Aplicaciones

Los materiales cerámicos tienen una serie de características como alto punto de fusión, alta dureza, alta resistencia al desgaste y resistencia a la oxidación, y son ampliamente utilizados en diversos campos de la economía nacional como la industria electrónica, la industria automotriz, la industria textil, la industria química y la aeroespacial. . Las propiedades físicas de los materiales cerámicos dependen en gran medida de su microestructura, que es un área de aplicación importante del SEM.     ¿Qué son las cerámicas? Los materiales cerámicos son una clase de materiales inorgánicos no metálicos hechos de compuestos naturales o sintéticos mediante conformación y sinterización a alta temperatura y se pueden dividir en materiales cerámicos generales y materiales cerámicos especiales.   Los materiales cerámicos especiales se pueden clasificar según su composición química: cerámicas de óxido, cerámicas de nitruro, cerámicas de carburo, cerámicas de boruro, cerámicas de siliciuro, etc.; Según sus características y aplicaciones se pueden dividir en cerámica estructural y cerámica funcional.   Figura 1 Morfología microscópica de cerámicas de nitruro de boro.   SEM ayuda a estudiar las propiedades de los materiales cerámicos   Con el continuo desarrollo de la sociedad, la ciencia y la tecnología, las necesidades de materiales de las personas han ido aumentando, lo que requiere una comprensión más profunda de las diversas propiedades físicas y químicas de la cerámica. Las propiedades físicas de los materiales cerámicos dependen en gran medida de su microestructura [1], y las imágenes SEM se utilizan ampliamente en materiales cerámicos y otros campos de investigación debido a su alta resolución, amplio rango de aumento ajustable e imágenes estereoscópicas. El microscopio electrónico de barrido por emisión de campo CIQTEK SEM5000 se puede utilizar para observar fácilmente la microestructura de materiales cerámicos y productos relacionados y, además, el espectrómetro de energía de rayos X se puede utilizar para determinar rápidamente la composición elemental de los materiales.    Aplicación de SEM en el estudio de la cerámica electrónica El mayor mercado de uso final de la industria de la cerámica especial es la industria electrónica, donde el titanato de bario (BaTiO3) se utiliza ampliamente en condensadores cerámicos multicapa (MLCC), termistores (PTC) y otros componentes electrónicos. componentes debido a su alta constante dieléctrica, excelentes propiedades ferroeléctricas y piezoeléctricas y propiedades de resistencia al voltaje y aislamiento [2]. Con el rápido desarrollo de la industria de la información electrónica, la demanda de titanato de bario está aumentando y los componentes electrónicos se están volviendo más pequeños y miniaturizados, lo que también plantea mayores requisitos para el titanato de bario. Los investigadores suelen regular las propiedades cambiando la temperatura de sinterización, la ...

Los materiales metálicos son materiales con propiedades como brillo, ductilidad, fácil conductividad y transferencia de calor. Generalmente se clasifican en dos tipos: metales ferrosos y no ferrosos. Los metales ferrosos incluyen hierro, cromo, manganeso, etc. [1]. Entre ellos, el acero es el material estructural básico y se le llama el "esqueleto de la industria". Hasta ahora, el acero sigue dominando la composición de las materias primas industriales. Muchas empresas siderúrgicas e institutos de investigación utilizan las ventajas únicas del SEM para resolver problemas de producción y ayudar en el desarrollo de nuevos productos. SEM con los accesorios correspondientes se ha convertido en la herramienta favorita de la industria siderúrgica y metalúrgica para realizar investigaciones e identificar problemas en el proceso de producción. Con el aumento de la resolución y la automatización del SEM, la aplicación del SEM en el análisis y caracterización de materiales se está generalizando cada vez más  [2].     El análisis de fallas es una nueva disciplina que ha sido popularizada por empresas militares entre académicos y empresas de investigación en los últimos años [3]. La falla de las piezas metálicas puede provocar la degradación del rendimiento de la pieza de trabajo en casos menores e incluso accidentes de seguridad en los casos mayores. Localizar las causas de las fallas mediante el análisis de fallas y proponer medidas de mejora efectivas es un paso esencial para garantizar la operación segura del proyecto. Por tanto, aprovechar al máximo las ventajas de la microscopía electrónica de barrido supondrá una gran contribución al progreso de la industria de materiales metálicos.   01 Observación SEM de la Fractura por Tracción de Metales   La fractura siempre ocurre en el punto más débil del tejido metálico y registra mucha información valiosa sobre todo el proceso de fractura. Por lo tanto, en el estudio de la fractura se ha enfatizado la observación y el estudio de la fractura. El análisis morfológico de la fractura se utiliza para estudiar algunos problemas básicos que conducen a la fractura del material, como la  causa de la fractura, la naturaleza de la fractura y el modo de fractura . Si se va a estudiar en profundidad el mecanismo de fractura del material, se suele analizar la composición de las macroáreas en la superficie de fractura. El análisis de fracturas se ha convertido ahora en una herramienta importante para el análisis de fallas de componentes metálicos.   Figura 1. Morfología de fractura por tracción CIQTEK SEM3100   Según la naturaleza de la fractura, la fractura se puede dividir a grandes rasgos en  fractura frágil y fractura dúctil . La superficie de fractura de una fractura frágil suele ser perpendicular a la tensión de tracción y, desde el punto de vista macroscópico, la fractura frágil consiste en una superficie cristalina brillante; mientras que la fractura dúctil suele ten...

