保温杯中材质检测方案(扫描电镜)

：PHENOMSCIENTIFIC复 纳 科 技 天冷啦，如何选择保温杯? 发布者：飞纳电镜 金秋已过，天气转凉，除了换上厚衣裳，“喝热水”也是重要的御寒手段，一个质量较好的保温杯则是养生达人们的必备神器。 保温杯为什么可以保温呢? 保温杯采用双层结构，杯胆和杯身的真空能阻断热力的传递，能最大限度的防止热量流失。此外在材料表面进行镀层处理，又可以降低热辐射带来的热量损失。除了结构设计，杯身材质也是重要的影响因素。保温杯材料可采用塑料、陶瓷、玻璃或不锈钢等，其中不锈钢最为常见。 不锈钢保温杯的双层结构 商用不锈钢有多种，304和316是最为常见的型号。保温杯选304不锈钢还是316不锈钢呢? 304不锈钢和316不锈钢本质都属于美标奥氏体不锈钢，7不锈钢都具有耐空气、蒸汽、水等弱腐蚀介质或具有不锈性。 304作为一种用途广泛的钢，具有良好的耐蚀性、耐热性，低温强度和机械特性；冲压、弯曲等热加工性比较好，无热处理硬化现象，无磁性，使用温度-196℃——800℃。304不锈钢是国家批准的食品级不锈钢，常用于不锈钢餐具、水壶、保温杯等，为了保持不锈钢固有的耐腐蚀性，钢种必须含有18%以上的铬和8%以上的镍。 316比304多了钼，故其耐蚀性、耐大气腐蚀性和高温强度特别好，316不锈钢的耐腐蚀性能优于304不锈钢，尤其是耐氯腐蚀性能，一般耐高温可达到1200℃—1300℃，就算在非常苛刻的条件下也自如使用。316不锈钢应用更高级，并且更安全，基本上不存在热胀冷缩的现象，应用于食品工业、医疗设备等。因为具备更优异的性能，同时钼(Mo)元素的稀缺，316不锈钢会比304不锈钢材质价格更高。 类型 碳(C) 锰(Mn) 磷(P) 硅(Si) 铬(Cr) 镍(Ni) 钼(Mo) 其他 304 ≤0.08 $2.0 ≤0.045 ≤1.0 18-20 8-11 304L ≤0.03 S2.0 ≤0.045 ≤1.0 18-20 8-11 316 ≤0.08 52.0 ≤0.045 ≤1.0 16-18 10-14 2.0-3.0 316L ≤0.03 $2.0 ≤0.045 ≤1.0 16-18 10-14 2.0-3.0 304和316不锈钢的成分区别 接下来，我们用实验数据为大家解释304和316不锈钢的区别： 我们使用飞纳电镜观察保温杯的材料并进行元素分析。我们将保温杯分为三个部分分别采样分析：瓶盖，滤网，杯身。 保温杯瓶盖 首先我们验证了保温杯的瓶盖，将其置于飞纳台式扫描电镜大样品室卓越版 Phenom XL中观察，并作元素分析。根据元素分析结果 Ni 的成分占比 7.68%，Cr 为18.47%，不含Mo，可以确定瓶盖的不锈钢为304材质，同时表面镀了少量的 Al，可以降低热辐射带来的热量损失。 飞纳电镜下保温杯瓶盖金属微观形貌及成分分析结果 保温杯滤网 滤网是广大泡茶爱好者的必需品，电镜结果显示，滤网为304不锈钢材质。根据研究，茶叶长时间处于高温环境会释放大量化学物质，使茶水苦涩，同时丧失独有的茶香，因此保温杯泡茶并不是最理想的选择。 飞纳电镜下保温杯滤网金属微观形貌及成分分析结果 保温杯杯身 使用锉刀刮取少量杯身内壁材料进行观察(取材处见下图保温杯杯口红色圆圈位置，取少量金属粉末)，结果显示，杯身材质为典型的316不锈钢，含有少量的 Mo 元素。添加 Mo元素的316不锈钢有更好的防腐蚀性能，耐高温与保温效果比304不锈钢更胜一筹。 飞纳电镜下的保温杯内胆少量金属粉末微观形貌及成分分析结果 经过扫描电镜电镜验证，保温杯杯盖及滤网是304不锈钢，杯身内壁采用316不锈钢。 参考资料 【1】王亚娜.保温杯泡茶会致癌吗[].养生保健指南，2013(8)：20-20. 【2】宋婷.保温杯中的物理知识[].湖南中学物理，2015，000(010)：P.47. 保温杯采用双层结构，杯胆和杯身的真空能阻断热力的传递，能最大限度的防止热量流失。此外在材料表面进行镀层处理，又可以降低热辐射带来的热量损失。除了结构设计，杯身材质也是重要的影响因素。保温杯材料可采用塑料、陶瓷、玻璃或不锈钢等，其中不锈钢最为常见。用飞纳电镜观察保温杯的材料并进行元素分析。我们将保温杯分为三个部分分别采样分析：瓶盖，滤网，杯身。