Приложения

Термоядерный синтез считается ключевым источником энергии будущего благодаря своей высокой эффективности и чистоте выработки энергии. В термоядерных реакторах широко используются системы водяного охлаждения, поскольку они технически совершенны, экономичны и обладают превосходной охлаждающей способностью. Однако остаётся серьёзная проблема: вода и пар под воздействием высокой температуры и давления вызывают сильную коррозию конструкционных материалов. Хотя эта проблема изучалась в реакторах деления, условия термоядерного синтеза гораздо сложнее. Уникальные высокоинтенсивные, неравномерно распределённые магнитные поля в термоядерных установках взаимодействуют с процессами коррозии, создавая новые технические проблемы, требующие детального исследования. Чтобы решить эту проблему, команда доцента Пэн Лея из Китайского университета науки и технологий провела углубленное исследование с использованием CIQTEK сканирующий электронный микроскоп (СЭМ) и двухлучевой электронный микроскоп Они построили установки для изучения паровой коррозии в магнитном поле и высокотемпературной водной коррозии. Методы SEM, EBSD и FIB Они проанализировали оксидные пленки, образовавшиеся на стали CLF-1 после 0–300 часов паровой коррозии при 400 °C в магнитных полях 0 Тл, 0,28 Тл и 0,46 Тл, а также после 1000 часов высокотемпературной водной коррозии при 300 °C. В исследовании использовались СЭМ сверхвысокого разрешения с полевой эмиссией CIQTEK SEM5000X и FIB-SEM DB500 Исследование показало, что оксидные плёнки образуют многослойную структуру с внутренним слоем, богатым хромом, и внешним слоем, богатым железом. Формирование плёнки происходит в пять стадий: образование первичных оксидных частиц, затем хлопьевидных структур, формирование плотного слоя, рост шпинельных структур на плотном слое и, наконец, растрескивание шпинели с образованием слоистых оксидов. Присутствие магнитного поля значительно ускоряет коррозию, способствует превращению внешнего магнетита (Fe₃O₄) в гематит (Fe₂O₃) и усиливает образование слоистых оксидов. Работа опубликована в журнале Наука о коррозии , а журнал высшего уровня в области коррозии и деградации материалов под названием: " Влияние магнитного поля на поведение ферритно-мартенситной стали с пониженной активацией при высокотемпературной паровой коррозии. " Характеристика поверхностной оксидной пленки В условиях высокотемпературного пара (ВТСП) поверхности стали CLF-1 демонстрируют различные состояния коррозии с течением времени. На полированных поверхностях ранняя стадия окисления (60 ч) проявляется в виде мелких дисперсных частиц. Соотношение Fe/Cr аналогично подложке, что указывает на то, что оксидный слой ещё не сформирован. К 120 ч появляются хлопьевидные оксиды. К 200 ч образуется плотный оксидный слой с новыми оксидными частицами и локальными шпинельными структурами на его поверхности. Шероховатые поверхности корродируют быстрее. Ранние хлопьевидные оксиды мельче и распределены более равномерно. К 200 часам они трансформируются в шпинельные...

Алюминиевые сплавы, ценимые за исключительное соотношение прочности и веса, являются идеальными материалами для облегчения конструкции автомобилей. Контактная точечная сварка (RSW) остаётся основным методом соединения при производстве автомобильных кузовов. Однако высокая тепло- и электропроводность алюминия в сочетании с его поверхностным оксидным слоем требуют сварочных токов, значительно превышающих токи, используемые для стали. Это ускоряет износ медных электродов, что приводит к нестабильному качеству сварки, частому техническому обслуживанию электродов и увеличению производственных затрат. Продление срока службы электрода В то время как обеспечение качества сварки стало критически важным технологическим узким местом в отрасли. Чтобы решить эту проблему, команда доктора Ян Шанлу из Шанхайского института оптики и точной механики провела углубленное исследование с использованием CIQTEK FESEM SEM5000 Они разработали инновационный электрод с выступающим кольцом и систематически исследовали влияние номера кольца (0–4) на морфологию электрода, выявив внутреннюю связь между количеством колец, дефектами кристаллов в сварном ядре и распределением тока. Результаты показывают, что увеличение количества приподнятых колец оптимизирует распределение тока, повышает эффективность подвода тепла, увеличивает сварное ядро и значительно продлевает срок службы электрода. В частности, выступающие кольца улучшают проникновение оксидного слоя, улучшая прохождение тока и одновременно снижая питтинговую коррозию. Эта инновационная конструкция электрода обеспечивает новый технический подход к снижению износа электрода и закладывает теоретическую и практическую основу для более широкого применения алюминиевых сплавов RSW в автомобильной промышленности. Исследование опубликовано в журнале Журнал технологий обработки материалов. под названием « Исследование влияния морфологии поверхности электрода на контактную точечную сварку алюминиевых сплавов. ” Прорыв в конструкции электрода с приподнятым кольцом Столкнувшись с проблемой износа электродов, команда подошла к её решению, изучив морфологию. Они вырезали от 0 до 4 концентрических выпуклых колец на торцевой поверхности обычных сферических электродов, создав новый электрод «Кольцо Ньютона» (NTR). Рисунок 1. Морфология поверхности и профиль поперечного сечения электродов, использованных в эксперименте. Анализ с помощью СЭМ выявляет дефекты кристаллов и улучшает производительность Как выпуклые кольца влияют на качество сварки? Методы CIQTEK FESEM SEM5000 и EBSD Группа учёных подробно описала микроструктуру сварных ядер. Они обнаружили, что выступающие кольца прокалывают слой оксида алюминия во время сварки, оптимизируя распределение тока, влияя на подвод тепла и способствуя росту ядра. Что ещё более важно, механическое взаимодействие выступающих колец с расплавленным металлом значительно увеличивает плотность кристаллических дефектов, таких как геометрически необходимые дислокации (ГНД) и малоугловые границы зёрен (МУГ), вн...

