Applications

Le microscope électronique à balayage , en tant qu'outil d'analyse microscopique couramment utilisé, peut être observé sur tous les types de fractures métalliques, de détermination du type de fracture, d'analyse morphologique, d'analyse de défaillance et d'autres recherches.   Qu'est-ce qu'une fracture métallique ?   Lorsqu'un métal est brisé par une force externe, deux sections correspondantes sont laissées au site de fracture, appelée « fracture ». La forme et l’apparence de cette fracture contiennent de nombreuses informations importantes sur le processus de fracture.   En observant et en étudiant la morphologie de la fracture, nous pouvons analyser la cause, la nature, le mode, le mécanisme, etc., et également comprendre les détails de l'état de contrainte et du taux d'expansion de la fissure au moment de la fracture. Telle une « scène », la fracture retient l’ensemble du processus d’apparition de la fracture. Par conséquent, pour l’étude des problèmes de fracture des métaux, l’observation et l’analyse de la fracture constituent une étape et un moyen très importants. Le microscope électronique à balayage présente les avantages d'une grande profondeur de champ et d'une haute résolution et a été largement utilisé dans le domaine de l'analyse des fractures.   Application du microscope électronique à balayage à l' analyse des fractures métalliques​   Il existe diverses formes de rupture de rupture de métal. Classés selon le degré de déformation avant rupture, ils peuvent être divisés en rupture fragile, rupture ductile et rupture mixte fragile et ductile. Différentes formes de fracture auront une morphologie microscopique caractéristique, qui peut être caractérisée par SEM pour aider les chercheurs à effectuer rapidement une analyse de fracture.   Fracture Ductile   La fracture ductile est une fracture qui se produit après une déformation importante d'un élément, caractérisée principalement par une déformation macroplastique importante. La morphologie macroscopique est une fracture en cupule et cône ou une fracture par cisaillement pur, et la surface de fracture est fibreuse et constituée de nids résistants. Comme le montre la figure 1, au microscope, sa fracture est caractérisée par : la surface de fracture est constituée d'un certain nombre de minuscules piqûres microporeuses en forme de verre à vin, généralement appelées fosses résistantes. La fosse de dureté est la trace laissée sur la surface de fracture après déformation plastique du matériau dans la gamme de micro-régions générées par le micro-vide, à travers la nucléation/croissance/agrégation, et finalement interconnectée pour conduire à la fracture.     Fig. 1 Fracture ductile du métal/10kV/Inlens   Fracture fragile​   La rupture fragile est la rupture d'un élément sans déformation significative. Il y a peu de déformation plastique du matériau au moment de la rupture. Bien que macroscopiquement, il soit cristallin, au microscope, il comprend une fracture le long du cristal, une fracture...

Le tamis moléculaire 5A est une sorte d'aluminosilicate de type calcium à structure de réseau cubique, également connu sous le nom de zéolite de type CaA. Le tamis moléculaire 5A a développé une structure de pores et une excellente adsorption sélective, qui est largement utilisée dans la séparation des alcanes n-isomérisés, la séparation de l'oxygène et de l'azote, ainsi que du gaz naturel, du gaz de décomposition de l'ammoniac et du séchage d'autres gaz industriels et liquides. Le tamis moléculaire 5A a une taille de pores efficace de 0,5 nm, et la détermination de la répartition des pores est généralement caractérisée par l'adsorption de gaz à l'aide d'un instrument d'adsorption physique. La taille effective des pores du tamis moléculaire 5A est d'environ 0,5 nm et sa distribution de la taille des pores est généralement caractérisée par l'adsorption de gaz à l'aide d'un instrument d'adsorption physique. La surface spécifique et la distribution de la taille des pores des tamis moléculaires 5A ont été caractérisées par les analyseurs de surface spécifique et de taille des pores de la série CIQTEK EASY- V. Avant les tests, les échantillons ont été dégazés par chauffage sous vide à 300 ℃ pendant 6 heures. Comme le montre la figure 1, la surface spécifique de l'échantillon a été calculée comme étant de 776,53 m 2 /g par l'équation BET multipoint, puis la surface microporeuse de l'échantillon a été obtenue comme étant de 672,04 m 2 /g , la surface externe la surface microporeuse était de 104,49 m 2 /g et le volume du tamis microporeux était de 0,254 cm 3 /g par la méthode de tracé en T, qui a montré que la surface microporeuse de ce tamis moléculaire représentait environ 86,5 %. De plus, l'analyse du tracé de l'isotherme d'adsorption-désorption N 2 de ce tamis moléculaire 5A (Fig. 2, à gauche) révèle que l'isotherme d'adsorption montre que la quantité d'adsorption augmente fortement avec l'augmentation de la pression relative lorsque la pression relative est petit, et le remplissage des micropores se produit, et la courbe est relativement plate après avoir atteint une certaine valeur, ce qui suggère que l'échantillon est riche en micropores. Le calcul de la distribution de la taille des pores microporeux à l'aide du modèle SF (Fig. 2, panneau de droite) a donné une distribution de la taille des pores microporeux concentrée à 0, 48 nm, ce qui correspond à la taille des pores des tamis moléculaires 5A.   Fig. 1 Résultats du test de surface spécifique (à gauche) et résultats du tracé t (à droite) du tamis moléculaire 5A   Fig. 2 Isothermes de sorption et de désorption N 2 (à gauche) et tracés de distribution de la taille des pores SF (à droite) d'échantillons de tamis moléculaire 5A      Analyseur automatique de surface et de porosimétrie BET CIQTEK | EASY-V 3440 EASY-V 3440 est l'instrument d'analyse de la surface spécifique et de la taille des pores BET développé indépendamment par CIQTEK, en utilisant la méthode.   ▪ Test de surface spécifique, plage...

