Металлические материалы — это материалы с такими свойствами, как блеск, пластичность, легкая проводимость и теплопередача. Обычно его делят на два типа: черные металлы и цветные металлы. К черным металлам относятся железо, хром, марганец и др. В составе промышленного сырья пока еще преобладают железо и сталь. Многие сталелитейные компании и научно-исследовательские институты используют уникальные преимущества SEM для решения проблем, возникающих на производстве, а также для оказания помощи в исследованиях и разработке новой продукции. Сканирующая электронная микроскопия с соответствующими аксессуарами стала для сталелитейной и металлургической промышленности выгодным инструментом для проведения исследований и выявления проблем в производственном процессе. С увеличением разрешения и автоматизации СЭМ применение СЭМ для анализа и определения характеристик материалов становится все более распространенным. Анализ отказов — это новая дисциплина, которая в последние годы стала популяризироваться военными предприятиями среди ученых и предприятий. Выход из строя металлических деталей может привести к ухудшению характеристик детали в незначительных случаях и к несчастным случаям, связанным с безопасностью жизни, в серьезных случаях. Выявление причин сбоев посредством анализа сбоев и предложение эффективных мер по улучшению являются важными шагами для обеспечения безопасной эксплуатации проекта. Поэтому полное использование преимуществ сканирующей электронной микроскопии внесет большой вклад в прогресс индустрии металлических материалов. 01 Электронно-микроскопическое наблюдение разрушения металлических деталей при растяжении Перелом всегда происходит в самой слабой части металлической ткани и записывает много ценной информации обо всем процессе перелома, поэтому при изучении перелома всегда уделялось особое внимание наблюдению и изучению перелома. Морфологический анализ разрушения используется для изучения некоторых основных проблем, которые приводят к разрушению материала, таких как причина разрушения, характер разрушения и способ разрушения. Если мы хотим глубже изучить механизм разрушения материала, нам обычно приходится анализировать состав микрозоны на поверхности разрушения, и анализ разрушения теперь стал важным инструментом анализа разрушения металлических компонентов. Рис. 1. Морфология разрушения при растяжении сканирующего электронного микроскопа CIQTEK SEM3100. По характеру разрушения переломы можно разделить на хрупкие и пластические. Поверхность излома при хрупком изломе обычно перпендикулярна растягивающему напряжению, а хрупкий излом представляет собой блестящую кристаллическую, яркую с макроскопической точки зрения поверхность; Пластический перелом обычно волокнистый с мелкими ямочками на изломе при макроскопическом взгляде. Экспериментальной основой анализа разрушения является непосредственное наблюдение и анализ макроскопических морфологических и микрострук...
Посмотреть большеДатчики спина электронов, основанные на квантовых свойствах, обладают высокой чувствительностью и могут широко использоваться для исследования различных физико-химических свойств, таких как электрическое поле, магнитное поле, динамика молекул или белков, а также ядерных или других частиц. Эти уникальные преимущества и потенциальные сценарии применения делают спиновые датчики актуальным направлением исследований в настоящее время. Sc 3 C 2 @C 80 имеет высокостабильный электронный спин, защищенный углеродным каркасом, что подходит для обнаружения адсорбции газа в пористых материалах. Py-COF — это недавно появившийся пористый органический каркасный материал с уникальными адсорбционными свойствами, который был получен с использованием самоконденсирующегося строительного блока с формильной группой и аминогруппой. приготовлен с теоретическим размером пор 1,38 нм. Таким образом, металлофуллереновое звено Sc 3 C 2 @C 80 (размером ~0,8 нм) может проникнуть в одну из нанопор Py-COF. Наноспиновый датчик на основе металлического фуллерена был разработан Тайшаном Ваном, исследователем Института химии Китайской академии наук, для обнаружения адсорбции газа в пористом органическом каркасе. Фуллерен парамагнитного металла Sc 3 C 2 @C 80 был встроен в нанопоры ковалентного органического каркаса на основе пирена (Py-COF). Адсорбированные N 2、CO、CH 4、CO 2、 C 3 H 6 и C 3 H 8 внутри Py-COF, встроенного в спиновый зонд Sc 3 C 2 @C 80 , регистрировались методом ЭПР (CIQTEK EPR200-Plus). ).Показано, что сигналы ЭПР внедренного Sc 3 C 2 @C 80 закономерно коррелируют с газоадсорбционными свойствами Py-COF. Результаты исследования были опубликованы в журнале Nature Communications под названием «Встроенный наноспиновый датчик для in situ исследования адсорбции газа внутри пористых органических каркасов». Исследование газоадсорбционных свойств Py-COF с использованием молекулярного спина Sc 3 C 2 @C 8 В исследовании авторы использовали металлофуллерен с парамагнитными свойствами Sc 3 C 2 @C 80 (размером ~0,8 нм) в качестве спинового зонда, внедренного в одну нанопору COF на основе пирена (Py-COF) для обнаружения адсорбции газа. внутри Py-COF. Затем были исследованы адсорбционные свойства Py-COF для газов N 2、CO、CH 4、CO 2、 C 3 H 6 и C 3 H 8 путем регистрации внедренных сигналов ЭПР Sc 3 C 2 @C 80 . Показано, что сигналы ЭПР Sc 3 C 2 @C 80 закономерно повторяют газоадсорбционные свойства Py-COF. И в отличие от обычных измерений изотермы адсорбции, этот имплантируемый наноспиновый датчик может обнаруживать адсорбцию и десорбцию газа путем мониторинга в реальном времени на месте. Предложенный наноспиновый датчик также был использован для исследования газоадсорбционных свойств металлоорганического каркаса (MOF-177), продемонстрировав его универсальность. Связь между адсорбционными свойствами газа и сигналами ЭПР Влияние давления газа на сигнал ЭПР ...