En la investigación científica, el polen tiene una amplia gama de aplicaciones. Según el Dr. Limi Mao, Instituto de Geología y Paleontología de Nanjing, Academia de Ciencias de China, al extraer y analizar diferentes polen depositados en el suelo, es posible comprender de qué plantas madre provienen respectivamente y así inferir el medio ambiente y el clima. En ese tiempo. En el campo de la investigación botánica, el polen proporciona principalmente evidencia microscópica de referencia para la taxonomía sistemática. Más interesante aún, la evidencia del polen también se puede aplicar en casos de investigación criminal. La palinología forense puede corroborar eficazmente los hechos de un delito utilizando evidencia del espectro polínico en la ropa que acompaña al sospechoso y en la escena del crimen. En el campo de la investigación geológica, el polen se ha utilizado ampliamente para reconstruir la historia de la vegetación, la ecología pasada y los estudios del cambio climático. En los estudios arqueológicos que exploran las primeras civilizaciones y hábitats agrícolas humanos, el polen puede ayudar a los científicos a comprender la historia de la domesticación humana temprana de las plantas, qué cultivos alimentarios se cultivaban, etc.    Fig. 1 Imagen del modelo de polen en 3D (tomada por el Dr. Limi Mao, producto desarrollado por el Dr. Oliver Wilson)   El tamaño del polen varía desde unas pocas micras hasta más de doscientas micras, lo que va más allá de la resolución de la observación visual y requiere el uso de un microscopio para su observación y estudio. El polen presenta una amplia variedad de morfologías, incluidas variaciones de tamaño, forma, estructura de las paredes y ornamentación. La ornamentación del polen es una de las bases clave para identificar y distinguir el polen. Sin embargo, la resolución del microscopio biológico óptico tiene limitaciones físicas, es difícil observar con precisión las diferencias entre las diferentes ornamentaciones del polen e incluso no se puede observar la ornamentación de algunos polen pequeños. Por lo tanto, los científicos necesitan utilizar un microscopio electrónico de barrido (SEM) con alta resolución y gran profundidad de campo para obtener una imagen clara de las características morfológicas del polen. En el estudio del polen fósil es posible identificar las plantas específicas a las que pertenece el polen, para comprender con mayor precisión la información sobre vegetación, medio ambiente y clima de la época.     La microestructura del polen   Recientemente,  los investigadores han utilizado el filamento de tungsteno CIQTEK SEM3100 y el CIQTEK Field Emission SEM5000 para observar microscópicamente una variedad de polen .  Fig. 2 Filamento de tungsteno CIQTEK SEM3100 y emisión de campo SEM5000   1. Flor de cerezo Granos de polen esféricos-oblongos. Con tres surcos porosos (sin polen tratado, los poros no son evidentes), los surcos llegan a ambos p...

