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...
Ver másBasados en propiedades cuánticas, los sensores de espín de electrones tienen una alta sensibilidad y pueden usarse ampliamente para probar diversas propiedades fisicoquímicas, como el campo eléctrico, el campo magnético, la dinámica molecular o proteica y las partículas nucleares u otras. Estas ventajas únicas y posibles escenarios de aplicación hacen de los sensores basados en espín una dirección de investigación candente en la actualidad. Sc 3 C 2 @C 80 tiene un espín electrónico altamente estable protegido por una jaula de carbono, que es adecuada para la detección de adsorción de gases dentro de materiales porosos. Py-COF es un material estructural orgánico poroso de reciente aparición con propiedades de adsorción únicas, que se preparó utilizando un bloque de construcción autocondensante con un grupo formilo y un grupo amino. preparado con un tamaño de poro teórico de 1,38 nm. Por lo tanto, una unidad de metalofullereno Sc 3 C 2 @C 80 (~ 0,8 nm de tamaño) puede entrar en uno de los nanoporos de Py-COF. Taishan Wang, investigador del Instituto de Química de la Academia de Ciencias de China, desarrolló un sensor de nanogiro basado en fullereno metálico para detectar la adsorción de gas dentro de una estructura orgánica porosa. El metal paramagnético fullereno, Sc 3 C 2 @C 80 , se incrustó en los nanoporos de una estructura orgánica covalente a base de pireno (Py-COF). El N 2、 CO 、 CH 4、 CO 2、 C 3 H 6 y C 3 H 8 adsorbidos dentro del Py-COF incrustado con la sonda de espín Sc 3 C 2 @C 80 se registraron utilizando la técnica EPR (CIQTEK EPR200-Plus ).Se demostró que las señales EPR del Sc 3 C 2 @C 80 incrustado se correlacionaban regularmente con las propiedades de adsorción de gas del Py-COF. Los resultados del estudio se publicaron en Nature Communications con el título "Sensor de nanoespín integrado para sondaje in situ de adsorción de gas dentro de estructuras orgánicas porosas". Sondeo de las propiedades de adsorción de gas de Py-COF utilizando el espín molecular de Sc 3 C 2 @C 8 En el estudio, los autores utilizaron un metalofullereno con propiedades paramagnéticas, Sc 3 C 2 @C 80 (~0,8 nm de tamaño), como sonda de espín incrustada en un nanoporo de COF a base de pireno (Py-COF) para detectar la adsorción de gas. dentro de Py-COF. Luego, se investigaron las propiedades de adsorción de Py-COF para los gases N 2、 CO 、 CH 4、 CO 2、 C 3 H 6 y C 3 H 8 registrando las señales incrustadas de Sc 3 C 2 @C 80 EPR. Se muestra que las señales EPR de Sc 3 C 2 @C 80 siguen regularmente las propiedades de adsorción de gas de Py-COF. Y a diferencia de las mediciones de isoterma de adsorción convencionales, este sensor de nanogiro implantable puede detectar la adsorción y desorción de gas mediante monitoreo in situ en tiempo real. El sensor de nanogiro propuesto también se utilizó para investigar las propiedades de adsorción de gas de la estructura organo...
Ver másLos catalizadores ambientales se definen ampliamente como todos los catalizadores que pueden mejorar la contaminación ambiental. En los últimos años, la protección del medio ambiente se ha vuelto cada vez más popular y la investigación y aplicación de catalizadores ambientales se ha vuelto cada vez más profunda. Los catalizadores ambientales para procesar diferentes reactivos tienen requisitos de rendimiento correspondientes, entre los cuales el área de superficie específica y el tamaño de los poros son uno de los índices importantes para caracterizar las propiedades de los catalizadores ambientales. Es de gran importancia utilizar la tecnología de adsorción de gases para caracterizar con precisión los parámetros físicos, como el área de superficie específica, el volumen de poros y la distribución del tamaño de poros de los catalizadores ambientales para la investigación y optimización de su rendimiento. 01Catalizador de protección ambiental Actualmente, las industrias de refinación de petróleo, química y de protección del medio ambiente son los principales campos de aplicación de los catalizadores. Los catalizadores ambientales generalmente se refieren a los catalizadores utilizados para proteger y mejorar el medio ambiente circundante mediante el tratamiento directo o indirecto de sustancias tóxicas y peligrosas, haciéndolas inofensivas o reduciéndolas; en términos generales, los catalizadores capaces de mejorar la contaminación ambiental se pueden atribuir a la categoría de catalizadores ambientales. . Los catalizadores ambientales se pueden dividir en catalizadores para el tratamiento de gases de escape, catalizadores para el tratamiento de aguas residuales y otros catalizadores según la dirección de aplicación, como catalizadores de tamiz molecular que se pueden utilizar para el tratamiento de gases de escape como SO 2 , NO X , CO 2 , y N 2 O, carbón activado que puede usarse como adsorbente típico para la adsorción de contaminantes en fase líquida/gas, así como fotocatalizadores semiconductores que pueden degradar contaminantes orgánicos, etc. 02 Análisis y caracterización específica de superficie y tamaño de poro de catalizadores ambientales El área de superficie del catalizador es uno de los índices importantes para caracterizar las propiedades del catalizador. La superficie del catalizador se puede dividir en superficie exterior y superficie interior. Dado que la mayor parte del área de superficie del catalizador ambiental es área de superficie interna y el centro activo a menudo se distribuye en la superficie interna, generalmente, cuanto mayor es el área de superficie específica del catalizador ambiental, más centros de activación hay en la superficie y más El catalizador tiene una fuerte capacidad de adsorción de reactivos, todos los cuales son favorables a la actividad catalítica. Además, el tipo de estructura de poros tiene una gran influencia en la actividad, selectividad y resistencia del catalizador. A...
