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公司动态

台式电镜品牌COXEM在韩上市:开启“半价”电镜时代

仪器信息网讯 2024年2月23日上午9时,韩国台式电镜领军企业—(株式会社) COXEM【韩文:(주)코셈;中文:库赛姆,以下简称“COXEM”】在韩国KOSDAQ成功上市(股票代码360350)。COXEM公司公开发行的股票总数为60万股,每股的公开发行价格为1.6万韩元,总募集金额为96亿韩元。COXEM官网首页展示上市信息COXEM CEO Junhee Lee先生在外媒表示,“推进COXEM上市,开启‘半价’电子显微镜时代”据介绍,COXEM于2011年推出台式(Tabletop)扫描电子显微镜(SEM),开始实现产品商用化。此后,首次成功开发出台式(Tabletop)SEM用EDS集成技术等,通过三次不同的技术获得了新技术认证(NET),在全球市场上证明了技术能力。COXEM台式SEM EM30(左),常规SEM CX-200P另外,与过去的销售额比重不同,今年二次电池等产业用分析设备的销售比重扩大到了76%,在这种情况下,集中开发了离子研磨(CP)融合电子显微镜、Air-SEM等工业用复合设备,并加快扩大业务领域。客户公司也以多样的产业群为对象,在去年确保了约210多个客户公司等,正在扩大进入市场。从2019年到去年,最近3年的年均销售额增长率(CAGR)为17.5%,虽然技术开发需要巨额资金,但从2012年到现在一直保持盈利基调。COXEM计划以现有的主力产品为基础,加速攻占半导体、显示器、二次电池、医疗设备、航空等前沿产业,同时通过开发高附加值产品,进军新的市场。COXEM CEO Junhee Lee先生表示:“我认为基础科学技术和装备的竞争力是国力的源泉。此前在国内外电子显微镜市场上证明了技术力和产品力,今后也将继续致力于技术开发和确保市场竞争力,成为为国家发展做出贡献的企业。”

媒体关注

2024.03.11

氧化铝导热填料内战——球形VS单晶

氧化铝是目前运用最广的导热填料,其中又以球形/类球形氧化铝、单晶氧化铝两大类产品导热率最佳,各有胜场不分伯仲。以下是由相关导热材料企业提供的几种氧化铝填料的典型参数及相关介绍,相信可以给生产和应用企业带来一些参考价值。球形/类球形氧化铝制备球形氧化铝通常有两种工艺,熔融法和高温煅烧法。其中熔融法是采用超过氧化铝熔点的温度,将氧化铝多晶体熔融并收缩成球形,其形貌球形度高。而高温煅烧法是通过低于熔点的温度对氧化铝颗粒煅烧,晶体发育生长成类球形。球形氧化铝的主要优势在于流动性和填充性优异,合理粒径分布能够实现高致密度,更利于形成导热通路。类球形氧化铝经高温煅烧,优势在于结晶发育完整,化学纯度高,颗粒内部几乎不存在气孔及空位缺陷,具有非常高的真比重。单晶氧化铝单晶氧化铝粉体是由氢氧化铝或者工业氧化铝添加特殊矿化剂,经高温煅烧而成的白色粉末结晶体。大单晶氧化铝不仅填充性、稳定性、流动性、吸油值等表现极佳,用于高导热填料性价比可以媲美球铝甚至更好。▼不同纯度的单晶氧化铝▼不同细度的单晶氧化铝与同规格多晶粉体相比,由于热能可直接通过单晶,单晶颗粒之间更易于形成线接触和面接触,所以更容易形成导热通道,在导热性能上有明显优势。结语上述电镜照片和测试分析由COXEM(库赛姆)台式扫描电镜完成,其不仅具有可和大型电镜相媲美的超高分辨率,同时分析性能也很强悍,还具有超大的样品容量,能同时对多个样品进行分析并能智能区分杂质和一些元素。北京天耀科技有限公司作为专业电子显微镜制造商,长期致力于台式电镜的技术研发——COXEM(库赛姆)品牌中国区域战略合作伙伴,是一家在全球仪器行业范围内集产品研发、进出口销售、安装和售后服务为一体的高科技企业,尤其在导热粉体材料成为了市场领导者,与金戈、博恩、广东恒晶、百图等代表性企业都有深度的合作。

应用实例

2023.03.21

扫描电镜下的氧化铬粉末

氧化铬(Cr2O3)是一种墨绿色的粉末,有金属光泽,属六方晶系或无定形晶体,它的熔点是2265摄度~2435摄度,密度是5.2g/cm3,是一种中性氧化物。‍氧化铬具有熔点高、硬度高、高温抗氧化性好等特点,氧化铬具有很好的喷涂工艺性能,其喷涂工艺规范宽,对喷涂时产生的过热的敏感性较小,涂层局部发生过热时亦不易开裂。喷涂层十分致密,与基体的结合强度高,容易进行磨削、抛光等机加工。除此之外,氧化铬也可作为磁性材料或磁记录材料的研磨剂。新的研究表明,氧化铬还可以大幅提高钙钛矿太阳能电池器件效率和空气稳定性,是有潜力的电子传输材料,在新能源领域有着良好的发展前景。氧化铬制成的新型开关元件,有望取代计算机中的动态随机存取存储器,用于存储器和闪存驱动器。图1 COXEM EM-30+台式扫描电镜本文选用COXEM EM-30+超高分辨率台式扫描电镜对氧化铬粉末进行观察,COXEM EM-30+台式电镜可与传统大型扫描电镜相媲美,分辨率可达5.0nm@30kv SE,全新升级的操作界面操作简便,设计人性化,配备光学导航功能,使得用户快速找到对应检测区域,标配SE+可伸缩式BSE探测器,可实现对样品的元素衬度、形貌衬度分析,选配EDS探测器,可对材料所含元素种类及分布进行快速的定性及定量分析。图2 扫描电镜下的氧化铬粉末图2为氧化铬粉末SEM图片,可以看到氧化铬粉末尺寸在几十微米,大尺寸颗粒不规则,中等尺寸呈方形颗粒,小尺寸多为球状。氧化铬具有熔点高、硬度高、高温抗氧化性好等特点,氧化铬具有很好的喷涂工艺性能,其喷涂工艺规范宽,对喷涂时产生的过热的敏感性较小,涂层局部发生过热时亦不易开裂。喷涂层十分致密,与基体的结合强度高,容易进行磨削、抛光等机加工。除此之外,氧化铬也可作为磁性材料或磁记录材料的研磨剂。新的研究表明,氧化铬还可以大幅提高钙钛矿太阳能电池器件效率和空气稳定性,是有潜力的电子传输材料,在新能源领域有着良好的发展前景。氧化铬制成的新型开关元件,有望取代计算机中的动态随机存取存储器,用于存储器和闪存驱动器。图1 COXEM EM-30+台式扫描电镜本文选用COXEM EM-30+超高分辨率台式扫描电镜对氧化铬粉末进行观察,COXEM EM-30+台式电镜可与传统大型扫描电镜相媲美,分辨率可达5.0nm@30kv SE,全新升级的操作界面操作简便,设计人性化,配备光学导航功能,使得用户快速找到对应检测区域,标配SE+可伸缩式BSE探测器,可实现对样品的元素衬度、形貌衬度分析,选配EDS探测器,可对材料所含元素种类及分布进行快速的定性及定量分析。图2 扫描电镜下的氧化铬粉末图2为氧化铬粉末SEM图片,可以看到氧化铬粉末尺寸在几十微米,大尺寸颗粒不规则,中等尺寸呈方形颗粒,小尺寸多为球状。

应用实例

2023.03.21

女人永远无法抗拒的,是珍珠!

随着技术的不断发展与设计的推陈出新,首饰品类越来越丰富,设计越来越漂亮。珍珠作为一种古老的有机宝石,主要产于珍珠贝类和珠母贝类软体动物体内。珍珠为贝类内分泌作用而生成的含碳酸钙的矿物珠粒,由大量微小的文石晶体集合而成的。种类丰富,形状各异,色彩斑斓。珍珠是地球上唯一由生命孕育的宝石。根据地质学和考古学的研究证明,在两亿年前,地球上就已经有了珍珠。在古代,珍珠被看成是权势和富贵的象征。在诗词中也很多涉及珍珠的描写,多为美好珍贵的寓意:元·马致远《小桃红·四公子宅赋·夏》曲:“映帘十二挂珍珠,燕子时来去。”清·吴伟业《题冒辟疆名姬董白小像》:珍珠无价玉无瑕,小字贪看问妾家。现代珍珠养殖技术已经非常成熟。珍珠饰品不再高不可攀。但市场中鱼龙混杂,真假难辨。常令人一不小心陷入陷阱之中。小编近日就从某电商平台购买珍珠耳钉一对及散珠数颗。小编把两颗“珍珠”磨抛后喷镀,放入电镜中观察,猜猜看,哪颗是真珍珠?“珍珠”1号本文选用COXEM EM-30+超高分辨率台式扫描电镜对氧化铬粉末进行观察,COXEM EM-30+台式电镜可与传统大型扫描电镜相媲美,分辨率可达5.0nm@30kv SE,全新升级的操作界面操作简便,设计人性化,配备光学导航功能,使得用户快速的找到对应检测区域,标配SE+可伸缩式BSE探测器,可实现对样品的元素衬度、形貌衬度分析,选配EDS探测器,可对材料所含元素种类及分布进行快速的定性及定量分析。珍珠2号通过形貌观察,我们看到“珍珠”1号是一个具有涂层的球,表面除划痕外,球本身没有明显形貌特征;而珍珠2号具有明显的一层层的纹路。“珍珠”1号 内部成分珍珠2号成分进一步通过电镜的能谱检测,我们看到“珍珠”1号 内部球体主要是Si、Al和Na元素;而珍珠2号成分主要为Ca、C与O元素。到这里相信大家都有了明确的判断!具有明显生长纹路,且成分为碳酸钙的2号样品才是真正的珍珠!参考:https://baike.baidu.com/link?url=FdE2FkT3lO-AOhw_xgWDR5UQvWp0oMk4FZmE_Su_ZgAVtQUANZCdYbU7sS7peg0LQPQBdq0fWDY9ysN9beOeZHZWiBzUej2Pl1QOdIkFkfK

应用实例

2023.03.21

扫描电镜在汽车磷化膜分析中的应用

      现如今人们对汽车的要求不仅仅局限于性能,还对其外观提出了更髙的要求[1]。涂装是保障汽车外观的重要施工环节。磷化作为涂装前的工序越来越受到重视[2]。目前,用于汽车工业车身处理的磷化工艺多采用含锌镍的加锰改良低锌磷化,不仅提高防腐能力,而且适用于后道电泳涂漆工艺。通常磷化按照不同的目的,分为铁磷化、锌磷化和锰磷化。锌磷化可以给工件上的涂层提供较好防腐蚀性能。大多数的锌磷化产品是由水、磷酸和不同的金属离子(如Zn、Ni、Mn为主成分)的混合物构成。同时也加入氧化剂(硝酸盐、亚硝酸盐、氯酸盐等)和氟化物添加剂。       COXEM台式扫描电镜配置SE+BSE探测器,可实现对样品的元素衬度、形貌衬度进行分析,同时也可选配EDS探测器(能谱仪),快速实现对材料微区化学成分进行定性及定量分析。本文利用超高分辨率COXEM台式扫描电镜对汽车零部件的表面磷化膜进行观察,图1为COXEM台式扫描电镜下SE和BSE探测器同时对磷化膜的表面进行观察(左图为SE探测器成像,右图为BSE探测器成像),图2为SE探测器成像,可以观察样品高分辨形貌像。从SE图上我们可观察到磷化膜表面形成致密的晶体,连续均匀的覆盖在基体的表面;从BSE图上我们可知膜层的表面主要有两种成分,深灰色的位置主要成分为Al;浅灰色主要成分为Zn。图1:不同探测器下的磷化膜形貌(左图:SE成像;右图:BSE成像)图2:不同倍数下磷化膜的形貌      同时, COXEM扫描电镜可以搭配Oxford能谱,在观察磷化膜形貌的同时,也可以检测膜层的成分信息,利用能谱的Mapping功能,可以更加直观的观测各个元素的分布情况。参考文献 [1]张龙. 汽车车灯造型模式设计方法探讨[J]. 山东工业技术, 2016(9): 279.[2]杨超英, 田小龙, 陈静娟. 合金化镀锌钢板与磷化、阴极电泳涂装工艺配套性研究[J].汽车工艺与材料, 2006.

