Applicazioni

       La pasta conduttiva è un materiale funzionale speciale con proprietà sia conduttive che leganti, ampiamente utilizzato nelle nuove batterie energetiche, nel fotovoltaico, nell'elettronica, nell'industria chimica, nella stampa, nell'esercito, nell'aviazione e in altri campi. La pasta conduttiva comprende principalmente la fase conduttiva, la fase legante e il vettore organico, di cui la fase conduttiva è il materiale chiave della pasta conduttiva, che determina le proprietà elettriche della pasta e le proprietà meccaniche dopo la formazione del film.       I materiali comunemente usati per la fase conduttiva includono metallo, ossido di metallo, materiali di carbonio e materiali polimerici conduttivi, ecc. Si è scoperto che i parametri fisici come l'area superficiale specifica, la dimensione dei pori e la densità effettiva dei materiali della fase conduttiva hanno un'influenza importante sulla conduttività e proprietà meccaniche del liquame. Pertanto, è particolarmente importante caratterizzare con precisione i parametri fisici come l'area superficiale specifica, la distribuzione delle dimensioni dei pori e la densità effettiva dei materiali in fase conduttiva basati sulla tecnologia di adsorbimento del gas. Inoltre, la regolazione precisa di questi parametri può ottimizzare la conduttività delle paste per soddisfare i requisiti di diverse applicazioni.   01 Introduzione alla pasta conduttiva   Secondo l'effettiva applicazione dei diversi tipi di pasta conduttiva non è la stessa, di solito in base ai diversi tipi di fase conduttiva, può essere divisa in pasta conduttiva: pasta conduttiva inorganica, pasta conduttiva organica e pasta conduttiva composita. La pasta conduttiva inorganica è divisa in polvere metallica e due tipi di polvere metallica non metallica, principalmente oro, argento, rame, stagno e alluminio, ecc., La fase conduttiva non metallica è principalmente materiali di carbonio. La pasta conduttiva organica nella fase conduttiva è costituita principalmente da materiali polimerici conduttivi, che hanno una densità inferiore, una maggiore resistenza alla corrosione, migliori proprietà di formazione del film e in un certo intervallo di conduttività regolabile e così via. La pasta conduttiva del sistema composito è attualmente un'importante direzione della ricerca sulla pasta conduttiva, lo scopo è quello di combinare i vantaggi della pasta conduttiva inorganica e organica, la fase conduttiva inorganica e la combinazione organica del corpo di supporto del materiale organico, per sfruttare appieno i vantaggi di entrambi.   Fase conduttiva come fase funzionale principale nella pasta conduttiva, per fornire un percorso elettrico, per ottenere proprietà elettriche, la sua area superficiale specifica, la dimensione dei pori, la densità reale e altri parametri fisici hanno un impatto maggiore sulle sue proprietà conduttive.   Area superficiale specifica : la dimensione dell'area supe...

Per cominciare, cosa sono il riso invecchiato e il riso novello? Il riso invecchiato o riso vecchio non è altro che riso stoccato che viene conservato a stagionare per uno o più anni. D'altra parte, il riso nuovo è quello prodotto da raccolti appena raccolti. Rispetto all'aroma fresco del riso novello, il riso invecchiato è leggero e insapore, il che è essenzialmente un cambiamento nella struttura morfologica microscopica interna del riso invecchiato. I ricercatori hanno analizzato il riso novello e quello invecchiato utilizzando il microscopio elettronico a scansione di filamenti di tungsteno CIQTEK SEM3100. Vediamo come differiscono nel mondo microscopico!   Microscopio elettronico a scansione con filamento di tungsteno CIQTEK SEM3100   Figura 1 Morfologia della frattura in sezione trasversale del riso nuovo e invecchiato   Innanzitutto, la microstruttura dell'endosperma del riso è stata osservata da SEM3100. Dalla Figura 1, si può vedere che le cellule dell'endosperma del riso novello erano lunghe cellule prismatiche poligonali con grani di amido avvolti al loro interno, e le cellule dell'endosperma erano disposte a forma di ventaglio radiale con il centro dell'endosperma come cerchi concentrici, e le cellule dell'endosperma del riso novello. le cellule dell'endosperma al centro erano più piccole rispetto alle cellule esterne. La struttura dell'endosperma radiale a forma di ventaglio del riso nuovo era più evidente di quella del riso invecchiato.   Figura 2 Morfologia microstrutturale dell'endosperma centrale del riso novello e del riso invecchiato   Un’ulteriore osservazione ingrandita del tessuto centrale dell’endosperma del riso ha rivelato che le cellule dell’endosperma nella parte centrale del riso invecchiato erano più rotte e i granuli di amido erano più esposti, rendendo le cellule dell’endosperma disposte radialmente in una forma sfocata.   Figura 3 Morfologia microstrutturale del film proteico sulla superficie del riso nuovo e invecchiato   Il film proteico sulla superficie delle cellule dell'endosperma è stato osservato ad alto ingrandimento utilizzando i vantaggi del SEM3100 con imaging ad alta risoluzione. Come si può vedere dalla Figura 3, sulla superficie del riso nuovo si poteva osservare una pellicola proteica, mentre la pellicola proteica sulla superficie del riso invecchiato era rotta e presentava diversi gradi di deformazione, con conseguente esposizione relativamente chiara del granulo di amido interno forma dovuta alla riduzione dello spessore del film proteico superficiale.    Figura 4 Microstruttura dei granuli di amido dell'endosperma del riso novello   Le cellule dell'endosperma del riso contengono amiloplasti singoli e composti. Gli amiloplasti a grano singolo sono poliedri cristallini, spesso sotto forma di grani singoli con angoli smussati e evidenti lacune con gli amiloplasti circostanti, contenenti principalmente regioni cristalline e amorfe formate da amilos...

