Керамические материалы, обладающие превосходной стойкостью к высоким температурам, износостойкостью и коррозионной стойкостью, широко используются в аэрокосмической, электронной и машиностроительной отраслях. В последние годы они развиваются в направлении высокой производительности, многофункциональности и интеллектуальности. Сканирующая электронная микроскопия (СЭМ) играет важную роль в исследованиях керамических материалов, позволяя наблюдать микроструктуру, размер зерен и морфологию керамики, а также анализировать распределение примесей и характеристики поверхности разрушения. В сочетании с энергодисперсионной спектроскопией (ЭДС) она также облегчает качественный и количественный анализ элементов, обеспечивая необходимую техническую поддержку для оптимизации характеристик керамических материалов и разработки новых керамических материалов.
Форма, размер, состав, поверхность и внутренняя структура частиц порошков являются их ключевыми физическими характеристиками, которые напрямую влияют на их сыпучесть, уплотнение, спекание и другие свойства. Сканирующая электронная микроскопия (SEM) с ее высоким разрешением позволяет четко визуализировать морфологию поверхности и микроструктуру частиц порошка, что дает возможность анализировать распределение частиц по размеру, регулярность формы и дефекты поверхности. В сочетании с энергодисперсионной спектроскопией (EDS) также можно проводить качественный и количественный анализ химического состава частиц, выявляя распределение различных элементов внутри частиц. Кроме того, такие методы, как просвечивающая электронная микроскопия (TEM), могут быть использованы для дальнейшего наблюдения внутренней кристаллической структуры и типов дефектов порошковых частиц, что помогает оптимизировать процессы подготовки порошка и улучшить характеристики материала.
Композитные материалы с физическими эффектами, такими как свет, электричество, тепло и магнетизм, имеют сложную структуру и состав, что часто требует наблюдения за тем, как различные физические условия влияют на материал. Например, термоэлектрические материалы демонстрируют разность потенциалов при градиентах температуры, а пьезоэлектрические материалы генерируют заряды под механическим воздействием. Сканирующая электронная микроскопия (SEM) в сочетании с энергодисперсионной спектроскопией (EDS) и дифракцией обратно рассеянных электронов (EBSD) позволяет визуально выявить микроструктуру этих материалов, включая фазовое распределение и дефекты. Кроме того, с помощью устройств для нагрева или нагрузки in situ исследователи могут наблюдать за эволюцией структуры материалов под воздействием тепловых, механических и других физических полей в режиме реального времени в SEM. Это позволяет глубже понять их физические механизмы, что обеспечивает надежную поддержку для оптимизации характеристик материалов и разработки новых применений.
Характеристики углеродных материалов тесно связаны с микроструктурой их поверхности. Такие поверхностные особенности, как поры, функциональные группы и дефекты, напрямую влияют на их адсорбционную способность, каталитическую активность и химическую стабильность. Сканирующая электронная микроскопия позволяет четко выявить эти поверхностные особенности, что дает важные рекомендации по оптимизации структуры поверхности углеродных материалов в соответствии с конкретными требованиями применения, способствуя тем самым их широкому использованию в таких областях, как хранение энергии, катализ и управление окружающей средой.
В процессе изучения свойств магнитных материалов и совершенствования технологических процессов производства незаменимыми этапами являются микроскопическое наблюдение морфологии и анализ состава. Микроструктурная морфология влияет на структуру магнитных доменов и магнитную анизотропию магнитных материалов, а однородность состава и содержание примесей напрямую определяют качество их магнитных свойств. Сканирующая электронная микроскопия (СЭМ) позволяет четко выявить микроструктуру материалов, такую как размер зерен, фазовое распределение и состояние дефектов, что обеспечивает мощную поддержку для оптимизации процесса подготовки магнитных материалов и повышения стабильности их характеристик. Это способствует достижению более высоких характеристик магнитных материалов в таких областях, как электронные устройства и новые источники энергии.
В последние годы наноматериалы продемонстрировали огромный потенциал применения в различных областях, включая полупроводники, хранение энергии, катализ, биомедицину и восстановление окружающей среды. Сканирующая электронная микроскопия (СЭМ) играет важную роль в области наноматериалов. Она позволяет непосредственно наблюдать микроструктуру наноматериалов, включая размер частиц, их распределение, однородность и агломерацию. В сочетании с энергодисперсионной рентгеновской спектроскопией (ЭДС) СЭМ также может анализировать состав микрообластей наноматериалов, определяя их химический состав. Эти возможности обеспечивают важную техническую поддержку для исследований и разработок, оптимизации характеристик и применения наноматериалов в различных областях.
Как одна из основных технологий современной химической промышленности, катализаторы широко применяются в таких областях, как нефтехимия, развитие новых источников энергии и охрана окружающей среды. Их разработка и применение демонстрируют тенденции к диверсификации и специализации. С постоянным повышением требований к характеристикам катализаторов, их исследования и разработки все в большей степени опираются на передовые методы характеристики. Сканирующая электронная микроскопия (СЭМ) с ее высоким разрешением позволяет четко наблюдать и анализировать форму, размер, распределение и микроструктуру поверхности частиц катализатора, что обеспечивает важную поддержку для оптимизации характеристик катализатора и расширения сферы его применения.