应用实例

2022.11.18

扫描电镜在石墨烯材料分析中的应用

2004年,Novoselov等人首次在实验中成功的制备了单层的石墨烯[1],打破了理论物理学家对二维材料在常温常压下易分解的预言,扩大了材料的应用范围。正是由于二维材料突破了三维块体在小尺寸的限制,其在量子尺寸效应上展示出了与块体材料不同的性质。因此引起了科学家对其广泛的研究。 石墨烯,即单层石墨,是由碳原子间sp2轨道杂化,形成的具有强共价键的六边形的晶格结构。如图1.1所示,碳原子有4个价电子,分布在2s22p2轨道上,受到电子间sp2杂化的影响,位于2s,2px,2py三个轨道的电子会在不同的原子间形成具有三个夹角为120°的共价键σ,从而构成平面三角形的结构,且键长为1.42Å。石墨烯之所以可以具有如此稳定的结构,主要是σ键起到了至关重要的作用。σ键的刚性为石墨烯带来了优异的机械性质,而剩余的一个未成键的pz轨道电子会与近邻的原子产生杂化,从而在垂直于石墨烯平面处形成π键。这些电子在石墨烯晶体中不受任何束缚且可自由移动,相当于一个大π键,因此石墨烯的导电性质也非常突出。图1.1 石墨烯晶格结构 石墨烯来源于A,B两个子晶格,每一个晶格中都包含等价的碳原子的位点,石墨烯的原胞中分别包含了两个位于A晶格和B晶格的原子。石墨烯的堆叠方式,如图1.2所示,最常见的有三类:AAA(AA)型堆叠、ABA(AB)型堆叠和ABC型堆叠[2]。在三种堆叠方式中,AB型堆叠方式最为常见。   图1.2 石墨烯不同的堆叠方式(a)六角堆叠(AAA),(b)伯纳尔堆叠(ABA),(c)斜六方体堆叠[2] 石墨烯的能带结构特征决定了其电子结构的特征。如图1.3所示,单层石墨烯与AA型堆叠的双层石墨烯具有相同的电子结构特征,均表现出了零带隙半金属的特性,而双层AB型堆叠的石墨烯会在外加电场的调控下打开带隙,进而呈现出半导体的性质。   图 1.3(a)单层石墨烯,(b)AA堆叠的双层石墨烯,(c)AB堆叠的双层石墨烯的电子结构示意图[3]本文利用韩国COXEM台式扫描电子显微镜对石墨烯材料进行微观形貌观察,可以明显看出其具有片层结构且片层堆叠在一起,由上述文献可知,石墨烯堆叠方式的不同,其所展现的材料性质也不尽相同,可为后续石墨烯的应用提供良好的参考依据。  图1.4金属陶瓷材料SEM图; 放大倍数:A:500×;B:1000×;C:5000×;D:10000×  参考文献 [1] Novoselov K S, Geim A K, Morozov S V, et al. Electric field effect in atomically thin carbon films[J]. Science, 2004, 306(5696): 666-669.[2] Bao C H, Yao W, Wang E Y, et al. Stacking-dependent electronic structure of trilayer  graphene resolved by nanospot angle-resolved photoemission spectroscopy[J]. Nano Letters, 2017, 17, 1564-1568.[3] Ohta T, Bostwick A, Seyller T, et al. Controlling the electronic structure of bilayer graphene[J]. Science, 2006, 313, 951-953.   

企业动态

2022.07.19

扫描电镜在金属陶瓷分析中的应用

“随着科技的快速发展,新一代信息技术、航空航天、交通运输、新能源和装备制造等战略性新兴产业对材料的结构与性能提出了更高的要求[1, 2],尤其在一些关键部件如战斗机的尾喷管、机翼前缘、导弹鼻锥、高速轴承、精密切削刀具等,要求材料具有轻质、高强高韧性、抗热冲击、耐火焰烧蚀、抗强酸强碱腐蚀等特性。面对这些苛刻的性能要求,传统的金属材料、陶瓷材料或是普通结构的复合材料只能满足性能要求的部分指标,难以满足适用需求。因此,一种同时保留陶瓷和金属材料优点的复合材料,金属陶瓷应运而生,尽可能保留住各自优良特性并克服对方性能的不足,这已经成为了近年来材料设计的热点和难点,这也将会是未来材料的发展趋势。金属陶瓷属于复合材料的一种,习惯上,将以 Ni、Co 等金属粘结 WC 制备的材料称为硬质合金;而将以 Fe、Co、Ni 等金属粘结 TiC、SiC、TiB2、TiN 陶瓷制备而成的复合材料称为金属陶瓷[3]。从性能特点上定义,金属陶瓷是指介于高温合金和陶瓷材料之间的一类高温材料[4]。从组织成分上定义,金属陶瓷是由金属与陶瓷组成的非均质材料,其中陶瓷相含量为 15 - 85 vol.%[5]。从结构上定义,金属陶瓷是由金属粘结剂与非金属硬质相组成的一种新型复合材料,金属陶瓷兼顾了金属的导电导热性、可塑性以及陶瓷的高强度、高熔点、耐腐蚀和耐磨损等特性,在航空航天、温度测量、核能、加工制造等领域拥有广阔的应用需求,目前具体的应用对象主要包括高温耐磨部件、测温元件、高温涂层、高速切削刀具、冲压模具等[6]。本文利用韩国COXEM台式扫描电子显微镜对金属陶瓷材料进行微观形貌观察,可以明显看出其呈五面体或六面体,且边缘缝隙间被碳化钨填充,以提高其性能,满足高强度、高熔点、耐磨耐腐蚀等要求。图1.金属陶瓷材料SEM图;放大倍数:A:200×;B:500×;C:1000×;D:3000×参考文献[1] 胡慧, 许育东. 金属陶瓷复合材料的应用及市场分析 [J]. 金属功能材料, 2013, 20(02): 36-39.[2] 张伟, 蒋勇. 新一代金属陶瓷的制造、性能及应用 [J]. 稀有金属与硬质合金, 1997,(02): 55-60.[3] 叶旋, 涂华锦, 钟燕辉, 等. 金属陶瓷粘结剂的研究进展 [J]. 热加工工艺, 2017, 46(24): 14-19.[4] Rajabi A, Ghazali M J, Daud A R. Chemical composition, microstructure and sintering temperature modifications on mechanical properties of TiC-based cermet-A review [J]. Materials & Design, 2015, 67: 95-106.[5] 徐润泽. 粉末冶金结构材料学 [M]. 中南工业大学出版社, 1998[6]雷聪.双连续相TiC_x-Cu金属陶瓷的制备及其性能研究

应用实例

2022.07.15

扫描电镜在金属有机涂层中的应用

随着经济的发展,人们生活水平不断提升,伴随着城市与海洋的开发,金属的需求不断加大,但金属是一种易腐蚀的材料,为了防止金属材料被腐蚀破坏,人们会通过不同的方式保护金属不被腐蚀,现今大致有添加缓蚀剂,提高钢材品质,阴极保护技术以及涂层、镀层保护四种防止金属防腐的方法,其中最为常用和简单的方法就是涂层防腐。‍环氧树脂(EP)是一种常见的用于制备防腐涂层的树脂,具有优异的化学稳定性,耐腐蚀性能和良好的绝缘性能以及高的拉伸强度、杨氏模量以及成本低廉等优点[1]。环氧树脂是指相对分子质量不高的含有一个以上环氧基团的有机化合物[2,3]。通过分子内活泼的环氧基团与固化剂发生交联反应,可以固化成具有三维网状结构性质稳定的聚合物。环氧树脂在发生交联反应后,固化形成的聚合物具有硬度较高、稳定性好、柔韧性较好、优良的耐腐蚀性能、耐酸碱性等优点[4],并且1947年实现工业化后,至今已经开发出低温固化型、常温固化型、高温固化以及其他固化型环氧树脂,并被广泛应用于建筑材料、航空航天、机械仪器等金属材料的抗腐蚀方面,成为最为常用的防腐环氧树脂[5]。然而,溶剂型环氧树脂在固化交联时,溶剂的挥发导致树脂高度交联形成的涂层有质脆、容易开裂等致命的缺陷使得其防腐能力大大降低。因此,环氧树脂涂层已经不能满足现今的金属防腐需求[6]。为提高环氧涂层的防腐性能,目前许多研究人员提出了新型的智能涂层来改善环氧涂层的防腐性能。为什么单独的环氧涂层不能满足现今的金属防腐需求呢?下面由COXEM超高分辨率台式扫描电镜带我们一探究竟吧!图1为COXEM扫描电镜下的金属表面环氧涂层的形貌,从涂层的表面形貌来看,单独的环氧涂层表面开裂比较严重,还有大量的孔隙,涂层缺陷比较多,缺陷多就会造成防腐能力降低;图2为COXEM扫描电镜下环氧涂层的截面形貌,从图2中我们可以知道该环氧涂层的厚度约为100μm左右,涂层比较厚,有助于阻挡腐蚀介质接触金属的表面,但是由于表面的缺陷又影响了涂层的性能,这样就会大大降低的环氧涂层的防腐性能。图1:COXEM扫描电镜下的金属表面环氧涂层的形貌图2:COXEM扫描电镜下的金属环氧涂层的截面形貌同时, COXEM扫描电镜可以搭配Oxford能谱,在观察环氧涂层形貌的同时,也可以检测涂层的成分信息,利用能谱的Mapping功能,可以更加直观地观测各个元素的分布情况。图3:环氧涂层的Mapping分布综上所述,大家这次知道了单独的环氧涂层不能满足现今的金属防腐需求的原因了吧,如果您还有无法解决的疑问,不如让COXEM高分辨扫描电镜带您一探究竟吧。参考文献[1] YU J, HUO R, CHAO W, et al. Interface structure on dielectric properties of epoxy/alumina nanocomposites [J]. Macromolecular Research, 2012, (20): 816-826.[2] JIN F L, LI X, PARK S J. Synthesis and application of epoxy resins: A review [J]. Journal of Industrial & Engineering Chemistry, 2015, 29: 1-11.[3] ZHOU J M, LUCAS J P. Hygrothermal effects of epoxy resin. Part I: the nature of water in epoxy[J]. Polymer, 1999, 40(20): 5505-5512.[4] 蒋涛, 李爽, 赵辉, 黄世强, 张群朝. 化学共聚改性环氧树脂研宄进展[J]. 湖北大学学报(自然科学版).[5] 尹迪. 基于MOF的智能涂层的制备及防腐性能研究[D]. 西南石油大学, 2019.[6] YE Y, CHEN H, WU J, et al. High impact strength epoxy nanocomposites with natural nanotubes [J]. Polymer, 2007, 48(21): 6426-6433.

