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公司动态

电镜应用|Apreo 2表征锂电池硅基负极材料

为了提高锂电池的能量密度,市场急需容量高、成本低廉、可规模化生产的新型材料。与插层类石墨负极材料相比,Si、Ge、Al、Sb等合金类负极材料具有更高的储锂容量。硅基负极材料硅基负极材料的比容量最高,可高达3500 mAh/g,是石墨容量的10倍。开发硅基负极材料的另一个原因是Si是地壳中第二大储量的元素(质量比占28%),表明其具有低成本大量生产的潜力。但是硅基负极材料在锂的嵌入/脱出过程中体积膨胀(Si的膨胀率甚至达到300%)而导致颗粒粉化,导致电极失效;而且由于Li嵌入/脱出的电化学电位较低(SEI膜会因为循环过程中发生的体积变化而破裂,暴露出新鲜的电极材料,继续与有机电解质发生反应,从而不断消耗电解质。为了缓解这些问题,有些研究人员通过改善工艺将硅颗粒的尺度缩小到亚微米级别来提高循环性能,比如通过CVD方法制备纳米结构硅颗粒。也有些研究人员在硅颗粒表面包覆无定形的碳,以提高其化学稳定性。也就说我们可以通过微观结构上的设计来改善材料的性能,赛默飞超高分辨场发射扫描电镜Apreo 2便是我们了解材料微观结构的一大助手。图1 :(左)未经氩离子研磨  (右)氩离子研磨后的碳硅负极材料。Apreo 2配备了YAG(钇铝石榴石)材质的超高灵敏度背散射探测器,通过不同元素的背散射电子产额的差异来区分负极材料中不同相。如图1所示,分别为氩离子研磨前后的碳硅负极颗粒,白色较亮区域为SiO2颗粒,较灰色的为SiOx颗粒,较黑色的为碳颗粒,根据不同颗粒的元素组成差异而获取不同的背散射衬度,从而轻松区分不同相的分布情况以及颗粒的尺寸信息。图2:包覆碳层的硅颗粒。硅纳米颗粒通过合适的结构设计也可提高SEI膜稳定性。比如在Si颗粒外包覆一层无定形碳,如图2所示,碳层具有良好的电子导电和离子导电性,也可限制硅颗粒向外膨胀,同时避免电解液与内层Si直接接触,显著提高SEI膜稳定性。赛默飞场发射扫描电镜Apreo 2参考资料:1、A Yolk-Shell Design for Stabilized and Scalable Li-Ion Battery Alloy Anodes,Nano Lett,2012,12,3315-3321.2、Challenges and Recent Progress in the Development of Si Anodes for Lithium-Ion Battery,Adv. Energy Mater.,2017,1700715.

应用实例

2024.10.24

电镜应用|Apreo 2表征锂电池硅基负极材料

为了提高锂电池的能量密度,市场急需容量高、成本低廉、可规模化生产的新型材料。与插层类石墨负极材料相比,Si、Ge、Al、Sb等合金类负极材料具有更高的储锂容量。硅基负极材料硅基负极材料的比容量最高,可高达3500 mAh/g,是石墨容量的10倍。开发硅基负极材料的另一个原因是Si是地壳中第二大储量的元素(质量比占28%),表明其具有低成本大量生产的潜力。但是硅基负极材料在锂的嵌入/脱出过程中体积膨胀(Si的膨胀率甚至达到300%)而导致颗粒粉化,导致电极失效;而且由于Li嵌入/脱出的电化学电位较低(SEI膜会因为循环过程中发生的体积变化而破裂,暴露出新鲜的电极材料,继续与有机电解质发生反应,从而不断消耗电解质。为了缓解这些问题,有些研究人员通过改善工艺将硅颗粒的尺度缩小到亚微米级别来提高循环性能,比如通过CVD方法制备纳米结构硅颗粒。也有些研究人员在硅颗粒表面包覆无定形的碳,以提高其化学稳定性。也就说我们可以通过微观结构上的设计来改善材料的性能,赛默飞超高分辨场发射扫描电镜Apreo 2便是我们了解材料微观结构的一大助手。图1 :(左)未经氩离子研磨  (右)氩离子研磨后的碳硅负极材料。Apreo 2配备了YAG(钇铝石榴石)材质的超高灵敏度背散射探测器,通过不同元素的背散射电子产额的差异来区分负极材料中不同相。如图1所示,分别为氩离子研磨前后的碳硅负极颗粒,白色较亮区域为SiO2颗粒,较灰色的为SiOx颗粒,较黑色的为碳颗粒,根据不同颗粒的元素组成差异而获取不同的背散射衬度,从而轻松区分不同相的分布情况以及颗粒的尺寸信息。图2:包覆碳层的硅颗粒。硅纳米颗粒通过合适的结构设计也可提高SEI膜稳定性。比如在Si颗粒外包覆一层无定形碳,如图2所示,碳层具有良好的电子导电和离子导电性,也可限制硅颗粒向外膨胀,同时避免电解液与内层Si直接接触,显著提高SEI膜稳定性。赛默飞场发射扫描电镜Apreo 2参考资料:1、A Yolk-Shell Design for Stabilized and Scalable Li-Ion Battery Alloy Anodes,Nano Lett,2012,12,3315-3321.2、Challenges and Recent Progress in the Development of Si Anodes for Lithium-Ion Battery,Adv. Energy Mater.,2017,1700715.

应用实例

2024.10.24

扫描电镜在隔膜材料中的应用

 锂离子电池主要由正极材料、负极材料、隔膜和电解液几部分组成。锂离子通过电解液在正负极之间来回移动完成电池的充放电过程。其中隔膜在电池中主要起着防止正极与负极接触,阻隔充放电时电路中的电子通过,允许电解液中锂离子自由通过,从而实现离子传导的重要作用。干法隔膜与湿法隔膜隔膜的原材料主要为PE (聚乙烯)或 PP (聚丙烯)等烯烃化工原材料。按照工艺可分为干法单向拉伸隔膜、干法双向拉伸隔膜、湿法隔膜和3层PP/PE/PP复合隔膜,这几种隔膜的主要区别在于微孔的成孔机理不同。    图一:隔膜产业链示意图干法隔膜工艺是隔膜制备过程中最常采用的方法,该工艺是将高分子聚合物和添加剂原料混合形成均匀的熔体,挤出时在拉伸应力下形成片晶结构,然后片晶结构经过热处理得到硬弹性的聚合物膜,在一定的温度下拉伸形成狭缝状微孔,热定型后制得微孔膜。目前主要包括干法单向拉伸和双向拉伸两种工艺,干法单向拉伸工艺主要以PP为原料。        湿法工艺又称为热致相分离法(TIPS),主要利用热致相分离原理生产单层PE 隔膜。湿法工艺的基本过程为:在高温下将聚合物溶于高沸点、低挥发性的溶剂中形成均相液,然后降温冷却,形成液固或液液相分离,再将其中的高沸点溶剂萃取,经过干燥、热处理等工序获得一定结构形状的高分子微孔膜。        图二:湿法隔膜生产工艺流程从工艺环节来看,两种方式的主要区别在于成孔方式,干法工艺通过拉伸,而湿法通过溶剂萃取和相分离成孔。简单来说,是否需要溶剂也是两者最主要的差异。    图三:干法隔膜湿法隔膜的优缺点对比扫描电镜下的隔膜形貌工艺上的差异决定了产品性能的不同,而产品的性能往往取决于材料的微观结构。扫描电镜作为材料微观结构表征的利器,已经成为隔膜制造商必不可少的分析工具。赛默飞超高分辨场发射扫描电镜Apreo 2兼具高质量成像和多功能分析性能于一体,采用双引擎技术,超低电压下可直接分析不导电样品,且无需做喷镀处理。如下图四所示,在200V低电压下,直接将剪切的隔膜置于Apreo 2电镜中,凭借快捷的FLASH功能,设备可自动执行精细调节动作,只需移动几次鼠标,就可完成必要的合轴对中、消像散和图像聚焦校正,即使电镜初学者也能充分发挥Apreo 2的最佳性能。通过电镜结果,可以观察隔膜表面的孔径大小和及其分布;孔径越大,隔膜对锂离子迁移的阻力越小,锂离子的穿透能力越强,但孔径过大又会导致隔膜的机械性能和电子绝缘性能下降,造成正负电极短路;孔径太小则会增加电阻。孔径分布不均,工作时易造成局部电流过大,从而影响电池的性能。        图四:干法隔膜低电压下成像结果尽管目前商用锂离子电池隔膜多以聚烯烃材料为主,但也存在许多缺陷。干法隔膜的缺点是该微孔膜生产过程中没有进行横向拉伸,使用时横向易开裂;批量生产的电池内部微短路机率相对较高;电池安全、可靠性不高。而湿法工艺需要大量的溶剂,易造成环境污染;与干法工艺相比设备复杂、投资较大、周期长、成本高、能耗大;因只能生产较薄的单层PE材质的膜,熔点只有130 ℃,热稳定性较差。  图五:聚烯烃基膜表面改性示意图在原有聚烯烃隔膜的基础上进行表面涂覆可以有效地提升隔膜的耐高温性和电化学性能。涂覆改性主要包括无机-有机改性和有机-有机改性。无机-有机改性的涂覆材料以Al2O3 为代表,还包括SiO2、TiO2、ZrO2、MgO 等无机粒子, 通常采用PVDF、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等为黏合剂。如下图六所示,利用赛默飞超高分辨场发射扫描电镜Apreo 2所拍摄的湿法隔膜表面和表面进行陶瓷涂覆改性的湿法隔膜。凭借镜筒内完善的“三位一体式”探测器系统,在低电压下清晰观察涂覆层中PVDF和陶瓷层的分布状态。            图六:湿法隔膜基膜(左)和表面陶瓷涂覆层(右)除此之外,还有研究者利用熔喷纺丝工艺制备出聚偏氟乙烯(PVDF)-六氟丙烯(HFP)/SiO2复合隔膜,与商业化PE隔膜相比,表现出更优良的孔隙率,由该隔膜组装的电池表现出较高的容量保持率。赛默飞场发射扫描电镜Apreo 2  参考资料:[1]刘天一,张汉鸿,杨禹.高耐热陶瓷涂覆锂离子电池隔膜研究进展[J].广东化工,2021.[2]刘会会,柳邦威.锂电池隔膜生产技术现状与研究进展[J].绝缘材料,2014.[3]郭旭青,杨璐,李振虎等.锂离子电池隔膜研究进展及市场现状[J].合成纤维,2022,[4]高会普.高性能复合熔喷锂离子电池隔膜的研究[C].东华大学,2016.[5]中泰证券研究所-公开资料-湿法隔膜专题报告.                      

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2024.10.17

学员招募|赛默飞扫描电镜培训班

                                                                       

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2024.10.12

直播预告|扫描电镜在金属构件疲劳失效分析研究中的应用

                               

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2024.10.12

节日福利|礼颂盛世,共谱华章

热烈庆祝中华人民共和国成立75周年 1949 2024 盛世 华诞 盛世篇章锦绣山河 泱泱华夏山河壮美 七十五载岁月芳华 将信仰凝成一往无前的力量 让梦想乘风破浪去翱翔 波澜壮阔,繁荣昌盛 礼颂盛世,共谱华章 欧波同集团 热烈恭贺祖国母亲75岁华诞! 《2024年国庆节假期安排》 10月1日至10月7日, 国庆节放假共7天。 10月12日(星期六)上班。 放假期间如需咨询产品及技术问题 请您拨打服务热线: 400-1001-303 喜  迎 国  庆 文末 OPTON 福利 喜迎国庆  互动好礼 欧波同继续宠粉送福利啦! 在这举国欢腾的日子里 我们共享这份喜悦安宁 祝大家假期愉快! 邀您一起 迎国庆,抽好礼! ( 礼品数量有限,先到显得,送完即止) ● 扫码参加抽奖活动 ● 本活动解释权归欧波同集团所有

