, et en outre, le spectromètre d'énergie à rayons X peut être utilisé pour déterminer rapidement la composition élémentaire des matériaux.    Application du SEM à l'étude des céramiques électroniques Le plus grand marché d'utilisation finale de l'industrie des céramiques spéciales est l'industrie électronique, où le titanate de baryum (BaTiO3) est largement utilisé dans les condensateurs céramiques multicouches (MLCC), les thermistances (PTC) et autres composants électroniques. composants en raison de sa constante diélectrique élevée, de ses excellentes propriétés ferroélectriques et piézoélectriques, ainsi que de ses propriétés de résistance à la tension et d'isolation [2]. Avec le développement rapide de l'industrie de l'information électronique, la demande de titanate de baryum augmente et les composants électroniques deviennent de plus en plus petits et miniaturisé...

Les matériaux métalliques sont des matériaux possédant des propriétés telles que le lustre, la ductilité, la conductivité facile et le transfert de chaleur. Ils sont généralement classés en deux types : les métaux ferreux et non ferreux. Les métaux ferreux comprennent le fer, le chrome, le manganèse, etc. [1]. Parmi eux, l'acier est le matériau de construction de base et est appelé le « squelette de l'industrie ». Jusqu’à présent, l’acier domine toujours la composition des matières premières industrielles. De nombreuses entreprises sidérurgiques et instituts de recherche utilisent les avantages uniques du SEM pour résoudre des problèmes de production et aider au développement de nouveaux produits. Le SEM avec les accessoires correspondants est devenu un outil préféré de l'industrie sidérurgique et métallurgique pour mener des recherches et identifier les problèmes dans le processus de production. Avec l'augmentation de la résolution et de l'automatisation du SEM, l'application du SEM dans l'analyse et la caractérisation des matériaux devient de plus en plus répandue  [2].     L'analyse des échecs est une nouvelle discipline qui a été popularisée par les entreprises militaires auprès des chercheurs et des entreprises ces dernières années [3]. La défaillance de pièces métalliques peut entraîner une dégradation des performances de la pièce dans des cas mineurs et même des accidents de sécurité des personnes dans des cas majeurs. Localiser les causes d’échec grâce à l’analyse des échecs et proposer des mesures d’amélioration efficaces est une étape essentielle pour garantir la sécurité de l’exploitation du projet. Par conséquent, tirer pleinement parti des avantages de la microscopie électronique à balayage apportera une grande contribution au progrès de l’industrie des matériaux métalliques.   01 Observation MEB de la rupture par traction des métaux   La fracture se produit toujours au point le plus faible du tissu métallique et enregistre de nombreuses informations précieuses sur l'ensemble du processus de fracture. Par conséquent, l’observation et l’étude des fractures ont été soulignées dans l’étude des fractures. L'analyse morphologique de la fracture permet d'étudier certains problèmes fondamentaux qui conduisent à la fracture du matériau, tels que la  cause de la fracture, la nature de la fracture et le mode de fracture . Si le mécanisme de fracture du matériau doit être étudié en profondeur, la composition des macrozones sur la surface de fracture est généralement analysée. L'analyse des fractures est désormais devenue un outil important pour l'analyse des défaillances des composants métalliques.   Figure 1. Morphologie de fracture par traction CIQTEK SEM3100   Selon la nature de la fracture, la fracture peut être grossièrement divisée en  fracture fragile et fracture ductile . La surface de fracture d'une fracture fragile est généralement perpendiculaire à la contrainte de traction et, du poi...