应用实例

2022.07.07

台式扫描电镜下的散粉世界@爱美的你

散粉是各位小仙女们必不可少的美妆单品之一。散粉又称为定妆粉、蜜粉,可以调节皮肤色调,防止油腻皮肤过分光滑或者过粘,减少汗液和皮脂,增强化妆品的持续性,得到柔软、绒毛的肤感。粉质细腻程度是检验散粉好坏的重要标准之一。博主们常常用化妆刷掸起散粉来展示其颗粒的细腻程度。在一些的产品测评文章中,则直接给出了产品的粒径大小范围,给出了更明确的数字。微米级、纳米级散粉、蜜粉、定妆粉;防水控油,不堆粉,持妆不卡纹,等等的这类宣传语让人十分心动。然而,当认真去看这些具体数字的时候,就会发现其中的问题!所有人都在宣传自己的粉质细,粒径小,是普通粉体的几分之几。但是每个人的说法都有出入:有人说,普通散粉粒径是40um,有人说是20um,还有的产品宣称是纳米级的细微粉体。那么问题来了,粒径的数值越小,散粉的效果就会越好吗?我手上的这些散粉的粒径是多少呢?提到粒径测量,大家想到的就是:激光粒度仪。虽然激光粒度仪可以快速地得到粒径大小和分布,但是,颗粒的不同类型,形态成分等信息,是激光粒度仪无法看到的,而这些信息,对于散粉产品的性能来说,也是非常重要的特点。所以,实验室的小伙伴们,带大家用直观的方法:库赛姆扫描电子显微镜,来揭示这几款散粉的粒径之谜!从如下电镜图中,可以看到,不同品牌的散粉,其颗粒有不同的构成,主要有球状颗粒和片状颗粒,其中球状颗粒占主要成分。完**记这款散粉大部分都是球状颗粒(左),而D珂这一款,球状颗粒与片状颗粒含量均较多(右)。同时,这两款散粉虽然都含有大量球状颗粒,但是两者的球状颗粒也是不相同的。完**记的小球表面光滑(左);而D珂中小球可能经过了某种处理,表面粗糙,有纳米级颗粒附着其上(右)。结合能谱EDS的结果,我们还可以得到不同颗粒的成分信息:球状颗粒(左)元素以Si和O为主;片状颗粒(右)元素以Mg、Si、O元素为主,可能是白云母或者滑石;扫描电镜除了可以得到散粉的基本的形貌成分信息,同时还可以得到颗粒粒径的统计性信息!那么是手动测量每一个颗粒的粒径吗?NO!NO!NO!数量少的话,手动测量的方法还可以实现,但是如果数量多就十分困难了!不用担心!汇鸿科技推出的自动化AI识别软件,可以自动识别不同类型的颗粒,并自动进行统计!可以替代繁琐的人工劳动,快速得到标准化,一致性的检测结果。同时,强大的AI智能系统支持定制化需求!允许对颗粒进行选择性的统计。比如只对散粉中球形颗粒进行识别和统计!本次实验中,若仅对球形颗粒进行统计,那么两者的平均粒径分别为9.5um(完**记)和8.4um(D珂)。而若是将片层颗粒也加入统计,那么两者粒径均接近9um!综合电镜得到的结果,我们可以看到,虽然两款散粉的整体粒径接近,但是组成体系和不同体系的粒径有所不同的,所适应的肤质也是不同的。所以我们在挑选散粉的时候,不能单单注重散粉粒径这一参数。散粉颗粒有着不同的形态类型,而不同类型的颗粒,有着的不同的粒径和组成,这些都会影响散粉的性能!仙女们的皮肤很娇贵,选择化妆品的时候要谨慎哦!

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2022.03.10

COXEM台式电镜在刑侦方面漆面鉴定上的应用

今天我们收到来自客户的三种不同漆面。客户给他们的命名分别为油漆涂层JC,油漆涂层YB1和油漆涂层YB2。这边文章的内容就是如何鉴别这三种漆面的不同。先来查一查漆面的基础知识。我们首先来看看漆面一般的结构是什么。漆面在传统涂装工艺中被分为四层:电泳层,中涂层,漆面层和清漆层。他们的功能分别为:电泳层--防锈,提高漆层结合力。中涂层--抗紫外线,保护电泳层,提高防锈能力,并且兼顾漆面的平滑性和抗冲击性作用。漆面层--色彩的漆层。清漆层--提高漆面光泽,提升质感,防紫外线,防轻微的刮擦。知道了这些基础知识我们就好办了。我们用刀片切下涂层,将其粘贴到COXEM台式电镜标配的90°截面样品台上。我们先用二次电子探测器成像(如图1)。我们发现少了一层,这时我们切换到背散射像(图2),发现所有涂层都显现出来了。接下来我们对三个样品都用背散射成像(图3,图4),经比较三种涂层厚度,JC与YB2大体相同,与YB1有差异。图1 油漆涂层JC二次电子像图2 油漆涂层JC背散射像图3 油漆涂层YB1背散射像图4 油漆涂层YB2背散射像接下来我们进一步用能谱区分各个涂层。下面给出油漆涂层JC的结果(图5),我们将三种油漆涂层各个涂层都做了能谱。我们严格执行GBT17359-2012 微束分析能谱法定量分析。由于COXEM电镜卓越的性能,即使我们采集25万个计数,我们做一个能谱时间也可控制在20-30s之间。做完能谱,通过对比我们发现,JC与YB2成分大体相同,与YB1第三层差距较大。 图5 油漆涂层JC能谱结果综上所述,经比较三种涂层厚度,JC与YB2大体相同,与YB1有差异。比较三种涂层成分,JC与YB2大体相同,与YB1第三层差距较大。经此实验,我们发现COXEM电镜对漆面的鉴定帮助很大。尤其是其搭配能谱,计数率甚至可超越大电镜,是企业用户最佳的选择。往期推荐:COXEM台式扫描电镜下的微观世界-蝴蝶标本COXEM台式扫描电镜下的微观世界-陶瓷材料COXEM台式扫描电镜下的微观世界-碳纤维

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2021.03.10

COXEM台式扫描电镜下的微观世界-蝴蝶标本

这是一只漂亮的蝴蝶标本          昆虫的研究对于昆虫种类识别及仿生技术具有十分重要的意义。蝴蝶作为昆虫界中一个重要的分支,其分布范围广、数量庞大(已知种类多达14000余种),颜色鲜艳多变。蝴蝶的结构色、形成机理及其应用研究是涉及物理学、化学、生物学、材料科学、工程学等领域的多学科交叉课题,一直是国际上研究的前沿和热点领域,具有极其重要的学术意义、实际应用价值和广阔的应用前景,对于军事和国防的意义更加深远[1]。 COXEM台式扫描电镜下蝴蝶标本翅膀COXEM台式扫描电镜下蝴蝶标本触角      蝴蝶鳞片的形态和结构揭示了其结构色的形成机理,根据蝴蝶鳞片的微观形态、结构和光学性能的测试,为仿蝴蝶鳞片结构的视频仿生隐身材料的双光子聚合加工等提供了参数和理论指导[2]。蝴蝶丰富多彩的颜色吸引了众多的科学家开始关注生物界的结构色,如何利用这些为纺织品的新型开发提供设计思路,从蝴蝶鳞片结构着手进行研究,探索结构生色理论,为将来的纺织服装面料开发展示新的途径[3]。源自韩国,畅销全球      库塞姆(COXEM)台式扫描电镜简洁优雅的外观,优异的拍照性能,像极了一只正在努力煽动着翅膀的蝴蝶,酝酿着一场世界范围内台式电镜的“龙卷风”。      不同于传统落地式硕大的扫描电镜那样占地面积大、操作难度高、价格昂贵、保养复杂,COXEM台式扫描电镜小巧的机身,友好的主操作界面,一张办公桌就可以放的下,电镜小白都可以很快学会。 COXEM台式扫描电镜主要功能集成式操作界面      虽然看似简单,但是COXEM的能力不容小觑。库塞姆采用钨灯丝电子枪,加速电压1kv-30kv连续可调,分辨率优于5nm,标配全新的二次电子和背散射探测器,三种储存分辨率可选。COXEM扫描电镜超强的适用性可以满足不同客户的使用需求,从常见金属材料到各种无机材料再到各种生物检材,都能搞定,为广大客户的实验和发文提供了强有力的帮助。参考文献1 蝴蝶鳞片微观耦合结构及其光学性能与仿生研究. 邱兆美. 吉林大学. 20082 生物结构机理及仿生构色研究. 李家文. 中国科学技术大学. 20113 蝴蝶利片几何结构特征及模型. 张沙沙. 东华大学. 2013

应用实例

2021.03.10

电镜下的牙种植体

很多人觉得年纪大了缺几颗牙很正常,只会影响面部美观,于是放任不管了。殊不知牙齿缺失对人体影响非常大,除了影响肠胃功能,还会增加糖尿病等疾病的患病风险。缺失一两颗牙若放任不管,过段时间,缺牙临近的牙齿会接连松动,继而脱落,最终口内牙齿越来越少,随之颌骨塌陷,面容改变,容颜衰老。现在人们越来越重视颌面部的健康美观,目前牙齿种植是修复牙齿缺失最好的方法,种植牙的使用,也越来越广泛。人工种植牙是通过医学方式,将与人体骨质兼容性高的钛金属经过精密设计,制造成类似压根的圆柱体或其它形状,植入缺牙区的牙槽骨内,经过1到3个月,人工压根与牙槽骨密合,再在人工牙根上制作烤瓷牙冠的过程。与传统假牙相比,种植牙功能强,不磨牙,舒适美观。不具破坏性,已成为越来越多缺牙患者的首选修复方式。      牙根材料一般是与人体相容性好的钛合金。而纯钛金属材料在和骨组织直接接触的同时,如果没有足够粗糙的表面和维持生物稳态的氧化层,很难在短时间内,进入到骨组织和种植体之间界面的骨结合期,牙种植体的表面特性可影响种植体植入后的生物学反应,决定组织细胞在其表面的粘附、增殖、分化及矿化,影响蛋白质的吸收,直接影响界面的骨愈合速度、骨结合率、骨结合强度,对种植体功能的正常行使十分重要。因此为了使得牙根材料与牙槽骨紧密结合,需要对钛材料进行合适的表面处理。  经过长期发展,种植体表面处理方法不断发展革新,从机械抛光开始,历经了钛浆喷涂、羟基磷灰石涂层、喷砂、大颗粒喷砂酸蚀、电化学氧化、可吸收研磨介质等多种不同的表面处理技术,有些表面处理技术已经被临床所摒弃。大颗粒喷砂酸蚀SLA是第三代表面处理方式之一,解决了涂层处理的缺点和一般喷砂处理中出现的问题。喷砂是在特定的压力和时间控制下,通过高速气流将研磨介质材料喷射在种植体表面,产生凹陷,再在三氧化二铝喷砂的基础上再进行酸洗形成更小的二级窝洞。常见喷砂材料包括:氧化铝、氧化钛、羟基磷灰石、磷酸钙等。常见酸蚀液:盐酸、硫酸、氢氟酸和硝酸混合液。经过表面处理的种植牙基体SEM图  酸蚀剂酸蚀后,可在种植体表面形成微粗糙表面,将种植体-骨界面接触面积增加60%以上,显著增强了种植体的抗扭矩能力,同时把残留的三氧化二铝清洗干净,与单独喷砂处理或镀膜等表面处理相比,有显著优势。                        种植提表面杂质SEM图原则上骨结合要在12-24个月的充分生长后,才能变得致密,稳固。期间患者需要注意回避食用一些需要较大咬合力的食物,如坚果,排骨,冰块等。     我们的牙齿如此重要,大家要做好牙齿护理,补好钙,营养均衡,不轻易缺失牙齿,让健康的牙齿长久地陪伴。