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2024.09.30

钙钛矿太阳能电池的显微成像

 太阳能在能源生产转型中扮演着重要角色,为了使太阳能更具有竞争力,降低制造成本至关重要。钙钛矿材料作为现有硅和混合半导体材料的补充而出现,钙钛矿的结构组成为ABX3,在二十世纪20年代由 Goldsmith首次提出,理想的钙钛矿结构具有立方对称性,具有优良的光电特性,如高吸收系数、可调带隙和长电荷载流子寿命等。尽管具有如此优良的光电特性,但仍需要更深入地了解钙钛矿材料的降解机制,以便使PSCs适用于户外应用和商业化。扫描电镜应用广泛成像和显微表征技术使研究人员能够获得纳米和微米尺度与其化学和电子特性相关的特征, 这反过来体现了PSC的性能。通过显微表征技术也有助于解释钙钛矿材料的性质,包括化学和电学性质以及它们与太阳能电池性能的关系。电子显微镜是PSC表征中最广泛使用的表征技术之一。主要用于材料的形态表征,并且在了解 PSC的高光电转化效率方面发挥着重要作用。电镜技术最常见的用途是分析和改善器件架构,例如,测量 层的厚度和表面覆盖率。其中,扫描电镜(SEM)是一种用途广泛的强大工具,可以获得薄膜的表面图像,在PSC的性能提升中发挥了重要作用。可以测量的主要参数有如下几种:表面覆盖率、介孔层填充、 晶体尺寸和层厚度测量,这些都对太阳能电池的性能至关重要。二次电子和背散射电子信号为了对薄膜表面进行成像,包括不同层(the electron and hole selective layers )以及钙钛矿薄膜层,通常不需要表面金属化,因为这些层通常沉积在导电衬底上,如氟掺杂氧化锡(FTO)。但前提是SEM拍摄时所选取的电压不能过高,否则会掩盖薄膜表面的细节,这对电镜的光路系统有着非常严格的要求。        赛默飞超高分辨场发射扫描电镜Apreo 2兼具低电压高质量成像和多功能分析性能于一体,采用双引擎技术,超低电压下可直接分析钙钛矿薄膜,且无需做金属化处理。其中,主要用到的是二次电子和背散射电子信号。        二次电子SE是由非弹性碰撞产生的,它激发了材料中的电子,使它们有足够的能量逃逸。但是这些电子只能从几纳米的层中离开样品。因此,使用低电压可以更好的获得高分辨的二次电子图像;背散射电子BSE是来自电子束的电子,通过与样品的相互作用被弹性反射。BSE可以探测比SE更深的深度,因为它们具有更高的能量,并且在离开样品的过程中受散射过程的影响较小。当然由于这个原因,BSE信号在高倍率下通常比 SE的空间分辨率要低。  图1: 钙钛矿层的SEM图像扫描电镜是了解不同溶液和沉积技术对钙钛矿层表面改善的重要工具。通过分析SEM显微照片,可以优化钙钛矿的制备方法,从而大大提高器件的性能。如图1所示的钙钛矿层的SEM图像,比较了常规自旋镀膜法制备的MAPbI3层和在自旋过程中使用氯苯诱导快速结晶制备的MAPbI3层。结果显示常规方法制备的钙钛矿层内形成了较大的孔洞;但是通过溶剂诱导法则形成了完全覆盖的均匀层。BSE模式获取截面结构除了观察表面形貌外,PSC的截面结构,对于材料制备的重现性也很重要。使用BSE模式来获取器件横截面的图像,如图2所示。通过材料对比的变化,孔隙可以清楚地识别出来。较暗的区域不包含钙钛矿中的Pb,因为钙钛矿的原子序数比Ti大,所以背散射电子携带的能量更多。同样,也可以很容易地识别出空洞传输材料层(HTM)和Au层。  图2:PSC的截面结构总之,扫描电镜是一种强大的微观表征技术,但同时针对不同的材料和研究选择适当的电镜型号也是非常重要的。比如,卤化铅钙钛矿(LHPs)是一种软材料,很容易被电子束损坏,诱导形成伪像,使微观结构表征变得困难。因此,需要结合低电压和低电子剂量来获得理想的结果。      图3: Apreo 2场发射扫描电镜拍摄的钙钛矿截面赛默飞超高分辨场发射扫描电镜Apreo 2,正是这样一台具备优异的低电压成像性能的扫描电镜,是分析钙钛矿材料显微结构的利器!赛默飞场发射扫描电镜Apreo 2  参考资料:[1] Hidalgo J , Castro-Mendez AF , Correa-Baena J P .Imaging and Mapping Characterization Tools for Perovskite Solar Cells[J].Advanced Energy Materials, 2019, 9(30):1900444.                                     

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2024.09.20

钙钛矿太阳能电池的显微成像

扫描电镜应用广泛     成像和显微表征技术使研究人员能够获得纳米和微米尺度与其化学和电子特性相关的特征, 这反过来体现了PSC的性能。通过显微表征技术也有助于解释钙钛矿材料的性质,包括化学和电学性质以及它们与太阳能电池性能的关系。     电子显微镜是PSC表征中广泛使用的表征技术之一。主要用于材料的形态表征,并且在了解 PSC的高光电转化效率方面发挥着重要作用。电镜技术常见的用途是分析和改善器件架构,例如,测量 层的厚度和表面覆盖率。其中,扫描电镜(SEM)是一种用途广泛的强大工具,可以获得薄膜的表面图像,在PSC的性能提升中发挥了重要作用。可以测量的主要参数有如下几种:表面覆盖率、介孔层填充、 晶体尺寸和层厚度测量,这些都对太阳能电池的性能至关重要。二次电子和背散射电子信号       为了对薄膜表面进行成像,包括不同层(the electron and hole selective layers )以及钙钛矿薄膜层,通常不需要表面金属化,因为这些层通常沉积在导电衬底上,如氟掺杂氧化锡(FTO)。但前提是SEM拍摄时所选取的电压不能过高,否则会掩盖薄膜表面的细节,这对电镜的光路系统有着非常严格的要求。      赛默飞超高分辨场发射扫描电镜Apreo 2兼具低电压高质量成像和多功能分析性能于一体,采用双引擎技术,超低电压下可直接分析钙钛矿薄膜,且无需做金属化处理。其中,主要用到的是二次电子和背散射电子信号。      二次电子SE是由非弹性碰撞产生的,它激发了材料中的电子,使它们有足够的能量逃逸。但是这些电子只能从几纳米的层中离开样品。因此,使用低电压可以更好的获得高分辨的二次电子图像;背散射电子BSE是来自电子束的电子,通过与样品的相互作用被弹性反射。BSE可以探测比SE更深的深度,因为它们具有更高的能量,并且在离开样品的过程中受散射过程的影响较小。当然由于这个原因,BSE信号在高倍率下通常比 SE的空间分辨率要低。图1: 钙钛矿层的SEM图像        扫描电镜是了解不同溶液和沉积技术对钙钛矿层表面改善的重要工具。通过分析SEM显微照片,可以优化钙钛矿的制备方法,从而大大提高器件的性能。如图1所示的钙钛矿层的SEM图像,比较了常规自旋镀膜法制备的MAPbI3层和在自旋过程中使用氯苯诱导快速结晶制备的MAPbI3层。结果显示常规方法制备的钙钛矿层内形成了较大的孔洞;但是通过溶剂诱导法则形成了完全覆盖的均匀层。BSE模式获取截面结构      除了观察表面形貌外,PSC的截面结构,对于材料制备的重现性也很重要。使用BSE模式来获取器件横截面的图像,如图2所示。通过材料对比的变化,孔隙可以清楚地识别出来。较暗的区域不包含钙钛矿中的Pb,因为钙钛矿的原子序数比Ti大,所以背散射电子携带的能量更多。同样,也可以很容易地识别出空洞传输材料层(HTM)和Au层。图2:PSC的截面结构      总之,扫描电镜是一种强大的微观表征技术,但同时针对不同的材料和研究选择适当的电镜型号也是非常重要的。比如,卤化铅钙钛矿(LHPs)是一种软材料,很容易被电子束损坏,诱导形成伪像,使微观结构表征变得困难。因此,需要结合低电压和低电子剂量来获得理想的结果。图3: Apreo 2场发射扫描电镜拍摄的钙钛矿截面        赛默飞超高分辨场发射扫描电镜Apreo 2,正是这样一台具备优异的低电压成像性能的扫描电镜,是分析钙钛矿材料显微结构的利器!赛默飞场发射扫描电镜Apreo 2参考资料:[1] Hidalgo J , Castro-Mendez AF , Correa-Baena J P .Imaging and Mapping Characterization Tools for Perovskite Solar Cells[J].Advanced Energy Materials, 2019, 9(30):1900444.

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2024.09.20

中秋快乐|但愿人长久,千里共婵娟

             中秋快乐        Mid-Autumn Festival        月亮是思乡露从今夜白,月是故乡明月亮是团圆海上生明月,天涯共此时金桂飘香,诸事圆满愿得年年常见中秋月但愿人长久,千里共婵娟欧波同集团祝您中秋快乐,幸福团圆!      中秋节放假安排根据国家法定节假日规定,公司中秋假期安排如下:          放假期间如需咨询产品及技术问题,请您拨打服务热线:400-1001-303          花好月圆      Mid-Autumn Festival                                    

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2024.09.14

直播预告

            

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2024.09.14

扫描电镜在电解铜箔中的应用

            金属铜具有优异的导电性、可塑性和导热性,制出的铜箔工艺成熟,成本低,已被广泛运用于各个行业。在电子制造行业中,铜箔是生产印制电路板(PCB)的主要原材料,高密度互联技术的发展,对印刷电路板提出更密、更薄、更平的要求;在锂电行业,电解铜箔作为负极集流体,是制备锂离子电池的基础原材料,同样轻薄化也是未来锂电铜箔的发展方向。铜箔的分类      近年来,随着智能消费类电子产品、5G 通信和动力汽车的迅猛发展带动了铜箔行业的繁荣,铜箔已成为国民经济不可或缺的基础性原材料。常规而言铜箔是指厚度小于200 μm 的铜薄膜材料,目前常采用以下几类方法对其进行分类:按应用可分为印制线路板铜箔、覆铜层压板铜箔、装饰用铜箔和锂电池用铜箔等。按生产工艺可分为压延铜箔和电解铜箔。除此之外,还可以按照铜箔厚度和表面形貌进行分类。图1:电解铜箔的分类电解铜箔的应用       压延铜箔延展性优、工艺更复杂且成本高。压延铜箔是通过轧制厚铜板并进行一系列表面处理后形成的铜箔,其优点在于屈服强度和延展性较高、表面粗糙度较低,致密度和弹性较好。缺点在于生产工艺复杂、流程长、成本高,且极限厚度和宽度受到轧辊限制,因此应用受限。电解铜箔工艺较成熟,生产效率高成本低。电解铜箔是以硫酸铜溶液为原料,在电解槽中进行电解达到的。电解槽中以不溶性材料为阳极、阴极辊为阴极,其中阴极辊底部浸在硫酸铜电解液中旋转,溶液中的铜沉积到阴极辊筒的表面形成铜箔。这种方法的优势          在于生产工艺相对压延法简单,成本低,铜箔厚度和宽度可控范围大。目前电解铜箔制造技术已较为成熟,高性能电解铜箔已广泛应用于PCB与锂离子电池制造中。图2.电解生箔的工序流程       电解铜箔的生产壁垒主要在添加剂和阴极辊的选择。阴极辊是生箔机的核心及关键部件,其质量决定铜箔的档次和品质。由于阴极辊长期处于强腐蚀性的工作环境中,表面腐蚀快,要求阴极辊辊面钛材料的微观组织均匀细微化,晶体尺寸一致和低含氢量等,才能保证铜离子在阴极上均匀沉积,得到厚度均匀的铜箔。电解铜箔的微观形貌        如何评价电解铜箔表面晶粒的均匀性是表征铜箔性能的重要指标。扫描电镜作为材料微观尺寸分析的重要工具,在铜箔表面晶粒观察中起到了不可替代的作用。如下图3所示,采用赛默飞智能型钨灯丝扫描电镜AxiaChemiSEM所获的的PCB铜箔毛面形貌图。图3右图铜箔晶体晶粒细小紧密且均匀,结晶组织为等轴、球形晶粒结构。铜箔粗化面呈现较浅而圆的轮廓状,而传统工艺生产的厚铜箔(图3左)是锯齿状或山丘形的表面状态。图3:不同工艺生产的PCB铜箔毛面形貌        铜箔由于具有良好的导电性、柔韧性和适中的电位,耐卷绕和辗压,制造技术成熟,且价格相对低廉,在电池充放电过程中便充当石墨等负极活性材料载体,同时作为负极集流体,将电池活性物质产生的电流汇集起来,以产生更大的输出电流。相比于电子铜箔,锂电铜箔要求铜箔的厚度更薄,表面更光滑,晶粒更细小且均匀。       铜箔厚度越薄,在电芯体积不变的条件下,可以增大活性材料的用量,浆料涂覆厚度增厚,使电芯能量密度提高。除此之外,铜箔表面粗糙度和晶粒大小也直接影响负极活性物质在铜箔表面的附着力。如图4采用赛默飞智能型钨灯丝扫描电镜AxiaChemiSEM所拍摄的锂电铜箔表面形貌。从图中可以看出,铜箔毛面非常平整、无明显缺陷,说明该工艺配方具有较好的整平效果,得到的铜箔组织均匀且具有较好的外观。图4. 不同放大倍数下锂电铜箔表面形貌赛默飞Axia ChemiSEM        赛默飞Axia ChemiSEM全新智能型钨灯丝扫描电镜,具备操作方便,适用人群广泛的特点。全中文操作界面,日常操作无需光阑合轴,内置的用户使用指南方便任何人员进行操作,降低了设备操控性。不仅如此,Axia的高稳定样品仓设计,还可以容纳大而重的样品。标配5种探测器,完善的探测系统和直观的导航系统,可帮助用户快捷、全面的掌握样品信息。赛默飞Axia ChemiSEM智能型钨灯丝扫描电镜参考资料:1. “高性能锂电铜箔紧俏,优质龙头乘东风”-国盛证券研究所.2. 杨森. 锂电池用高性能超薄电解铜箔的研究[D].常州大学.3. 王帅.我国电解铜箔技术现状与趋势前瞻[J].有色金属加工,2023.4. 周启伦. PCB用厚铜箔市场发展与其性能的提高[C],2020.5. 何铁帅,樊斌锋,彭肖林等.极薄高安全性能锂电铜箔的工艺研究[J].山东工业技术,2020.