Hai mai notato che le pillole o le compresse vitaminiche di uso comune hanno un sottile rivestimento sulla superficie? Si tratta di un additivo a base di stearato di magnesio, che di solito viene aggiunto ai medicinali come lubrificante. Allora perché questa sostanza viene aggiunta ai medicinali?     Cos'è lo stearato di magnesio?   Lo stearato di magnesio è un eccipiente farmaceutico ampiamente utilizzato. È una miscela di stearato di magnesio (C36H70MgO4) e palmitato di magnesio (C32H62MgO4) come ingredienti principali, che è una polvere bianca fine non levigante con una sensazione scivolosa a contatto con la pelle. Lo stearato di magnesio è uno dei lubrificanti più comunemente utilizzati nella produzione farmaceutica, con buone proprietà antiadesive, di aumento del flusso e lubrificanti. L'aggiunta di stearato di magnesio nella produzione di compresse farmaceutiche può ridurre efficacemente l'attrito tra le compresse e lo stampo della comprimitrice, riducendo notevolmente la forza della compressa della comprimitrice farmaceutica e migliorando la consistenza e il controllo di qualità del farmaco.     Stearato di magnesio Immagine da Internet   La proprietà chiave dello stearato di magnesio come lubrificante è la sua area superficiale specifica, maggiore è l'area superficiale specifica, più è polare, maggiore è l'adesione e più facile è distribuirlo uniformemente sulla superficie delle particelle durante il processo di miscelazione, migliore è la lubrificazione. L'analizzatore di superficie e dimensione dei pori specifico per il metodo del volume statico sviluppato internamente da CIQTEK serie V-Sorb X800 può essere utilizzato per testare l'adsorbimento di gas dello stearato di magnesio e di altri materiali e analizzare l'area superficiale BET del materiale. Lo strumento è facile da usare, preciso e altamente automatizzato.   Effetto dell'area superficiale specifica sullo stearato di magnesio Gli studi hanno evidenziato che anche le proprietà fisiche del lubrificante possono avere un impatto significativo sul prodotto farmaceutico, come le condizioni della superficie del lubrificante, la dimensione delle particelle, la dimensione dell'area superficiale e la struttura dei cristalli. Attraverso la macinazione, l'essiccazione e lo stoccaggio, lo stearato di magnesio può modificare le sue proprietà fisiche originali, influenzando così la sua funzione lubrificante.   Un buon stearato di magnesio ha una struttura lamellare a basso taglio [1] e può essere adeguatamente miscelato con il componente attivo del farmaco e altri eccipienti per fornire lubrificazione tra la polvere compattata e la parete dello stampo e per prevenire l'adesione tra la polvere e lo stampo. Maggiore è la superficie specifica dello stearato di magnesio, più facile sarà distribuirlo uniformemente sulla superficie delle particelle durante il processo di miscelazione e migliore sarà la lubrificazione. In determinate condizioni della miscela e ...

