Metallische Materialien sind Materialien mit Eigenschaften wie Glanz, Duktilität, leichte Leitfähigkeit und Wärmeübertragung. Es wird im Allgemeinen in zwei Arten unterteilt: Eisenmetalle und Nichteisenmetalle. Zu den Eisenmetallen zählen Eisen, Chrom, Mangan usw. Bisher dominieren Eisen und Stahl in der Zusammensetzung der industriellen Rohstoffe. Viele Stahlunternehmen und Forschungsinstitute nutzen die einzigartigen Vorteile von SEM, um Probleme in der Produktion zu lösen und bei der Forschung und Entwicklung neuer Produkte zu helfen. Die Rasterelektronenmikroskopie mit entsprechendem Zubehör hat sich für die Stahl- und Metallindustrie zu einem günstigen Werkzeug für die Forschung und die Identifizierung von Problemen im Produktionsprozess entwickelt. Mit der zunehmenden REM-Auflösung und Automatisierung findet die Anwendung von REM in der Materialanalyse und -charakterisierung immer mehr Verbreitung. Die Fehleranalyse ist eine neue Disziplin, die in den letzten Jahren von Militärunternehmen bei Forschungswissenschaftlern und Unternehmen populär gemacht wurde. Das Versagen von Metallteilen kann in kleineren Fällen zu einer Verschlechterung der Werkstückleistung und in größeren Fällen zu lebensgefährlichen Unfällen führen. Das Auffinden der Fehlerursachen durch Fehleranalyse und das Vorschlagen wirksamer Verbesserungsmaßnahmen sind wesentliche Schritte, um einen sicheren Betrieb des Projekts zu gewährleisten. Daher wird die volle Nutzung der Vorteile der Rasterelektronenmikroskopie einen großen Beitrag zum Fortschritt der Metallwerkstoffindustrie leisten. 01 Elektronenmikroskopische Beobachtung des Zugbruchs von Metallteilen Ein Bruch tritt immer an der schwächsten Stelle des Metallgewebes auf und liefert viele wertvolle Informationen über den gesamten Bruchprozess. Daher wurde bei der Untersuchung von Brüchen immer der Schwerpunkt auf die Beobachtung und Untersuchung von Brüchen gelegt. Die morphologische Analyse des Bruchs wird verwendet, um einige grundlegende Probleme zu untersuchen, die zum Bruch des Materials führen, wie z. B. die Ursache des Bruchs, die Art des Bruchs und die Art des Bruchs. Wenn wir den Bruchmechanismus des Materials eingehend untersuchen wollen, müssen wir normalerweise die Zusammensetzung des Mikrobereichs auf der Oberfläche des Bruchs analysieren, und die Bruchanalyse ist mittlerweile zu einem wichtigen Werkzeug für die Fehleranalyse von Metallkomponenten geworden. Abb. 1 Zugbruchmorphologie des CIQTEK Rasterelektronenmikroskops SEM3100 Je nach Art des Bruchs kann der Bruch grob in Sprödbruch und plastischer Bruch eingeteilt werden. Die Bruchfläche des Sprödbruchs verläuft normalerweise senkrecht zur Zugspannung, und der Sprödbruch besteht aus makroskopischer Sicht aus einer glänzenden, kristallinen, hellen Oberfläche. Die plastische Fraktur ist aus makroskopischer Sicht meist faserig mit feinen Grübchen auf der Fraktur. Die experimentel...
