Applicazioni

Cos'è una frattura del metallo? Quando un metallo si rompe sotto forze esterne, lascia dietro di sé due superfici corrispondenti chiamate "superfici di frattura" o "facce di frattura". La forma e l'aspetto di queste superfici contengono informazioni importanti sul processo di frattura. Osservando e studiando la morfologia della superficie di frattura, possiamo analizzare le cause, le proprietà, le modalità e i meccanismi della frattura. Fornisce inoltre informazioni dettagliate sulle condizioni di stress e sulla velocità di propagazione delle cricche durante la frattura. Similmente ad un'indagine "sul posto", la superficie della frattura preserva l'intero processo di frattura. Pertanto, l'esame e l'analisi della superficie della frattura è un passaggio e un metodo cruciale nello studio delle fratture metalliche. Il microscopio elettronico a scansione, con la sua ampia profondità di campo e alta risoluzione, è stato ampiamente utilizzato nel campo dell'analisi delle fratture. L'applicazione del microscopio elettronico a scansionepe nell'analisi della frattura dei metalli Le fratture dei metalli possono verificarsi in varie modalità di guasto. In base al livello di deformazione prima della frattura, possono essere classificati come frattura fragile, frattura duttile o una miscela di entrambe. Diverse modalità di frattura mostrano morfologie microscopiche caratteristiche e la caratterizzazione CIQTEK al microscopio elettronico a scansione può aiutare i ricercatori ad analizzare rapidamente le superfici di frattura. Frattura duttile La frattura duttile si riferisce alla frattura che si verifica dopo una notevole quantità di deformazione nel componente e la sua caratteristica principale è il verificarsi di un'evidente deformazione plastica macroscopica. L'aspetto macroscopico è a coppa-cono o di taglio con superficie di frattura fibrosa, caratterizzata da fossette. Come mostrato nella Figura 1, su microscala, la superficie della frattura è costituita da piccoli micropori a forma di coppa chiamati fossette. Le fossette sono microvuoti formati dalla deformazione plastica localizzata nel materiale. Si nucleano, crescono e si uniscono, portando infine alla frattura e lasciando tracce sulla superficie della frattura. Figura 1: Superficie di frattura duttile del metallo/10 kV/Inlen Frattura fragile La frattura fragile si riferisce alla frattura che si verifica senza una deformazione plastica significativa nel componente. Il materiale subisce una deformazione plastica minima o nulla prima della frattura. Macroscopicamente appare cristallino e microscopicamente può presentare fratture intergranulari, fratture di clivaggio o fratture di quasi-clivaggio. Come mostrato nella Figura 2, si tratta di una superficie di frattura mista fragile-duttile del metallo. Nella regione della frattura duttile si possono osservare fossette evidenti. Nella regione della frattura fragile, la frattura fragile intergranulare si verifica lungo diversi orientamenti cristallografici. ...