Недавно Нобелевская премия по химии за 2025 год была присуждена Сусуму Китагаве, Ричарду Робсону и Омару Яги в знак признания «их разработки металл-органических каркасов (МОК)». Три лауреата создали молекулярные структуры с огромным внутренним пространством, позволяющим газам и другим химическим веществам свободно проходить через них. Эти структуры, известные как металл-органические каркасы (МОК), находят применение в самых разных областях: от извлечения воды из воздуха пустынь и улавливания углекислого газа до хранения токсичных газов и катализа химических реакций. Металл-органические каркасы (МОК) представляют собой класс кристаллических пористых материалов, образованных ионами или кластерами металлов, связанными органическими лигандами (рис. 1). Их структуру можно представить как трёхмерную сеть «металлические узлы + органические линкеры», сочетающую стабильность неорганических материалов с гибкостью проектирования, характерной для органической химии. Эта универсальная конструкция позволяет создавать МОК практически из любого металла периодической таблицы и широкого спектра лигандов, таких как карбоксилаты, имидазоляты или фосфонаты, что позволяет точно контролировать размер пор, полярность и химическую среду. Рисунок 1. Схема металл-органического каркаса С момента появления первых MOF с постоянной пористостью в 1990-х годах были разработаны тысячи структурных каркасов, включая такие классические примеры, как HKUST-1 и MIL-101. Они обладают сверхвысокой удельной площадью поверхности и объёмом пор, что обеспечивает уникальные свойства для адсорбции газов, хранения водорода, разделения, катализа и даже доставки лекарств. Некоторые гибкие MOF могут претерпевать обратимые структурные изменения под действием адсорбции или температуры, демонстрируя динамическое поведение, такое как «эффект дыхания». Благодаря своему разнообразию, настраиваемости и функционализации, MOF стали ключевой темой в исследованиях пористых материалов и обеспечивают прочную научную основу для изучения адсорбционных характеристик и методов их характеризации. Характеристика MOF Фундаментальная характеристика MOF обычно включает порошковую рентгеновскую дифракцию (PXRD) для определения кристалличности и фазовой чистоты, а также изотермы адсорбции/десорбции азота (N₂) для подтверждения структуры пор и расчета видимой площади поверхности. Другие часто используемые дополнительные методы включают: Термогравиметрический анализ (ТГА) : Оценивает термическую стабильность и в некоторых случаях может оценить объем пор. Испытания на устойчивость к воде : Оценивает структурную стабильность в воде и при различных значениях pH. Сканирующая электронная микроскопия (СЭМ) : Измеряет размер и морфологию кристаллов и может сочетаться с энергодисперсионной рентгеновской спектроскопией (ЭДС) для элементного состава и распределения. Спектроскопия ядерного магнитного резонанса (ЯМР) : Анализирует общую чистоту образца и может количественно определять соотношения лигандов в MOF со смешанными лигандами...