Посмотреть большеЭкологические катализаторы в широком смысле определяются как все катализаторы, которые могут уменьшить загрязнение окружающей среды. В последние годы защита окружающей среды становится все более популярной, а исследования и применение экологических катализаторов становятся все более углубленными. Экологические катализаторы для переработки различных реагентов имеют соответствующие требования к производительности, среди которых удельная поверхность и размер пор являются одними из важных показателей, характеризующих свойства экологических катализаторов. Очень важно использовать технологию адсорбции газа для точной характеристики физических параметров, таких как удельная поверхность, объем пор и распределение пор по размерам экологических катализаторов, для исследования и оптимизации их производительности. 01Катализатор защиты окружающей среды В настоящее время основными областями применения катализаторов являются нефтеперерабатывающая, химическая и природоохранная отрасли. Экологические катализаторы обычно относятся к катализаторам, используемым для защиты и улучшения окружающей среды путем прямой или косвенной обработки токсичных и опасных веществ, делая их безвредными или уменьшая их, в широком смысле, катализаторы, способные улучшить загрязнение окружающей среды, можно отнести к категории экологических катализаторов. . Экологические катализаторы можно разделить на катализаторы очистки выхлопных газов, катализаторы очистки сточных вод и другие катализаторы в зависимости от направления применения, например, катализаторы на основе молекулярных сит, которые можно использовать для очистки выхлопных газов, таких как SO 2 , NO X , CO 2 , и N 2 O, активированный уголь, который можно использовать в качестве типичного адсорбента для адсорбции загрязняющих веществ в жидкой/газовой фазе, а также полупроводниковые фотокатализаторы, способные разлагать органические загрязнители, и так далее. 02 Анализ удельной поверхности и размера пор и характеристика экологических катализаторов Площадь поверхности катализатора является одним из важных показателей, характеризующих свойства катализатора. Площадь поверхности катализатора можно разделить на площадь внешней поверхности и площадь внутренней поверхности. Поскольку большая часть площади поверхности экологического катализатора представляет собой внутреннюю поверхность, а активный центр часто распределяется на внутренней поверхности, как правило, чем больше удельная площадь поверхности экологического катализатора, тем больше центров активации находится на поверхности, и тем больше центров активации находится на поверхности. Катализатор обладает сильной адсорбционной способностью по отношению к реагентам, которые благоприятствуют каталитической активности. Кроме того, большое влияние на активность, селективность и прочность катализатора оказывает тип пористой структуры. Прежде чем молекулы реагента будут адсорбированы, они должны диффундировать через поры катализатора, чтобы достичь активног...