Riassunto: Il biossido di titanio, ampiamente noto come bianco di titanio, è un importante pigmento inorganico bianco ampiamente utilizzato in vari settori come rivestimenti, plastica, gomma, fabbricazione della carta, inchiostri e fibre. Gli studi hanno dimostrato che il fisico e le proprietà chimiche del biossido di titanio, come le prestazioni fotocatalitiche, il potere coprente e la disperdibilità, sono strettamente correlate alla sua area superficiale specifica e alla struttura dei pori. L'utilizzo di tecniche di adsorbimento statico del gas per la caratterizzazione precisa di parametri come l'area superficiale specifica e la distribuzione delle dimensioni dei pori del biossido di titanio può essere impiegato per valutarne la qualità e ottimizzare le sue prestazioni in applicazioni specifiche, migliorando così ulteriormente la sua efficacia in vari campi. Informazioni sul biossido di titanio: Il biossido di titanio è un pigmento inorganico bianco vitale composto principalmente da biossido di titanio. Parametri quali colore, dimensione delle particelle, area superficiale specifica, disperdibilità e resistenza agli agenti atmosferici determinano le prestazioni del biossido di titanio in diverse applicazioni, dove l'area superficiale specifica è uno dei parametri chiave. La caratterizzazione specifica dell'area superficiale e della dimensione dei pori aiuta a comprendere la disperdibilità del biossido di titanio, ottimizzandone così le prestazioni in applicazioni quali rivestimenti e plastica. Il biossido di titanio con un'elevata area superficiale specifica tipicamente mostra un potere coprente e un potere colorante più forti. Inoltre, la ricerca ha indicato che quando il biossido di titanio viene utilizzato come supporto catalitico, una dimensione dei pori più grande può aumentare la dispersione dei componenti attivi e migliorare l'attività catalitica complessiva, mentre una dimensione dei pori più piccola aumenta la densità dei siti attivi, favorendo nel migliorare l’efficienza della reazione. Pertanto, regolando la struttura dei pori del biossido di titanio, è possibile migliorare le sue prestazioni come supporto catalitico. In sintesi, la caratterizzazione dell'area superficiale specifica e della distribuzione delle dimensioni dei pori non solo aiuta a valutare e ottimizzare le prestazioni del biossido di titanio in varie applicazioni, ma funge anche da importante mezzo di controllo qualità nel processo di produzione. Caratterizzazione precisa del titanio il biossido consente una migliore comprensione e utilizzo delle sue proprietà uniche per soddisfare i requisiti in diversi campi di applicazione. Esempi di applicazione delle tecniche di adsorbimento di gas nella caratterizzazione del biossido di titanio: 1. Caratterizzazione dell'area superficiale specifica e distribuzione delle dimensioni dei pori del biossido di titanio per catalizzatori DeNOx La riduzione catalitica selettiva (SCR) è una delle tecnologie di denitrificazione dei gas di...

I setacci molecolari sono alluminosilicati idrati sintetizzati artificialmente o zeoliti naturali con proprietà di setacciatura molecolare. Hanno pori di dimensioni uniformi e canali e cavità ben disposti nella loro struttura. Setacci molecolari con diverse dimensioni dei pori possono separare molecole di diverse dimensioni e forme. Possiedono funzioni come adsorbimento, catalisi e scambio ionico, che danno loro enormi potenziali applicazioni in vari campi come l'ingegneria petrolchimica, la protezione ambientale, la biomedicina e l'energia.   Nel 1925 fu segnalato per la prima volta l' effetto di separazione molecolare della zeolite e la zeolite acquisì un nuovo nome: setaccio molecolare . Tuttavia, la dimensione ridotta dei pori dei setacci molecolari della zeolite ne limitava il campo di applicazione, pertanto i ricercatori hanno rivolto la loro attenzione allo sviluppo di materiali mesoporosi con dimensioni dei pori più grandi. I materiali mesoporosi (una classe di materiali porosi con dimensioni dei pori comprese tra 2 e 50 nm) hanno un'area superficiale estremamente elevata, strutture dei pori ordinate regolarmente e dimensioni dei pori regolabili in continuo. Fin dalla loro nascita, i materiali mesoporosi sono diventati una delle frontiere interdisciplinari.   Per i setacci molecolari, la dimensione e la distribuzione delle dimensioni delle particelle sono parametri fisici importanti che influiscono direttamente sulle prestazioni e sull'utilità del processo del prodotto, in particolare nella ricerca sui catalizzatori. La dimensione della grana dei cristalli, la struttura dei pori e le condizioni di preparazione dei setacci molecolari hanno effetti significativi sulle prestazioni del catalizzatore. Pertanto, l'esplorazione dei cambiamenti nella morfologia dei cristalli dei setacci molecolari, il controllo preciso della loro forma e la regolazione e il miglioramento delle prestazioni catalitiche sono di grande importanza e sono sempre stati aspetti importanti della ricerca sui setacci molecolari. La microscopia elettronica a scansione fornisce importanti informazioni microscopiche per studiare il rapporto struttura-prestazioni dei setacci molecolari, aiutando a guidare l'ottimizzazione della sintesi e il controllo delle prestazioni dei setacci molecolari.   Il setaccio molecolare ZSM-5 ha una struttura MFI. La selettività del prodotto, la reattività e la stabilità dei catalizzatori a setaccio molecolare di tipo MFI con diverse morfologie cristalline possono variare a seconda della morfologia.   Figura 1 (a) Topologia dello scheletro della IFM   Di seguito sono riportate le immagini del setaccio molecolare ZSM-5 catturate utilizzando il microscopio elettronico a scansione a emissione di campo ad alta risoluzione CIQTEK SEM5000X .   Figura 1(b) Setaccio molecolare ZSM-5/500 V/obiettivo In SBA-15 è un comune materiale mesoporoso a base di silicio con una struttura bidimensionale dei pori esagonali, con dimensioni d...