I materiali ceramici hanno una serie di caratteristiche come elevato punto di fusione, elevata durezza, elevata resistenza all'usura e resistenza all'ossidazione e sono ampiamente utilizzati in vari campi dell'economia nazionale come l'industria elettronica, l'industria automobilistica, l'industria tessile, chimica e aerospaziale . Le proprietà fisiche dei materiali ceramici dipendono in gran parte dalla loro microstruttura, che è un'importante area di applicazione del SEM.     Cosa sono le ceramiche? I materiali ceramici sono una classe di materiali inorganici non metallici costituiti da composti naturali o sintetici mediante formatura e sinterizzazione ad alta temperatura e possono essere suddivisi in materiali ceramici generali e materiali ceramici speciali.   I materiali ceramici speciali possono essere classificati in base alla composizione chimica: ceramiche di ossido, ceramiche di nitruro, ceramiche di carburo, ceramiche di boruro, ceramiche di siliciuro, ecc.; in base alle loro caratteristiche e applicazioni possono essere suddivisi in ceramiche strutturali e ceramiche funzionali.   Figura 1 Morfologia microscopica della ceramica al nitruro di boro   Il SEM aiuta a studiare le proprietà dei materiali ceramici   Con il continuo sviluppo della società, della scienza e della tecnologia, le esigenze delle persone in termini di materiali sono aumentate, il che richiede una comprensione più profonda delle varie proprietà fisiche e chimiche della ceramica. Le proprietà fisiche dei materiali ceramici dipendono in gran parte dalla loro microstruttura [1] e le immagini SEM sono ampiamente utilizzate nei materiali ceramici e in altri campi di ricerca grazie alla loro alta risoluzione, all'ampio intervallo di ingrandimento regolabile e all'imaging stereoscopico. Il microscopio elettronico a scansione a emissione di campo CIQTEK SEM5000 può essere utilizzato per osservare facilmente la microstruttura dei materiali ceramici e dei prodotti correlati e, inoltre, lo spettrometro di energia a raggi X può essere utilizzato per determinare rapidamente la composizione elementare dei materiali.    Applicazione del SEM nello studio della ceramica elettronica Il più grande mercato di utilizzo finale dell'industria della ceramica speciale è l'industria elettronica, dove il titanato di bario (BaTiO3) è ampiamente utilizzato nei condensatori ceramici multistrato (MLCC), nei termistori (PTC) e in altri dispositivi elettronici. componenti grazie alla sua elevata costante dielettrica, alle eccellenti proprietà ferroelettriche e piezoelettriche, alla resistenza alla tensione e alle proprietà di isolamento [2]. Con il rapido sviluppo dell'industria dell'informazione elettronica, la domanda di titanato di bario è in aumento e i componenti elettronici stanno diventando più piccoli e miniaturizzati, il che comporta anche requisiti più elevati per il titanato di bario. I ricercatori spesso regolano le proprietà modificando la tem...

I materiali metallici sono materiali con proprietà come lucentezza, duttilità, facile conduttività e trasferimento di calore. Sono generalmente classificati in due tipologie: metalli ferrosi e non ferrosi. I metalli ferrosi includono ferro, cromo, manganese, ecc. [1]. Tra questi, l'acciaio è il materiale strutturale di base ed è chiamato "lo scheletro dell'industria". Finora l’acciaio domina ancora la composizione delle materie prime industriali. Molte aziende siderurgiche e istituti di ricerca utilizzano i vantaggi unici del SEM per risolvere problemi di produzione e assistere nello sviluppo di nuovi prodotti. Il SEM con i relativi accessori è diventato lo strumento preferito dall'industria siderurgica e metallurgica per condurre ricerche e identificare i problemi nel processo di produzione. Con l’aumento della risoluzione e dell’automazione del SEM, l’applicazione del SEM nell’analisi e caratterizzazione dei materiali sta diventando sempre più diffusa  [2].     L’analisi dei fallimenti è una nuova disciplina che negli ultimi anni è stata resa popolare dalle imprese militari per la ricerca di studiosi e imprese [3]. Il guasto delle parti metalliche può portare al degrado delle prestazioni del pezzo in lavorazione in casi minori e persino a incidenti mortali nei casi più gravi. Individuare le cause del fallimento attraverso l’analisi dei guasti e proporre misure di miglioramento efficaci è un passo essenziale per garantire il funzionamento sicuro del progetto. Pertanto, sfruttare appieno i vantaggi della microscopia elettronica a scansione darà un grande contributo al progresso dell’industria dei materiali metallici.   01 Osservazione al SEM della frattura per trazione dei metalli   La frattura avviene sempre nel punto più debole del tessuto metallico e registra molte informazioni preziose sull'intero processo di frattura. Pertanto, l'osservazione e lo studio della frattura sono stati enfatizzati nello studio della frattura. L'analisi morfologica della frattura viene utilizzata per studiare alcuni problemi fondamentali che portano alla frattura del materiale, come la  causa della frattura, la natura della frattura e la modalità di frattura . Se si vuole studiare in modo approfondito il meccanismo di frattura del materiale, solitamente si analizza la composizione delle macroaree presenti sulla superficie di frattura. L'analisi delle fratture è ora diventata uno strumento importante per l'analisi dei guasti dei componenti metallici.   Figura 1. Morfologia della frattura da trazione CIQTEK SEM3100   A seconda della natura della frattura, la frattura può essere approssimativamente suddivisa in  frattura fragile e frattura duttile . La superficie di frattura di una frattura fragile è solitamente perpendicolare allo sforzo di trazione e, dal punto di vista macroscopico, la frattura fragile è costituita da una superficie cristallina lucida; mentre la frattura duttile di solito presenta una piccola protub...