应用实例

2024.09.11

扫描电镜在电解铜箔中的应用

 金属铜具有优异的导电性、可塑性和导热性,制出的铜箔工艺成熟,成本低,已被广泛运用于各个行业。在电子制造行业中,铜箔是生产印制电路板(PCB)的主要原材料,高密度互联技术的发展,对印刷电路板提出更密、更薄、更平的要求;在锂电行业,电解铜箔作为负极集流体,是制备锂离子电池的基础原材料,同样轻薄化也是未来锂电铜箔的发展方向。铜箔的分类近年来,随着智能消费类电子产品、5G 通信和动力汽车的迅猛发展带动了铜箔行业的繁荣,铜箔已成为国民经济不可或缺的基础性原材料。常规而言铜箔是指厚度小于200 μm 的铜薄膜材料,目前常采用以下几类方法对其进行分类:按应用可分为印制线路板铜箔、覆铜层压板铜箔、装饰用铜箔和锂电池用铜箔等。按生产工艺可分为压延铜箔和电解铜箔。除此之外,还可以按照铜箔厚度和表面形貌进行分类。  图1:电解铜箔的分类电解铜箔的应用压延铜箔延展性优、工艺更复杂且成本高。压延铜箔是通过轧制厚铜板并进行一系列表面处理后形成的铜箔,其优点在于屈服强度和延展性较高、表面粗糙度较低,致密度和弹性较好。缺点在于生产工艺复杂、流程长、成本高,且极限厚度和宽度受到轧辊限制,因此应用受限。电解铜箔工艺较成熟,生产效率高成本低。电解铜箔是以硫酸铜溶液为原料,在电解槽中进行电解达到的。电解槽中以不溶性材料为阳极、阴极辊为阴极,其中阴极辊底部浸在硫酸铜电解液中旋转,溶液中的铜沉积到阴极辊筒的表面形成铜箔。这种方法的优势在于生产工艺相对压延法简单,成本低,铜箔厚度和宽度可控范围大。目前电解铜箔制造技术已较为成熟,高性能电解铜箔已广泛应用于PCB与锂离子电池制造中。  图2.电解生箔的工序流程电解铜箔的生产壁垒主要在添加剂和阴极辊的选择。阴极辊是生箔机的核心及关键部件,其质量决定铜箔的档次和品质。由于阴极辊长期处于强腐蚀性的工作环境中,表面腐蚀快,要求阴极辊辊面钛材料的微观组织均匀细微化,晶体尺寸一致和低含氢量等,才能保证铜离子在阴极上均匀沉积,得到厚度均匀的铜箔。电解铜箔的微观形貌如何评价电解铜箔表面晶粒的均匀性是表征铜箔性能的重要指标。扫描电镜作为材料微观尺寸分析的重要工具,在铜箔表面晶粒观察中起到了不可替代的作用。如下图3所示,采用赛默飞智能型钨灯丝扫描电镜AxiaChemiSEM所获的的PCB铜箔毛面形貌图。图3右图铜箔晶体晶粒细小紧密且均匀,结晶组织为等轴、球形晶粒结构。铜箔粗化面呈现较浅而圆的轮廓状,而传统工艺生产的厚铜箔(图3左)是锯齿状或山丘形的表面状态。        图3:不同工艺生产的PCB铜箔毛面形貌铜箔由于具有良好的导电性、柔韧性和适中的电位,耐卷绕和辗压,制造技术成熟,且价格相对低廉,在电池充放电过程中便充当石墨等负极活性材料载体,同时作为负极集流体,将电池活性物质产生的电流汇集起来,以产生更大的输出电流。相比于电子铜箔,锂电铜箔要求铜箔的厚度更薄,表面更光滑,晶粒更细小且均匀。铜箔厚度越薄,在电芯体积不变的条件下,可以增大活性材料的用量,浆料涂覆厚度增厚,使电芯能量密度提高。除此之外,铜箔表面粗糙度和晶粒大小也直接影响负极活性物质在铜箔表面的附着力。如图4采用赛默飞智能型钨灯丝扫描电镜AxiaChemiSEM所拍摄的锂电铜箔表面形貌。从图中可以看出,铜箔毛面非常平整、无明显缺陷,说明该工艺配方具有较好的整平效果,得到的铜箔组织均匀且具有较好的外观。        图4. 不同放大倍数下锂电铜箔表面形貌赛默飞Axia ChemiSEM赛默飞Axia ChemiSEM全新智能型钨灯丝扫描电镜,具备操作方便,适用人群广泛的特点。全中文操作界面,日常操作无需光阑合轴,内置的用户使用指南方便任何人员进行操作,最大程度降低了设备操控性。不仅如此,Axia的高稳定样品仓设计,还可以容纳大而重的样品。标配5种探测器,完善的探测系统和直观的导航系统,可帮助用户快捷、全面的掌握样品信息。  赛默飞Axia ChemiSEM智能型钨灯丝扫描电镜参考资料:1. “高性能锂电铜箔紧俏,优质龙头乘东风”-国盛证券研究所.2. 杨森. 锂电池用高性能超薄电解铜箔的研究[D].常州大学.3. 王帅.我国电解铜箔技术现状与趋势前瞻[J].有色金属加工,2023.4. 周启伦. PCB用厚铜箔市场发展与其性能的提高[C],2020.5. 何铁帅,樊斌锋,彭肖林等.极薄高安全性能锂电铜箔的工艺研究[J].山东工业技术,2020.            

应用实例

2024.09.06

“欧波同杯”第九届失效分析能力赛暨第七届材料专业大学生研究能力挑战赛圆满结束

         2024年8月25日,“欧波同杯”第九届失效分析能力赛暨第七届材料专业大学生研究能力挑战赛在扬州大学落下帷幕。在大赛评委会专家、全体参赛选手、主办及承办单位会务组全体工作人员共同协作下,本届大赛取得圆满成功,在当天下午的闭幕式上,揭晓获奖名单并举行了隆重的颁奖仪式。闭幕式现场           出席闭幕式的主要领导及嘉宾有:扬州大学教务处处长严长杰教授,大赛执行主席、复旦大学杨振国教授,中国机械工程学会失效分析分会理事长、北京航空航天大学张峥教授,欧波同(中国)有限公司费明非总监,扬州大学机械工程学院尤玉军书记,扬州大学机械工程学院张超院长等。组委会代表、评委会各位专家、承办单位扬州大学各位领导、协办单位领导及全体参赛师生也出席了闭幕仪式。大赛秘书长、中国体视学学会金相与显微分析分会副主任委员尹立新教授主持闭幕式      大赛秘书长、中国体视学学会金相与显微分析分会副主任委员尹立新教授主持闭幕式。尹立新教授代表组委会向远道而来的各位领导、专家和同仁们表示热烈的欢迎,向在比赛中展现才华的各位参赛选手们致以诚挚的祝贺,向承办单位扬州大学机械工程学院的老师和志愿者同学们的辛勤付出表示衷心的感谢!扬州大学教务处处长严长杰教授代表承办单位致辞       严长杰教授首先对大赛的成功举办表示祝贺,并对本次大赛主办单位、协办单位,以及所有关心和支持扬州大学发展的各界朋友表达了诚挚感谢。比赛中,评审专家们以专业和高质量的评审工作,确保了比赛的公正性和权威性。参赛队员们奋力拼搏,展现出了新的水平和高度,无论是对经典案例的深入挖掘,还是对前沿思维和方法的探索,都彰显了失效分析领域的广阔前景。失效分析大赛作为全国范围内具有影响力的赛事,有效培养了学生的科技创新能力、工程实践能力和团队协作能力,得到了广大师生的积极响应。大赛执行主席、复旦大学杨振国教授致辞       杨教授首先对本次大赛的所有参与人员表示了感谢,包括领导、评委、指导教师、参赛选手以及会务组的志愿者等。他指出,参赛作品内容广泛,涉及10多个行业,从传统结构材料到先进功能材料,再到国家重大需求的机电设备,均体现了选手们对实际问题的深刻理解和解决方案的创新性。14位评委以公平公正的态度,耐心听取每位选手的陈述,既肯定了他们的研究成果,也指出了改进之处,为选手们指明了方向。杨教授对资助方、承办方、协办方以及中国机械工程学会失效分析分会和可靠性分会的支持表示感谢。      由15位专家组成的大赛评委会,本着“公平、公正、公开、科学、规范”的原则,从参赛作品的选题重要性、检测可靠性、分析准确性、结论正确性等方面,对每一件作品的实用性、可行性、合理性等进行了评判,根据评分规则,确定了各奖项的归属。      本届大赛共决出精研赛冠军21 项、第二名 55 项、第三名 32 项,创新赛冠军 14 项、第二名 36 项、第三名 21 项,挑战赛冠军 5 项、第二名 13 项、第三名 7 项,失效分析能力赛国际学生组获奖 5 项,夺标赛冠军 6 项、第二名 6 项、第三名 5 项;对所有获奖项目指导教师均授予优秀指导教师奖。      此外,大赛还设置了“承办纪念奖”授予大赛承办单位扬州大学,“优秀志愿者”奖项授予49位来自扬州大学机械工程学院的本科生及研究生。      受本届评审委员会全体专家委托,在闭幕式现场依次宣布了本届大赛获奖名单,并进行颁奖、合影留念。扬州大学机械工程学院张超院长为部分本科生精研赛第三名获奖同学代表颁奖并合影扬州大学机械工程学院尤玉军书记为部分本科生精研赛第二名获奖同学代表颁奖并合影欧波同公司费明非总监为部分本科生精研赛获奖同学代表颁奖并合影评委赵红利老师为部分本科生创新赛第三名获奖同学代表颁奖并合影评委刘婉颖老师为部分本科生创新赛第二名获奖同学代表颁奖并合影评委刘澄老师为部分本科生创新赛获奖同学代表颁奖并合影评委潘安霞老师为部分研究生精研赛获奖同学代表颁奖并合影评委雒设计老师为部分研究生创新赛获奖同学代表颁奖并合影评委杨振国教授为部分专业组创新赛获奖同学代表颁奖并合影扬州大学机械工程学院尤玉军书记为部分挑战赛获奖同学代表颁奖并合影评委张琦老师为国际学生组获奖同学代表颁奖并合影评委康学勤老师为夺标赛本科生精研赛A-D组获奖同学代表颁奖并合影评委胡树兵老师为夺标赛本科生精研赛E-H组获奖同学代表颁奖并合影评委叶云老师为夺标赛研究生精研赛获奖同学代表颁奖并合影扬州大学机械工程学院张超院长为夺标赛本科生生创新赛获奖同学代表颁奖并合影评委张峥老师为夺标赛研究生创新赛获奖同学代表颁奖并合影评委杨振国教授为夺标赛专业组创新赛获奖者代表颁奖并合影扬州大学教务处处长严长杰教授为优秀指导老师代表颁奖并合影扬州大学机械工程学院黄文婷书记为15位优秀志愿者代表颁奖并合影本届大赛执行主席杨振国教授颁奖,扬州大学机械工程学院张超院长代表获奖单位领奖,并合影留念             大赛执行主席杨振国教授再一次为在本次赛事中取得成绩的全体学生、指导老师、参赛学校致以热烈的祝贺!向为本届大赛做出奉献、努力和无私支持的承办单位扬州大学、冠名单位欧波同集团表示衷心的感谢,并宣布大赛圆满闭幕!闭幕式嘉宾、大会组委会、评委老师、志愿者工作人员代表合影留念      欧波同集团祝贺大赛取得圆满成功,向所有参与者致以热烈的祝贺和衷心的感谢!这场赛事不仅见证了材料科学领域青年才俊的表现,更为学术探索与技术创新的应用转化提供了宝贵的舞台。我们期待“欧波同杯”失效分析能力赛暨材料专业大学生研究能力挑战赛能够越来越好,为更多的青年学子提供展现自我、挑战自我、超越自我的机会。让我们携手共进,为推动材料科学的繁荣发展贡献一份的智慧和力量。

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2024.08.27

获奖名单|祝贺“欧波同第九届失效分析能力赛暨第七届材料专业大学生研究能力挑战赛参赛选手取得优异成绩!