应用实例

2021.03.10

COXEM亮相2020年全国电子显微学学术年会

2020年11月24日,2020全国电子显微学学术年会在成都市新希望高新皇冠假日酒店圆满落幕。本次大会由中国电子显微镜学会主办,来自高校、科研院所、企事业单位等电子显微镜学领域专家学者千余人出席。COXEM台式扫描电镜亮相展览区域,并结合本次会议“显微学激发新希望”的主题,为大家带来精彩的显微应用技术报告。 在“先进显微分析技术在工业材料中的应用”分会场,COXEM产品应用经理作题为《COXEM台式扫描电镜在工业领域的应用》的报告,为现场专家们详细介绍了COXEM台式扫描电镜在工业领域的的领先优势和先进应用技术。 台式电镜具有体积小、性价比高等显著优势,填补了光镜与大型电镜之间的空白。目前重点推广的COXEM-EM30PLUS系列台式电镜,具备宽泛的加速电压调节,使用时可根据形貌及元素分析的需求灵活选择参数;并且通过两级透镜、一级物镜汇聚提高分辨率,达到优于5nm的极限,这是目前业内最高水准,可与传统大电镜相媲美。COXEM台式电镜操作简便,广泛应用于医药、锂电池、钢铁、高分子等领域。2020年,COXEM-EM30PLUS系列台式电镜再次进行产品升级,在应用技术方面,推出更加智能高效的行业解决方案,顺应科技发展趋势,在冶金、材料、医药等领域有着领衔行业的技术突破。希望通过本次大会的平台进行技术探讨和产品展示,与国内电子显微分析领域的工作者们携手,推动电子显微学及相关仪器技术的前沿发展,促进基础研究与应用研究最新进展的交流合作。COXEM台式扫描电镜技术优势1加速电压为1kV-30kV多档可选,根据形貌及元素分析的需求灵活选择参数。2业内最高分辨率。将台式电镜的分辨率提高到了优于5nm分辨率的极限,可与传统大型扫描电镜相媲美。3操作简便,具有样品导航、操作杆功能,配备多种样品台。4专业的能谱配置 ,用于材料的微区成分定性、定量分析。

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2020.12.15

扫描电镜在PCB失效分析中的应用(二)

5.金属间化合物IMC分析对于焊接性的检讨,除了要分析焊盘镀层有无污染、晶格是否正常之外,最重要的是焊料与焊盘镀层间有无润湿、有无金属间化合物IMC生成。焊料与焊盘镀层接触时两者会发生反应,在两者交界处生成一层薄薄的一层 Sn5Cu6 化合物,即IMC,可起到连接焊盘与焊盘作用,使两者紧密结合在一起而不易断裂,IMC是否产生是评判是否焊接良好的重要标志,。对IMC做切片分析,使用SEM观察其生长状态,是否润湿良好,生长是否均匀,是否存在过薄或过厚的现象。    生长杂乱,润湿较差的IMC生长均匀,质量较好的IMC想要使用SEM正常观察IMC,合适的制样手段是必不可少的。由于IMC层比较薄,机械研磨再抛光的方式,通常会导致层间的覆盖,即使存在IMC,也很难观察到。所以,通常需要采用两种方法获取高质量的IMC。①化学腐蚀:使用5% FeCl2溶液+5%盐酸+90%无水乙醇进行腐蚀②使用氩离子柔性抛光的方式6.晶须检测随着电子领域焊料无铅化的发展,使用纯锡或富锡(Sn)合金成为无铅焊的主流。然而,纯锡的表面由于受内部热应力的作用很容易长出须状的物质,锡晶须能够造成电气短路,也可能挣脱成碎片,造成机械或者其它电气问题,因此,晶须问题成为无铅化进程的一个重要的可靠性问题。但是,晶须比较微小,用肉眼或光学显微镜很难观察到,而用电镜则很容易观察到且可轻松量取其长度是否超标。7.表面Crack使用SEM可以对PCB表面的特征点Crack进行检测,例如Wire Bonding的Lead,以及焊点表面。焊料在凝固过程中体积收缩受到约束而造成的Crack现象,焊点的长期服役期间,它们充当了最终疲劳裂纹的扩展路径。Wire Bonding Lead点PCB与Chip的信号互联,需要通过Wire Bonding实现,而在PCB表面贴装的Lead点,其表面洁净度和完整性,是Wire Bonding能否通过Shear Test的关键,一旦出现了异物污染或者Crack,PCB与Chip之间的连接可能出现错误。结束语通过以上介绍,我们了解到扫描电镜在PCB的制造生产中,可以帮助分析、解决常规可靠性测试中无法解决的诸多问题。随着5G时代的来临,大规模数据交互的需求也提上日程,对电子产品小型化、轻便化、散热性和可靠性的要求也越来越高。对微观失效分析及特性表征的高要求,也逐渐渗透到PCB领域。而扫描电镜在PCB检测中所发挥的巨大作用远不止文章中所提到,PCB表面刻蚀质量、异物的溯源、CAF检测、分层及爆板分析等等,也都离不开扫描电镜。所以,电镜使 PCB 报废率得到降低、品质得到提高、人员经验得到提升,相信随着 PCB 精度、密度和制造难度的增加,电镜在 PCB 行业中的应用会越来广泛、越来越受重视、越来越有效。

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2020.12.15

扫描电镜在PCB失效分析中的应用(一)

PCB(Printed Circuit Board),又称印刷电路板,是极其重要的电子部件,即是各类元器件的载体,又是电路信号传输的枢纽。 随着电子产品小型化的发展,以及无铅无卤化的环保要求,PCB的精度和密度也随之提高,相应的制造难度也大大增加,这使得PCB在制造和使用过程中,产生的问题也越来越多。     PCB成品实物PCB成品结构示意  PCB由板材(覆铜板)、连接导线、焊盘、过孔(连接各元器件引脚的金属孔)、阻焊层等结构组成。其中,覆铜板是用增强材料(主要是玻璃纤维布),浸以树脂胶黏剂,通过烘干、裁剪、叠合成坯料,然后覆上铜箔。  按照板层结构,PCB电路板可分为单层板(只有一面覆铜)、双层板(双面覆铜)、多层板(包含多个层面的电路板,层与层之间的连接通过涂覆Cu的过孔来实现)。  按照基板材料可分为刚性基板(Rigid PCB:RPCB)和柔(挠)性基板(Flexible PCB:FPCB)  在PCB上游覆铜板和下游成品的制造过程中,通常会出现分层、爆板、铜箔腐蚀、虚焊、污染等问题,通过扫描电镜可对PCB在整个的制造过程中,进行质量可靠性分析和失效分析。1.覆铜板铜箔表面处理质量评价   覆铜板结构PCB使用的电解铜箔,需要进行3步表面电化学处理:① 粗化;② 封闭;③ 防氧化处理粗化是将颗粒状的铜沉积在铜箔表面,在进行压板后,粗糙的铜表面由于“锚效应”可以提高自身的抗剥离强度。铜箔表面晶粒的尺寸和粗糙度,受工艺条件影响很大,使用SEM可对铜粒尺寸进行表征,配合以粗糙度的检测,可用来指导粗化工艺的电流密度。2.成品板内层短路分析在粗化工艺中,若电流密度过大,铜箔尖端放电形成树枝状镀层,导致铜箔表面铜镀层结合不牢而易脱落。在铜箔压制形成线路板时,铜粉脱落后若夹杂在基材中,容易造成短路现象。另外,PCB在压板等制备过程中,工程上使用的金属载具,一旦发生破损,金属碎屑容易混进PCB中,同样容易造成短路不良。使用SEM+EDS,在电镜下对此位置进行元素分析,根据分析结果来判断杂物的来源,最后对杂物来源进行控制,从而降低内短的报废率。异物溯源工作有一个很重要的前提,就是企业内部需要事前把生产线上所有可能产生杂物、金属碎的物品做元素分析并建立数据库,这样在对造成短路的杂物进行元素分析后就可以把所得到的元素成分与数据库内的物质成分一一对应,即可快速确定杂物来源,后续的改善也相对更加容易。3.干湿膜附着力评价  PCB的制造过程,有与芯片相似的过程,需要进行曝光→显影→刻蚀。在PCB工艺中,使用图形转移的关键材料是菲林(film),俗称贴膜工艺,分为干膜和湿膜。 PCB制备过程图解                        曝光(PCB内层图形转移)  干湿膜在铜箔表面附着程度的好坏直接影响了刻蚀后线路的质量,若显影后干湿膜边缘存在起翘,则蚀刻后会出现缺口等缺陷,而利用SEM可以对贴膜工艺的效果和干湿膜性能进行有效的评定。4.OSP膜厚度和铜箔Ni沉金腐蚀监控PCB电路板上的铜主要是紫铜,铜焊点在空气中容易被氧化,这样会造成导电性变差,也就是吃锡不良或者接触不良,降低了电路板的性能,那么就需要对铜焊点进行表面处理。沉金和OSP是较为常用的两种防氧化工艺。沉金就是采用化学沉积的方法,通过化学氧化还原反应在线路板表面产生一层金属镀层,通常使用Ni沉金。好处是颜色明亮、增加可焊性、抗氧化等。而沉金过程中,一旦化学金药水使用不当,容易发生Ni腐蚀,会对可焊性产生致命的影响,但它却是常规光学显微镜下无法直接观察到的,不过利用电镜可以轻松观察到且能定量判断其严重程度。晶格致密            晶格间腐蚀晶粒表面腐蚀OSP,即有机保焊膜,又称护铜剂。就是在洁净的裸铜表面上,以化学的方法长出一层有机膜。这层膜具有防氧化,耐热冲击,耐湿性,用以保护铜表面于常态环境中不再继续生锈。PCB制造过程中,板材需要数次回流焊,对OSP膜的冲击较大,使用SEM可监控OSP膜的变化,用以检讨不同类型的药水或工艺处理条件,其回流后的焊接能力有什么变化。OSP Cross-section

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2020.12.15

COXEM亮相上海国际粉末冶金、硬质合金和先进陶瓷展览会

2020年8月12日至14日,第十三届上海国际粉末冶金、硬质合金和先进陶瓷展览会在上海世博展览馆成功举办。COXEM台式扫描电镜EM-30系列亮相H1号馆,为粉末冶金、硬质合金和先进陶瓷行业用户带来了前沿、专业的实验室解决方案。 在H1号馆A096展台前,COXEM 台式扫描电镜吸引着现场观众的目光,电镜工程师在现场为前咨询、体验的观众进行样品拍摄演示。COXEM EM-30系列台式扫描电镜填补了光镜与大型电镜之间的空白,具有体积小、超高分辨率、操作简单等诸多优势,可广泛应用于冶金、陶瓷、生物、医药、锂电等多个行业,凭借超高的性价比,成为很多科研机构、高校实验室的首选设备,为检测、研发工作的高效进展带来巨大帮助。COXEM台式扫描电镜EM-30系列 技术优势:1.加速电压为1kV-30kV多档可选,根据形貌及元素分析的需求灵活选择参数。2.业内最高分辨率。将台式电镜的分辨率提高到了优于5nm分辨率的极限,可与传统大型扫描电镜相媲美3. 操作简便,具有样品导航、操作杆功能,配备多种样品台。4.专业的能谱配置 ,用于材料的微区成分定性、定量分析。以下图片由COXEM台式扫描电镜拍摄:

企业动态

2020.12.15

客户成就 | COXEM电镜助阵吸波材料研发(二)