Gli adsorbenti porosi svolgono un ruolo importante nei campi della purificazione ambientale, dello stoccaggio energetico e della conversione catalitica grazie alla loro struttura e proprietà porose uniche. Gli adsorbenti porosi solitamente hanno un'elevata area superficiale specifica e una ricca distribuzione dei pori, che possono interagire efficacemente con le molecole nel gas o nel liquido. L'uso del metodo di adsorbimento statico del gas per caratterizzare accuratamente parametri come BET e distribuzione dei pori può aiutare a comprendere più a fondo le proprietà e le prestazioni di adsorbimento degli adsorbenti porosi.     BET e P ore D istribuzione di adsorbenti porosi    Gli adsorbenti porosi sono un tipo di materiale con un'elevata area superficiale specifica e una ricca struttura dei pori, in grado di catturare e fissare le molecole nel gas o nel liquido attraverso l'adsorbimento fisico o chimico. Ne esistono molti tipi, inclusi adsorbenti porosi inorganici (carbone attivo, gel di silice, ecc.), adsorbenti polimerici organici (resine a scambio ionico, ecc.), polimeri di coordinazione (MOF, ecc.) e adsorbenti porosi compositi, ecc.   Una conoscenza approfondita delle proprietà fisiche degli adsorbenti porosi è fondamentale per ottimizzare le prestazioni ed espandere le aree di applicazione. Le direzioni applicative dell'analizzatore di superficie e porosimetria BET nel settore degli adsorbenti porosi includono principalmente il controllo di qualità, la ricerca e lo sviluppo di nuovi materiali, l'ottimizzazione dei processi di separazione, ecc. Testando accuratamente l'area superficiale specifica e la distribuzione dei pori, le prestazioni degli adsorbenti porosi può essere migliorato in modo mirato per soddisfare esigenze applicative specifiche e migliorare l'adsorbimento selettivo delle molecole bersaglio.    In sintesi, analizzare l’area superficiale specifica e la distribuzione dei pori degli adsorbenti porosi attraverso la caratterizzazione dell’adsorbimento del gas è utile per valutare la capacità, la selettività e l’efficienza di adsorbimento ed è di grande importanza nel promuovere lo sviluppo di nuovi adsorbenti ad alta efficienza.    Caratterizzazione delle proprietà di adsorbimento del gas dei materiali MOF   I materiali per strutture metallo-organiche (MOF) sono diventati un nuovo tipo di materiale adsorbente che ha attirato molta attenzione grazie alla sua elevata porosità, ampia area superficiale specifica, struttura regolabile e facile funzionalizzazione. Attraverso la regolazione sinergica della modificazione dei gruppi funzionali e della regolazione della dimensione dei pori, le prestazioni di cattura e separazione della CO2 dei materiali MOF possono essere migliorate in una certa misura.    UiO-66 è un adsorbente MOF ampiamente utilizzato, spesso utilizzato nell'adsorbimento di gas, reazioni catalitiche, separazione molecolare e altri campi. Quello che segue...