Dans la recherche scientifique, le pollen a un large éventail d’applications. Selon le Dr Limi Mao, de l'Institut de géologie et de paléontologie de Nanjing, Académie chinoise des sciences, en extrayant et en analysant différents pollens déposés dans le sol, il est possible de comprendre de quelles plantes mères ils proviennent respectivement, et ainsi d'en déduire l'environnement et le climat. à ce moment-là. Dans le domaine de la recherche botanique, le pollen fournit principalement des preuves microscopiques de référence pour une taxonomie systématique. Plus intéressant encore, les preuves liées au pollen peuvent également être appliquées dans le cadre d’enquêtes criminelles. La palynologie médico-légale peut corroborer efficacement les faits d'un crime en utilisant des preuves du spectre pollinique sur les vêtements d'accompagnement du suspect et sur les lieux du crime. Dans le domaine de la recherche géologique, le pollen a été largement utilisé pour reconstituer l’histoire de la végétation, l’écologie passée et les études sur le changement climatique. Dans les études archéologiques explorant les premières civilisations et habitats agricoles humains, le pollen peut aider les scientifiques à comprendre l’histoire de la domestication humaine précoce des plantes, quelles cultures vivrières étaient cultivées, etc.    Fig. 1 Photo du modèle de pollen 3D (prise par le Dr Limi Mao, produit développé par le Dr Oliver Wilson)   La taille du pollen varie de quelques microns à plus de deux cents microns, ce qui dépasse la résolution de l'observation visuelle et nécessite l'utilisation d'un microscope pour l'observation et l'étude. Le pollen se présente sous une grande variété de morphologies, notamment des variations de taille, de forme, de structure des murs et d'ornementation. L’ornementation du pollen est l’une des bases clés pour identifier et distinguer le pollen. Cependant, la résolution du microscope optique biologique présente des limites physiques, il est difficile d'observer avec précision les différences entre les différentes ornementations du pollen, et même l'ornementation de certains petits pollens ne peut pas être observée. Par conséquent, les scientifiques doivent utiliser un microscope électronique à balayage (MEB) à haute résolution et avec une grande profondeur de champ pour obtenir une image claire des caractéristiques morphologiques du pollen. Dans l'étude du pollen fossile, il est possible d'identifier les plantes spécifiques auxquelles appartient le pollen, afin de comprendre plus précisément la végétation, l'environnement et les informations climatiques de l'époque.     La microstructure du pollen   Récemment,  des chercheurs ont utilisé le filament de tungstène CIQTEK SEM3100 et le CIQTEK Field Emission SEM5000 pour observer au microscope une variété de pollen .  Fig. 2 Filament de tungstène CIQTEK SEM3100 et émission de champ SEM5000   1. Fleur de cerisier Grains de pollen sphérique...

Les microsphères expansibles, petites sphères thermoplastiques encapsulées avec du gaz, sont constituées d'une coque en polymère thermoplastique et d'un gaz alcane liquide encapsulé. Lorsque les microsphères sont chauffées, la coque se ramollit et la pression de l'air interne augmente considérablement, provoquant une expansion spectaculaire des microsphères jusqu'à 60 fois leur volume d'origine, leur donnant la double fonction de charge légère et d'agent gonflant. En tant que charge légère, les microsphères expansibles peuvent réduire considérablement le poids des produits à très faible densité, et leur mesure de densité est très importante.   Figure 1 Microsphères expansibles    Principe du testeur de densité réelle série EASY-G 1330 Le testeur de densité réelle série EASY-G 1330 est basé sur le principe d'Archimède, utilisant un gaz de petit diamètre moléculaire comme sonde et l'équation d'état du gaz idéal PV = nRT pour calculer le volume de gaz déchargé du matériau dans certaines conditions de température et de pression. afin de déterminer la véritable densité du matériau. Le gaz de petit diamètre moléculaire peut être utilisé comme azote ou hélium, car l'hélium a le plus petit diamètre moléculaire et est un gaz inerte stable, qui ne réagit pas facilement avec l'échantillon par adsorption, c'est pourquoi l'hélium est généralement recommandé comme gaz de remplacement.    Avantages du testeur de densité réelle série EASY-G 1330 Le testeur de densité réelle série EASY-G 1330 utilise du gaz comme sonde, ce qui n'endommagera pas l'échantillon de test, et l'échantillon peut être recyclé directement ; et dans le processus de test, le gaz ne réagira pas avec l'échantillon et ne provoquera pas de corrosion de l'équipement, de sorte que le facteur de sécurité du processus d'utilisation est élevé ; en outre, le gaz présente les caractéristiques d'une diffusion facile, d'une bonne perméabilité et d'une bonne stabilité, ce qui peut pénétrer plus rapidement dans les pores internes du matériau et rendre les résultats des tests plus précis.   Procédure expérimentale   ①Échauffement : ouvrez la vanne principale du cylindre et la table de réduction de pression, allumez l'interrupteur d'alimentation au moins une demi-heure à l'avance, pression de sortie de la table de réduction de pression du gaz : 0,4 ± 0,02 MPa ;   ②Étalonnage de l'instrument : avant le début de l'expérience, calibrez l'instrument avec des billes d'acier standard pour garantir que le volume de billes d'acier testées dans tous les pipelines de l'équipement se situe dans la valeur standard avant de commencer l'expérience ;   ③Détermination du volume du tube d'échantillon : installez le tube d'échantillon vide dans la cavité de l'instrument et serrez-le, configurez le logiciel, déterminez le volume du tube d'échantillon et enregistrez le volume du tube d'échantillon correspondant à la fin de l'expérience ; ...