在电磁波谱中,波长最长的是无线电波,无线电波又依波长不同分为长波、中波、短波、超短波和微波。无线电波应用于收音机,无线电视机,对讲机等等;微波广泛应用于各种通信业务,包括微波多路通信,微波中继通信,移动通信和卫星通信。现代雷达大多数是微波雷达,还有无线电辐射计以及微波炉等等。由于工业、科学和医疗设备的精密度越来越高,其对电磁辐射的防护也提出了更高的要求。在高精度的仪器、设备中涂覆吸波涂料,可吸收多余电磁波,减少杂波对设备的干扰,也有效防止电磁辐射对周围设备及人员的干扰和伤害。美国的第二代隐身战机F-22表面就涂覆一层由美国波音公司“幽灵工厂”研制的某种隐身材料,其雷达反射截面仅为0.5㎡。美国F-22隐身战机                      经济科技的发展离不开卫星通讯。卫星通信使地球连成一个整体,它不仅在普通通信传输中起作用,甚至影响着国防建设、生产安全和经济发展。在各个领域中,海陆空天一体的卫星综合信息系统广泛应用,尤其是对于车载动中卫星通信系统,人员与设备距离近,电磁辐射对人员容易造成伤害。因此,应用吸波材料保护操作人员,可以有效的降低电磁辐射的影响。吸波材料是能吸收一定频率的电磁波,并将电磁能转换为热能或者其他形式的能量耗散掉的一类材料。国内外对微波吸收材料的研究已经持续了50-60年的时间,现在常用的吸波材料体系主要有:铁氧体吸波材料、磁性金属微粉吸波材料、高分子导电聚合物吸波材料和碳系吸波材料等。羰基铁粉(CIP)是磁性金属微粉吸波材料的典型代表,主要靠磁滞损耗、涡流损耗、畴壁共振、自然共振等机制来吸收并且衰减入射电磁波。金属粉末在工作温度下稳定性很好,因此在吸波材料领域得到广泛的应用,但是磁性金属介电较大,阻抗匹配不佳。球磨法是一种常见的制备吸波材料的方法。通过一定程度的球磨,可以有效的改善材料的阻抗匹配,达到降低介电常数和提升磁导率的目的。常规的球磨方法是采用球形的球磨体来研磨材料,这种方法所得到的材料往往阻抗匹配仍然不如人意。球磨示意图轴承钢滚柱与球形滚珠南京邮电大学:谢国治老师、季培成老师等,创新地将柱形球磨体应用于CIP材料的处理中,制备应用于C波段中卫星通信的高效吸波材料,于Journal of Electronic Materials上发表文章:Microwave Absorbing Properties of Flaky Carbonyl Iron Powder Prepared by Rod Milling Method。课题组老师选用了合适尺寸和数量的柱形球磨体,配合相应偶联剂及过程参数,有效的降低了材料的复介电常数,实现了改善材料阻抗匹配的目的。且发现球磨介质的直径和球磨时间对材料性能有较大影响。此方法优化制得的吸波材料具有良好的吸波性能,在6.0GHz的反射损耗RL达到-15.7dB(如下图)。用COXEM台式电镜,对应用了不同加工方式的样品进行形貌进行观察(如下图),得到球磨后的CIP由球形转变成具有一定长径比的片状结构,从而使其具有优越的吸波性能。由图可得,应用柱形球磨体球磨(1-3#),可得到边缘钝化比较明显的片状结构,且当球磨时间为10h时,测得其在1-18GHz内复介电常数的实部和虚部都是最低的,说明采用柱形球磨体能有效的实现降低复介电常数的目的。而应用普通的球形球磨体,得到的样品含有尖锐的棱峰,长径比较高,同时又存在一定的团聚现象,不利于材料吸波性能的提高,对其磁导率和介电常数的测试结果也证明了这点。参考文献[1] Ye L , Xie G , Xie N , et al. Enhanced Microwave Absorption Properties of Absorbing Materials Induced by Complex Coupling Agents[J]. IEEE Transactions on Magnetics, 2019, 55(2):1-5.[2] 谢国治, 顾家新, 胡晶, et al. 一种应用于C波段中卫星通信上行频段的吸波材料的制备方法:, CN107352586A[P].[3] Ji P , Xie G , Xie N , et al. Microwave Absorbing Properties of Flaky Carbonyl Iron Powder Prepared by Rod Milling Method[J]. Journal of Electronic Materials, 2019.[4] 羰基铁粉及其复合材料的电磁性能研究[D]. 南京航空航天大学, 2013.[5] 周影影, 周万城, 罗发,等. 羰基铁粉吸波涂层的吸波原理及应用[J]. 材料导报, 2013, 27(13):122-126.[6] http://www.360doc.com/content/18/0217/22/1649277_730473257.shtml[7] https://baike.baidu.com/item/吸波材料/4939655?fr=aladdin[8] http://www.sohu.com/a/160077110_455518

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2020.07.01

COXEM台式扫描电镜下的微观世界 ——陶瓷材料

陶瓷材料是指用天然或合成化合物经过成形和高温烧结制成的一类无机非金属材料。它具有高熔点、高硬度、高耐磨性、耐氧化等优点。可用作结构材料、刀具材料,由于陶瓷还具有某些特殊的性能,又可作为功能材料,因此研究开发新型功能陶瓷是材料科学中的一个热点领域。当您在使用扫描电镜对陶瓷材料进行显微分析的过程中,是否遇到过荷电效应导致无法清晰成像?样品表面放电严重?这是因为陶瓷材料通常不导电或导电性能差,在电子束轰击时其表面发生电荷积累,无法确定您的感兴趣区域。这种荷电现象在实验中是非常普遍的,为了解决这个实验难题,COXEM台式电镜的高分辨性能和喷金处理的组合可以为您排忧解难。利用具有超高分辨率的COXEM台式扫描电镜对陶瓷样品进行了微观形貌观察,以下是陶瓷样品在不同倍数下的扫描电镜图片:1#陶瓷粉末样品SE像,加速电压:20kV,工作距离:6.3mm,放大倍数:30,000 XSE像,加速电压:15kV,工作距离:6.9mm,放大倍数:5,000 X2#陶瓷纤维样品SE像,加速电压:15kV,工作距离:10.7mm,放大倍数:10,000 XSE像,加速电压:10kV,工作距离:6.5mm,放大倍数25,000 X想要获得如上图所示的陶瓷材料高分辨照片,我们可以通过以下方法去实现:1)喷金处理、2)减小束斑大小、3)适当增加加速电压、4)减小工作距离、5)减小样品尺寸等。由于COXEM系列台式扫描电镜利用创新的双聚光镜成像技术,采用大型扫描电镜成像方式,加速电压调节范围广(1-30kV连续可调),束班连续可调,使用二次电子探测器作为基础成像单元,从而可以获得高分辨率的陶瓷样品微观形貌,表面信息更丰富细腻,为陶瓷材料领域的研究提供了可靠、真实的依据。

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2020.07.01

客户成就 | COXEM电镜助阵吸波材料研发(一)

电磁波广泛存在于我们身边。其波长由大到小为无线电波、微波、红外线、可见光(红橙黄绿蓝靛紫)、紫外线、X射线、γ射线。无线电波波长通常用频率表示,其频率范围为300 KHz~30 GHz。不同波段的电磁波在我们的生产生活中起着非常大的作用。下表是各个波段电磁波的主要应用领域。在我们目前的通讯中,4G的频率和频段主要是:1880-1900MHz、2320-2370MHz、2575-2635MHz;5G的频率和频段频段主要是:3300-3400MHz、3400-3600MHz和4800-5000MHz。实际应用中,更有其它详细代码代表着不同的应用,比如:TD-LTE Band 41代表移动4G;WCDMA Band 1/2/5代表联通3G;TDS-CDMA band 34/39代表移动3G。5G通讯是当前的科技热点之一:按照预期,5G的传输速率可达到4G的十倍(1Gb/s),这意味着,用5G传输一部1GB大小的高清电影只需要10秒!如此快速的传输速度,对科技和社会发展影响巨大。然而随着科学技术的高速发展,电磁波的充分利用在给人们生活带来便利的同时,其辐射对环境的影响也日益增大。在机场,有航班因电磁波干扰无法起飞而误点;在医院,移动电话常会干扰各种电子诊疗仪器的正常工作。而我们日常通讯,也会受到各类信号影响,使用户难以接收到准确且清晰的信息。因此,治理电磁污染,提高通讯信号信噪比,寻找一种能抵挡并削弱电磁波辐射的材料——吸波材料,已成为材料科学的一大课题。吸波材料,是能吸收或者大幅减弱投射到它表面的电磁波能量,从而减少电磁波的干扰的一类材料,它可以将电磁波转换为热能或其它形式的能量,实现对入射电磁波的有效吸收,是克服以上电磁污染的一种有效手段。吸波材料在通讯中的应用,可提高信号的信噪比,是提高部分波段信号质量(灵敏度)的一个有效途径。图1:CIP材料的SEM图像羰基铁粉 (CIP: Carbonyl Iron Powder) 是一种常见的吸波材料,它是通过CO与铁在高温高压下反应,生成5羰基铁油状物,经低压分离以及退火防氧化等处理后得到的(上图1为CIP产品的SEM图)。CIP在微波频段具有磁导率较高、磁导率实部、虚部频散特性好的优点,在吸波材料领域有广泛的应用前景和潜力;但同时,CIP复介电常数大且频谱特性和低频吸收性能较差,不能较好的满足阻抗匹配条件,所以需要通过偶联剂等对CIP进行表面改性,来调节羰基铁粉的复介电常数和复磁导率的比例,来改善其阻抗匹配特性,从而提高吸波性能。而不同偶联剂的组合配比以及不同的处理条件,对CIP材料的综合性能,有着很大的影响。南京邮电大学课题组,叶利君老师、谢国治老师等,研究了使用不同的复配偶联剂对CIP材料吸波性能的影响,并将成果发表在IEEE Transactions on Magnetics上,题为:Enhanced Microwave Absorption Properties of Absorbing Materials Induced by Complex Coupling Agents。如上表所示,分别使用了四种不同的偶联剂组合,并选择合适的比例和球磨的加工方式对原本呈微球形(图1)的CIP样品进行处理。使用COXEM 台式电镜对所得样品的形貌进行观察,如下图abcd。通过四幅SEM图可以看到,原本呈球形的CIP都成为了典型的薄片状,粒径分布相对较宽。图a是经过单一偶联剂处理过的样品,SEM图中,其薄片边缘较锐利,颗粒高度细化,且明显颗粒分散不均,存在团聚的现象;而经过复合偶联剂处理的bcd样品的颗粒大小和形貌与结果a有了明显不同:其中双重偶联剂处理的bc样品的颗粒细化程度明显降低,且薄片边缘有更加平滑的趋势。但是b样品的颗粒分布过于不均匀,c样品中出现了一定的颗粒团聚现象。而经过三重复合偶联剂处理的d样品,则在薄片边缘平滑的同时,粒径分布均匀,且无明显颗粒团聚。这种形貌对提高材料的Snoek极限,提高其磁导率及吸波性能,有着十分积极的作用。经过Raman、XRD、振动磁强计等相关测试得到:经过复合偶联剂处理的CIP样品的吸波性能有所提高,其中三联偶联剂的提高作用十分明显:经三联偶联剂处理后的2mm厚的样品,在2 GHz附近频段的反射损耗可达 -15dB。吸波材料的性能优化,很大程度上与吸波材料的微观形态以及表面改性状态有关,而SEM是材料表面形貌以及结构成份检测的重要设备,相信SEM在吸波材料中的广泛应用可以为电子通讯行业的材料研究提供有力的支持!参考文献[1] Ye L , Xie G , Xie N , et al. Enhanced Microwave Absorption Properties of Absorbing Materials Induced by Complex Coupling Agents[J]. IEEE Transactions on Magnetics, 2019, 55(2):1-5.[2] 谢国治, 陈文俊, 王锰刚, 等. 一种中国移动4G全频段吸波材料,其制备方法及用途。[3] 谢国治, 胡晶, 顾家新, 等. 基于蓝牙通信频段应用片状羰基铁粉吸波材料的制备方法。[4] 羰基铁粉及其复合材料的电磁性能研究[D]. 南京航空航天大学, 2013.[5] 周影影, 周万城, 罗发,等. 羰基铁粉吸波涂层的吸波原理及应用[J]. 材料导报, 2013, 27(13):122-126.[6] http://www.360doc.com/content/18/0217/22/1649277_730473257.shtml[7] https://baike.baidu.com/item/吸波材料/4939655?fr=aladdin[8] http://www.sohu.com/a/160077110_455518

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2020.01.31

众志成城——抗击新型冠状病毒(病毒篇)