Les matériaux à squelette zéolitique imidazolium (ZIF) en tant que sous-classe de squelettes métallo-organiques (MOF), les matériaux ZIF combinent la haute stabilité des zéolites inorganiques et la surface spécifique élevée, la porosité élevée et la taille des pores réglables des matériaux MOF, qui peuvent être appliqués à des processus catalytiques et de séparation efficaces, de sorte que les ZIF et leurs dérivés ont un bon potentiel d'utilisation dans la catalyse, l'adsorption et la séparation, l'électrochimie, les biocapteurs et la biomédecine et dans d'autres domaines offrant de bonnes perspectives d'application. Ce qui suit est une étude de cas de la caractérisation des tamis moléculaires ZIF à l’aide de l’analyseur de surface spécifique et de taille de pores de la série CIQTEK EASY- V . Comme le montre la figure 3 à gauche, la surface spécifique de ce tamis moléculaire ZIF est de 857,63 m2 / g. Le matériau présente une grande surface spécifique favorable à la diffusion de substances réactives. À partir des isothermes d'adsorption et de désorption de N 2 (Fig. 3, à droite), on peut voir qu'il y a une forte augmentation de l'adsorption dans la région des basses pressions partielles (P/P 0 < 0,1), attribuée au remplissage. de micropores, indiquant qu'il y a une certaine quantité de structure microporeuse dans le matériau, et il y a une boucle d'hystérésis dans la plage de P/P 0 d'environ 0,40 à 0,99, ce qui suggère qu'il y a une abondance de structure mésoporeuse dans ce ZIF tamis moléculaire. Le graphique de distribution de la taille des pores SF (Fig. 4, à gauche) montre que la taille des pores la plus disponible de cet échantillon est de 0, 56 nm. Le volume total des pores de ce tamis moléculaire ZIF est de 0,97 cm 3 /g, et le volume microporeux est de 0,64 cm 3 /g, avec 66 % de micropores, et la structure microporeuse peut augmenter considérablement la surface spécifique de l'échantillon, mais le le tamis moléculaire limitera l'activité catalytique dans certaines conditions en raison de la taille plus petite des pores. Cependant, dans certaines conditions, la taille plus petite des pores limitera la vitesse de diffusion de la réaction catalytique, ce qui limite les performances du catalyseur à tamis moléculaire. Cependant, la structure mésoporeuse peut évidemment compenser ce défaut de la structure microporeuse, donc la structure de la combinaison microporeuse-mésoporeuse peut résoudre efficacement le problème de la limitation de la capacité de transfert de masse du tamis moléculaire traditionnel à pore unique.     Fig. 1 Résultats des tests de surface spécifique (à gauche) et isothermes de sorption et de désorption de N 2 (à droite) pour les tamis moléculaires ZIF Fig. 2 Distribution de la taille des pores SF (à gauche) et distribution de la taille des pores NLDFT (à droite) du tamis moléculaire ZIF