Nella ricerca scientifica, il polline ha una vasta gamma di applicazioni. Secondo il dottor Limi Mao, Istituto di geologia e paleontologia di Nanchino, Accademia cinese delle scienze, estraendo e analizzando diversi pollini depositati nel terreno, è possibile capire da quali piante madri provengono rispettivamente, e quindi dedurre l'ambiente e il clima a quel tempo. Nel campo della ricerca botanica, il polline fornisce principalmente prove di riferimento microscopiche per la tassonomia sistematica. Ancora più interessante, le prove relative ai pollini possono essere applicate anche nei casi di indagini penali. La palinologia forense può corroborare efficacemente i fatti di un crimine utilizzando prove dello spettro pollinico sugli indumenti che accompagnano il sospettato e sulla scena del crimine. Nel campo della ricerca geologica, il polline è stato ampiamente utilizzato per ricostruire la storia della vegetazione, l’ecologia del passato e gli studi sui cambiamenti climatici. Negli studi archeologici che esplorano le prime civiltà e habitat agricoli umani, il polline può aiutare gli scienziati a comprendere la storia della prima domesticazione umana delle piante, quali colture alimentari venivano coltivate, ecc.    Fig. 1 Immagine del modello 3D del polline (scattata dal Dr. Limi Mao, prodotto sviluppato dal Dr. Oliver Wilson)   La dimensione del polline varia da pochi micron a più di duecento micron, un valore che va oltre la risoluzione dell'osservazione visiva e richiede l'uso di un microscopio per l'osservazione e lo studio. Il polline è disponibile in un'ampia varietà di morfologie, comprese variazioni di dimensioni, forma, struttura della parete e ornamenti. L'ornamentazione del polline è una delle basi chiave per identificare e distinguere il polline. Tuttavia, la risoluzione del microscopio biologico ottico presenta limitazioni fisiche, è difficile osservare con precisione le differenze tra le diverse decorazioni del polline e non è possibile osservare nemmeno la decorazione di alcuni piccoli pollini. Pertanto, gli scienziati devono utilizzare un microscopio elettronico a scansione (SEM) ad alta risoluzione e ampia profondità di campo per ottenere un quadro chiaro delle caratteristiche morfologiche del polline. Nello studio del polline fossile è possibile identificare le piante specifiche a cui il polline appartiene, così da comprendere con maggiore precisione le informazioni vegetazionali, ambientali e climatiche dell'epoca.     La microstruttura del polline   Recentemente,  i ricercatori hanno utilizzato il filamento di tungsteno CIQTEK SEM3100 e il CIQTEK Field Emission SEM5000 per osservare al microscopio una varietà di pollini .  Fig. 2 Filamento di tungsteno CIQTEK SEM3100 ed emissione di campo SEM5000   1. Fiore di ciliegio Granuli pollinici sferici-oblunghi. Con tre solchi porosi (senza polline trattato i pori non sono evidenti), i solchi raggiungono entrambi i poli. Parete esterna co...