近日,由新型冠状病毒引起的肺炎疾病在武汉地区形成了一定规模的爆发,全国各地都已经引起了高度的重视。那么这个冠状病毒到底是什么以及为什么称它为新型?冠状病毒在系统分类上属冠状病毒科(Coronaviridae)冠状病毒属(Coronavirus)。冠状病毒属的病毒是具外套膜(envelope)的正链单股RNA病毒,直径约80~120nm,其遗传物质是所有RNA病毒中最大的,只感染人、鼠、猪、猫、犬、禽类脊椎动物。冠状病毒的一个变种是引起非典型肺炎的病原体,属于RNA病毒。冠状病毒最先是1937年从鸡身上分离出来,病毒颗粒的直径60~200nm,平均直径为100nm,呈球形或椭圆形,具有多形性。病毒有包膜,包膜上存在棘突,整个病毒像日冕,不同的冠状病毒的棘突有明显的差异。在冠状病毒感染细胞内有时可以见到管状的包涵体。冠状病毒的伪彩色结构图那么要想了解此次病毒的真面目就需要用电镜进行观察。近日国家病原微生物资源库发布了由中国疾病预防控制中心病毒预防控制所成功分离的我国第一株病毒(新型冠状病毒武汉株01)的电镜照片。图中黑色箭头所示的位置就是所说的病毒,可以看出,病毒的大小约为100纳米,同时可以看出,病毒形态成圆形,在病毒的表面围绕着一圈突刺蛋白(Spike protein),像一个皇冠。正因为有此形态,此类病毒被划分为冠状病毒(目前病毒的分类经常是根据病毒的型态进行分类的)。新型冠状病毒武汉株01的电镜照片那么得到以上的病毒的电镜照片需要经过那些操作呢?首先因为这个是一张透射电镜(TEM)的照片,拍摄此类透射电镜照片的步骤是:(1)从感染新型冠状病毒的病人的人气道上皮细胞培养液中离心,取上清液得到含有病毒的液体;(2)用2%多聚甲醛灭活;(3)用2.5%戊二醛固定在支持膜上(类似于载玻片),用一系列乙醇脱水处理;(3)包埋在超薄树脂中,制作成切片;(4)透射电镜进行观察。那么为什么称这次的病毒为新型冠状病毒呢?这是因为此次发现的病毒与之前发现的冠状病毒在RNA序列上有一些不同(此次武汉发现的新型冠状病毒已经被命名为 2019-nCoV)。目前发现该病毒有30473个碱基对。 这些碱基对的确定可以帮助开发快速分子检测方法,如PCR(polymerase chain reaction)方法。我们知道新型冠状病毒是RNA病毒,它的蛋白结构还没有确定出来,确定它的蛋白结构需要用到冷冻电镜技术,这种技术需要将生物样品冷冻在-180℃左右的液氮环境中,在毫秒时间内把样品内部的水分冷冻成玻璃态,从而保存了样品的天然形貌,使得科研人员能够观测到蛋白质的细微结构。随着技术的突破,现在的分辨率已经达到了原子级别,通过冷冻电镜从各个方向上照射样品,获取其三维结构。例如下图,为2019年10月18日饶子和灯研究团队发表在Science期刊的非洲猪瘟病毒的三维蛋白结构。非洲猪瘟病毒的三维蛋白结构[1]虽然现在还没有完全解析出新型冠状病毒的三维蛋白结构。但是,饶子和等团队已经发布了新型冠状病毒3CL水解酶高分辨晶体结构。希望能够为科技工作者、特别是从事药物研发的科技人员提供有用的支持,尽快研制出更好的抗新型肺炎的药物。新型冠状病毒3CL水解酶高分辨晶体结构最后,在全国预防新型冠状病毒的攻坚战期间,建议民众保持良好的卫生习惯,勤洗手、注意饮食休息,保持室内清洁与通风,避免去人多聚集的公共场所,如果必须外出,请佩戴N95口罩或者外科医用口罩进行防护。祝愿各位能够早日战胜此次新型冠状病毒引起的肺炎疾病的战役。[1] Architecture of African Swine Fever Virus and implications for viral assembly

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2020.01.31

祈福武汉 守护江城!2020年 我们在一起!

疫情无情,COXEM有爱COXEM提醒各位客户:出门戴口罩,勤洗手,常通风;不随地吐痰,不乱扔乱倒;不信谣,不传谣;如果感觉不适,要及时去医院就诊。抵御新型冠状病毒COXEM与您在一起

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2020.01.31

纳米微观,清晰可见|欧波同携COXEM台式扫描电镜参加2018年第三届材料科学与纳米技术国际会议

2018年第三届材料科学与纳米技术国际会议(ICMSNT 2018)于2018年3月29日-4月1日在四川成都顺利召开。ICMSNT 2018由西南交通大学、斯威本科技大学、奥克兰大学和香港机械工程师协会联合主办。来自美国、英国、瑞士、新加坡、日本、韩国、墨西哥等十多个国家以及中国各大高校的近两百位科研人员参加了会议。图1:参会的材料科学与纳米技术领域专家学者3月30日上午,主会场四位专家分别作出以材料涂层、摩擦学的起源和材料磨损的预测方法、纳米结构氧化物薄膜、关于通过激光微/纳米2D / 3D结构开发和控制材料表面功能为主题的报告。许多学者慕名而来,了解该领域最新的科研理论与成果。 图2:主会场欧波同(中国)有限公司作为材料科学与纳米技术领域高端实验仪器厂商,参加了ICMSNT 2018,并在会议展示区设立展台,向业界专家介绍多种光镜及电镜产品。 图3:欧波同展位本次会议上重点推出的COXEM超高分辨率台式扫描电镜EM-30Plus,是材料科学与纳米技术研究工作的得力助手,能够帮助材料科学家对材料的微观结构、晶体结构、化学组成和固体样本的表面结构信息,进行大景深和高分辨的观测,分辨率达到纳米级别。可应用于化学、汽车、建筑、智能手机、新能源、半导体、电子工业、金属等多个领域。 图4:欧波同工作人员与参会者交流在会场展区,COXEM电镜的高端技术水准与智能化吸引了众多专家学者的关注,在与欧波同工作人员的交流中,大家对COXEM电镜的高分辨率和智能化非常认可,更有多位高校科研人员在现场达成合作意向,打算到欧波同产品体验中心进行样品拍摄。图5:欧波同工作人员向参会者介绍COXEM台式电镜 图6:欧波同工作人员向参会者介绍COXEM台式电镜4月1日, 第三届材料科学与纳米技术国际会议圆满落幕。欧波同在本次学盛会中收获了诸多与科研一线专家交流与合作的机会,将进一步紧随材料科学的可持续发展步伐,为广大客户提供更加系统、完善的专业服务。

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2018.04.09

微观世界|第28期 咖啡是否真的致癌?

1 前 言近期,你的朋友圈是否被这样一则信息刷屏?难道星巴克咖啡=致癌?对,就是你知道的星巴克!就是你知道的癌症!那么这则消息是有何而起的呢?2 起 因事实上,事情起源于3月30日,华尔街日报、美联社、路透社等媒体的一则报道—— 美国洛杉矶一家法院裁决,星巴克和其他几家咖啡公司,在加州销售的咖啡必须贴上癌症警告的标签。理由是,市面上出售的咖啡在烘培咖啡中,被发现含有的高浓度的丙烯酰胺——一种有毒的致癌化学物质。那么,究竟丙烯酰胺是什么?喝个咖啡真的就致癌了么?不喝咖啡还怎么加班?还让不让人加班了? 3 过 程那么为了更好的加班,我们先来了解一下什么是丙烯酰胺。丙烯酰胺是食物在发生“美拉德反应”时的副产物(美拉德反应:是指让食物变得焦黄并散发出独特香气的反应)。笼统的说,大部分食物(包括碳水化合物以及蛋白质),在高温烹饪的过程中都会产生丙烯酰胺。而丙烯酰胺确实是一种潜在的致癌物质,大量的动物实验表明,丙烯酰胺会使得动物致癌,其实,很多日常的食物例如油炸薯条、薯片等食物都含有丙烯酰胺。实际上业内人士更多的是关心丙烯酰胺的计量多少,虽然丙烯酰胺1994年就被国际癌症研究中心列为致癌物,但是至今还没有明确证据表明“通过食物摄入的丙烯酰胺与人类某种肿瘤有着直接明显的联系”。知道了这些,我终于可以安心喝着咖啡继续加班了,不如现在就冲一杯咖啡吧,既然已经打开了一袋咖啡,就顺便看看咖啡到底什么样子吧。 4 观 察仔细想想,喝了那么多咖啡,还真没仔细看过咖啡长什么样子,下面我们就用COXEM台式SEM来揭开咖啡的真容。我们首先把咖啡分散在样品台上进行制样,然后放入SEM的样品仓中,等待真空抽好后,就可以观察啦。首先,进行低倍数的观察(如图1),可以看出在图中有两种形态的颗粒分布,一是呈现明显棱角的不规则颗粒,那么这个就是我们常见的糖颗粒啦(说实话,咱们喝的速溶咖啡含糖量是相当高的);第二种就是,不规则形状的表面较为圆润成圆弧面的颗粒了,这个实际上就是,配料里面的植脂末了,植脂末实际上是成粉末非常复杂的物质,主要有:葡萄糖浆、食用氢化植物油、酪蛋白酸钠、磷酸氢二钾、二氧化硅、甘油酯等等。 图1 低倍数SEM观察速溶咖啡粉末那么,我们来找几张高倍下植脂末颗粒的形态的照片吧。可以看出其形貌呈现不定形的状态。通过某些破碎植脂末颗粒的观察(图3),可以看出,植脂末颗粒并非密实的结构,而是由多个细小的颗粒组成的。  图2高倍下SEM观察速溶咖啡植脂末颗粒的形貌图3高倍下SEM观察速溶咖啡破碎植脂末颗粒的形貌经过在一步的放大,我们可以看出,植脂末表面更加细节的信息,实际上是存在气孔结构的,我想这些气孔也是为了增加水溶性,达到快速溶解的目的吧。正好,图拍到这里,咖啡也到了合适的温度,可以去美美的喝上一杯了。 图4 高倍下SEM观察速溶咖啡植脂末颗粒表面的形貌5 结 论动物大量食用丙烯酰胺确实会导致癌症风险增加,但是现实中没有人会拿一瓶丙烯酰胺咕咚咚灌肚子里,从食物里吃到的量实在太少太少了。所以美国癌症学会的原话是:“目前没有任何一种癌症类型的风险增加,是明确和摄入丙烯酰胺相关的。国际癌症研究机构(IARC)把丙烯酰胺列在了致癌名单里,但没有把那些含丙烯酰胺的食物也一起列上。他们曾经在很多年前把咖啡列入2B类物质(可能致癌),但因为后续证据不支持早先的初步结果,又在前年把它从2B名单里踢掉了。(但是友情提醒,这说的是冷或温咖啡。65摄氏度以上的任何饮料都会增加食道癌风险,不管是咖啡还是白开水。所以我要避开丙烯酰胺和咖啡?想完全避开丙烯酰胺还挺难的,因为它确实分布太广泛了,为此完全不吃淀粉煎炸烘烤食品在生活方式上还挺困难。那么咖啡呢?我是否完全避开呢,仔细看看速溶咖啡的配料表,实际上速溶咖啡中速溶咖啡那一项的比例只占到了约5%,大部分是糖和植脂末(前面观察到的),那么结论是,速溶咖啡喝多了最直接的结果是——会变胖!!!6 后 记在了解了这么多知识以后,感觉喝咖啡让人变胖,而加班让人变瘦,那么加班喝咖啡岂不是维持正常身材的绝好途径了么?(哈哈哈,本期都是小编心血来潮的一些想法,欢迎大家关注我们,下一期会更加精彩) 