       “欧波同杯”第九届失效分析能力赛暨第七届材料专业大学生研究能力挑战赛圆满结束!本届大赛共决出精研赛冠军21 项、第二名 55 项、第三名 32 项,创新赛冠军14 项、第二名 36 项、第三名 21 项,挑战赛冠军 5 项、第二名 13 项、第三名 7 项,失效分析能力赛国际学生组获奖 5 项,夺标赛冠军 6 项、第二名 6 项、第三名 5 项;对所有获奖项目指导教师均授予优秀指导教师奖。   获奖名单如下:

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2024.08.27

“欧波同杯”第九届失效分析能力赛暨第七届材料专业大学生研究能力挑战赛圆满结束

2024年8月25日,“欧波同杯”第九届失效分析能力赛暨第七届材料专业大学生研究能力挑战赛在扬州大学落下帷幕。在大赛评委会专家、全体参赛选手、主办及承办单位会务组全体工作人员共同协作下,本届大赛取得圆满成功,在当天下午的闭幕式上,揭晓获奖名单并举行了隆重的颁奖仪式。 闭幕仪式 闭幕式现场 出席闭幕式的主要领导及嘉宾有:扬州大学教务处处长严长杰教授,大赛执行主席、复旦大学杨振国教授,中国机械工程学会失效分析分会理事长、北京航空航天大学张峥教授,欧波同(中国)有限公司费明非总监,扬州大学机械工程学院尤玉军书记,扬州大学机械工程学院张超院长等。组委会代表、评委会各位专家、承办单位扬州大学各位领导、协办单位领导及全体参赛师生也出席了闭幕仪式。 大赛秘书长、中国体视学学会金相与显微分析分会副主任委员尹立新教授主持闭幕式 大赛秘书长、中国体视学学会金相与显微分析分会副主任委员尹立新教授主持闭幕式。尹立新教授代表组委会向远道而来的各位领导、专家和同仁们表示热烈的欢迎,向在比赛中展现卓越才华的各位参赛选手们致以诚挚的祝贺,向承办单位扬州大学机械工程学院的老师和志愿者同学们的辛勤付出表示衷心的感谢! 扬州大学教务处处长严长杰教授代表承办单位致辞 严长杰教授首先对大赛的成功举办表示祝贺,并对本次大赛主办单位、协办单位,以及所有关心和支持扬州大学发展的各界朋友表达了诚挚感谢。比赛中,评审专家们以专业和高质量的评审工作,确保了比赛的公正性和权威性。参赛队员们奋力拼搏,展现出了新的水平和高度,无论是对经典案例的深入挖掘,还是对前沿思维和方法的探索,都彰显了失效分析领域的广阔前景。失效分析大赛作为全国范围内具有影响力的赛事,有效培养了学生的科技创新能力、工程实践能力和团队协作能力,得到了广大师生的积极响应。 大赛执行主席、复旦大学杨振国教授致辞 杨教授首先对本次大赛的所有参与人员表示了感谢,包括领导、评委、指导教师、参赛选手以及会务组的志愿者等。他指出,参赛作品内容广泛,涉及10多个行业,从传统结构材料到先进功能材料,再到国家重大需求的机电设备,均体现了选手们对实际问题的深刻理解和解决方案的创新性。14位评委以公平公正的态度,耐心听取每位选手的陈述,既肯定了他们的研究成果,也指出了改进之处,为选手们指明了方向。最后,杨教授对资助方、承办方、协办方以及中国机械工程学会失效分析分会和可靠性分会的支持表示感谢。 颁奖仪式由15位专家组成的大赛评委会,本着“公平、公正、公开、科学、规范”的原则,从参赛作品的选题重要性、检测可靠性、分析准确性、结论正确性等方面,对每一件作品的实用性、可行性、合理性等进行了评判,最终根据评分规则,确定了各奖项的归属。本届大赛共决出精研赛第一名21 项、第二名 55 项、第三名 32 项,创新赛第一名 14 项、第二名 36 项、第三名 21 项,挑战赛第一名 5 项、第二名 13 项、第三名 7 项,失效分析能力赛国际学生组获奖 5 项,夺标赛第一名 6 项、第二名 6 项、第三名 5 项;对所有获奖项目指导教师均授予优秀指导教师奖。此外,大赛还设置了“承办纪念奖”授予大赛承办单位扬州大学,“优秀志愿者”奖项授予49位来自扬州大学机械工程学院的本科生及研究生。受本届评审委员会全体专家委托,在闭幕式现场依次宣布了本届大赛获奖名单,并进行颁奖、合影留念。 扬州大学机械工程学院张超院长为部分本科生精研赛第三名获奖同学代表颁奖并合影 扬州大学机械工程学院尤玉军书记为部分本科生精研赛第二名获奖同学代表颁奖并合影 欧波同公司费明非总监为部分本科生精研赛第一名获奖同学代表颁奖并合影 评委赵红利老师为部分本科生创新赛第三名获奖同学代表颁奖并合影 评委刘婉颖老师为部分本科生创新赛第二名获奖同学代表颁奖并合影 评委刘澄老师为部分本科生创新赛第一名获奖同学代表颁奖并合影 评委潘安霞老师为部分研究生精研赛获奖同学代表颁奖并合影 评委雒设计老师为部分研究生创新赛获奖同学代表颁奖并合影 评委杨振国教授为部分专业组创新赛获奖同学代表颁奖并合影 扬州大学机械工程学院尤玉军书记为部分挑战赛获奖同学代表颁奖并合影 评委张琦老师为国际学生组获奖同学代表颁奖并合影 评委康学勤老师为夺标赛本科生精研赛A-D组获奖同学代表颁奖并合影 评委胡树兵老师为夺标赛本科生精研赛E-H组获奖同学代表颁奖并合影 评委叶云老师为夺标赛研究生精研赛获奖同学代表颁奖并合影 扬州大学机械工程学院张超院长为夺标赛本科生生创新赛获奖同学代表颁奖并合影 评委张峥老师为夺标赛研究生创新赛获奖同学代表颁奖并合影 评委杨振国教授为夺标赛专业组创新赛获奖者代表颁奖并合影 扬州大学教务处处长严长杰教授为优秀指导老师代表颁奖并合影 扬州大学机械工程学院黄文婷书记为15位优秀志愿者代表颁奖并合影 本届大赛执行主席杨振国教授颁奖,扬州大学机械工程学院张超院长代表获奖单位领奖,并合影留念 最后大赛执行主席杨振国教授再一次为在本次赛事中取得成绩的全体学生、指导老师、参赛学校致以热烈的祝贺!向为本届大赛做出奉献、努力和无私支持的承办单位扬州大学、冠名单位欧波同集团表示衷心的感谢,并宣布大赛圆满闭幕! 闭幕式嘉宾、大会组委会、评委老师、志愿者工作人员代表合影留念 欧波同集团祝贺大赛取得圆满成功,向所有参与者致以最热烈的祝贺和衷心的感谢!这场赛事不仅见证了材料科学领域青年才俊的卓越表现,更为学术探索与技术创新的应用转化提供了宝贵的舞台。我们期待“欧波同杯”失效分析能力赛暨材料专业大学生研究能力挑战赛能够越来越好,为更多的青年学子提供展现自我、挑战自我、超越自我的机会。让我们携手共进,为推动材料科学的繁荣发展贡献一份的智慧和力量。             

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2024.08.27

获奖名单|祝贺“欧波同杯”第九届失效分析能力赛暨第七届材料专业大学生研究能力挑战赛参赛选手取得优异成绩!

“欧波同杯”第九届失效分析能力赛暨第七届材料专业大学生研究能力挑战赛圆满结束! 本届大赛共决出精研赛第一名21 项、第二名 55 项、第三名 32 项,创新赛第一名 14 项、第二名 36 项、第三名 21 项,挑战赛第一名 5 项、第二名 13 项、第三名 7 项,失效分析能力赛国际学生组获奖 5 项,夺标赛第一名 6 项、第二名 6 项、第三名 5 项;对所有获奖项目指导教师均授予优秀指导教师奖。 获奖名单如下: 失效分析能力赛——本科生精研赛失效分析能力赛——本科生创新赛失效分析能力赛——研究生精研赛失效分析能力赛——研究生创新赛失效分析能力赛——专业组创新赛研究能力挑战赛失效分析能力赛国际学生组夺标赛                               ===END===