Mehr sehenBasierend auf Quanteneigenschaften verfügen Elektronenspinsensoren über eine hohe Empfindlichkeit und können in großem Umfang zur Untersuchung verschiedener physikalisch-chemischer Eigenschaften wie elektrischer Felder, magnetischer Felder, Molekül- oder Proteindynamik sowie Kern- und anderer Teilchen eingesetzt werden. Diese einzigartigen Vorteile und potenziellen Anwendungsszenarien machen spinbasierte Sensoren derzeit zu einer heißen Forschungsrichtung. Sc 3 C 2 @C 80 verfügt über einen äußerst stabilen Elektronenspin, der durch einen Kohlenstoffkäfig geschützt ist und sich für die Gasadsorptionsdetektion in porösen Materialien eignet. Py-COF ist ein kürzlich entwickeltes poröses organisches Gerüstmaterial mit einzigartigen Adsorptionseigenschaften, das unter Verwendung eines selbstkondensierenden Bausteins mit einer Formylgruppe und einer Aminogruppe hergestellt wurde. hergestellt mit einer theoretischen Porengröße von 1,38 nm. Somit kann eine Metallofulleren-Einheit Sc 3 C 2 @C 80 (~0,8 nm groß) in eine der Nanoporen von Py-COF eindringen. Ein auf Metallfulleren basierender Nanospin-Sensor wurde von Taishan Wang, einem Forscher am Institut für Chemie der Chinesischen Akademie der Wissenschaften, zur Erkennung der Gasadsorption in einem porösen organischen Gerüst entwickelt. Das paramagnetische Metallfulleren Sc 3 C 2 @C 80 wurde in die Nanoporen eines kovalenten organischen Gerüsts auf Pyrenbasis (Py-COF) eingebettet. Das adsorbierte N 2、 CO 、 CH 4、 CO 2、 C 3 H 6 und C 3 H 8 innerhalb des Py-COF, eingebettet in die Spinsonde Sc 3 C 2 @C 80 , wurden mit der EPR-Technik (CIQTEK EPR200-Plus) aufgezeichnet ).Es wurde gezeigt, dass die EPR-Signale des eingebetteten Sc 3 C 2 @C 80 regelmäßig mit den Gasadsorptionseigenschaften des Py-COF korrelierten. Die Ergebnisse der Studie wurden in Nature Communications unter dem Titel „Embedded nano spin sensor for in situ probing of gas adsorption inside porous Organic Frameworks“ veröffentlicht. Untersuchung der Gasadsorptionseigenschaften von Py-COF mithilfe des molekularen Spins von Sc 3 C 2 @C 8 In der Studie verwendeten die Autoren ein Metallofulleren mit paramagnetischen Eigenschaften, Sc 3 C 2 @C 80 (~0,8 nm groß), als Spinsonde, eingebettet in eine Nanopore aus Pyren-basiertem COF (Py-COF), um die Gasadsorption zu erkennen innerhalb von Py-COF. Anschließend wurden die Adsorptionseigenschaften von Py-COF für die Gase N 2 , CO , CH 4 , CO 2 , C 3 H 6 und C 3 H 8 durch Aufzeichnung der eingebetteten Sc 3 C 2 @C 80 EPR-Signale untersucht . Es wird gezeigt, dass die EPR-Signale von Sc 3 C 2 @C 80 regelmäßig den Gasadsorptionseigenschaften von Py-COF folgen. Und im Gegensatz zu herkömmlichen Adsorptionsisothermenmessungen kann dieser implantierbare Nanospin-Sensor die Gasadsorption und -desorption durch In-situ-Echtzeitüberwachung erkennen. Der vorgeschlagene Nanospin-Sensor wurde auch zur Untersuchung der...
Mehr sehenUnter Umweltkatalysatoren werden im weitesten Sinne alle Katalysatoren verstanden, die die Umweltverschmutzung verbessern können. In den letzten Jahren erfreut sich der Umweltschutz immer größerer Beliebtheit und die Erforschung und Anwendung von Umweltkatalysatoren wird immer intensiver. Die Umweltkatalysatoren für die Verarbeitung verschiedener Reaktanten stellen entsprechende Leistungsanforderungen, wobei die spezifische Oberfläche und die Porengröße einer der wichtigen Indikatoren zur Charakterisierung der Eigenschaften von Umweltkatalysatoren sind. Für die Erforschung und Optimierung ihrer Leistung ist es von großer Bedeutung, mithilfe der Gasadsorptionstechnologie die physikalischen Parameter wie die spezifische Oberfläche, das Porenvolumen und die Porengrößenverteilung der Umweltkatalysatoren genau zu charakterisieren. 01Umweltschutzkatalysator Derzeit sind die Ölraffinerie-, Chemie- und Umweltschutzindustrie die Hauptanwendungsgebiete von Katalysatoren. Als Umweltkatalysatoren werden im Allgemeinen Katalysatoren bezeichnet, die zum Schutz und zur Verbesserung der Umwelt eingesetzt werden, indem giftige und gefährliche Substanzen direkt oder indirekt behandelt, unschädlich gemacht oder reduziert werden. Im Großen und Ganzen können Katalysatoren, die die Umweltverschmutzung verbessern können, der Kategorie der Umweltkatalysatoren zugeordnet werden . Umweltkatalysatoren können je nach Anwendungsrichtung in Abgasbehandlungskatalysatoren, Abwasserbehandlungskatalysatoren und andere Katalysatoren unterteilt werden, beispielsweise Molekularsiebkatalysatoren, die zur Behandlung von Abgasen wie SO 2 , NO X , CO 2 verwendet werden können . und N 2 O, Aktivkohle, die als typisches Adsorptionsmittel für die Adsorption flüssiger/gasförmiger Schadstoffe verwendet werden kann, sowie Halbleiter-Photokatalysatoren, die organische Schadstoffe abbauen können, und so weiter. 