La caractérisation de la morphologie des feuilles de cuivre par microscopie électronique à balayage peut aider les chercheurs et les développeurs à optimiser et à améliorer le processus de préparation et les performances des feuilles de cuivre afin de mieux répondre aux exigences de qualité existantes et futures des batteries lithium-ion hautes performances. Large gamme d'applications sur le cuivre Le cuivre métallique est largement utilisé dans les batteries lithium-ion et les cartes de circuits imprimés en raison de sa ductilité, de sa conductivité élevée, de sa facilité de traitement et de son prix bas. Selon le processus de production, la feuille de cuivre peut être classée en feuille de cuivre calandrée et feuille de cuivre électrolytique. La feuille de cuivre calandrée est constituée de blocs de cuivre laminés à plusieurs reprises, avec une pureté élevée, une faible rugosité et des propriétés mécaniques élevées, mais à un coût plus élevé. La feuille de cuivre électrolytique, en revanche, présente l’avantage d’être peu coûteuse et constitue actuellement le produit de feuille de cuivre le plus répandu sur le marché. Le processus spécifique de la feuille de cuivre électrolytique est (1) la dissolution du cuivre : dissoudre le cuivre brut pour former un électrolyte acide sulfurique-sulfate de cuivre et éliminer les impuretés par filtration multiple pour améliorer la pureté de l'électrolyte. (2) Préparation de la feuille brute : des rouleaux de titane pur généralement polis comme cathode, par électrodéposition d'ions de cuivre dans l'électrolyte, sont réduits à la surface de la cathode pour former une certaine épaisseur de couche de cuivre. (3) Traitement de surface : la feuille brute est décollée du rouleau cathodique, puis après post-traitement, la feuille de cuivre électrolytique finie peut être obtenue. Figure 1 Processus de production de feuilles de cuivre électrolytiques Cuivre métallique dans les batteries lithium-ion Les batteries lithium-ion sont principalement composées de matériaux actifs (matériau de cathode, matériau d'anode), de diaphragme, d'électrolyte et de collecteur conducteur. Le potentiel positif est élevé, le cuivre est facile à oxyder à des potentiels plus élevés, c'est pourquoi la feuille de cuivre est souvent utilisée comme collecteur d'anode des batteries lithium-ion. La résistance à la traction, l'allongement et d'autres propriétés de la feuille de cuivre affectent directement les performances des batteries lithium-ion. À l'heure actuelle, les batteries lithium-ion sont principalement développées dans le sens de la tendance « légère et fine », de sorte que les performances de la feuille de cuivre électrolytique mettent également en avant des exigences plus élevées telles qu'une résistance ultra-mince, élevée à la traction et un allongement élevé. Comment améliorer efficacement le processus électrolytique de la feuille de cuivre afin d’améliorer les propriétés mécaniques de la feuille de cuivre est la principale directi...

       La pâte conductrice est un matériau fonctionnel spécial doté de propriétés à la fois conductrices et adhésives, largement utilisé dans les batteries à énergie nouvelle, le photovoltaïque, l'électronique, l'industrie chimique, l'imprimerie, l'armée et l'aviation et d'autres domaines. La pâte conductrice comprend principalement une phase conductrice, une phase de liaison et un support organique, dont la phase conductrice est le matériau clé de la pâte conductrice, déterminant les propriétés électriques de la pâte et les propriétés mécaniques après formation du film.       Les matériaux de phase conductrice couramment utilisés comprennent le métal, l'oxyde métallique, les matériaux carbonés et les matériaux polymères conducteurs, etc. Il a été constaté que les paramètres physiques tels que la surface spécifique, la taille des pores et la densité réelle des matériaux en phase conductrice ont une influence importante sur la conductivité et propriétés mécaniques du lisier. Par conséquent, il est particulièrement important de caractériser avec précision les paramètres physiques tels que la surface spécifique, la distribution de la taille des pores et la densité réelle des matériaux en phase conductrice, sur la base de la technologie d'adsorption de gaz. De plus, un réglage précis de ces paramètres permet d’optimiser la conductivité des pâtes pour répondre aux exigences des différentes applications.   01 Introduction à la pâte conductrice   Selon l'application réelle des différents types de pâte conductrice, ce n'est pas la même chose, généralement selon les différents types de phase conductrice, elle peut être divisée en pâte conductrice : pâte conductrice inorganique, pâte conductrice organique et pâte conductrice composite. La pâte conductrice inorganique est divisée en poudre métallique et en deux types de poudre métallique non métallique, principalement l'or, l'argent, le cuivre, l'étain et l'aluminium, etc., la phase conductrice non métallique est principalement constituée de matériaux carbonés. La pâte conductrice organique dans la phase conductrice est principalement constituée de matériaux polymères conducteurs, qui ont une densité plus faible, une résistance à la corrosion plus élevée, de meilleures propriétés filmogènes et une certaine plage de conductivité réglable, etc. La pâte conductrice du système composite est actuellement une direction importante de la recherche sur les pâtes conductrices, le but est de combiner les avantages de la pâte conductrice inorganique et organique, de la phase conductrice inorganique et de la combinaison organique du corps de support de matériau organique, pour tirer pleinement parti des avantages des deux.   Phase conductrice en tant que phase fonctionnelle principale dans la pâte conductrice, pour fournir un chemin électrique, pour obtenir des propriétés électriques, sa surface spécifique, la taille de ses pores et sa densité réelle ainsi que d'aut...

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...

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...