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2024.08.27

新品发布|集成能谱场发射扫描电镜Apreo ChemiSEM

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2024.08.26

获奖名单揭晓!“欧波同杯”第九届失效分析能力赛圆满闭幕

仪器信息网讯 2024年8月25日上午,“欧波同杯”第九届失效分析能力赛暨第七届材料专业大学生研究能力挑战赛的夺标赛在扬州大学扬子津校区文体馆三楼报告厅打响!经过为期3天如火如荼的挑战赛和决赛,以及25日上午的激烈夺标赛,在本届评委会专家、全体参赛师生、大赛会务组全体工作人员和承办单位学生志愿者等的协同努力下,比赛顺利完成了所有评审程序,最终获奖结果在当天下午闭幕式上揭晓并颁奖。闭幕式现场本届大赛期间,由15位专家组成的评委会,本着“公平、公正、公开、科学、规范”的原则,从参赛作品的选题重要性、检测可靠性、分析准确性、结论正确性等方面,对每一件作品的实用性、可行性、合理性等进行了评判,按照得分高低,确定了各奖项的归属。本届赛事共决出精研赛第一名21 项、第二名 55 项、第三名 32 项,创新赛第一名 14 项、第二名 36 项、第三名 21 项,挑战赛第一名 5 项、第二名 13 项、第三名 7 项,失效分析能力赛国际学生组获奖 5 项,夺标赛第一名 6 项、第二名 6 项、第三名 5 项;对所有获奖项目指导教师均授予优秀指导教师奖,以上为项目类奖项;本届赛事还设置了“承办纪念奖”授予大赛承办单位——扬州大学。大赛秘书长、中国体视学学会金相与显微分析分会副主任委员、东北大学尹立新教授主持闭幕式尹立新教授介绍到,出席闭幕式的领导和嘉宾有:扬州大学教务处处长严长杰教授;大赛执行主席、复旦大学杨振国教授;中国机械工程学会失效分析分会理事长、北京航空航天大学张峥教授;欧波同(中国)有限公司费明非总监;扬州大学机械工程学院尤玉军书记;扬州大学机械工程学院张超院长等。出席闭幕式的还包括组委会代表、评委会各位专家、承办单位扬州大学各位领导、协办单位领导、全体参赛师生。尹立新教授代表组委会向远道而来的各位领导、专家和同仁们表示热烈的欢迎!向在比赛中展现卓越才华的各位参赛选手们致以诚挚的祝贺!向承办单位扬州大学机械工程学院的老师和志愿者同学们的辛勤付出表示衷心的感谢!扬州大学教务处处长 严长杰教授 代表承办单位致辞严长杰教授首先对大赛的成功举办表示祝贺,并对本次大赛主办单位、协办单位,以及所有关心和支持扬州大学发展的各界朋友表达了诚挚感谢。比赛中,评审专家们以专业和高质量的评审工作,确保了比赛的公正性和权威性。参赛队员们奋力拼搏,展现出了新的水平和高度,无论是对经典案例的深入挖掘,还是对前沿思维和方法的探索,都彰显了失效分析领域的广阔前景。严教授还提到,党的二十届三中全会强调了科教兴国、人才强国和创新驱动发展的战略,鼓励青年才俊投身科学研究,激发全社会的创新热情。失效分析大赛作为全国范围内具有影响力的项目,有效培养了学生的科技创新能力、工程实践能力和团队协作能力,得到了广大师生的积极响应。通过本次大赛,师生们的创业积极性得到了进一步的调动,培养了严谨求实的学习态度和勇于探索的科学精神。扬州大学作为深化创新创业教育改革的示范高校,将倍加珍惜这一机遇,总结办赛经验,为大赛的持续高质量发展和教育强国建设贡献力量。大赛执行主席、复旦大学杨振国教授致辞杨教授首先对本次大赛的所有参与人员表示了感谢,包括领导、评委、指导教师、参赛选手以及会务组的志愿者等。他指出,本届赛事在新形势下,将比赛分为大奖赛和挑战赛两个部分,选手们展现了出色的表述、分析和创新能力,对我国失效分析领域的进步和发展具有积极影响。参赛作品内容广泛,涉及10多个行业,从传统结构材料到先进功能材料,再到国家重大需求的机电设备,均体现了选手们对实际问题的深刻理解和解决方案的创新性。杨教授特别提到,本届赛事中不少作品具有新意,选手们展现出清晰的思路、流畅的陈述和准确的回答,反映了青年人的进取精神和专业素养。评委们的专业评审也是赛事成功的关键。14位评委以公平公正的态度,耐心听取每位选手的陈述,既肯定了他们的研究成果,也指出了改进之处,为选手们指明了方向。最后,杨教授对资助方、承办方、协办方以及中国机械工程学会失效分析分会和可靠性分会的支持表示感谢。同时,也对评委的精彩点评、指导老师的精心指导以及会务组和志愿者的辛勤工作表示了诚挚的感谢。接着,受本届评审委员会全体专家委托,现场依次宣布揭晓了本届评审委员会产生的获奖名单并颁奖、合影留念。颁奖环节一:失效分析能力赛——本科生精研赛第一、二、三名颁奖扬州大学机械工程学院张超院长为部分本科生精研赛第三名获奖同学代表颁奖并合影本科生精研赛第三名获奖全名单姓名学校/单位本科生精研赛A-D组第三名禹富森丁华波中北大学郑苏文周顺志湖南工业大学王治强许立平江苏理工学院毛鑫豪安徽工业大学许玉波姚昕宇晋中学院罗远流陈楚霖百色学院张一涵陆佳萍晋中学院邵雅菲伍俊燕西南石油大学王昭翔谢敏幸西南石油大学张旋旋王杰晋中学院关钰凡谢天宇晋中学院张浚哲李孟翔中北大学张晨彬张淑媛晋中学院本科生精研赛E-H组第三名纪守晔韩乾瑞湖北汽车工业学院科技学院曹璨谢跃龙岩学院黄仁禄陈晓婷龙岩学院苏凯吴昊江西科技师范大学潘尔镝康君同中南大学徐杭忆柴宗旭龙岩学院周婉莹尹孙蓉中南大学刘湘田季衍名南京工业大学查瑞琦张妍西安航空学院霍博雄西安航空学院张越月岳永乾西安航空学院杨阳张心睿江苏理工学院李航宇叶培林龙岩学院王亚非阳启航中南大学扬州大学机械工程学院尤玉军书记为部分本科生精研赛第二名获奖同学代表颁奖并合影本科生精研赛第二名获奖全名单姓名学校/单位本科生精研赛A-D组第二名王紫涵王朝阳河海大学鱼田宇雷佳乐西安石油大学陈雅诗王珞琦南京理工大学周政琦张家妮南京理工大学李煜朱梓瑗中南大学刘星宇郑仁奕南京工业大学吕偲妮袁晶江西科技师范大学鄢秀圆李书涵江西科技师范大学刘杰王一凡中国石油大学(华东)杨佳俊饶瀚宇南京工业大学闫心雨曹翔宇西安石油大学章锐哲卢晓骏中南大学张云轩何维钊西安石油大学朴贤政刘慧杰南京理工大学张炜霖李嘉兴西安石油大学裴梅羽张书桐中北大学王晨溪杨蕊子西安航空学院查川阳符义森西安石油大学黄昊泽杨存玙晋中学院向冬东段武林西安航空学院刘苗苗张雨帆山西晋中理工学院赵洛瑶李世晶中北大学庞志海张应骏西安工业大学本科生精研赛E-H组第二名颜志杰张锦阳中国石油大学(华东)周梓炫高欣东北大学秦皇岛分校张海啸焦钰婷西安工业大学刘思灵黄小玻百色学院文梅刘彤中国石油大学(华东)黄佳佳孙一啸南京理工大学高鹤菲于佳爽中国矿业大学安枭枭黎文福江西科技师范大学付文珊张海月江西科技师范大学杨阳安徽工业大学胡昊涵黄伟伟中国矿业大学刘志扬张超中国矿业大学祝恒亮江顺扬州大学杨鑫吕志豪扬州大学李木子李雪梅中国矿业大学王子文陈菁南京工业大学于延泽张云燕中国石油大学(华东)顾金龙黄嘉雯中国矿业大学茅佳烨陈静怡江苏理工学院钱佳怡栾欣铭中国石油大学(华东)李邵琦张乐天湖北汽车工业学院王照壹吴佳颖龙岩学院刘霖马江鑫湖北汽车工业学院科技学院赵富强翟佳文湖北汽车工业学院欧波同公司费明非总监为部分本科生精研赛第一名获奖同学代表颁奖并合影本科生精研赛第一名获奖全名单姓名学校/单位本科生精研赛A-D组第一名张丽马五旦湖南工业大学陈宏炜赵洋南京工业大学黄心玫张钧赫厦门理工学院张易易任聪西南石油大学徐剑胡峻源西安石油大学纪健李铃南京工业大学吴琦美甘茂埼西南石油大学方雨欣郭树轩西南石油大学欧阳辉宋鹏九江学院本科生精研赛E-H组第一名黄京悦仲伟健湖南工业大学岳思宇王磊扬州大学翟志鹏龚鹏湖北汽车工业学院张晨阳王君玫西安航空学院余家娴胡静莹中国矿业大学江源勇贾榆鸿龙岩学院吴晚晴董焕雨江西科技师范大学王贺王艺涵南京理工大学董姿宇陶柳湖南工业大学颁奖环节二:失效分析能力赛——本科生创新赛第一、二、三名颁奖评委赵红利老师为部分本科生创新赛第三名获奖同学代表颁奖并合影本科生创新赛第三名获奖全名单姓名学校/单位本科生创新赛第三名孙昊天赵佳敏中南大学贾昌明马佳宇晋中学院蓝宇豪湖南工业大学刘张有赵佳欣中国矿业大学何爽徐枭龙湖北汽车工业学院马五旦黄京悦湖南工业大学段嘉宜姚星元西安理工大学周芃宇粟心钰河海大学刘文杰陈旋河海大学周军豪张云轩西安石油大学胡安琦郭琳滢龙岩学院黎文湛蓝昌佳东莞理工学院王志诚赵丹萌西安航空学院闫昊博杨显平东北大学秦皇岛分校评委刘婉颖老师为部分本科生创新赛第二名获奖同学代表颁奖并合影本科生创新赛第二名获奖全名单姓名学校/单位本科生创新赛第二名谢槟堃吴钺中南大学戴佳明严邵君湖北汽车工业学院科技学院史昕禾张海峰山东科技大学穆俊儒满小宁内蒙古科技大学任嘉玮万凯青南昌航空大学朱昕怡南京工业大学陈泽林陈争平西安石油大学魏文星张欣宇佳木斯大学彭宇杨牧天中国科学技术大学赵小红刘祖松西安石油大学黄天宇舒奇湖北汽车工业学院王假李建锐湖北汽车工业学院科技学院彭家鑫黄昱豪中南大学王昊畅乐斌西南石油大学陈煜宋利群湖北汽车工业学院王艺霖李兴灿中国科学技术大学米卓任弘川西安航空学院俞凡朱菁茹江苏理工学院王先友高天旭河海大学张津玮张鹤佳木斯大学吴璇王鹏扬州大学李健西安航空学院邱立进孙海楠哈尔滨工业大学(深圳)评委刘澄老师为部分本科生创新赛第一名获奖同学代表颁奖并合影本科生创新赛第一名获奖全名单姓名学校/单位本科生创新赛第一名张铭隽贺正杰西安石油大学闫兵兵余嘉乐常州大学孙思玥王方圆西安理工大学姚佳辉谢攀西南石油大学刘竹溪银庆璐西南石油大学伍倩佟李炳燏华中科技大学王靖博王爱爱晋中学院宋慧慧刘丽娟西南石油大学康亚轩尹泳力南昌航空大学颁奖环节三:失效分析能力赛——研究生精研赛第一、二、三名颁奖评委潘安霞老师为部分研究生精研赛获奖同学代表颁奖并合影研究生精研赛获奖全名单姓名学校/单位研究生精研赛第一名王鑫鑫王雨晗东北大学白浩龙刘忠湖北汽车工业学院谢雯婷张亚楠厦门理工学院研究生精研赛第二名吴汉婷冉旭航西安工业大学刘正龙谢绪长桂林理工大学罗任乔刘杰西安工业大学陈小婷田东洋厦门理工学院徐良杰肖羿扬州大学宋友建程昊文西安工业大学张颍邓瑞西南科技大学耿伟李植慎武汉科技大学研究生精研赛第三名吴金莲赵朝发武汉科技大学李景博孙晨西安工业大学刘聪月温佳辉中国石油大学(华东)张润哲许耀辉扬州大学谢修源卢震南京理工大学颁奖环节四:失效分析能力赛——研究生创新赛第一、二、三名颁奖评委雒设计老师为部分研究生创新赛获奖同学代表颁奖并合影研究生创新赛获奖全名单姓名学校/单位研究生创新赛第一名陈玉王童太原理工大学韦有杰易容常州大学易容周伟常州大学罗科炼王楠北京交通大学徐洋杨阳南京理工大学研究生创新赛第二名王英杰冯润叶中国石油大学(华东)周伟韦有杰常州大学陈治安张子豪扬州大学关雅潇宋享霖江西科技师范大学谢小春范皓珉常州大学卢希王凤阳中国石油大学(华东)靳嘉豪张磊山东科技大学鄂占奇张振忠扬州大学徐阳洪渊南京工业大学韩葡萄李峰江西科技师范大学赵翊博耿磊山东科技大学黄一帆佘张驿中国石油大学(华东)李钱坤李荣超西南科技大学研究生创新赛第三名孔华康陈雄超南昌航空大学张正朴刘方元齐鲁工业大学郁雪珂王云超深圳大学田春王闪闪南京工业大学于迎波朱望怀齐鲁工业大学李晗宫成中国石油大学(华东)王冰涵张思芹内蒙古科技大学颁奖环节五:失效分析能力赛——专业组创新赛第一、二、三名颁奖评委杨振国教授为部分专业组创新赛获奖同学代表颁奖并合影专业组创新赛获奖全名单姓名学校/单位专业组创新赛第一名尹啸河北工程大学常治宇陈仙凤、戚道华绍兴市特种设备检测院专业组创新赛第二名骆玉城杜娟桂林福达股份有限公司杨洋李雪洋南京理工大学薛章辰侯兴夏东北大学吴林洁吴忠雲、郦晓慧华电电力科学研究院有限公司专业组创新赛第三名刘加豪张景辉哈尔滨工业大学(深圳)曾凡伟东方电气集团东方锅炉股份有限公司颁奖环节六:研究能力挑战赛——第一、二、三名颁奖扬州大学机械工程学院尤玉军书记为部分挑战赛获奖同学代表颁奖并合影挑战赛获奖全名单姓名学校/单位挑战赛第一名李航宇叶培林龙岩学院张钰晨黄翔奕中南大学黄仁禄陈晓婷龙岩学院秦正朋鲍禹衡东北大学冯  骏张高源南京理工大学挑战赛第二名李罗丁杜鹏南京理工大学李静文生源南京理工大学周博熊婷婷西安石油大学刘淑婷江西科技师范大学陈浩林泽锰南京理工大学路玮婷李晨东北大学秦皇岛分校王照壹吴佳颖龙岩学院郭浩然杨卓涛河北工程大学左昌玲张笑龙东北大学秦皇岛分校李泽坤孙志昊西安石油大学熊舒畅孔梦哲中南大学陈  维黄佩青百色学院覃  竞覃慧琳百色学院挑战赛第三名桂静如江西科技师范大学王胤春张毅翔东北大学秦皇岛分校董迪赵小红西安石油大学易洪梁江西科技师范大学李坤强王志豪西安石油大学宋林江西科技师范大学徐杭忆柴宗旭龙岩学院颁奖环节七:失效分析能力赛国际学生组第一、二、三名颁奖在本届比赛中,还有我们的国际学生积极踊跃的参加进来,组成了国际学生竞赛组。这些来自多个国家的学生以饱满的热情,认真的态度参与比赛,既取得了良好的成绩,又彰显了我们的中外友谊!评委张琦老师为国际学生组获奖同学代表颁奖并合影失效分析能力赛国际学生组获奖全名单姓名国际学生组第一名ALI MAQSOOD(立德)ALI MAQSOOD(秦浩宇)国际学生组第二名UDDIN MIHRAB (周文博)ISLAM MD NAHIDUL(蒋圣杰)MUSA SHEIKH MD ABU 穆萨RAFID MUSTAVI 拉菲德国际学生组第三名Mohammed Arafat Hossen (杨伟祺)Ahmed Abdullah (王骄杰)Shakira Fariha(雅婷)Biswas Simantta (习孟德)颁奖环节八:夺标赛第一、二、三名颁奖评委康学勤老师为夺标赛本科生精研赛A-D组获奖同学代表颁奖并合影夺标赛本科生精研赛A-D组获奖全名单姓名学校/单位夺标赛本科生精研赛A-D组第一名黄心玫张钧赫厦门理工学院夺标赛本科生精研赛A-D组第二名张丽马五旦湖南工业大学陈宏炜赵洋南京工业大学评委胡树兵老师为夺标赛本科生精研赛E-H组获奖同学代表颁奖并合影夺标赛本科生精研赛E-H组获奖全名单姓名学校/单位夺标赛本科生精研赛E-H组第一名黄京悦仲伟健湖南工业大学夺标赛本科生精研赛E-H组第二名翟志鹏龚鹏湖北汽车工业学院岳思宇王磊扬州大学评委叶云老师为夺标赛研究生精研赛获奖同学代表颁奖并合影夺标赛研究生精研赛获奖全名单姓名学校/单位夺标赛研究生精研赛第一名白浩龙刘忠湖北汽车工业学院夺标赛研究生精研赛第二名谢雯婷张亚楠厦门理工学院王鑫鑫王雨晗东北大学扬州大学机械工程学院张超院长为夺标赛本科生生创新赛获奖同学代表颁奖并合影夺标赛本科生创新赛获奖全名单姓名学校/单位夺标赛本科生创新赛第一名孙思玥王方圆西安理工大学夺标赛本科生创新赛第二名张铭隽贺正杰西安石油大学闫兵兵余嘉乐常州大学评委张峥老师为夺标赛研究生创新赛获奖同学代表颁奖并合影夺标赛研究生创新赛获奖全名单姓名学校/单位夺标赛研究生创新赛第一名陈玉王童太原理工大学夺标赛研究生创新赛第二名易容周伟常州大学韦有杰易容常州大学评委杨振国教授为夺标赛专业组创新赛获奖者代表颁奖并合影夺标赛专业组创新赛获奖全名单姓名学校/单位夺标赛专业组创新赛第一名常治宇陈仙凤、戚道华绍兴市特种设备检测院夺标赛专业组创新赛第二名尹啸河北工程大学颁奖环节九:优秀指导老师颁奖师生同行,教学相长,同学们的成长发展与成绩取得离不开老师们的悉心指导和帮助。接下来,颁发了“优秀指导教师”奖,所有获奖项目指导教师均荣获“优秀指导教师”荣誉称号。扬州大学教务处处长严长杰教授为优秀指导老师代表颁奖并合影(领奖指导老师代表包括:郑东升、孙少东、卢刚(学生代领)、吴长军、余焕伟等)颁奖环节十:优秀志愿者颁奖在本次大赛中,除了场上奋力拼搏的选手,还有一群默默付出的志愿者们。正是他们的无私奉献和辛勤付出,保障了赛事的顺利进行。接下来,颁发了“优秀志愿者”奖,共有汤加等49位扬州大学机械工程学院本科生、研究生获得优秀志愿者称号。扬州大学机械工程学院黄文婷书记为15位优秀志愿者代表颁奖并合影(15位代表分别是:杭韫、李属胤、王容怀、司子豪、韩宗琦、王杰、张婉怡、聂旭东、景玲玲、崔俊楠、李彦、吴文杰、曹洋、杨盛楠、菅博博)颁奖环节十一:大赛承办纪念奖颁奖本届大赛承办单位扬州大学,高度重视本赛事的各项工作,筹备中组织有序,富于创意;接待时满腔热情,周到细致,为本届大赛的顺利进行和圆满完成提供了坚实的保障;较好地实践了本赛事的办赛宗旨,赢得了参赛师生和专家评委的一致好评,组委会特授予扬州大学 “承办纪念奖”。本届大赛执行主席杨振国教授颁奖,扬州大学机械工程学院张超院长代表获奖单位领奖,并合影留念大赛圆满闭幕闭幕式嘉宾、大会组委会、评委老师、志愿者工作人员代表合影留念最后大赛执行主席杨振国教授再一次为在本次赛事中取得成绩的全体学生、指导老师、参赛学校致以热烈的祝贺!向为本届大赛做出奉献、努力和无私支持的承办单位扬州大学表示衷心的感谢!并宣布大赛圆满闭幕!