Récemment, les prix mondiaux du pétrole ont fortement augmenté et le secteur des énergies renouvelables, représenté par la production d’énergie solaire photovoltaïque (PV), a fait l’objet d’une large attention. En tant que composant essentiel de la production d'énergie photovoltaïque, les perspectives de développement et les valeurs marchandes des cellules solaires photovoltaïques sont au centre de l'attention. Sur le marché mondial des batteries, les cellules photovoltaïques représentent environ 27 %[1]. Le microscope électronique à balayage joue un rôle important dans l'amélioration du processus de production et de la recherche associée sur les cellules photovoltaïques.     La cellule photovoltaïque est une fine feuille de semi-conducteur optoélectronique qui convertit l'énergie solaire directement en énergie électrique. Les cellules photovoltaïques actuellement produites dans le commerce sont principalement des cellules au silicium, qui sont divisées en cellules au silicium monocristallin, cellules au silicium polycristallin et cellules au silicium amorphe.     Méthodes de texturation de surface pour l’amélioration de l’efficacité des cellules solaires   Dans le processus de production actuel des cellules photovoltaïques, afin d'améliorer encore l'efficacité de la conversion d'énergie, une structure texturée spéciale est généralement réalisée sur la surface de la cellule, et ces cellules sont appelées cellules « non réfléchissantes ». Plus précisément, la structure texturée à la surface de ces cellules solaires améliore l'absorption de la lumière en augmentant le nombre de réflexions de la lumière irradiée sur la surface de la plaquette de silicium, ce qui non seulement réduit la réflectivité de la surface, mais crée également des pièges à lumière à l'intérieur. la cellule, augmentant ainsi considérablement l'efficacité de conversion des cellules solaires, ce qui est important pour améliorer l'efficacité et réduire le coût des cellules photovoltaïques au silicium existantes[2].     Comparaison de la surface plane et de la surface de la structure pyramidale Par rapport à une surface plane, une plaquette de silicium à structure pyramidale a une probabilité plus élevée que la lumière réfléchie par la lumière incidente agisse à nouveau sur la surface de la plaquette plutôt que de se refléter directement dans l'air, augmentant ainsi la quantité de lumière diffusée. et réfléchi sur la surface de la structure, permettant à plus de photons d'être absorbés et fournissant plus de paires électron-trou.    Chemins de lumière pour différents angles incidents de lumière frappant la structure pyramidale   Les méthodes couramment utilisées pour la texturation de surfaces comprennent la gravure chimique, la gravure ionique réactive, la photolithographie et le rainurage mécanique. Parmi elles, la méthode de gravure chimique est largement utilisée dans l'industrie en raison de son faible coût, de sa producti...