Il microscopio elettronico a scansione come strumento di analisi microscopica comunemente usato può essere osservato su tutti i tipi di frattura del metallo, determinazione del tipo di frattura, analisi morfologica, analisi dei guasti e altre ricerche.   Cos'è una frattura del metallo?   Quando un metallo viene rotto da una forza esterna, nel punto della frattura rimangono due sezioni corrispondenti, fenomeno chiamato "frattura". La forma e l'aspetto di questa frattura contengono molte informazioni importanti sul processo di frattura.   Osservando e studiando la morfologia della frattura, possiamo analizzare la causa, la natura, la modalità, il meccanismo, ecc., e anche comprendere i dettagli della condizione di stress e della velocità di espansione della frattura al momento della frattura. Come una "scena", la frattura conserva l'intero processo di insorgenza della frattura. Pertanto, per lo studio dei problemi di frattura dei metalli, l'osservazione e l'analisi della frattura rappresentano un passo e un mezzo molto importante. Il microscopio elettronico a scansione presenta i vantaggi di un'ampia profondità di campo e di un'alta risoluzione ed è stato ampiamente utilizzato nel campo dell'analisi delle fratture.   Applicazione del microscopio elettronico a scansione nell'analisi delle fratture metalliche​​​   Esistono varie forme di cedimento della frattura del metallo. Classificati in base al grado di deformazione prima della frattura, possono essere suddivisi in frattura fragile, frattura duttile e frattura mista fragile e duttile. Diverse forme di frattura avranno una caratteristica morfologia microscopica, che può essere caratterizzata dal SEM per aiutare i ricercatori a eseguire rapidamente l'analisi della frattura.   Frattura duttile   La frattura duttile è una frattura che si verifica dopo una grande deformazione di un membro, caratterizzata principalmente da una significativa deformazione macroplastica. La morfologia macroscopica è una frattura a coppa e cono o una frattura da taglio puro, e la superficie della frattura è fibrosa e costituita da nidi tenaci. Come mostrato nella Figura 1, microscopicamente la sua frattura è caratterizzata da: la superficie di frattura è costituita da una serie di minuscoli alveoli microporosi a forma di bicchiere di vino, solitamente indicati come fossa dura. La fossa di tenacità è la traccia lasciata sulla superficie della frattura dopo la deformazione plastica del materiale nell'intervallo di microregioni generate dal microvuoto, attraverso la nucleazione/crescita/aggregazione, e infine interconnesse per portare alla frattura.     Fig. 1 Frattura della frattura duttile del metallo/10 kV/Inlens   Frattura fragile​   La frattura fragile è la frattura di un membro senza deformazione significativa. La deformazione plastica del materiale al momento della frattura è minima. Mentre macroscopicamente è cristallino, microscopicamente include frattura lungo il cristallo, frattura da disintegrazione o frattura di ...

Il setaccio molecolare 5A è un tipo di alluminosilicato di tipo calcio con struttura reticolare cubica, noto anche come zeolite di tipo CaA. Il setaccio molecolare 5A ha sviluppato una struttura dei pori e un eccellente adsorbimento selettivo, che è ampiamente utilizzato nella separazione di alcani n-isomerizzati, nella separazione di ossigeno e azoto, nonché di gas naturale, gas di decomposizione dell'ammoniaca e nell'essiccazione di altri gas industriali e liquidi. 