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2024.08.26

盛大启幕|“欧波同杯”第九届失效分析能力赛在扬州大学开赛!

仪器信息网讯 2024年8月23日,“欧波同杯”第九届失效分析能力赛暨第七届材料专业大学生研究能力挑战赛开幕式在扬州大学扬子津校区文体馆三楼报告厅举行。本届大赛由中国体视学学会和中国体视学学会金相与显微分析分会主办,欧波同(中国)有限公司冠名,中国机械工程学会失效分析分会、中国机械工程学会可靠性工程分会协办,扬州大学承办。大赛现场出席开幕式的领导和嘉宾有:中国机械工程学会专务罗平;扬州大学丁建宁校长;沈阳化工大学副校长、中国体视学学会副理事长、中国体视学学会金相与显微分析分会主任委员、大赛组委会主席秦高梧教授;中国机械工程学会失效分析分会副主任委员、大赛组委会执行主席、复旦大学杨振国教授;中国体视学学会金相与显微分析分会副主任委员、大赛组委会秘书长东北大学尹立新教授;中国机械工程学会失效分析分会主任委员、大赛组委会委员、北京航空航天大学张峥教授;欧波同(中国)有限公司董事长、中国体视学学会金相与显微分析分会常务理事、大赛组委会委员皮晓宇先生等。来自全国各地院校的指导老师和参赛同学、大赛裁判组老师、同学和志愿者同学们等代表齐聚扬州大学,共同见证大赛开幕。失效分析研究是一种综合运用多学科知识解决工程问题的研究方法,通过参与失效分析工作,可以明显提升研究人员解决工程问题的能力。大赛目的在于借助失效案例的分析,促进材料学科及相关专业学生科研水平的提升,提高学生综合运用材料学等相关理论及工程知识解决实际问题的能力。扬州大学机械工程学院张超院长主持开幕式开幕式伊始奏唱中华人民共和国国歌扬州大学丁建宁校长致辞丁建宁校长代表扬州大学对所有来宾表示热烈欢迎,并对大赛组委会的信任表示衷心感谢。他回顾了扬州大学的悠久历史,从1902年张謇先生创办的通州师范学校和通海学堂,到1992年六所高校合并组建的扬州大学,强调了学校在教育改革和学科建设方面的成就。丁校长指出,“欧波同杯”大赛不仅为学生提供了展示创新能力和合作精神的平台,也是推动高校教学改革和学科发展的重要途径。他承诺扬州大学将全力以赴,确保大赛的顺利进行,并为参赛者提供一个公平、公正的竞赛环境。最后,丁校长邀请大家在比赛之余体验扬州的文化和美食,并预祝大赛圆满成功。沈阳化工大学副校长、中国体视学学会副理事长、中国体视学学会金相与显微分析分会主任委员、大赛组委会主席秦高梧教授致辞秦高梧教授强调了失效分析在国家经济建设和国防能力提升中的重要作用,以及大赛对于培养学生工程实践能力和材料深刻理解的重要性。秦教授提到,失效分析不仅是技术比赛,更是对参赛者综合能力的考验,包括对工程的理解、材料的认识以及解决问题的能力。他期待学生通过比赛能够提升自己的专业技能,同时也强调了比赛对于教师人才培养能力提升的重要意义。最后,祝愿大赛在扬州大学圆满成功。中国机械工程学会专务罗平致辞罗平表示,失效分析能力赛对于提高学生解决实践问题能力的重要性,并指出大赛已成为培养创新能力和工程实践能力的重要平台。罗平呼吁同学们把握学习机会,展现出最佳的参赛状态,并希望大赛能促进学科发展和技术创新。他还强调了创新教育的重要性,认为抓创新就是抓发展,谋创新就是谋未来。希望同学们通过参加本次竞赛,挑战自我,取得更大的收获,并希望大赛的组织方能够围绕竞赛目前面临的新形势新问题,总结经验,不断探索学科交叉赛业融合的新赛事。中国机械工程学会失效分析分会副主任委员、大赛组委会执行主席、复旦大学杨振国教授致辞杨振国教授代表大赛组委会对参赛者表示欢迎,并对中国体视学学会等单位的支持表示感谢。强调了失效分析的多学科交叉特性,以及对学生价值观引领和责任担当的培养意义。杨教授提到了大赛对于推动科技进步和产业发展的作用,并预祝大赛成功。他还介绍了大赛的规模和参赛作品的来源,期待参赛者通过比赛展现自己的专业技能和创新能力。并介绍了大赛对于培养大学生的探究能力、责任担当、专业技能团队协作的综合能力和综合素养的重要性,认为这是新时代高等院校必须开展的教育。欧波同(中国)有限公司董事长皮晓宇先生致辞皮晓宇先生表示,失效分析技术在现代科技领域中占据着重要的地位,失效分析能力赛对于推动科技创新和产业发展具有重要意义。期待参赛师生展现创新思维和技能,将比赛成果转化为推动产业升级的动力,预祝大赛成功。接着提到了企业在科技创新中的主体作用,以及欧波同公司在支持科研和教育方面的努力。欧波同在企业社会责任履行方面,通过支持各类赛事和科研项目、设立科研基金、共建实验室等,与高校建立紧密联系,汇聚行业优秀人才,共同推动科技成果的转化和应用。他还对评委老师的辛勤工作和无私奉献表示了感谢,并祝愿参赛师生在接下来的比赛中能够充分发挥自己的实力和潜力。中国机械工程学会失效分析分会主任委员、大赛组委会委员、北京航空航天大学张峥教授致辞张峥教授表示,失效分析在提高国家机电产品设计与制造质量水平方面发挥着重要作用。他提到了失效分析的复杂性和对分析人员知识面及实践经验的要求,并承诺评委将公平公正地进行评审。强调了大赛对于普及和推广实效分析工作的积极作用,以及对培养专业人才的重要性。张教授认为,优秀的市场分析人员是通过工程实践不断积累和培养出来的,而本次大赛正是这样一个培养和展示专业技能的平台。扬州大学机械工程学院陈治安同学作参赛选手代表发言陈志安作为参赛学生代表,对能够参与大赛表示荣幸,并分享了自己对失效分析学科的热爱和学习经历。他提到了参赛过程中的挑战和收获,以及对科研探索的热情。陈同学感谢了大赛的组织者,并预祝大赛成功,希望所有参赛同学都能取得理想成绩。他还提到了失效分析的魅力,以及通过比赛提升自己的专业技能和解决实际问题的能力。陈同学强调了参赛过程中的学习和成长,以及与全国各地的学生同台竞技的机会。他期待通过这次比赛,能够进一步激发对科研探索的热情,并在未来的科研学习过程中,以饱满的热情和扎实的专业技能迎接每一个挑战。随后,中国体视学学会副理事长秦高梧教授宣布大赛开幕。为期两天的赛程正式拉开帷幕,8月23-24日,来自全国院校的参赛者们将通过留学生组比赛、失效分析能力赛决赛、挑战赛、夺标赛决赛等形式展开角逐。比赛掠影:赛前比赛顺序编号抽签比赛掠影:领导、专家指导比赛掠影:留学生组比赛现场比赛掠影:挑战赛现场比赛掠影:失效分析能力赛决赛学生答辩比赛掠影:失效分析能力赛决赛评委提问评分据介绍,本次竞赛面向在校或企业的材料等相关专业本科生及研究生、企业失效分析相关工作人员,参赛者自由组队,每队参赛人数2名,比赛分“精研赛”和“创新赛”本科生组、研究生组、企业+博士组)。“全国失效分析能力赛--精研赛”由参赛者参照已公开发表的国内外失效分析案例参赛。“全国失效分析能力赛--创新赛”由参赛者采用自主开展的失效分析案例参赛。所有比赛结果将在8月25日下午大赛闭幕式上揭晓宣讲并颁奖,欢迎关注后续颁奖结果报道。预祝本次大赛取得圆满成功!预祝参赛者取得优异成绩!

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2024.08.24

修业工程参加浙江省首届大型分析仪器公共平台建设与管理经验交流会

      2024年8月10日至8月11日,“浙江省首届大型分析仪器公共平台建设与管理经验交流会—杭州论坛”在杭州市成功举办。本次论坛由浙江工业大学分析测试中心和浙江省物理学会X射线衍射与微结构分析专委会共同举办,旨在一步提高浙江省高校及科研院所大型分析仪器开放共享平台建设与管理水平,加强各平台的交流与合作,进一步发挥科学仪器设备在浙江省科研及社会服务中的重要作用。      陕西修业临颖建设工程公司(以下简称“修业工程”)应邀参会,在会上展示了其在大型分析仪器公共平台建设方面的新成果,并与业界专家进行了深入的交流和探讨。图1:杭州论坛会议现场      在会议交流环节,多位业内权威专家发表了精彩的主题报告。浙江中医药大学中医药科学院李昌煜分享了《科研公共平台建设与管理的探索及思考》,中科院宁波材料所分析测试公共平台柯培玲详述《宁波材料所所级中心建设与发展》,浙江工业大学分析测试中心郑遗凡与大家交流了《分析测试共享平台管理提质增效探索》。图2:浙江中医药大学中医药科学院李昌煜报告《科研公共平台建设与管理的探索及思考》图3:中科院宁波材料所分析测试公共平台柯培玲报告《宁波材料所所级中心建设与发展》图4:浙江工业大学分析测试中心郑遗凡报告《分析测试共享平台管理提质增效探索》       通过此次交流,修业工程不仅展示了自身的技术实力和创新能力,还深入学习了行业的先进经验和技术,今后将继续加强与业内专家的合作与交流,共同推动大型分析仪器公共平台的发展与进步。图5:参会嘉宾合影留念        修业工程公司简介        修业工程作为赛默飞世尔科技中国区战略合作伙伴与电镜实验室 EPC 优选供应商,隶属于欧波同集团旗下智慧实验室业务板块,专注于电镜实验室场地测试、规划咨询、工程设计、施工建设、售后服务等业务,通过专业设计、施工,实现电镜实验室环境优化,帮助科研工作者大限度的提高仪器使用性能与高质量收集科研实验数据。