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2018.04.08

微观世界|第27期 SEM在淀粉颗粒中的应用

前 言淀粉颗粒是有直链淀粉和直链淀粉组成。广泛储存在多种绿色植物中的叶、根、芽、果实、谷粒和茎等组织和器官中,是生物圈最丰富的碳水化合物之一。在工业上也有广泛的应用前景,可用于制作葡萄糖,麦芽糖,酒精等工业原料。在生活中,可以制作成多种食物,有效的补充能量。淀粉颗粒淀粉是一种天然的多糖化合物,它以颗粒的形式广泛的存在于植物的果实、根、茎、叶中,是人类碳水化合物的主要来源之一。目前,常见的用于淀粉生产的农作物有玉米、红薯、马铃薯等。通常,淀粉颗粒都是成细小的粉末颗粒状态存在,很难通过肉眼直接区分出淀粉的种类。那么就需要运用放大设备进行进一步的区分观察。常见的观察方式为利用光学显微镜进行观察,但是由于景深,放大倍数的限制,难以得到完美的观察结果。而扫描电子显微镜由于其优异的景深,超高的放大倍数,在淀粉行业具有广泛的应用前景。图1 (a)红薯 (b)玉米 (c)土豆图2 粉末形态的淀粉颗粒淀粉颗粒的SEM形态观察近年来伴随国内淀粉生产加工贸易的发展,不同的淀粉价格差异巨大,因此市场上食用淀粉掺假的事例屡见不鲜。由于在众多植物中都有淀粉颗粒的存在,其淀粉颗粒的形态也是个有不同,而运用电镜进行淀粉颗粒的检测不失为一种有效的检测手段。下面我们利用coxem EM 30 Plus对典型的几种淀粉颗粒进行观察。如图3所示,为红薯淀粉颗粒SEM图像,其颗粒大小分布在数微米至十几微米之间,其形貌特点为圆球星与不规则形状为主。图4为土豆淀粉颗粒的SEM图像,其颗粒大小分布不均匀,小颗粒尺寸大小在10微米左右,较大颗粒尺寸分布在50微米左右。图5为玉米淀粉颗粒的SEM图像,其颗粒大小分布相对均匀,颗粒尺寸大小在10微米左右,呈多边形颗粒状形貌特征。图3红薯淀粉图4土豆淀粉图5玉米淀粉淀粉颗粒质量的SEM观察在实际过程中,由于生产原料的差异,条件的不同,以及运输条件的优劣,都会影响到淀粉产品质量的好坏,轻则影响产品食用口感,重则影响下游产品质量。因此,对于淀粉质量的监管尤为重要。在淀粉检查标准中,其中重要的一项就是微生物限度的检测,而微生物学检测往往需要较长的检测周期。而通过SEM进行淀粉颗粒质量的检测往往效率较高。如图6所示淀粉颗粒的SEM图像,可以明显的看出,淀粉颗粒表面出现的孔穴状表面形态,这是由于微生物对淀粉颗粒的分解作用,从另一方面直观的反映出淀粉颗粒的质量的优劣。图6玉米淀粉颗粒细节后 记SEM在淀粉中的应用仅仅是SEM在食品行业中的应用的一个方面,SEM在食品质量检测还有许多重要的检测项目有待开发,今后小编会为大家带来更多的关于食品安全方面的检测知识和大家一起分享的。敬请期待下期的精彩内容吧!

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2018.04.04

新闻动态|Coxem台式扫描电镜亮相2018上海国际粉末冶金、硬质合金与先进陶瓷展览会

3月27日,“2018上海国际粉末冶金、硬质合金与先进陶瓷展览会”在上海光大会展中心圆满落幕。此次展会由上海机械工程学会粉末冶金专委会和上海市新材料协会粉末冶金分会等多家机构联合举办。展览会为期三天(3月25日至27日),聚集了粉末冶金行业相关的数百家单位参展,旨在促进我国在新型材料领域的学科进步和技术提升,加强粉末冶金制造商、设备制造商、高等学府和科研院所、终端客户群之间的沟通与合作。 图1:客户咨询、体验欧波同产品欧波同(中国)有限公司在展会上隆重亮相,吸引了大批观众围在展台前,咨询了解光镜和电镜产品。欧波同现场进行展示的蔡司(Zeiss)光学显微镜和Coxem台式电子显微镜,可应用于材料分析、冶金、电力、石化、航天、机械等多个领域。图2:展会现场,欧波同展台前观众咨询 图3:向客户介绍电镜产品Coxem台式扫描电镜在展会上备受关注。EM-30Plus超高分辨率台式扫描电镜,将台式电镜的分辨率提高到了优于5nm分辨率的极限,可与传统大型扫描电镜相媲美。同时设备配置了二次电子及背散射电子探测器,将台式电镜可对样品进行表面形貌分析、元素衬度分析以及二者相结合分析的技术发挥到了极致。该产品在粉末冶金、硬质合金领域,可用于观察合金零件断口,进行失效分析,测量粉末材料粒径大小 ,进行统计分析等。扫描电镜的突出优势吸引了众多冶金、合金领域的工程师前来咨询交流,并在现场进行样机体验,用电镜进行样品拍摄。在试用之后,工程师们纷纷给出高度评价,与欧波同的工作人员进行了更深层次的合作意向沟通。 图4:欧波同工作人员向客户介绍产品作为科研领域不可或缺的工具,欧波同推出的产品,发挥着越来越突出的作用,尖端品质获得专业级的充分肯定,在粉末冶金领域新材料、新技术、新工艺产业界的科技创新、发展中做出诸多贡献,促进了新型材料领域的学科进步和技术提升。 图5:外企工程师考察Coxem台式扫描电镜随着十三五规划的全面实施,科研领域新技术飞速发展,光学显微镜和电子显微镜应用领域也在不断地扩大。欧波同紧随市场脚步,在各应用领域的专业展览及高峰论坛上震撼亮相,提升品牌形象。并且致力于与科研机构和企业的交流共赢,为中国制造加油助力,更为广大用户提供全方位的实验室解决方案和优质服务。

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2018.04.04

微观世界|第26期 贝壳结构中的电子显微结构

序  言贝壳做为水边软体动物的外壳,由软体动物的一种特殊腺细胞的分泌物所形成的钙化物,具有保护动物本身的作用。一、贝壳的种类说到贝壳的种类,可以说是五花八门,主要分为五大纲:腹足纲(有法螺宝螺、蜒螺)、头足纲(鹦鹉)、多板纲、撅足纲(似象牙)、双壳纲(俩壳)。其形态也是千差万别,但是最有名的要数四大名螺了:万宝螺、唐冠螺、凤尾螺和鹦鹉螺。图1、四大名螺:万宝螺、唐冠螺、凤尾螺和鹦鹉螺二、贝壳的成分虽然贝壳的形态各自不同,但是其主要成份基本相同,分为95%的碳酸钙和少量的壳素。贝壳一般主要分为三层,褐色的角质层(壳皮),薄而透明,有防止碳酸侵蚀的作用,由外套膜边缘分泌的壳质素构成;中层为棱柱层(壳层),较厚,由外套膜边缘分泌的棱柱状的方解石构成,外层和中层可扩大贝壳的面积,但不增加厚度;内层为珍珠层(底层),由外套膜整个表面分泌的叶片状霰石(文石)叠成,具有美丽光泽,可随身体增长而加厚。图2是虎斑贝贝壳,可以看出斑点状的花纹。图2、虎斑贝贝壳三、台式电镜下的贝壳那么现在就让我们用coxem台式扫描电镜对我们常见的鲍鱼壳进行显微结构的观察,进一步了解其微观结构吧。图3是我们进行观察的鲍鱼壳,可以看出存在多个孔洞,表面显现出彩色的花纹。图3 、我们选择观察的鲍鱼壳的光学照片进一步我们用coxem台式电镜对鲍鱼壳的截面进行观察,可以看出片层状的结构(图4所示)。进一步放大可以看出片层状的文石结构以及不定形的有机结构颗粒。可以看出贝壳是由片层结构之间相互重叠组成的,其片层结构厚度大约为400nm(图5)。这些无机的片层状的结构的主要成份是CaCO3,提供了贝壳的强度性能,而存在于层状结构间隙的非定形结构的有机蛋白提供了贝壳的韧性,因此,这种砖块加水泥型的微观结构,造成了贝壳的既有一定的强度又有一定的韧性的特征。图4、贝壳的片层状图5、贝壳的片层结构的放大图后  记经过对贝壳的微观结构的观察,可以看出生物材料中的为微纳米结构的特殊排布,可以对材料的性能产生重要的影响,也使我们认识到应该进一步向自然界学习。下期有什么精彩内容呢?敬请期待吧!

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2018.04.04

COXEM出席2017年全国电子显微学学术年会

10月18日,全国电子显微镜学术盛会——全国电子显微学学术年会在四川成都隆重召开。本次会议邀请了国内外著名学者和电子显微镜领域知名仪器厂家代表参加会议。COXEM受邀参会并以展位形式亮相年会现场。本次会议内容主要包括透射电子显微镜、扫描电子显微镜、微束分析、扫描探针显微镜、激光共聚焦显微镜等在材料科学、生命科学、化学化工、环境科学、地学等领域中的应用研究;仪器相关的理论、技术和实验方法的研究与发展;电镜及其它仪器的使用、改进与维修经验的交流等。电子显微学的发展,能够帮助科学研究向着更加高端、复杂的方向挺进,而科研水平的进一步发展则对电子显微技术提出新的要求。COXEM台式电镜自进入中国市场之后以其超高的分辨率、简单易用的操作模式、人性化的设计获得了诸多客户的青睐,本次参会,COXEM负责人与业内人士进行了深入的沟通与交流,并与多方学者交换了意见。COXEM台式电镜可在金属、化学、汽车、新能源、电子产品等材料领域及微生物、食品环境、植物/动物学、医药等生命科学领域取得广泛应用。可实现自动、高效的实验结果获取及分析,为用户提供更加方便快捷的操作体验。借助本次会议,COXEM向广大参会人士传达了我们以品质为先的理念,在未来,COXEM也会以更积极和更专业的态度为各行各业的电镜工作者提供优质的产品与服务。