Посмотреть большеЧто такое нанооксид алюминия? Нанооксид алюминия широко используется в различных областях, таких как керамические материалы, композиционные материалы, аэрокосмическая промышленность, защита окружающей среды, катализаторы и их носители, благодаря его высокой прочности, твердости, износостойкости, термостойкости и большой удельной поверхности [1]. Это привело к постоянному совершенствованию технологии его разработки. В настоящее время учеными получены наноматериалы оксида алюминия различной морфологии от одномерной до трехмерной, включая сферическую, шестиугольную листовую, кубическую, стержневую, волокнистую, сетчатую, цветочную, фигурную и многие другие морфологии [2]. Сканирующая электронная микроскопия наночастиц оксида алюминия Существует множество методов получения нанооксида алюминия, которые можно разделить на три основные категории в зависимости от различных методов реакции: Твердофазный, газофазный и жидкофазный методы [3]. Чтобы убедиться, что результаты приготовленных нанопорошков оксида алюминия соответствуют ожиданиям, необходимо охарактеризовать структуру оксида алюминия в каждом процессе, и наиболее интуитивным из многих методов определения характеристик является метод микроскопического наблюдения. Сканирующий электронный микроскоп, как обычное микроскопическое оборудование для определения характеристик, обладает преимуществами большого увеличения, высокого разрешения, большой глубины резкости, четкого изображения и сильного стереоскопического чувства, что является предпочтительным оборудованием для определения структуры нанооксида алюминия. На следующем рисунке показан порошок оксида алюминия, приготовленный с помощью различных процессов, наблюдаемых с помощью сканирующего электронного микроскопа CIQTEK с полевой эмиссией SEM5000, который содержит нанопорошки оксида алюминия в форме кубиков, хлопьев и стержней и с размерами частиц от десятков до сотен нанометров. Сканирующий электронный микроскоп с полевой эмиссией CIQTEK SEM5000 SEM5000 - это сканирующий электронный микроскоп с высокой разрешающей способностью, многофункциональной полевой эмиссией, усовершенствованной конструкцией ствола, внутрицилиндровым замедлением и конструкцией магнитного объектива с низкой аберрацией и отсутствием утечек, позволяющий получать низковольтные изображения с высоким разрешением, которые можно применять к магнитным образцам. SEM5000 имеет оптическую навигацию, совершенные автоматические функции, хорошо продуманное взаимодействие человека и машины, а также оптимизированную работу и процесс использования. Независимо от того, имеет ли оператор большой опыт, он может быстро приступить к выполнению задачи фотосъемки высокого разрешения. Тип электронной пушки: автоэмиссионная электронная пушка Шоттки высокой яркости. Разрешение: 1 нм при 15 кВ 1,5 нм при 1 кВ Увеличение: 1 ~ 2500000 x Ускоряющее напряжение: 20 В ~ 30 кВ Таблица образцов: ...
Посмотреть большеНа протяжении веков человечество безостановочно исследовало магнетизм и связанные с ним явления. На заре электромагнетизма и квантовой механики людям было трудно представить себе притяжение магнитов к железу и способность птиц, рыб или насекомых перемещаться между пунктами назначения на расстоянии тысяч миль друг от друга — удивительные и интересные явления с одинаковыми магнитное происхождение. Эти магнитные свойства возникают из-за движущегося заряда и вращения элементарных частиц, которые так же распространены, как и электроны. Двумерные магнитные материалы стали горячей точкой исследования, вызывающей большой интерес, и они открывают новые направления для разработки устройств спинтроники, которые имеют важное применение в новых устройствах оптоэлектроники и устройствах спинтроники. Недавно журнал Physics Letters 2021, № 12, также опубликовал специальную статью о двумерных магнитных материалах, описывающую прогресс в области двумерных магнитных материалов в теории и экспериментах с разных точек зрения. Двумерный магнитный материал толщиной всего в несколько атомов может стать подложкой для очень маленькой кремниевой электроники. Этот удивительный материал состоит из пар ультратонких слоев, которые сложены вместе силами Ван-дер-Ваальса, то есть межмолекулярными силами, а атомы внутри слоев соединены химическими связями. Хотя его толщина составляет всего лишь атом, он все же сохраняет физические и химические свойства с точки зрения магнетизма, электричества, механики и оптики. Двумерные магнитные материалы Ссылка на изображение взята с https://phys.org/news/2018-10-flexy-flat-functional-magnets.html. Если использовать интересную аналогию, каждый электрон в двумерном магнитном материале подобен крошечному компасу с северным и южным полюсом, и направление этих «стрелок компаса» определяет интенсивность намагничивания. Когда эти бесконечно малые «стрелки компаса» самопроизвольно выравниваются, магнитная последовательность составляет фундаментальную фазу материи, что позволяет подготовить множество функциональных устройств, таких как генераторы и двигатели, магниторезистивная память и оптические барьеры. Это удивительное свойство также сделало двумерные магнитные материалы горячими. Хотя процессы производства интегральных схем сейчас совершенствуются, они уже ограничены квантовыми эффектами, поскольку устройства уменьшаются. Промышленность микроэлектроники столкнулась с такими узкими местами, как низкая надежность и высокое энергопотребление, а закон Мура, действующий почти 50 лет, также столкнулся с трудностями (закон Мура: количество транзисторов, которые можно разместить на интегральной схеме, удваивается примерно за один раз). каждые 18 месяцев). Если двумерные магнитные материалы можно будет использовать в будущем в области магнитных датчиков, произвольной памяти и других новых устройств спинтроники, возможно, удастся преодолеть узкое место в производительности интегральных схем. Мы уж...
Посмотреть больше