Las microesferas expandibles, pequeñas esferas termoplásticas encapsuladas con gas, constan de una cubierta de polímero termoplástico y un gas alcano líquido encapsulado. Cuando las microesferas se calientan, la cubierta se ablanda y la presión del aire interno aumenta dramáticamente, lo que hace que las microesferas se expandan dramáticamente hasta 60 veces su volumen original, dándoles la doble función de un relleno liviano y un agente espumante. Como relleno liviano, las microesferas expandibles pueden reducir en gran medida el peso de productos con muy baja densidad, y su medición de densidad es muy importante.   Figura 1 Microesferas expandibles    Principio del probador de densidad real de la serie EASY-G 1330 El probador de densidad real de la serie EASY-G 1330 se basa en el principio de Arquímedes, utilizando gas de pequeño diámetro molecular como sonda y la ecuación de estado del gas ideal PV=nRT para calcular el volumen de gas descargado del material en determinadas condiciones de temperatura y presión. para determinar la verdadera densidad del material. El gas de diámetro molecular pequeño se puede utilizar como nitrógeno o helio, porque el helio tiene el diámetro molecular más pequeño y es un gas inerte estable, que no es fácil de reaccionar con la muestra mediante adsorción, por lo que generalmente se recomienda el helio como gas de reemplazo.    Ventajas del probador de densidad real de la serie EASY-G 1330 El probador de densidad real de la serie EASY-G 1330 utiliza gas como sonda, lo que no dañará la muestra de prueba y la muestra se puede reciclar directamente; y en el proceso de prueba, el gas no reaccionará con la muestra y no provocará corrosión en el equipo, por lo que el factor de seguridad del proceso de uso es alto; Además, el gas tiene las características de fácil difusión, buena permeabilidad y buena estabilidad, lo que puede penetrar en los poros internos del material más rápidamente y hacer que los resultados de la prueba sean más precisos.   Procedimiento experimental   ①Calentamiento: abra la válvula principal del cilindro y la mesa reductora de presión, encienda el interruptor de encendido al menos media hora antes, presión de salida de la mesa reductora de presión de gas: 0,4 ± 0,02 MPa;   ②Calibración del instrumento: antes de que comience el experimento, calibre el instrumento con bolas de acero estándar para garantizar que el volumen de bolas de acero probadas en todas las tuberías del equipo esté dentro del valor estándar antes de comenzar el experimento;   ③Determinación del volumen del tubo de muestra: instale el tubo de muestra vacío en la cavidad del instrumento y apriételo, configure el software, determine el volumen del tubo de muestra y registre el volumen del tubo de muestra correspondiente al final del experimento;   ④Pesaje de la muestra: Para reducir el error de prueba, es necesario pesar tantas muestras como sea posible, cada prueba debe pesar la mue...

Recientemente, los precios mundiales del petróleo han aumentado considerablemente y la industria de energía renovable representada por la generación de energía solar fotovoltaica (PV) ha recibido amplia atención. Como componente central de la generación de energía fotovoltaica, las perspectivas de desarrollo y los valores de mercado de las células solares fotovoltaicas son el centro de atención. En el mercado mundial de baterías, las células fotovoltaicas representan alrededor del 27%[1]. El microscopio electrónico de barrido desempeña un papel importante en la mejora del proceso de producción y la investigación relacionada de las células fotovoltaicas.     La célula fotovoltaica es una fina lámina de semiconductor optoelectrónico que convierte la energía solar directamente en energía eléctrica. Las actuales células fotovoltaicas comerciales producidas en masa son principalmente células de silicio, que se dividen en células de silicio monocristalino, células de silicio policristalino y células de silicio amorfo.     Métodos de texturizado de superficies para mejorar la eficiencia de las células solares   En el proceso de producción real de células fotovoltaicas, para mejorar aún más la eficiencia de conversión de energía, generalmente se crea una estructura texturizada especial en la superficie de la célula, y dichas células se denominan células "no reflectantes". En concreto, la estructura texturizada en la superficie de estas células solares mejora la absorción de la luz al aumentar el número de reflejos de la luz irradiada en la superficie de la oblea de silicio, lo que no sólo reduce la reflectividad de la superficie, sino que también crea trampas de luz en su interior. la célula, aumentando así significativamente la eficiencia de conversión de las células solares, lo cual es importante para mejorar la eficiencia y reducir el coste de las células fotovoltaicas de silicio existentes[2].     Comparación de superficie plana y superficie de estructura piramidal En comparación con una superficie plana, una oblea de silicio con estructura piramidal tiene una mayor probabilidad de que la luz reflejada de la luz incidente actúe nuevamente sobre la superficie de la oblea en lugar de reflejarse directamente en el aire, aumentando así la cantidad de luz dispersada. y se refleja en la superficie de la estructura, lo que permite absorber más fotones y proporcionar más pares electrón-hueco.    Rutas de luz para diferentes ángulos de incidencia de la luz que incide sobre la estructura piramidal   Los métodos comúnmente utilizados para texturizar superficies incluyen grabado químico, grabado con iones reactivos, fotolitografía y ranurado mecánico. Entre ellos, el método de grabado químico se utiliza ampliamente en la industria debido a su bajo costo, alta productividad y método simple [3] . Para las células fotovoltaicas de silicio monocristalino, el grabado anisotrópico producido por una solución alcali...