Недавно группа под руководством Ван Хаомина из Шанхайского института микросистем и информационных технологий Китайской академии наук достигла значительного прогресса в изучении магнетизма зигзагообразных графеновых нанолент (zGNR) с использованием CIQTEK Сканирующий азотно-вакансионный микроскоп (СНВМ) . Опираясь на предыдущие исследования, группа исследователей предварительно протравила гексагональный нитрид бора (hBN) металлическими частицами для создания ориентированных атомных канавок и использовала метод каталитического химического осаждения из газовой фазы (CVD) для контролируемого приготовления хиральных графеновых нанолент в канавках, получив образцы zGNR шириной ~9 нм, встроенные в решетку hBN. Объединив измерения методом SNVM и магнитного переноса, группа экспериментально подтвердила наличие собственного магнетизма. Это новаторское открытие закладывает прочную основу для разработки устройств спиновой электроники на основе графена. Результаты исследования под названием «Характеристики магнетизма зигзагообразных графеновых нанолент, встроенных в гексагональную решетку нитрида бора», были опубликованы в престижном академическом журнале. «Природные материалы». Графен, как уникальный двумерный материал, проявляет магнитные свойства p-орбитальных электронов, которые принципиально отличаются от локализованных магнитных свойств d/f-орбитальных электронов в традиционных магнитных материалах, открывая новые направления исследований для изучения чистого углеродного магнетизма. Зигзагообразные графеновые наноленты (zGNR), потенциально обладающие уникальными магнитными электронными состояниями вблизи уровня Ферми, считаются обладающими большим потенциалом в области устройств спиновой электроники. Однако обнаружение магнетизма zGNR методами электрического транспорта сталкивается с множеством проблем. Например, наноленты, собранные снизу вверх, часто слишком коротки для надежного изготовления устройств. Кроме того, высокая химическая активность краев zGNR может привести к нестабильности или неравномерному легированию. Более того, в более узких zGNR сильная антиферромагнитная связь краевых состояний может затруднить электрическое обнаружение их магнитных сигналов. Эти факторы затрудняют прямое обнаружение магнетизма zGNR. ZGNR, встроенные в решетку hBN, демонстрируют более высокую стабильность краев и обладают собственным электрическим полем, что создает идеальные условия для обнаружения магнетизма zGNR. В исследовании группа использовала CIQTEK SNVM при комнатной температуре наблюдать магнитные сигналы zGNR непосредственно при комнатной температуре. Рисунок 1: Магнитное измерение zGNR, встроенных в гексагональную решетку нитрида бора, с использованием Сканирование Микроскоп с азотными вакансиями При измерениях электрического транспорта изготовленные zGNR-транзисторы шириной приблизительно 9 нм продемонстрировали высокую проводимость и баллистические транспортные характеристики. Под воздействием магнитного поля устройство демонстрировало значительное а...

На основе Дюймовый UAL-BEAM Эн летр М ICROSCOPE DB550 независимо контролируется Ciqtek , Т пробег Эн летр М ICROSCOPE (TEM) Наноразмерное приготовление образцов чипов узлов процесса 28 нм было успешно достигнуто. Проверка ПЭМ может четко проанализировать ключевые размеры каждой структуры, обеспечивая внутреннее решение для обнаружения точности для анализа дефектов процесса полупроводника и улучшения выхода. 

Металлические материалы играют незаменимую роль в современной промышленности, а их производительность напрямую влияет на качество продукции и срок службы С непрерывным развитием материаловедения были выдвинуты более высокие требования для микроскопической структуры и анализа композиции металлических материалов Как инструмент расширенного характеристики,Сканирующий электронный микроскоп(SEM) может предоставить информацию о морфологии поверхности высокого разрешения и в сочетании с методами спектроскопического анализа для определения элементарного состава, что делает его важным инструментом в исследованиях металлов Эта статья направлена ​​на обсуждение применения технологии SEM в характеристике металлических материалов и предоставления ссылок и руководства для связанных исследований Основные принципы эскланического электронного микроскопа (SEM)Принцип работы сканирующего электронного микроскопа основан на взаимодействии между электронным пучком и поверхностью образца Когда высокоэнергетический электронный пучок сканирует поверхность образца, генерируются различные сигналы, включая вторичные электроны, обработанные электроны, характерные рентгеновские лучи и т Д Эти сигналы собираются соответствующими детекторами и обрабатываются для формирования изображений морфологии поверхности или карт элементарного распределения образца СЭМ -образец подготовка к металлическим материаламМикроструктурный анализ: Ciqtek EM предоставляет изображения с высоким разрешением, чтобы помочь исследователям наблюдать и проанализировать микроструктуру металлов и композитных материалов, таких как размер зерна, форма, фаза Распределение и дефекты (например, трещины и включения) Это важно для понимания отношений между свойствами материала и методами обработки α β -титановый сплавЗатронутая теплоза зона является наиболее уязвимой областью в сварке Изучение изменений в микроструктуре и свойства сварной зоны имеют большое значение для решения проблем сварки и улучшения качества сварки Анализ композиции:Оснащен EDS или системой WDS, Ciqtek Sem позволяет качественно и Количественный анализ элементарного состава Это очень важно для изучения распределения Образцы легирующих элементов и их влияние на свойства материала Анализ элементарной линии от EDSОбъединив SEM с анализом EDS, композиционные изменения и Распределение элементов примесей вОбласть сварки можно наблюдать Анализ отказов: После сбоев, таких как переломы, коррозия или другие формы повреждения в металлах и композитные материалы, CIQTEK SEM является ключевым инструментом для анализа сбыта механизма Путем изучения поверхности перелома, продукты коррозии и т Д Понимание для повышения надежности материальной и продолжительности жизни 2A12 отказ компонентов алюминиевого сплава2A12 алюминиевый сплав демонстрирует различные фазы осадков, которые можно различить морфологически как большойв форме в форме блока, в форме стержней, похожей на цепь частицы и рассеяныосаждения Фаза в форме блока Содержит такие элементы, как Al/cu/fe/mn,...