5Un setaccio molecolare ha una dimensione effettiva dei pori di 0,5 nm e la determinazione della distribuzione dei pori è generalmente caratterizzata dall'adsorbimento del gas utilizzando uno strumento di adsorbimento fisico. La dimensione effettiva dei pori del setaccio molecolare 5A è di circa 0,5 nm e la sua distribuzione delle dimensioni dei pori è generalmente caratterizzata dall'adsorbimento del gas utilizzando uno strumento di adsorbimento fisico. La distribuzione specifica della superficie e della dimensione dei pori dei setacci molecolari 5A è stata caratterizzata dagli analizzatori specifici della superficie e della dimensione dei pori della serie CIQTEK EASY- V. Prima del test, i campioni sono stati degassati riscaldando sotto vuoto a 300 ℃ per 6 ore. Come mostrato in Fig. 1, l'area superficiale specifica del campione è stata calcolata come 776,53 m 2 /g mediante l'equazione BET multipunto, quindi l'area microporosa del campione è stata ottenuta come 672,04 m 2 /g , la superficie esterna un'area di 104,49 m 2 /g e il volume della microporosa di 0,254 cm 3 /g mediante il metodo t-plot, che ha dimostrato che l'area microporosa di questo setaccio molecolare rappresentava circa l'86,5%. Inoltre, l'analisi del grafico dell'isoterma di adsorbimento-desorbimento di N 2 di questo setaccio molecolare 5A (Fig. 2, a sinistra) rivela che l'isoterma di adsorbimento mostra che la quantità di adsorbimento aumenta bruscamente con l'aumento della pressione relativa quando la pressione relativa è piccolo, si verifica il riempimento dei micropori e la curva è relativamente piatta dopo aver raggiunto un certo valore, il che suggerisce che il campione è ricco di micropori. Il calcolo della distribuzione delle dimensioni dei pori microporosi utilizzando il modello SF (Fig. 2, pannello di destra) ha prodotto una distribuzione delle dimensioni dei pori microporosi concentrata a 0,48 nm, che è coerente con la dimensione dei pori dei setacci molecolari 5A.   Fig. 1 Risultati del test dell'area superficiale specifica (a sinistra) e risultati del t-plot (a destra) del setaccio molecolare 5A   Fig. 2 Isoterme di assorbimento e desorbimento N 2 (a sinistra) e grafici della distribuzione delle dimensioni dei pori SF (a destra) di campioni di setaccio molecolare 5A      Analizzatore automatico di superficie e porosimetria CIQTEK BET | EASY-V 3440 EASY-V 3440 è lo strumento di analisi della superficie specifica e della dimensione dei pori BET sviluppato indipendentemente da CIQTEK, utilizzando il metodo. ...

I materiali Zeolite imidazolio skeleton (ZIF) come sottoclasse di scheletri metallo-organici (MOF), i materiali ZIF combinano l'elevata stabilità delle zeoliti inorganiche e l'elevata area superficiale specifica, l'elevata porosità e la dimensione dei pori regolabile dei materiali MOF, che possono essere applicati a processi catalitici e di separazione efficienti, quindi gli ZIF e i loro derivati ​​hanno un buon potenziale per l'uso in catalisi, adsorbimento e separazione, elettrochimica, biosensori e biomedicina e altri campi con buone prospettive di applicazione. Quello che segue è un caso di studio della caratterizzazione dei setacci molecolari ZIF utilizzando l'analizzatore di superficie e dimensione dei pori specifico della serie CIQTEK EASY- V . Come mostrato nella Fig. 3 a sinistra, l'area superficiale specifica di questo setaccio molecolare ZIF è 857,63 m 2 /g. Il materiale ha un'ampia superficie specifica favorevole alla diffusione delle sostanze reattive. Dalle isoterme di adsorbimento e desorbimento di N 2 (Fig. 3, a destra), si può vedere che c'è un forte aumento dell'adsorbimento nella regione a bassa pressione parziale (P/P 0 < 0,1), che è attribuito al riempimento di micropori, indicando che è presente una certa quantità di struttura microporosa nel materiale, e che è presente un ciclo di isteresi nell'intervallo P/P 0 compreso tra circa 0,40 e 0,99, il che suggerisce che vi è abbondanza di struttura mesoporosa in questo ZIF setaccio molecolare. Il grafico della distribuzione delle dimensioni dei pori SF (Fig. 4, a sinistra) mostra che la dimensione dei pori più disponibile di questo campione è 0,56 nm. Il volume totale dei pori di questo setaccio molecolare ZIF è 0,97 cm 3 /g, e il volume microporoso è 0,64 cm 3 /g, con il 66% di micropori, e la struttura microporosa può aumentare significativamente l'area superficiale specifica del campione, ma il il setaccio molecolare