El fármaco en polvo es el cuerpo principal de la mayoría de las formulaciones de fármacos y su eficacia depende no sólo del tipo de fármaco, sino también en gran medida de las propiedades del polvo que constituye el agente, incluido el tamaño de las partículas, la forma, las propiedades de la superficie y otro tipo de parámetros. El área de superficie específica y la estructura del tamaño de los poros de los medicamentos en polvo están relacionados con las propiedades de las partículas de polvo, como el tamaño de las partículas, la higroscopicidad, la solubilidad, la disolución y la compactación, que desempeñan un papel importante en las capacidades de purificación, procesamiento, mezcla, producción y envasado de productos farmacéuticos.   Además, la validez, la tasa de disolución, la biodisponibilidad y la eficacia de los fármacos también dependen de la superficie específica del material. En términos generales, cuanto mayor sea la superficie específica de los polvos farmacéuticos dentro de un cierto rango, más rápida se acelerará correspondientemente la disolución y la velocidad de disolución, lo que garantiza la distribución uniforme del contenido del fármaco; sin embargo, una superficie específica demasiado grande conducirá a la adsorción de más agua, lo que no favorece la preservación y estabilidad de la eficacia del fármaco. Por lo tanto, las pruebas precisas, rápidas y efectivas de la superficie específica de los polvos farmacéuticos siempre han sido una parte indispensable y crítica de la investigación farmacéutica.   Estudio de caso de la aplicación CIQTEK en polvo farmacéutico   Combinamos los casos de caracterización reales de diferentes materiales de medicamentos en polvo para mostrar claramente los métodos y la aplicabilidad de esta tecnología para caracterizar las propiedades físicas de diferentes superficies de medicamentos, y luego hacemos algunos análisis básicos sobre la fecha de vencimiento, la tasa de disolución y la eficacia de los medicamentos, y ayudar a la industria farmacéutica a desarrollarse con alta calidad.    El analizador de tamaño de poro y superficie específica de la serie V-Sorb X800 es un instrumento de alto rendimiento, rápido y económico, que puede realizar pruebas rápidas de áreas de superficie específicas de productos terminados entrantes y salientes, análisis de distribución del tamaño de poro, control de calidad y ajuste de parámetros de proceso. y predicción del rendimiento de las drogas, etc.   Analizador automático de porosimetría y área de superficie BET Serie CIQTEK EASY-V     SEM CIQTEK   1. Microscopio electrónico de barrido y analizador específico de superficie y tamaño de poro en dispersión de montmorillonita.   La montmorillonita se obtiene de la purificación y procesamiento de bentonita, que tiene ventajas únicas en farmacología debido a su estructura cristalina especial con buena capacidad de adsorción, capacidad de intercambio catiónico y capaci...