02 Spezifische Oberflächen- und Porengrößenanalyse und Charakterisierung von Umweltkatalysatoren Die Katalysatoroberfläche ist einer der wichtigen Indikatoren zur Charakterisierung der Katalysatoreigenschaften. Die Oberfläche des Katalysators kann in äußere Oberfläche und innere Oberfläche unterteilt werden. Da der Großteil der Oberfläche eines Umweltkatalysators die innere Oberfläche darstellt und das aktive Zentrum oft auf der Innenoberfläche verteilt ist, gilt im Allgemeinen: Je größer die spezifische Oberfläche des Umweltkatalysators, desto mehr Aktivierungszentren befinden sich auf der Oberfläche und desto größer ist die spezifische Oberfläche des Umweltkatalysators Der Katalysator verfügt über eine starke Adsorptionskapazität für Reaktanten, die sich alle positiv auf die katalytische Aktivität auswirken. Darüber hinaus hat die Art der Porenstruktur großen Einfluss auf die Aktivität, Selektivität und Festigkeit des Katalysators. Bevor die Reaktantenmoleküle adsorbiert werden, müssen sie durch die Poren des Katalysators diffundieren, um das aktive Zentrum ...
Mehr sehenWas ist Nano-Aluminiumoxid? Nano-Aluminiumoxid wird aufgrund seiner hohen Festigkeit, Härte, Verschleißfestigkeit, Hitzebeständigkeit und großen spezifischen Oberfläche in verschiedenen Bereichen wie Keramikmaterialien, Verbundwerkstoffen, Luft- und Raumfahrt, Umweltschutz, Katalysatoren und ihren Trägern häufig verwendet [1]. Dies hat zu einer kontinuierlichen Verbesserung der Entwicklungstechnologie geführt. Derzeit haben Wissenschaftler Aluminiumoxid-Nanomaterialien in verschiedenen Morphologien von eindimensional bis dreidimensional hergestellt, darunter kugelförmige, sechseckige Blatt-, kubische, stäbchenförmige, faserige, netzförmige, blütenförmige, lockige und viele andere Morphologien [2]. Rasterelektronenmikroskopie von Aluminiumoxid-Nanopartikeln Es gibt viele Methoden zur Herstellung von Nano-Aluminiumoxid, die sich entsprechend den unterschiedlichen Reaktionsmethoden in drei Hauptkategorien einteilen lassen: Festphasen-, Gasphasen- und Flüssigphasenmethoden [3]. Um zu überprüfen, ob die Ergebnisse der hergestellten Aluminiumoxid-Nanopulver den Erwartungen entsprechen, ist es notwendig, die Struktur des Aluminiumoxids bei jedem Prozess zu charakterisieren, und die intuitivste der vielen Charakterisierungsmethoden ist die mikroskopische Beobachtungsmethode. Das Rasterelektronenmikroskop bietet als herkömmliches mikroskopisches Charakterisierungsgerät die Vorteile einer großen Vergrößerung, einer hohen Auflösung, einer großen Schärfentiefe, einer klaren Abbildung und eines starken stereoskopischen Sinns, was das bevorzugte Gerät zur Charakterisierung der Struktur von Nano-Aluminiumoxid ist. Die folgende Abbildung zeigt das Aluminiumoxidpulver, das nach verschiedenen Prozessen hergestellt wurde und mit dem Feldemissions-Rasterelektronenmikroskop SEM5000 von CIQTEK beobachtet wurde. Es enthält Aluminiumoxid-Nanopulver in Form von Würfeln, Flocken und Stäben und mit Partikelgrößen von mehreren zehn bis Hunderten von Nanometern. CIQTEK Feldemissions-Rasterelektronenmikroskop SEM5000 SEM5000 ist ein hochauflösendes, funktionsreiches Feldemissions-Rasterelektronenmikroskop mit fortschrittlichem Zylinderdesign, Verzögerung im Zylinder und magnetischem Objektivdesign mit geringer Aberration und Leckage, um eine hochauflösende Bildgebung bei niedriger Spannung zu erreichen, die angewendet werden kann zu magnetischen Proben. SEM5000 verfügt über eine optische Navigation, perfekte automatische Funktionen, eine durchdachte Mensch-Maschine-Interaktion sowie einen optimierten Betriebs- und Nutzungsprozess. Unabhängig davon, ob der Bediener über umfassende Erfahrung verfügt, kann er/sie schnell mit der Aufgabe der hochauflösenden Fotografie beginnen. Elektronenkanonentyp: Hochhelle Schottky-Feldemissions-Elektronenkanone Auflösung: 1 nm bei 15 kV 1,5 nm bei 1 kV Vergrößerung: 1 ~ 2500000 x Beschleunigungsspannung: 20 V ~ 30 kV Probentisch:&n...