limiterà l'attività catalitica in determinate condizioni a causa della dimensione dei pori più piccola. Tuttavia, in determinate condizioni, la dimensione più piccola dei pori limiterà la velocità di diffusione della reazione catalitica, il che rende limitate le prestazioni del catalizzatore a setaccio molecolare, tuttavia, la struttura mesoporosa può ovviamente compensare questo difetto della struttura microporosa, quindi la struttura della combinazione microporoso-mesoporoso può risolvere efficacemente il problema della limitazione della capacità di trasferimento di massa del tradizionale setaccio molecolare a singolo poro.     Fig. 1 Risultati dei test relativi all'area superficiale specifica (a sinistra) e isoterme di assorbimento e desorbimento di N 2 (a destra) per setacci molecolari ZIF Fig. 2 Distribuzione delle dimensioni dei pori SF (a sinistra) e distribuzione delle dimensioni dei pori NLDFT (a destra) del setaccio molecolare ZIF

La caratterizzazione della morfologia della lamina di rame mediante microscopia elettronica a scansione può aiutare ricercatori e sviluppatori a ottimizzare e migliorare il processo di preparazione e le prestazioni delle lamine di rame per soddisfare ulteriormente i requisiti di qualità esistenti e futuri delle batterie agli ioni di litio ad alte prestazioni. Ampia gamma di applicazioni in rame Il rame metallico è ampiamente utilizzato nelle batterie agli ioni di litio e nei circuiti stampati per la sua duttilità, elevata conduttività, facilità di lavorazione e prezzo basso. A seconda del processo di produzione, il foglio di rame può essere classificato in foglio di rame calandrato e foglio di rame elettrolitico. Il foglio di rame calandrato è costituito da blocchi di rame laminati ripetutamente, con elevata purezza, bassa rugosità ed elevate proprietà meccaniche, ma ad un costo maggiore. Il foglio di rame elettrolitico, d'altro canto, presenta il vantaggio del basso costo ed è attualmente il prodotto principale in foglio di rame sul mercato. Il processo specifico del foglio di rame elettrolitico è (1) sciogliere il rame: sciogliere il rame grezzo per formare un elettrolita di acido solforico-solfato di rame e rimuovere le impurità attraverso filtrazioni multiple per migliorare la purezza dell'elettrolita. (2) Preparazione del foglio grezzo: solitamente rulli di titanio puro lucidato come catodo, attraverso l'elettrodeposizione di ioni di rame nell'elettrolita vengono ridotti alla superficie del catodo per formare un certo spessore di strato di rame. (3) Trattamento superficiale: il foglio grezzo viene staccato dal rullo catodico e, dopo il post-trattamento, è possibile ottenere il foglio di rame elettrolitico finito. Figura 1 Processo di produzione della lamina di rame elettrolitico Rame metallico nelle batterie agli ioni di litio Le batterie agli ioni di litio sono composte principalmente da materiali attivi (materiale catodico, materiale anodico), diaframma, elettrolita e collettore conduttivo. Il potenziale positivo è elevato, il rame è facile da ossidare a potenziali più elevati, quindi il foglio di rame viene spesso utilizzato come collettore anodico delle batterie agli ioni di litio. La resistenza alla trazione, l'allungamento e altre proprietà del foglio di rame influiscono direttamente sulle prestazioni delle batterie agli ioni di litio. Attualmente, le batterie agli ioni di litio sono sviluppate principalmente verso la tendenza "leggere e sottili", quindi le prestazioni del foglio di rame elettrolitico presentano anche requisiti più elevati come ultrasottile, elevata resistenza alla trazione ed elevato allungamento. Come migliorare efficacemente il processo del foglio di rame elettrolitico per migliorare le proprietà meccaniche del foglio di rame è la principale direzione di ricerca del foglio di rame in futuro. Un'adeguata formulazione di additivi nel processo di produzione del foglio è il mezzo più efficace per regolare le prestazioni...