La poudre médicamenteuse constitue le corps principal de la plupart des formulations médicamenteuses, et son efficacité dépend non seulement du type de médicament, mais également dans une large mesure des propriétés de la poudre qui compose l'agent, notamment la taille des particules, la forme, les propriétés de surface et d'autres types de paramètres. La surface spécifique et la structure de la taille des pores des poudres médicamenteuses sont liées aux propriétés des particules de poudre telles que la taille des particules, l'hygroscopique, la solubilité, la dissolution et le compactage, qui jouent un rôle important dans les capacités de purification, de traitement, de mélange, de production et de conditionnement des médicaments.   De plus, la validité, la vitesse de dissolution, la biodisponibilité et l’efficacité des médicaments dépendent également de la surface spécifique du matériau. D'une manière générale, plus la surface spécifique des poudres pharmaceutiques est grande dans une certaine plage, plus la dissolution et le taux de dissolution seront accélérés en conséquence, ce qui garantit la distribution uniforme du contenu du médicament ; cependant, une surface spécifique trop grande entraînera l’adsorption d’une plus grande quantité d’eau, ce qui ne favorise pas la préservation et la stabilité de l’efficacité du médicament. Par conséquent, des tests précis, rapides et efficaces de la surface spécifique des poudres pharmaceutiques ont toujours été un élément indispensable et essentiel de la recherche pharmaceutique.   Étude de cas de l'application CIQTEK dans les poudres pharmaceutiques   Nous combinons les cas de caractérisation réels de différents matériaux en poudre de médicaments pour montrer clairement les méthodes et l'applicabilité de cette technologie pour caractériser les propriétés physiques de différentes surfaces de médicaments, puis effectuons une analyse de base sur la date d'expiration, le taux de dissolution et l'efficacité des médicaments, et aider l’industrie pharmaceutique à se développer de haute qualité.    L'analyseur de surface spécifique et de taille de pores de la série V-Sorb X800 est un instrument à haut débit, rapide et économique, qui peut réaliser des tests rapides de la surface spécifique des produits finis entrants et sortants, une analyse de la distribution de la taille des pores, un contrôle qualité, un ajustement des paramètres de processus. , et prédiction des performances des médicaments, etc.   Analyseur automatique de surface et de porosimétrie BET Série CIQTEK EASY-V     SEM CIQTEK   1. Microscope électronique à balayage et analyseur spécifique de surface et de taille de pores en dispersion de montmorillonite   La montmorillonite est obtenue à partir de la purification et du traitement de la bentonite, qui présente des avantages uniques en pharmacologie en raison de sa structure cristalline spéciale avec une bonne capacité d'adsorption, une bonn...

Les matériaux métalliques sont des matériaux possédant des propriétés telles que le lustre, la ductilité, la conductivité facile et le transfert de chaleur. Il est généralement divisé en deux types : les métaux ferreux et les métaux non ferreux. Les métaux ferreux comprennent le fer, le chrome, le manganèse, etc. Jusqu'à présent, le fer et l'acier dominent encore dans la composition des matières premières industrielles. De nombreuses entreprises sidérurgiques et instituts de recherche utilisent les avantages uniques du SEM pour résoudre les problèmes rencontrés lors de la production et pour aider à la recherche et au développement de nouveaux produits. La microscopie électronique à balayage avec les accessoires correspondants est devenue un outil favorable pour l'industrie sidérurgique et métallurgique pour mener des recherches et identifier les problèmes dans le processus de production. Avec l'augmentation de la résolution et de l'automatisation du SEM, l'application du SEM dans l'analyse et la caractérisation des matériaux devient de plus en plus répandue.   L’analyse des échecs est une nouvelle discipline qui a été popularisée ces dernières années par les entreprises militaires auprès des chercheurs et des entreprises. La défaillance des pièces métalliques peut entraîner une dégradation des performances de la pièce dans les cas mineurs et des accidents de sécurité des personnes dans les cas majeurs. Localiser les causes d’échec grâce à l’analyse des échecs et proposer des mesures d’amélioration efficaces sont des étapes essentielles pour garantir la sécurité du fonctionnement du projet. Par conséquent, tirer pleinement parti des avantages de la microscopie électronique à balayage apportera une grande contribution au progrès de l’industrie des matériaux métalliques.     