应用实例

2024.08.15

扫描电镜下的陶瓷材料微观结构

     陶瓷材料是人类生活和生产中不可缺少的一种材料,陶瓷材料是天然或合成化合物经过成型和高温烧结制成的一类无机非金属材料,具有高熔点、高硬度、高耐磨性、耐氧化等优点,可用作结构材料、功能材料。     随着新能源行业的发展,半导体器件在风力发电、电动汽车等新能源行业的应用中占据日益重要的地位。半导体器件的功率和频率更高,集成规模也越来越大。与传统的树脂基片材料相比,氮化铝(AlN)陶瓷材料具有较大温度范围内使用无异常、导热系数高、硬度大、耐腐蚀等优点,是优质半导体器件的材料。AlN陶瓷材料可应用到封装体中以扩散热量,降低器件的工作温度,提高封装体的使用性能和稳定性。AlN是一种具有六方纤锌矿结构的III-V族强共价化合物,其结构单位为[AlN4]四面体,即晶包中每个Al原子被4个N原子包围,其晶体结构如图所示。图1:AlN晶体结构AlN熔点高,原子自扩散系数小,因此,纯净的AlN粉末在通常的烧结温度下很难烧结致密,而致密度不高的材料很难具有高的热导率。因此,要制备高热导率的AlN陶瓷,在烧结工艺中,需要解决两个问题:一是提高材料致密度,二是尽量避免氧原子熔入AlN晶格中。常见的AlN粉体烧结方式是无压烧结。它是指正常压力下,具有一定形状的陶瓷素坯在高温下经过物理化学变化过程变为致密、坚硬、体积稳定的、具有一定性能的烧结体过程。因此,陶瓷材料的烧结工艺直接影响陶瓷产品的显微结构,如晶粒尺寸与分布、气孔率等参数进而影响陶瓷产品的使用性能。随着纳米材料的兴起,其较强的小尺寸效应、表面效应使得晶粒的表面能增加,烧结活性增强,从而可以显著提高烧结速度,使微观结构均匀一致,极大改善材料的性能。比如掺入微量的Y2O3,在烧结过程中,可以有效地降低纳米粉体的晶粒尺寸,并能改善粉末的分散度,降低烧结温度,提高烧结速度,还可实现材料的近全致密化。图2: 烧结助剂Y2O3粉体的微观结构,(上)二次球结构,(下)一次颗粒的微观结构图2为 Y2O3粉体的微观结构,其是由大量的一次颗粒组成的类球形结构,一次颗粒之间存在较大气孔,致密度较低,经高倍放大后,观察到一次颗粒的表面存在许多烧结过程中产生的生长台阶。图3:烧结成型的AlN陶瓷微观结构(其中白色颗粒为烧结助剂Y2O3)图3为添加烧结助剂Y2O3烧结后的AlN陶瓷瓷片,晶粒堆积紧密,致密度较高,但晶粒的尺寸分布不均,Y2O3颗粒充分填充于AlN晶粒之间,提高了陶瓷的致密度,从而进一步改善其热导性能。钛酸锶(SrTiO3)陶瓷介电损耗小,热稳定性好,是一种优良的电子陶瓷材料,广泛应用与高压电容器、晶界层电容器、压敏电阻、热敏电阻等电子元件,具有高性能、高可靠性、体积小等优点。SrTiO3电子陶瓷一般是以固相法合成,经烧结成型后所得,因此烧结工艺参数对陶瓷的显微结构具有显著影响,如烧结温度对晶粒尺寸、相组成、气孔的形貌和数量等,进一步影响材料的介电性能。过高的温度使陶瓷晶粒过大、致密性差,还会促进二次结晶,材料的强度等性能降低,温度较低则导致晶粒发育不完全。图4:钛酸锶陶瓷的微观结构图4中的SrTiO3陶瓷晶粒取向通过扫描电镜的背散射探测器清晰呈现出来,晶粒之间没有较大的气孔存在,并且表面生长的台阶清晰可见。应用到新能源行业的另一类陶瓷是氧化铝(Al2O3)陶瓷,Al2O3是一种无机氧化物,也是一种惰性材料。作为陶瓷涂层涂覆到锂电池中的隔膜上,可以起到耐高温、绝缘的作用,防止隔膜因电池内部温度过高熔化而导致的短路,避免可能因此发生的火灾爆炸。隔膜表面的Al2O3陶瓷涂层以及截面的微观结构如图5所示,陶瓷颗粒之间并未紧密堆积,而是形成,分布均匀的微孔结构,对锂离子在正负极之间的转移起到促进作用,同时在负极材料与隔膜之间形成一道屏障,防止锂枝晶穿透隔膜导致的内部短路问题。图5:隔膜的Al2O3陶瓷涂覆层微观结构以及截面结构参考文献:1、宋志健,刘世凯,黄威,徐天兵,陈颖鑫,孙亚光。氮化铝陶瓷的制备及研究进展[J]。材料科学,2021,11(7): 848-854。2、肖水清,李毫亮。Y2O3的特性及其陶瓷烧结机制研究[J]。现代物理,2012,2,70-75。3、Anil V.Virkar,T.Barrett Jackson,Raymond A.Cutler,Thermodynamic and kinetic effects of oxygen removal on the thermal conductivity of Aluminum Nitride.J.Am.Ceram.Soc.,1989,72[11]2031-42。4、张瑞珠,冯家赫,李炎炎,马淑云,高纯氧化铝涂覆层对锂电池聚乙烯隔膜的影响[J],表面技术,2021,50(9),162-168。

应用实例

2024.08.09

正式揭牌|北京理化分析测试技术学会电子显微学专业委员会等三家秘书处落址欧波同

    活动伊始,由北京理化分析测试技术学会副理事长桂三刚介绍与会领导、嘉宾,随后进入电镜前沿技术报告环节。北京理化分析测试技术学会副理事长桂三刚主持本次会议。北京大学研究员、冷冻电镜平台副主任郭振玺作学术报告《具有生物安全防护能力的生物电镜平台建设经验分享》,详细分享了相关电镜平台的建设经验。北京理化分析测试技术学会电子显微学委员会副理事长中国石油化工科学研究院研究员郑爱国作学术报告《透射电子显微技术在石化领域的应用》,重点分享了利用平台透射电镜技术在石化领域中的应用进展。陕西修业临颍建设工程有限公司总经理盘宜杰作欧波同集团介绍。北京理化分析测试技术学会电子显微学专业委员会秘书处、中国分析测试协会实验室建设分会增设北京秘书处、中国实验室绿色技术国际报告会秘书处揭牌仪式上,中国分析测试协会副理事长、中国实验室绿色技术国际报告会发起人刘成雁,中国分析测试协会实验室建设分会主任委员张经华,北京理化分析测试技术学会理事长、中国科学院化学研究所研究员汪福意,以及欧波同集团董事长皮晓宇等多位嘉宾先后致辞。中国分析测试协会副理事长、中国实验室绿色技术国际报告会发起人刘成雁致辞,对欧波同集团给予中国实验室绿色技术国际报告会秘书处一个很好的办公条件表示感谢。中国分析测试协会实验室建设分会主任委员张经华致辞,希望未来在欧波同的助力下,协会可以在中国的实验室建设,特别是电镜实验室建设中发挥领头羊的作用。北京理化分析测试技术学会理事长、中国科学院化学研究所研究员汪福意致辞,希望通过此次乔迁使学会秘书处的各项工作会更上一层楼。欧波同集团董事长皮晓宇致辞皮晓宇董事长表示,此次多家行业学会秘书处的入驻,是各学会领导和专家对欧波同的充分信任与肯定,也是欧波同与行业学会深化合作、实现资源互通的重要举措。希望通过联合研发、技术攻关等多方面的合作,与行业学会、实验室形成优势互补、协同创新的强大合力。北京理化分析测试技术学会电子显微学专业委员会秘书处揭牌中国分析测试协会实验室建设分会增设北京秘书处揭牌中国实验室绿色技术国际报告会秘书处揭牌揭牌仪式嘉宾合影参会嘉宾参观欧波同实验中心参会嘉宾合影留念

应用实例

2024.07.31

落户欧波同|北京理化分析测试技术学会电镜分会等三家秘书处揭牌!

仪器信息网讯  2024年7月29日,“电镜前沿技术报告会暨北京理化分析测试技术学会电子显微学专业委员会秘书处新址揭牌仪式”在欧波同集团北京总部举行,同时,中国分析测试协会实验室建设分会增设北京秘书处、中国实验室绿色技术国际报告会秘书处共同揭牌。二十余位特邀专家齐聚一堂,共同见证了三家秘书处入驻欧波同这一重要时刻。环节一:电镜前沿技术报告会电镜前沿技术报告会现场活动伊始,由北京理化分析测试技术学会副理事长桂三刚介绍到会领导、来宾,随后进入电镜前沿技术报告环节。活动主持人:北京理化分析测试技术学会副理事长桂三刚报告人:北京大学冷冻电镜平台副主任郭振玺报告题目:具有生物安全防护能力的生物电镜平台建设经验分享习近平总书记在中央深改委第十二次会议上强调,生物安全应提升至国家安全战略高度,凸显其重要性。冷冻电镜技术以其快速捕获病毒天然结构的能力,为病毒学、细胞生物学等领域研究开辟新径。为此,构建生物安全级别的冷冻电镜设施迫在眉睫。郭振玺详细分享了相关电镜平台的建设经验。该设施需严格遵循生物危害分级标准建设,确保实验环境远离振动、噪音干扰,电压稳定,并满足多技术路线(如SPA、cryo-ET、microED)运行需求,兼顾生物安全与电镜运行条件。然而,项目面临实验室密封、设备防腐、振动磁场控制、样品传输密封及高昂运维成本等挑战。理想中的生物安全鉴定设施应覆盖样品纯化至结构解析全程,适应广泛温度条件,支持单颗粒冷冻电镜断层扫描及微型电子衍射等尖端技术,同时具备多病原体并行研究能力,为生物安全研究筑起坚实屏障。报告人:北京理化分析测试技术学会电子显微学委员会副理事长、中国石油化工科学研究院研究员郑爱国报告题目:透射电子显微技术在石化领域的应用中国石油化工科学研究院下设分析研究室,是石油化工催化材料与反应工程国家重点实验,拥有环境分析、原油评价和油品分析、油品分子水平表征等多个测试平台,可提供油品物化性质分析、元素分析、色质谱分析、环境分析等多种分析服务。电子显微镜平台隶属于分析研究室,是石油化工催化材料与反应工程国家重点实验的重要组成部分。郑爱国主要分享了利用平台透射电镜技术在石化领域中的应用进展。电子显微技术助力石化领域的环己酮氨肟化、重整剂、加氢剂等重大研发项目、重整催化剂的微观结构研究及NiMo/γ-Al2O3催化剂的微观结构与失活效应研究等。未来,电子显微技术还可进行新分子筛(石化过程中应用最多的催化材料)的结构鉴别、解析。此外还可将原位电镜技术、iDPC成像技术、四维扫描透射电镜技术(4D-STEM)等更多的电镜表征技术应用于石化领域。报告人:陕西修业临颍建设工程有限公司总经理盘宜杰报告题目:欧波同集团简介盘宜杰为大家介绍了欧波同集团整体情况,集团创立于2003年,是中国领先的材料分析数字化解决方案服务商,旗下设有科学仪器、智慧实验室、第三方检测、技术服务等业务板块。携手德国、美国、英国等全球顶尖实验室、科学仪器厂商、研究机构等,为中国第二产业客户研发与质控赋能。欧波同是中国分析测试协会、全国失效分析学会、全国钢标准化技术委员会等多个行业协会学会的理事单位。获得2020年科学仪器行业领军企业、2020年科学仪器行业杰出雇主、2022年度科学仪器行业领军企业等诸多荣誉。修业工程作为赛默飞世尔科技中国区战略合作伙伴与电镜实验室 EPC 优选供应商,隶属于欧波同集团旗下智慧实验室业务板块,专注于电镜实验室场地测试、规划咨询、工程设计、施工建设、售后服务等业务,通过专业设计、施工,实现电镜实验室环境最优化,帮助科研工作者最大限度的提高仪器使用性能与高质量收集科研实验数据。环节二:揭牌仪式——三家秘书处入驻欧波同电镜前沿技术报告后,紧接着举行了北京理化分析测试技术学会电子显微学专业委员会秘书处、中国分析测试协会实验室建设分会增设北京秘书处、中国实验室绿色技术国际报告会秘书处揭牌仪式。仪式上,中国分析测试协会副理事长/中国实验室绿色技术国际报告会发起人刘成雁、中国分析测试协会实验室建设分会主任委员张经华、北京理化分析测试技术学会理事长/中国科学院化学研究所研究员汪福意,以及欧波同集团董事长皮晓宇等多位嘉宾发表了致辞。中国分析测试协会副理事长、中国实验室绿色技术国际报告会发起人刘成雁发言刘成雁副理事长对欧波同集团给予中国实验室绿色技术国际报告会秘书处一个很好的办公条件表示感谢。未来,秘书处将更好的工作,在中国的实验室中推广绿色技术,努力践行习近平总书记提出的培育发展新质生产力,培育发展绿色生产力,为服务未来产业做出应有的贡献。也希望通过秘书处的入驻,和企业发挥各自的优势,优势互补,融合发展,共同取得双赢的效果。中国分析测试协会实验室建设分会主任委员张经华发言张经华在发言中表示,近年来,欧波同集团在引进国外先进仪器和国内光谱仪器的发展中发挥了重要的作用。未来希望在皮总的带领下,可以在中国的实验室建设,特别是电镜实验室建设中发挥领头羊的作用。北京理化分析测试技术学会理事长、中国科学院化学研究所研究员汪福意发言汪福意理事长首先代表北京理化分析测试技术学会恭祝北京理化分析测试技术学会电子显微学专业委员会、中国实验室绿色技术报告会秘书处及中国分析测试协会实验室建设分会秘书处(北京)喜迁新址。北京理化分析测试技术学会目前设有质谱、光谱、电子显微学等九个专业委员会;设有青年工作者、仪器维修工作者等四个工作委员会;学会现有个人会员600余人,单位会员30余家。在各专业委员会的支持下举办各类学术活动外,还开展社团标准制定、实验室技术培训等工作,同时协助分析测试领域的国家社团开展工作。最后,他表示希望通过此次乔迁使学会秘书处的各项工作会更上一层楼。欧波同集团董事长皮晓宇发言皮晓宇董事长表示,多年来,欧波同始终致力于将世界上最好的扫描电镜,透射电镜、XPS等高端实验设备引进到中国,帮助中国企业和科研院所在世界级的竞争中取得成功,同时自主开发多项行业应用解决方案,参与制定多项行业标准及国家标准,不断提升自身的技术实力和创新力。力求通过联合研发、技术攻关等多方面的合作,与行业学会、实验室形成优势互补、协同创新的强大合力。此次将秘书处设立在欧波同,荣幸之至,也很感谢每位领导和专家的信任。未来,欧波同将以创新共赢的态度,广泛吸收科技领域的新思想、新技术、新应用,搭建新窗口、新平台,积极服务于学会的会员单位,深入践行学会的服务宗旨,承担起更多的职责和使命。以饱满的热情、专业的态度,为学会各项工作的顺利展开提供有力保障,以期推动分析测试行业在技术创新上,取得更多突破和进展。嘉宾致辞发言后,依次进行了三家秘书处揭牌仪式。揭牌仪式结束后,到访嘉宾在欧波同创新研究中心总监顾群指引下参观了欧波同电镜实验室。北京理化分析测试技术学会电子显微学专业委员会秘书处揭牌中国分析测试协会实验室建设分会增设北京秘书处揭牌中国实验室绿色技术国际报告会秘书处揭牌三家秘书处揭牌入驻欧波同环节三:参观欧波同电镜实验室参观掠影合影留念