Ver más¿Qué es la nanoalúmina? La nanoalúmina se usa ampliamente en diversos campos, como materiales cerámicos, materiales compuestos, aeroespacial, protección ambiental, catalizadores y sus portadores, debido a su alta resistencia, dureza, resistencia al desgaste, resistencia al calor y gran superficie específica [1]. Esto ha llevado a la mejora continua de su tecnología de desarrollo. Actualmente, los científicos han preparado nanomateriales de alúmina en diversas morfologías, desde unidimensionales hasta tridimensionales, incluidas morfologías esféricas, de lámina hexagonal, cúbicas, de varilla, fibrosas, de malla, de flores, rizadas y muchas otras [2]. Microscopía electrónica de barrido de nanopartículas de alúmina. Existen muchos métodos para la preparación de nanoalúmina, que se pueden dividir en tres categorías principales según los diferentes métodos de reacción: Métodos en fase sólida, fase gaseosa y fase líquida [3]. Para verificar que los resultados de los nanopolvos de alúmina preparados sean los esperados, es necesario caracterizar la estructura de la alúmina en cada proceso, y el más intuitivo de los muchos métodos de caracterización es el método de observación microscópica. El microscopio electrónico de barrido, como equipo de caracterización microscópica convencional, tiene las ventajas de gran aumento, alta resolución, gran profundidad de campo, imágenes claras y fuerte sentido estereoscópico, que es el equipo preferido para caracterizar la estructura de la nanoalúmina. La siguiente figura muestra el polvo de alúmina preparado bajo diferentes procesos observados usando el microscopio electrónico de barrido de emisiones de campo SEM5000 de CIQTEK, que contiene nanopolvos de alúmina en forma de cubos, escamas y varillas, y con tamaños de partículas de decenas a cientos de nanómetros. Microscopio electrónico de barrido de emisión de campo CIQTEK SEM5000 SEM5000 es un microscopio electrónico de barrido de emisión de campo de alta resolución y rico en funciones, con diseño de barril avanzado, desaceleración dentro del barril y diseño de objetivo magnético sin fugas de baja aberración, para lograr imágenes de alta resolución de bajo voltaje, que se pueden aplicar a muestras magnéticas. SEM5000 tiene navegación óptica, funciones automáticas perfectas, interacción hombre-máquina bien diseñada y operación y proceso de uso optimizados. Independientemente de si el operador tiene una amplia experiencia, podrá iniciarse rápidamente en la tarea de la fotografía de alta resolución. Tipo de cañón de electrones: cañón de electrones de emisión de campo Schottky de alto brillo Resolución: 1 nm a 15 kV 1,5 nm a 1 kV Ampliación: 1 ~ 2500000 x Tensión de aceleración: 20 V ~ 30 kV Mesa de muestra: mesa de muestra automática de cinco ejes Referencias. [1] Wu ZF. Estudio sobre la relación entre la morfología y propiedades de...
Ver másDurante siglos, la humanidad ha estado explorando sin pausa el magnetismo y sus fenómenos relacionados. En los primeros días del electromagnetismo y la mecánica cuántica, a los humanos les resultaba difícil imaginar la atracción de los imanes por el hierro y la capacidad de las aves, los peces o los insectos para navegar entre destinos a miles de kilómetros de distancia: fenómenos asombrosos e interesantes con el mismo origen magnético. Estas propiedades magnéticas se originan en la carga en movimiento y el espín de las partículas elementales, que son tan frecuentes como los electrones. Los materiales magnéticos bidimensionales se han convertido en un foco de investigación de gran interés y abren nuevas direcciones para el desarrollo de dispositivos espintrónicos, que tienen importantes aplicaciones en nuevos dispositivos optoelectrónicos y dispositivos espintrónicos. Recientemente, Physics Letters 2021, No. 12, también lanzó un artículo especial sobre materiales magnéticos 2D, que describe el progreso de los materiales magnéticos 2D en teoría y experimentos desde diferentes perspectivas. Un material magnético bidimensional de sólo unos pocos átomos de espesor puede proporcionar el sustrato para componentes electrónicos de silicio muy pequeños. Este sorprendente material está formado por pares de capas ultrafinas que se apilan entre sí mediante fuerzas de van der Waals, es decir, fuerzas intermoleculares, mientras que los átomos dentro de las capas están conectados mediante enlaces químicos. Aunque sólo tiene un espesor atómico, aún conserva propiedades físicas y químicas en términos de magnetismo, electricidad, mecánica y óptica. Materiales magnéticos bidimensionales Imagen referenciada de https://phys.org/news/2018-10-flexy-flat-functional-magnets.html Para usar una analogía interesante, cada electrón en un material magnético bidimensional es como una pequeña brújula con un polo norte y sur, y la dirección de estas "agujas de la brújula" determina la intensidad de la magnetización. Cuando estas infinitesimales "agujas de brújula" se alinean espontáneamente, la secuencia magnética constituye la fase fundamental de la materia, permitiendo así la preparación de muchos dispositivos funcionales, como generadores y motores, memorias magnetorresistivas y barreras ópticas. Esta asombrosa propiedad también ha calentado los materiales magnéticos bidimensionales. Aunque los procesos de fabricación de circuitos integrados están mejorando ahora, ya están limitados por los efectos cuánticos a medida que los dispositivos se reducen. La industria de la microelectrónica ha tropezado con obstáculos como la baja fiabilidad y el alto consumo de energía, y la ley de Moore, que ha durado casi 50 años, también ha tropezado con dificultades (ley de Moore: el número de transistores que pueden acomodarse en un circuito integrado se duplica en aproximadamente cada 18 meses). Si en el futuro se pueden utilizar materiales magn...
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