01 Observation au microscope électronique de la rupture par traction de pièces métalliques        La fracture se produit toujours dans la partie la plus faible du tissu métallique et enregistre de nombreuses informations précieuses sur l'ensemble du processus de fracture, de sorte que l'observation et l'étude de la fracture ont toujours été soulignées dans l'étude de la fracture. L'analyse morphologique de la fracture permet d'étudier certains problèmes fondamentaux qui conduisent à la fracture du matériau, tels que la cause de la fracture, la nature de la fracture et le mode de fracture. Si nous voulons étudier en profondeur le mécanisme de fracture du matériau, nous devons généralement analyser la composition de la micro-zone à la surface de la fracture, et l'analyse de la fracture est désormais devenue un outil important pour l'analyse des défaillances des composants métalliques.     Fig. 1 Morphologie de la fracture par traction au microscope électronique à balayage CIQTEK SEM3100   Selon la nature de la fracture, la fracture peut être largement classée en fracture fragile et fracture plastique. La surface de fracture de...

Pouvez-vous imaginer un disque dur d’ordinateur portable de la taille d’un grain de riz ? Skyrmion, une mystérieuse structure de quasiparticules dans le champ magnétique, pourrait faire de cette idée apparemment impensable une réalité, avec plus d'espace de stockage et des taux de transfert de données plus rapides pour ce « grain de riz ». Alors, comment observer cette étrange structure de particules ? Le CIQTEK Quantum Diamond Atomic Le microscope à force (QDAFM), basé sur le centre de vacance d'azote (NV) en imagerie à balayage diamant et AFM, peut vous donner la réponse.     Qu'est-ce que Skyrmion   Avec le développement rapide des circuits intégrés à grande échelle, le processus de puce à l'échelle nanométrique, l'effet quantique est progressivement mis en évidence et la « loi de Moore » a rencontré des limites physiques. Dans le même temps, avec une telle densité de composants électroniques intégrés sur la puce, le problème de la dissipation thermique est devenu un défi de taille. Les gens ont un besoin urgent d'une nouvelle technologie pour surmonter les goulots d'étranglement et promouvoir le développement durable des circuits intégrés.   Les dispositifs spintroniques peuvent atteindre une plus grande efficacité dans le stockage, le transfert et le traitement des informations en exploitant les propriétés de spin des électrons, ce qui constitue un moyen important de résoudre le dilemme ci-dessus. Ces dernières années, les propriétés topologiques des structures magnétiques et leurs applications associées devraient devenir les supports d'informations des dispositifs spintroniques de nouvelle génération, qui constituent l'un des points chauds de la recherche actuelle dans ce domaine.   Le skyrmion (ci-après appelé skyrmion magnétique) est une structure de spin topologiquement protégée avec des propriétés de quasi-particules, et en tant que type particulier de paroi de domaine magnétique, sa structure est une distribution de magnétisation avec des vortex. Semblable au mur du domaine magnétique, il existe également un retournement de moment magnétique dans le skyrmion, mais contrairement au mur de domaine, le skyrmion est une structure vortex, et son retournement de moment magnétique se fait du centre vers l'extérieur, et les plus courants sont de type Bloch. skyrmions et skyrmions de type Neel.   Figure 1 :  Diagramme schématique de la structure du skyrmion. (a) Skyrmions de type Neel (b) Skyrmions de type Bloch   Le skyrmion est un support d'informations naturel doté de propriétés supérieures telles qu'une manipulation facile, une stabilité facile, une petite taille et une vitesse de conduite rapide. Par conséquent, les appareils électroniques basés sur les skyrmions devraient répondre aux exigences de performances des futurs appareils en termes de capacité non volatile, élevée, de vitesse élevée et de faible consommation d'énergie.   Quelles sont les applications des Skyrmions   Mémoire d...