Mehr sehenSeit Jahrhunderten beschäftigt sich die Menschheit ununterbrochen mit der Erforschung des Magnetismus und der damit verbundenen Phänomene. In den frühen Tagen des Elektromagnetismus und der Quantenmechanik war es für den Menschen schwierig, sich die Anziehungskraft von Magneten auf Eisen und die Fähigkeit von Vögeln, Fischen oder Insekten vorzustellen, zwischen Zielen zu navigieren, die Tausende von Kilometern entfernt liegen – erstaunliche und interessante Phänomene zugleich magnetischen Ursprungs. Diese magnetischen Eigenschaften entstehen durch die bewegte Ladung und den Spin von Elementarteilchen, die ebenso weit verbreitet sind wie Elektronen. Zweidimensionale magnetische Materialien sind zu einem Forschungsschwerpunkt von großem Interesse geworden und eröffnen neue Richtungen für die Entwicklung von Spintronikgeräten, die wichtige Anwendungen in neuen optoelektronischen Geräten und Spintronikgeräten haben. Kürzlich wurde in den Physics Letters 2021, Nr. 12, auch ein Sonderbeitrag zu 2D-Magnetmaterialien veröffentlicht, in dem die Fortschritte von 2D-Magnetmaterialien in Theorie und Experimenten aus verschiedenen Perspektiven beschrieben werden. Ein zweidimensionales magnetisches Material mit einer Dicke von nur wenigen Atomen kann als Substrat für sehr kleine Siliziumelektronik dienen. Dieses erstaunliche Material besteht aus Paaren ultradünner Schichten, die durch Van-der-Waals-Kräfte, also intermolekulare Kräfte, übereinander gestapelt werden, während die Atome innerhalb der Schichten durch chemische Bindungen verbunden sind. Obwohl es nur atomar dick ist, behält es dennoch seine physikalischen und chemischen Eigenschaften in Bezug auf Magnetismus, Elektrizität, Mechanik und Optik. Zweidimensionale magnetische Materialien Bild referenziert von https://phys.org/news/2018-10-flexy-flat-Functional-magnets.html Um eine interessante Analogie zu verwenden: Jedes Elektron in einem zweidimensionalen magnetischen Material ist wie ein winziger Kompass mit einem Nord- und einem Südpol, und die Richtung dieser „Kompassnadeln“ bestimmt die Magnetisierungsintensität. Wenn diese unendlich kleinen „Kompassnadeln“ spontan ausgerichtet werden, stellt die magnetische Sequenz die Grundphase der Materie dar und ermöglicht so die Herstellung vieler funktioneller Geräte wie Generatoren und Motoren, magnetoresistiver Speicher und optischer Barrieren. Diese erstaunliche Eigenschaft hat auch zweidimensionale magnetische Materialien heiß gemacht. Obwohl sich die Herstellungsprozesse für integrierte Schaltkreise inzwischen verbessern, sind sie bereits durch Quanteneffekte eingeschränkt, da die Zahl der Geräte immer kleiner wird. Die Mikroelektronikindustrie ist auf Engpässe wie geringe Zuverlässigkeit und hohen Stromverbrauch gestoßen, und auch das Mooresche Gesetz, das seit fast 50 Jahren gilt, ist auf Schwierigkeiten gestoßen (Moores Gesetz: Die Anzahl der Transistoren, die auf einem integrierten Schaltkreis untergebr...
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