Практическая демонстрация CIQTEK FIB-SEM Сканирующий электронный микроскоп с фокусированным ионным лучом (FIB-SEM) необходим для различных применений, таких как диагностика дефектов, ремонт, ионная имплантация, обработка на месте, ремонт маски, травление, модификация конструкции интегральных схем, изготовление чипов. , безмасочная обработка, изготовление наноструктур, сложное наноструктурирование, трехмерное изображение и анализ материалов, сверхчувствительный анализ поверхности, модификация поверхности и подготовка образцов для просвечивающей электронной микроскопии. CIQTEK представил FIB-SEM DB550, который оснащен независимо управляемым полевым сканирующим электронным микроскопом (FE-SEM) со сфокусированным ионным пучком ( ФИБ) Столбцы. Это элегантный и универсальный инструмент для наномасштабного анализа и подготовки образцов, в котором используется технология электронной оптики «SuperTunnel», низкая аберрация и немагнитная конструкция объектива с низким напряжением и возможностью высокого разрешения для обеспечения наномасштабного анализа. Ионная колонна позволяет использовать источник ионов жидкого металла Ga+ с высокостабильным и высококачественным ионным пучком, обеспечивающим возможности нанопроизводства. DB550 оснащен встроенным наноманипулятором, системой впрыска газа, электрическим механизмом защиты от загрязнений объектива и удобным программным обеспечением с графическим пользовательским интерфейсом, что позволяет создать универсальную рабочую станцию ​​для наномасштабного анализа и производства. Чтобы продемонстрировать выдающиеся характеристики DB550, CIQTEK запланировала специальное мероприятие п�

Практическая демонстрация CIQTEK FIB-SEM Сканирующий электронный микроскоп с фокусированным ионным лучом (FIB-SEM) необходимы для различных применений, таких как диагностика дефектов, ремонт, ионная имплантация, обработка на месте, ремонт маски, травление, модификация конструкции интегральных схем, изготовление чипов, безмасочная обработка, изготовление наноструктур, сложное наноструктурирование, трехмерное изображение и анализ материалов, сверхчувствительный анализ поверхности, модификация поверхности и подготовка образцов для просвечивающей электронной микроскопии. CIQTEK представила FIB-SEM DB550, который оснащен независимо управляемым полевым сканирующим электронным микроскопом (FE-SEM) с фокусированным Колонки с ионным пучком (FIB). Это элегантный и универсальный инструмент для наномасштабного анализа и подготовки образцов, который использует технологию электронной оптики «SuperTunnel», низкую аберрацию и отсутствие конструкция магнитного объектива с низким напряжением и высоким разрешением для обеспечения наномасштабного анализа. Ионная колонна позволяет использовать источник ионов жидкого металла Ga+ с высокостабильным и высококачественным ионным пучком, обеспечивающим возможности нанопроизводства. DB550 имеет встроенный наноманипулятор, систему впрыска газа, электрический механизм защиты от загрязнений линзы объектива и удобное графический интерфейс пользователя программное обеспечение, которое облегчает универсальная рабочая станция для наномасштабного анализа и изготовления. Чтобы продемонстрировать выдающиеся характеристики DB550, CIQTEK запланировала специальное мероприятие под названием «Практическая �