Los materiales metálicos son materiales con propiedades como brillo, ductilidad, fácil conductividad y transferencia de calor. Generalmente se divide en dos tipos: metales ferrosos y metales no ferrosos. Los metales ferrosos incluyen hierro, cromo, manganeso, etc. Hasta ahora, el hierro y el acero siguen dominando en la composición de las materias primas industriales. Muchas empresas siderúrgicas e institutos de investigación utilizan las ventajas únicas del SEM para resolver problemas encontrados en la producción y ayudar en la investigación y el desarrollo de nuevos productos. La microscopía electrónica de barrido con sus correspondientes accesorios se ha convertido en una herramienta favorable para que la industria siderúrgica y metalúrgica realice investigaciones e identifique problemas en el proceso productivo. Con el aumento de la resolución y la automatización del SEM, la aplicación del SEM en el análisis y caracterización de materiales se está generalizando cada vez más.   El análisis de fallas es una nueva disciplina que las empresas militares han popularizado entre los académicos y las empresas de investigación en los últimos años. La falla de las piezas metálicas puede provocar la degradación del rendimiento de la pieza de trabajo en casos menores y accidentes de seguridad humana en casos mayores. Localizar las causas de las fallas mediante el análisis de fallas y proponer medidas de mejora efectivas son pasos esenciales para garantizar la operación segura del proyecto. Por lo tanto, aprovechar al máximo las ventajas de la microscopía electrónica de barrido supondrá una gran contribución al progreso de la industria de materiales metálicos.     01 Observación con microscopio electrónico de fractura por tracción de piezas metálicas.        La fractura siempre ocurre en la parte más débil del tejido metálico y registra mucha información valiosa sobre todo el proceso de fractura, por lo que siempre se ha enfatizado la observación y el estudio de la fractura en el estudio de la fractura. El análisis morfológico de la fractura se utiliza para estudiar algunos problemas básicos que conducen a la fractura del material, como la causa de la fractura, la naturaleza de la fractura y el modo de fractura. Si queremos estudiar el mecanismo de fractura del material en profundidad, generalmente tenemos que analizar la composición de la microárea en la superficie de la fractura, y el análisis de fractura se ha convertido ahora en una herramienta importante para el análisis de fallas de componentes metálicos.     Fig. 1 Morfología de fractura por tracción del microscopio electrónico de barrido CIQTEK SEM3100   Según la naturaleza de la fractura, la fractura se puede clasificar en términos generales en fractura frágil y fractura plástica. La superficie de fractura de la fractura frágil suele ser perpendicular a la tensión de tracción, y la fractura frágil consiste en una superficie cristalina brillant...

¿Te imaginas un disco duro de portátil del tamaño de un grano de arroz? Skyrmion, una misteriosa estructura de cuasipartículas en el campo magnético, podría hacer realidad esta idea aparentemente impensable, con más espacio de almacenamiento y velocidades de transferencia de datos más rápidas para este "grano de arroz". Entonces, ¿cómo observar esta extraña estructura de partículas? El CIQTEK Quantum Diamond Atomic Force Microscope (QDAFM), basado en el centro de vacantes de nitrógeno (NV) en imágenes de escaneo de diamantes y AFM, puede brindarle la respuesta.     ¿Qué es Skyrmion?   Con el rápido desarrollo de los circuitos integrados a gran escala, el proceso del chip a escala nanométrica, el efecto cuántico se acentuó gradualmente y la "Ley de Moore" encontró límites físicos. Al mismo tiempo, con una densidad tan alta de componentes electrónicos integrados en el chip, el problema de la disipación térmica se ha convertido en un gran desafío. La gente necesita urgentemente una nueva tecnología para superar el cuello de botella y promover el desarrollo sostenible de los circuitos integrados.   Los dispositivos espintrónicos pueden lograr una mayor eficiencia en el almacenamiento, la transferencia y el procesamiento de información explotando las propiedades de espín de los electrones, lo cual es una forma importante de superar el dilema anterior. En los últimos años, se espera que las propiedades topológicas de las estructuras magnéticas y sus aplicaciones relacionadas sean los portadores de información de los dispositivos espintrónicos de próxima generación, que es uno de los puntos de investigación actuales en este campo.   El skyrmion (en lo sucesivo denominado skyrmion magnético) es una estructura de espín topológicamente protegida con propiedades de cuasipartículas y, como un tipo especial de pared de dominio magnético, su estructura es una distribución de magnetización con vórtices. Similar a la pared del dominio magnético, también hay un cambio de momento magnético en el skyrmion, pero a diferencia de la pared del dominio, el skyrmion es una estructura de vórtice, y su cambio de momento magnético es desde el centro hacia afuera, y los más comunes son de tipo Bloch. skyrmions y skyrmions tipo Neel.   Figura 1:  Diagrama esquemático de la estructura de skyrmion. (a) Skyrmions tipo Neel (b) Skyrmions tipo Bloch   El skyrmion es un portador de información natural con propiedades superiores como fácil manipulación, fácil estabilidad, tamaño pequeño y velocidad de conducción rápida. Por lo tanto, se espera que los dispositivos electrónicos basados ​​en skyrmions cumplan con los requisitos de rendimiento para dispositivos futuros en términos de no volatilidad, alta capacidad, alta velocidad y bajo consumo de energía.   ¿Cuáles son las aplicaciones de Skyrmions?   Memoria del hipódromo de Skyrmion La memoria Racetrack utiliza nanocables magnéticos como pistas y paredes de dominio magnético como por...