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2017.10.20

微观世界|第12期 锂电池负极材料的显微世界

概  述锂离子电池作为一种新型无污染、可再生的二次能源装置,具有输出电压高、比容量高、寿命长等优点,因此成为了手机、笔记本电脑、电动汽车以及航空航天领域的理想电源之选。正极材料、负极材料、电解液以及隔膜是锂离子电池的核心组成部分,电解液的主要作用是承载着锂离子在正负极之间的传导,组成部分包括锂盐、有机溶剂以及功能添加剂。隔膜起着隔开正、负极材料的作用,防止二者接触造成短路,其主要是由过孔的高分子聚合物薄膜构成,在实际应用过程中,锂离子电池充电/放电就是靠锂离子在正、负极材料中可逆的嵌入/脱出来完成。作为锂电池的核心组成之一——负极材料,今天就随小编来一起探究锂离子电池负极材料的神秘世界吧。一、样品制备为了更好地观察锂电池负极材料的内部结构,小编们决定观察负极材料的截面,但是传统的截面样品制备方式或多或少地会使样品形貌失真,比如剪切的话会使样品表面产生应力,为了更好地观察负极材料的真实结构,于是小编们将样品制备在挡板上,采用Gatan的氩离子抛光仪对样品截面进行抛光处理后观察。图一:(A)、原始样品(B)、将样品剪切合适后粘在挡板上(C)、抛光处理后的样品图一:样品的制备二、锂电池负极材料的SEM分析采用电镜观察样品的形貌,从图二的A图负极材料截面宏观形貌图可以看出锂电池负极材料分为上中下三层,且上下两层形貌相似。图二:(A)从图二的B图可以看出负极材料其形貌存在着众多的层状结构,且其上层厚度约为50um,中层厚度约为10um。图二:(B)从图二的C图BSE图像的画框区域可以看出出现了不同的成分衬度,代表着该区域不同的元素分布。图二:(C)图二:锂电池负极材料的扫描电镜图三、锂电池负极材料的元素分析根据图三的SEM图和能谱面分布图可以看出,锂电池负极材料的上下两层主要是石墨且掺杂有硅。自锂电池问世以来,石墨一直是负极材料的主流,石墨为层状结构,层与层之间通过范德华力结合在一起,层内碳原子统统以sp2杂化的共价键结合。其具有的优良导电性和高度结晶的层状结构,有利于锂离子的嵌入与脱出,且其具有工作电压平台较低以及稳定性好等特点,但是其理论比容量仅为372mAh/g,实际生产应用的产品已经能达到360mAh/g,接近其理论比容量,因此石墨负极已经难有提升空间。硅理论比容量高达4200mAh/g,而且具有较低的嵌锂电位,然而,硅在电化学循环过程中,体积变化高达400%,严重影响其比容量、库伦效率和循环稳定性等电化学性能,因此为充分利用硅和石墨的优点,同时克服其缺点,在石墨材料中掺硅是获得高比容量负极材料的有效途径。 图三:能谱面分布根据锂电池的工作原理和结构设计,负极材料需涂覆于导电集流体上。金属箔是锂离子电池集流体的主要材料,其作用是将电池活性物质产生的电流汇集起来,以便形成较大的电流输出。通过图四的能谱面分布图可以看出锂电池负极材料采用的金属箔是铜箔,这主要是铜箔具有良好的导电性、质地较软、制造技术较成熟、价格相对低廉等特点,因而成为锂离子电池负极集流体首选。一般将配好的负极活性浆料均匀涂覆在铜箔表面,活性材料厚度为50~100um,经干燥、滚压、分切等工序,制得负极电极,铜箔在锂离子电池内既可充当负极活性材料的载体,又可充当负极电子收集与传导体。图四:能谱面分布结  论通过扫描电镜的显微观察以及能谱分析,可以看出该锂电池的负极材料主要由掺硅的石墨涂覆在铜箔上组成,是一种常见的锂电池负极材料,人们为了获得性能更好的负极材料,已经出现了众多类型的锂电池负极材料,但是随着大家对锂电池负极材料的研究越来越深,锂电池负极材料的种类也将更加丰富。根据锂离子电池的形状锂离子电池可分为圆柱形的锂离子电池、方形的锂离子电池、扣式锂离子电池等,下图是锂离子电池的结构图。图五:(A)、圆柱形锂离子电池的结构(B)、方形锂离子电池的结构(C)、扣式锂离子电池的结构图五:锂离子电池的结构图下期有什么精彩内容呢?敬请期待吧!

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2017.10.10

微观世界|第11期 扫描电镜下的康乃馨

序  言十月胎恩重,三生报答轻。象征着母爱之花的康乃馨,花径笔直,花朵绚丽,花香清幽。每年五月的第二个星期日是一个极有人情味的节日——母亲节,这天,康乃馨是赠送母亲不可缺少的礼品。将康乃馨与母亲节联系在一起是源于1934年5月美国首次发行母亲节纪念邮票。邮票上描绘的是一位母亲安静的坐着,并将双手放在膝盖上,注视着前面花瓶中一束鲜艳美丽的康乃馨(图一)。后来随着邮票的传播,很多国家便把康乃馨与母亲节联系起来,康乃馨便成了象征母爱之花,格外受到人们的敬重。中国建设银行也曾在2013年发行一组康乃馨的花卉邮票(图二),将这份对母亲的感激与思念,寄托于康乃馨上。图一、母亲节邮票图二、中国建设银行康乃馨邮票我们都知道康乃馨是送给母亲的花朵,她的每一片花瓣都盛满感激,让人倍感温馨。那么你了解康乃馨的花瓣在扫描电镜下的微观结构吗?今天小编就借助扫描电镜,简单为大家介绍一下康乃馨花瓣微观世界的精彩。一、康乃馨样品的选择小编在花店购置红色康乃馨鲜花一支,基于干花瓣保存时间长的原因,我们将其花瓣及柱头取下,放在滤纸上,在室温条件下自然晾干48小时,然后利用导电胶将康乃馨花瓣及柱头粘在样品桩上(图三)。图三、康乃馨样品准备及粘贴二、扫描电镜下的康乃馨花瓣我们来看看用扫描电镜拍摄到的康乃馨花瓣的微观图像,实验中观察了花瓣的正面(图四)和背面(图五),并分别拍摄了花瓣边缘、花瓣中心部位以及花瓣根部的微观图像。通过观察发现,宏观上康乃馨花瓣边缘是齿状,不规则,将其放大500倍后,花瓣上有很多阵列状颗粒凸起结构,这样的表皮结构可以很好的保护花瓣并且增强光合作用,利于花朵生长。由于是干花瓣,有些凸起颗粒虽然已经塌陷,但是结构依然非常明显。我们将花瓣边缘的正反面进行对比发现,正面花瓣边缘颗粒凸起结构的间隙要比反面凸起结构的间隙略大,这是因为花瓣上表皮负责感知和接收阳光照射,加上蒸腾和呼吸作用等原因,促使花瓣正反面的凸起间隙不同。这种结构也是导致花瓣正反面颜色略有不同的原因。花瓣中心部位也是阵列状颗粒凸起,但是颗粒尺寸要比边缘的颗粒尺寸大一些。花瓣的根部正反面都是纤维状,这是给花瓣输送养分的“血管”,“血管”彼此相通,关系十分密切。也许正是这样的阵列凸起结构和纤维的“血管”根部,也形象的表示了将康乃馨赠与母亲,象征着母子关系密切,体现着人伦至爱,亲慈子孝的美德。图四、正面花瓣边缘,花瓣中心,以及花瓣根部图五、背面花瓣边缘,花瓣中心以及花瓣根部三、扫描电镜下的康乃馨柱头一般说植物的花蕊分为雌蕊和雄蕊两部分,雌蕊可以分为下部能育的子房和上部不育的花柱,花柱上部再发育形成柱头,在花朵受精过程中,花粉先落到柱头上,长出花粉管,花粉管通过花柱进入子房,最终完成雌雄配子的融合,可见花柱在花朵的受精过程中有很重要的作用。图六的B”中,清晰的看到花柱上分化出很多绒毛状的柱头分支,结构紧密,就像一位母亲怀抱着孩子一样,这些柱头分支仿佛正对着花柱说“妈妈,我爱您!谢谢您赋予了我生命,并含辛茹苦把我养大!” 图六、康乃馨柱头的微观结构下期有什么精彩内容呢?敬请期待吧!

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2017.10.10

微观世界|第10期 从合金的断口看材料的塑性性能——不同断口在SEM下的微观分析

前期回顾上期我们探索了蚂蚁在扫描电子显微镜下的形貌。从整体形貌到细节上的形貌,详细的描述了蚂蚁身体上的各个结构的形貌以及功能。本期我们继续借助扫描电子显微镜研究不同加工条件下合金的断口,以表征其塑性性能。序  言合金通常要经过铸造、压力加工(如轧制、挤压、锻造、拉丝以及冲压等)和热处理等过程,以获得优良的组织,制成合适的型材和工件,应用在国民经济等各种领域。在产品批量生产前,通常利用一系列的拉伸试验以检验材料的一些力学性能。从拉伸试验过程中,可以得出一系列的拉伸曲线,以表征材料的本征弹性、塑性、韧性等。在拉伸曲线的最后阶段,试样在外力作用下丧失连续变形,就会断成两段。试样的断裂过程包括裂纹的萌生和裂纹的扩展两个基本过程。金属材料的断裂过程在工程上有很大的实际意义。桥梁、轮船、汽车、宇航器的断裂行为给国民经济带来了巨大的危害。金属材料的抗断裂行为主要取决于两大因素。一是外因。如应力状态、温度、湿度等。二是内因。如显微组织和化学成分等。人们可以通过调整合金的化学成分,改善加工参数以及热处理方案,以提高材料的性能指标。人们在追求合金的高强度的同时,越来越关注材料的塑性和韧性等。本文主要通过一些合金的断口的微观形貌来分析材料的塑性指标。材料的断裂主要分为两大类:塑性断裂和脆性断裂。塑性断裂又叫延性断裂,断裂前发生大量的宏观塑性变形;脆性断裂过程中,几乎没有宏观塑性变形,但是在局部区域内存在一定的微观塑性变形。本文选取了四种不同变形量的铝合金的断口,观察其形貌组织,以表征其塑性指标。一、20%变形量下的合金断口——形貌分析从图1可以看出,20%变形量下样品的断口主要是韧窝解理型断口,在解理断口的周围有一些韧窝。一般来说,韧窝越大,分布越多,材料的塑性性能越好。在较低的倍数下,有解理台阶和微裂纹的形成。解理裂纹继续扩展过程中,解理台阶相互汇合,形成“河流花样”。在较高的放大倍数下,可以从这些解理断口看出试样的晶粒呈长条状分布,这些长条状晶粒的尺寸多为15um左右,主要是由于加工变形造成的。在这些长条状晶粒的周围分布着少量的小晶粒,这些小尺寸晶粒的尺寸多为5um左右,主要是由于局部再结晶造成的。此外,在有的解理断口中还含有少量的第二相颗粒或孔洞。这些孔洞可能是由于在断裂过程中,晶体内部的第二相颗粒的脱落留下的位置造成的。图1、20%变形量下合金的断口形貌图二、30%变形量下的合金断口——形貌分析图2 、30%变形量下合金的断口形貌图从图2可以看出,30%变形量下样品的断口主要是韧窝解理型断口。与20%变形量下样品相比,30%变形量下样品的韧窝增多,表征在较大的变形量下,材料的塑性增强。主要表现在两个方面,一是韧窝的体积增大,二是韧窝的数量增多。在较高的放大倍数下,从这些解理断口看出呈长条状分布的变形晶粒,这些长条状晶粒的尺寸多为10um左右。在这些长条状晶粒的周围分布着少量再结晶晶粒,这些小尺寸晶粒的尺寸多为3um-5um左右。此外,在这些解理断口分布区域还有一些撕裂棱和第二相颗粒的分布。三、50%变形量下的合金断口——形貌分析从图3可以看出,50%变形量下样品的断口主要是韧窝解理断口。有明显的解理台阶以及“河流花样”。在较高的放大倍数下,从解理断口的形貌可以看出长条状晶粒的周围分布着大量的近乎等轴的再结晶晶粒。这些长条状晶粒较少,且其尺寸多在7um-10um范围内,这些小尺寸晶粒的尺寸多为5um左右。表明材料发生了明显的再结晶。在这些解理断口中有第二相颗粒的分布,且这些颗粒尺寸较20%变形量下的颗粒尺寸要小一些。表明第二相颗粒的固溶强化作用增强,材料的力学性能以及塑性会有一定的改善。在这些几乎等轴的晶粒边缘含有一定的韧窝。这些韧窝的体积较小,可能是由于大变形量下颗粒尺寸较小,形成的韧窝也比较小。图3、50%变形量下合金的断口形貌图四、60%变形量下的合金断口——形貌分析从图4可以看出,60%变形量下样品的断口主要是韧窝解理断口,在解理断口的周围有一些韧窝。从解理断口可以看出晶粒都呈近乎等轴分布,且这些晶粒的尺寸较50%变形量下的晶粒尺寸较大。这表明再结晶过程已经较充分进行,并且发生了一定程度的再结晶晶粒长大的行为,这不利于材料的塑性性能。在部分几乎等轴的解理断口中含有细小的第二相颗粒。这些第二相颗粒起到了很好的固溶强化的作用,对材料的塑性性能也有一定的益处。图4、60%变形量下合金的断口形貌图后  记通过扫描电子显微镜下不同变形条件下的合金的断口形貌观察,可以看出随着变形量的增加,合金的再结晶程度增加,晶粒的尺寸逐渐减小,第二相的颗粒也会发生一定的碎化。材料的塑性会有一定的提高。但是,当变形量到达一定数值时,部分再结晶晶粒会发生一定的长大,可能对合金的塑性性能有一定的损害。当然,材料的力学性能与多种外因和内因有关。我们在选择合适的加工工艺同时,可以通过调节合金的成分、改善合金的热处理工艺等,获得优良的塑性性能。下期有什么精彩内容呢?敬请期待吧!

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