Le microsfere espandibili, piccole sfere termoplastiche incapsulate con gas, sono costituite da un guscio di polimero termoplastico e da un gas alcano liquido incapsulato. Quando le microsfere vengono riscaldate, il guscio si ammorbidisce e la pressione dell'aria interna aumenta notevolmente, provocando un'enorme espansione delle microsfere fino a 60 volte il loro volume originale, conferendo loro la doppia funzione di riempitivo leggero e agente espandente. Essendo un riempitivo leggero, le microsfere espandibili possono ridurre notevolmente il peso dei prodotti con densità molto bassa e la misurazione della loro densità è molto importante.   Figura 1 Microsfere espandibili    Principio del tester di densità reale serie EASY-G 1330 Il tester di densità reale serie EASY-G 1330 si basa sul principio di Archimede, utilizzando gas di piccolo diametro molecolare come sonda e l'equazione di stato del gas ideale PV=nRT per calcolare il volume di gas scaricato dal materiale in determinate condizioni di temperatura e pressione, in modo da determinare la vera densità del materiale. Il gas di piccolo diametro molecolare può essere utilizzato come azoto o elio, poiché l'elio ha il diametro molecolare più piccolo ed è un gas inerte stabile, che non reagisce facilmente con il campione mediante adsorbimento, quindi l'elio è generalmente raccomandato come gas sostitutivo.    Vantaggi del tester di densità reale serie EASY-G 1330 Il tester di densità reale serie EASY-G 1330 utilizza il gas come sonda, che non danneggerà il campione di prova e il campione può essere riciclato direttamente; e nel processo di test, il gas non reagirà con il campione e non causerà corrosione all'apparecchiatura, quindi il fattore di sicurezza del processo di utilizzo è elevato; inoltre, il gas ha caratteristiche di facile diffusione, buona permeabilità e buona stabilità, che possono penetrare più rapidamente nei pori interni del materiale e rendere i risultati del test più accurati.   Procedura sperimentale   ①Riscaldamento: aprire la valvola principale della bombola e il tavolo di riduzione della pressione, accendere l'interruttore di alimentazione almeno mezz'ora prima, pressione di uscita del tavolo di riduzione della pressione del gas: 0,4 ± 0,02 MPa;   ②Calibrazione dello strumento: prima dell'inizio dell'esperimento, calibrare lo strumento con sfere d'acciaio standard per garantire che il volume delle sfere d'acciaio testate in tutte le tubazioni dell'apparecchiatura rientri nel valore standard prima di iniziare l'esperimento;   ③Determinazione del volume della provetta campione: installare la provetta campione vuota nella cavità dello strumento e serrarla, impostare il software, determinare il volume della provetta campione e registrare il volume corrispondente della provetta campione alla fine dell'esperimento;   ④Pesata del campione: per ridurre l'errore del test, è necessario pesare il maggior numero di campioni possibile. ...

Recentemente, i prezzi globali del petrolio sono aumentati notevolmente e il settore delle energie rinnovabili, rappresentato dalla produzione di energia solare fotovoltaica (PV), ha ricevuto ampia attenzione. In quanto componente centrale della produzione di energia fotovoltaica, le prospettive di sviluppo e il valore di mercato delle celle solari fotovoltaiche sono al centro dell'attenzione. Nel mercato globale delle batterie, le celle fotovoltaiche rappresentano circa il 27%[1]. Il microscopio elettronico a scansione svolge un ruolo importante nel migliorare il processo di produzione e la relativa ricerca delle celle fotovoltaiche.     La cella fotovoltaica è un sottile foglio di semiconduttore optoelettronico che converte l'energia solare direttamente in energia elettrica. Le attuali celle fotovoltaiche commerciali prodotte in serie sono principalmente celle in silicio, che si dividono in celle in silicio monocristallino, celle in silicio policristallino e celle in silicio amorfo.     Metodi di testurizzazione superficiale per il miglioramento dell'efficienza delle celle solari   Nell'attuale processo di produzione delle celle fotovoltaiche, al fine di migliorare ulteriormente l'efficienza di conversione energetica, sulla superficie della cella viene solitamente realizzata una speciale struttura testurizzata e tali celle sono chiamate celle "non riflettenti". Nello specifico, la struttura strutturata sulla superficie di queste celle solari migliora l'assorbimento della luce aumentando il numero di riflessioni della luce irradiata sulla superficie del wafer di silicio, il che non solo riduce la riflettività della superficie, ma crea anche trappole di luce all'interno della cella, aumentando così in modo significativo l’efficienza di conversione delle celle solari, il che è importante per migliorare l’efficienza e ridurre il costo delle celle fotovoltaiche in silicio esistenti[2].     Confronto tra superficie piana e superficie con struttura piramidale Rispetto ad una superficie piana, un wafer di silicio con struttura piramidale ha una maggiore probabilità che la luce riflessa dalla luce incidente agisca nuovamente sulla superficie del wafer anziché riflettersi direttamente nell'aria, aumentando così il numero di luce diffusa e riflesso sulla superficie della struttura, consentendo l'assorbimento di più fotoni e fornendo più coppie elettrone-lacuna.    Percorsi luminosi per diversi angoli di incidenza della luce che colpiscono la struttura piramidale   I metodi comunemente utilizzati per la testurizzazione superficiale includono l'attacco chimico, l'attacco con ioni reattivi, la fotolitografia e la scanalatura meccanica. Tra questi, il metodo dell'attacco chimico è ampiamente utilizzato nel settore a causa del suo basso costo, dell'elevata produttività e del metodo semplice [3] . Per le celle fotovoltaiche in silicio monocristallino, l'attacco anisotropo prodotto dalla soluzione alcalina s...