Cas d'application du microscope électronique à balayage CIQTEK dans les matériaux en poudre de particules

April 17, 2023

Les poudres sont aujourd'hui des matières premières pour la préparation de matériaux et de dispositifs dans divers domaines et sont largement utilisées dans les batteries lithium-ion, la catalyse, les composants électroniques, les produits pharmaceutiques et d'autres applications.

La composition et la microstructure des poudres de matières premières déterminent les propriétés du matériau. Le rapport de distribution granulométrique, la forme, la porosité et la surface spécifique des poudres de matières premières peuvent correspondre aux propriétés uniques du matériau.

Par conséquent, la régulation de la microstructure de la poudre de matière première est une condition préalable à l’obtention de matériaux d’excellentes performances. L'utilisation de la microscopie électronique à balayage permet l'observation de la morphologie spécifique de surface de la poudre et une analyse précise de la granulométrie pour optimiser le processus de préparation de la poudre.

Application de la microscopie électronique à balayage dans les matériaux MOF

Dans le domaine de la catalyse, la construction de matériaux de base métallo-organiques (MOF) pour améliorer considérablement les performances catalytiques de surface est devenue l'un des sujets de recherche d'actualité aujourd'hui. Les MOF présentent les avantages uniques d’une charge élevée en métaux, d’une structure poreuse et de sites catalytiques, et ont un grand potentiel en tant que catalyseurs de cluster. À l’aide du microscope électronique à balayage à filament de tungstène CIQTEK, on peut observer que le matériau MOF présente une forme cubique régulière et la présence de fines particules adsorbées à la surface (Figure 1). Le microscope électronique possède une résolution allant jusqu'à 3 nm et une excellente qualité d'imagerie, et des cartes SEM uniformes à haute luminosité peuvent être obtenues dans différents champs de vision, ce qui permet d'observer clairement les plis, les pores et la charge de particules à la surface des matériaux MOF. .

Figure 1 Matériau MOF / 15 kV/ETD

Microscopie électronique à balayage dans des matériaux en poudre d'argent

Dans la fabrication de composants électroniques, la pâte électronique, en tant que matériau de base pour la fabrication de composants électroniques, possède certaines propriétés rhéologiques et thixotropes et constitue un matériau fonctionnel de base intégrant des matériaux, des technologies chimiques et électroniques, et la préparation de poudre d'argent est la clé de fabrication de pâte conductrice d'argent. En utilisant le microscope électronique à balayage à émission de champ SEM5000 développé indépendamment par CIQTEK, en s'appuyant sur la technologie de tunneling haute tension, l'effet de charge d'espace est considérablement réduit et un regroupement irrégulier de poudre d'argent les unes avec les autres peut être observé (Figure 2). Et le SEM5000 est doté d'une haute résolution, de sorte que les détails restent visibles même avec un grossissement de 100 000x.

Figure 2 Poudre d'argent/5 kV/Inlens

Microscopie électronique à balayage dans le phosphate de fer et de lithium

Les batteries lithium-ion occupent rapidement le marché grand public en raison de leur énergie spécifique élevée, de leur longue durée de vie, de leur absence d’effet mémoire et de leur haute sécurité. L'utilisation de la microscopie électronique pour observer la morphologie des électrodes positives et négatives des batteries lithium-ion est importante pour améliorer la capacité spécifique des batteries lithium-ion. Parmi elles, les batteries au lithium fer phosphate sont privilégiées en raison de nombreux avantages tels qu'une excellente performance de cycle, un prix relativement bas et des performances de sécurité garanties. Les particules sphériques de phosphate de fer et de lithium constituées d'agglomérats de particules primaires observées par le microscope électronique à balayage à émission de champ CIQTEK SEM5000 (Figure 3) ont des particules de surface claires et une imagerie avec un sens tridimensionnel.

Figure 3 Phosphate de fer lithium / 15 kV/ETD

Microscopie électronique à balayage dans les matériaux graphites

Le matériau de l’anode est également l’un des composants essentiels des batteries lithium-ion, et sa structure et ses propriétés jouent un rôle clé dans les performances de la batterie. Parmi les nombreux matériaux d'anode à base de carbone, les matériaux à base de graphite sont les matériaux d'anode les plus largement utilisés dans les applications commerciales. La structure lamellaire et la distribution granulométrique de l'anode en graphite peuvent être clairement caractérisées à l'aide du microscope électronique à balayage à filament de tungstène SEM3200 de CIQTEK, qui offre toujours une excellente qualité d'imagerie à basse tension (Figure 4).

Figure 4 Électrode négative en graphite/5 kV/ETD

Application de la microscopie électronique à balayage à la dispersion de montmorillonite

Le recours à la microscopie électronique à balayage est également indispensable pour observer les particules de poudre des produits pharmaceutiques. Parmi eux, la dispersion de montmorillonite a un effet immobilisant et inhibiteur extrêmement puissant sur les virus et les germes du tube digestif ainsi que sur les toxines et les gaz qu'ils produisent, ce qui peut les rendre non pathogènes. Il a été observé que la surface de la montmorillonite avait une structure lamellaire avec de fines masses cristallines lamellaires fixées à la surface à l'aide du microscope électronique à balayage à émission de champ CIQTEK SEM5000 (Figure 5).

Figure 5 Poudre libre de montmorillonite/3 kV/ETD

Application de la microscopie électronique à balayage au stéarate de magnésium

Le stéarate de magnésium pharmaceutique est un composé organique, qui est une fine poudre blanche non abrasive avec une sensation glissante au contact de la peau, principalement utilisée comme lubrifiant pour les comprimés, avec les avantages d'un fort effet lubrifiant, d'un poids léger et d'une bonne adhérence. La poudre de stéarate de magnésium se présentait principalement sous forme de flocons (Figure 6) et les flocons étaient interdépendants les uns avec les autres, comme l'a observé le microscope électronique à balayage à émission de champ CIQTEK SEM5000. Bien que le stéarate de magnésium soit un matériau organique non conducteur, il offre toujours une imagerie haute résolution en mode basse tension lors de l'utilisation du SEM5000. La texture lubrifiante du stéarate de magnésium peut également être liée à la structure des flocons, comme le montre la morphologie de la surface.

Figure 6 Stéarate de magnésium / 1 kV/ETD

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