媒体关注

2024.07.30

扫描电镜(SEM)操作指南:如何获得高质量的图片

      如何评价SEM图片的质量?这是一个颇为复杂的问题,涉及到主观因素。SEM图的解读需要观察者根据自己的经验和知识进行分析和判断,其中观察者的主观偏见或期望可能会影响对图像的解读,比如刻意避开不理想的区域,选择局部OK区域来代表自己的预期。如果忽略主观因素,那怎么才算一张高质量的SEM照片呢?        从视觉感受出发:1.要具备高分辨能力,能够清晰地显示样品的细节和显微结构,边界锐利,不模糊。2.衬度适中,突出样品的特征,使不同部分易于区分。3.低噪声,具有足够的信噪比,实现图像细节的高清度(注意,这个和分辨率还不是一个概念,可以理解为单位像素点上束流密度变大了)。4.无失真,尤其是在低倍数下,保持样品的原始形状和比例,避免图像扭曲或变形,有助于进行准确的测量和分析。5.足够的景深,对于具有层次感的样品,譬如多孔材料或金属断口,需要使整个样品都能清晰成像,而不仅仅是表面。6. 要有代表性,能够准确地代表样品的整体特征,不是局部或异常的表现,这对于得出可靠的结论和进行比较研究很关键。7.准确的标注:包括哪种放大倍数,工作距离,探测器等必要的标注,使其他人能够理解图像的相关参数信息,有助于图像的交流和引用。8.符合研究目的:能够满足研究或分析的特定需求,与研究问题或目标相关,能为研究提供有价值的信息和证据。图1 陶瓷过滤膜截面。低加速电压不镀金成像,可辨别支撑体上不同孔尺寸的3层过滤膜,膜层颗粒堆积的形态以及颗粒表面细节。图注:着陆电压500V,减速电压2KV,束流25pA,赛默飞Apreo2T1探测器。图2 陶瓷过滤膜截面。低加速电压不镀金成像,可清楚的辨别支撑体上不同孔尺寸的2层氧化锆过滤膜,膜层颗粒堆积的形态。图注:5KV,束流50pA,赛默飞Apreo2 T1 探测器。      有了以上SEM照片质量的评价标准,那么,对于电镜操作员来说,如何获得高质量的图片呢?这也是一个比较复杂的问题,细分来说,可以从以下几个角度考虑:1.样品制备,2选择合适的仪器参数,比如加速电压,工作距离,束流大小等,3.聚焦和合轴,4.选择合适的探测器,5.选择合适的扫描速度,6图像的后期优化处理。      总的来说,需要通过实践和经验积累,掌握如何调整参数和优化成像条件。同时注意观察图像中的细节和异常,及时调整参数以获得更好的结果。另外,作为初学者,需要与有经验的SEM操作人员、研究人员或工程师交流,从他们那里获得经验和技巧。也可以积极参加培训课程或研讨会,提高自己的技能水平。      要获取高质量的图片,样品制备至关重要。处理不当的样品会导致观察假象,对于大多数样品的要求是,应干燥且导电,以获得效果。首先因为观察的对象不同,有生物样品,也有材料样品,因此,并非所有SEM都使用相同的样品制备顺序。此外,SEM的具体步骤取也决于具体的设备类型,以下是一些常规的流程和注意事项,旨在简单阐述制备样品的过程。图3 SEM样品制备的流程:干燥样品和含水样品。     SEM中生物样品的制备步骤一般包括:1取材:选择合适的生物样本;2清洗:去除表面的杂质;3固定:使用化学试剂固定样本;4脱水:通过梯度脱水处理;5干燥:选择适当的干燥方法;6镀膜:通常使用金、铂等金属进行镀膜,增加导电性;7.观察:将制备好的样品放入SEM中进行观察。在整个制备过程中,需要注意以下几点:尽量保持样本的原始结构和形态。控制每个步骤的条件,以确保样品的质量。避免污染和损伤样品。1.1 生物样品:固定     含水样品主要涉及到生物类样品,生物样品通常具有高含水量。如果样品未经特殊处理就放入SEM真空中,由于真空会将水从样品中抽出,样品结构可能会受到严重损坏,同时也会污染SEM样品仓。对于这类样品,简单的风干或加热干燥方法并不合适,因为在干燥过程中样品会发生变化(想想生活中,葡萄和葡萄干之间的区别)。图4 葡萄与葡萄干,结构发生了明显的改变      生物样品的制备步骤通常通常需要复杂且周期长,包括固定、脱水和干燥。一旦样品完全干燥,就可以将其安装在SEM样品上,然后镀膜或者不镀膜观察。生物样品的制备流程主要涉及以下步骤:      化学固定(Chemical fixation):化学固定法是将样品浸入化学固定液中。通常使用的是含3%戊二醛在0.1M 缓冲溶液(如Sorrenson磷酸盐缓冲溶液),PH值取决于组织,植物组织通常使用6.8,动物组织通常使用 7.2-7.4。磷酸盐缓冲液无毒,戊二醛可交联蛋白质,使样品更坚硬。组织一般在固定液中浸泡1-2小时(取决于样品大小),温度为4℃,有时也可在室温下浸泡。然而,用于SEM的样品可在固定液中存放数周而不会明显降解。使用带有散热片的 BioWave 微波炉可加快固定过程。一次固定后通常会用缓冲液清洗,然后进行第二次化学固定,以稳定部分脂质成分(脂肪酸)。在室温下(在通风橱内!),将1%的四氧化锇溶于缓冲液(如 0.1M 的可可碱缓冲液)中1到2小时。对于只关注外部结构的SEM来说,较大的组织块通常不需要长时间固定,因为内部固定不佳并不那么重要。固定后,样品需要在乙醇中逐级脱水,然后通过临界点干燥(CPD)或冷冻方法干燥。      备注:在 SEM 生物样品制备的梯度脱水过程中,常用的乙醇或丙酮浓度依次为:30%乙醇或丙酮:浸泡一段时间。50%乙醇或丙酮:再浸泡一段时间。70%乙醇或丙酮:继续浸泡。90%乙醇或丙酮:浸泡一定时间。100%乙醇或丙酮:脱水。具体的浓度参数可能因生物样品的类型、大小和特性而有所不同。      蒸汽固定(Vapour fixation):不是所有的样品都适合化学固定,有些样品就很容易损坏,因此不可能浸入液体中。这对于真菌及其子实体(分生孢子)来说尤其如此,它们在接触时会从母体植物中分离出来。蒸汽固定使用一滴固定剂,放在密封容器中靠近样品的地方。在切下的受感染的叶片材料的情况下,用4%的四氧化锇水溶液,在大约1小时内固定样品。样品固定后会变黑,这有助于评估进度。一旦固定,样品可以放在用液氮冷却的金属块上冷冻,然后冷冻干燥。冷冻固定(Cryofixation):快速冷冻含有液体或水的样品会使液体变成固体,而不会形成很多晶体。有许多冷冻样品的装置。高压冷冻的技术,可以产生的形态,但是它们需要极小的样品量(非常适用于TEM)。对于SEM来说,将样品放入液氮流体或液氮泥浆中通常就足够了,或者可以将在SEM样品仓中通过冷台来冷冻样品。      一旦冷冻,样品就可以很容易地观察样品的原始形貌,这也可以避免切割软材料造成的损坏。通常需要在冷冻样品上镀上一层金属观察。冷冻样品可以在冷冻状态下保存很长时间,这个流程涉及到的安全问题包括冻伤和氮气窒息。1.1 生物样品:干燥      冷冻干燥(freeze drying):冷冻干燥通过蒸发除去样品中的冷冻水,也就是说,水分子没有先转化为水就从冰中消失了,这个过程很慢,但如果做得好,通常可以让样品保持完好和完全干燥。优点是避免了危险的化学固定剂。样品一般放在大型预冷金属块的凹陷处,一旦进入冷冻干燥室,就打开真空,让机器在零下30度左右运行3天左右。需要注意的是,因为干燥后样品的重量比比较轻,所以在干燥过程结束时,必须小心将空气引入室内,否则样品会被风吹走而丢失。        临界点干燥(Critical point drying,CPD):样品中的水逐渐被乙醇取代,乙醇随后被液态二氧化碳取代。然后增加容器的压力和温度,直到CO2达到临界点,从液相变成气相。这样可以避免风干过程中造成的损坏,从而保护样品结构。       化学干燥(Chemical-drying):CPD的替代方法是使用六甲基二硅烷或HMDS,没有水的挤压表面张力,甚至没有乙醇蒸发造成的损害。溶剂(优选乙醇)中的样品可以作为50:50的溶液引入HMDS,然后变成100% HMDS (2次变化)。更换时,可以将溶液排干,直到刚好盖住样品,然后放在通风柜中蒸发。对于非常小的样品,这可能需要几分钟的时间,对于较大的样品,这可能需要几天的时间。对于不适合CPD室的大样品,或者载玻片/硅片上的样品,这是CPD的有用替代方法。然而,并非所有来自HMDS的样品都能成功干燥。此外,为了安全起见,不要吸入HMDS蒸汽,也不要将任何混有乙醇的溶液储存在封闭的瓶中,因为蒸汽压力会增加并导致爆炸。此外,高分子聚合物样品可以是湿的,也可以是干的。如果它们是湿的(或含有大量的水或液体),则需要在SEM检测之前进行干燥。高分子聚合物材料通常不需要进行固定,但必须清除其中的液体。凝胶类多孔高分子聚合物样品,通常采用冷冻干燥,一旦样品完全干燥,就可以将其安装在样品台上,然后镀膜或不镀膜观察。1.2 材料样品的表面观察图5 不同材料的样品制备方法:观察表面1.3 材料样品的截面观察图6 不同材料的断面制备方法:观察断面        我们关注材料的信息,通常是关注样品的表面或内部细节,因此以上也针对不同材料的表面和断面制备进行了简单的总结,这里就不再对各工艺细节进行详细的阐述。后续也会有专题对样品制备进行就行详尽的讨论。        制备好的SEM样品附着在样品台上,这也是制备样品的一个非常重要的部分。因为SEM是一种表面成像技术,感兴趣的样品部分必须朝上,对于块状样品,样品表面和样品台底座之间必须有连续的通路(通常会用导电胶或导电浆料架起导电桥梁,再镀导电膜),这样电荷就不会积聚。图7  尽量让块体或大颗粒粉末状样品跟金属衬底保持导电通路      要使用SEM,必须首先将样品放入样品室。由于样品室保持真空,必须将干燥的空气或氮气引入样品室,以便打开样品室并将样品放在载物台上。尽量不要让样品仓门开太久,如果腔室没有保持在真空下,抽气时间会增加,并且长期这样操作,污染会在腔室内慢慢积聚。       为什么要调整仪器参数?首先,优化图像质量,通过调整参数,可以获得更清晰、更详细的图像。其次,适应样本特性,不同的样本可能需要不同的参数设置。第三,提高分辨率,以更好地分辨样本的微观结构。第四,控制电子束强度,避免对样本造成过度损伤。第五,调整衬度,增强图像的衬度,便于观察。第六,优化景深使整个样本都能清晰成像。第七,适应不同的放大倍数,确保在不同放大倍数下都能获得良好的图像。2.1 加速电压       理论上,加速电压的增加将使SEM图像中的信号更多、噪声更低。但实际情况并非如此简单。高加速电压成像有一些缺点: 1. 高加速电压可穿透较厚的样品,但在SE模式下,对样品表面结构细节的分辨能力降低,低加速电压则适用于表面成像;2绝缘样品中的电子堆积增加,造成更严重的充电效应;3 在样品中传导的热量会增加,可能导致样品损伤,尤其是对热敏感的材料。加速电压越高,电子束穿透力越强,相互作用体积越大,背散射电子(BSE)的数量也会增加。对于典型电压(如15KV)下的二次电子(SE)成像,BSE会进入二次电子探测器,并降低分辨率,因为它们来自样品的更深处。图8 不同加速电压下,电子束与样品的相互作用体积不一样,高加速电压穿透的更深      加速电压是灯丝和阳极之间的电压差,主要用于加速电子束向阳极移动。典型SEM的加速电压范围为1KV至30KV。电压越高,电子束穿透样品的能力就越强。图9 不同加速电压带来的成像效果差异。1KV加速电压下,呈现更多的表面细节。赛默飞Apreo2 T1 探测器。        下表中提供了选择加速电压的一般操作指南。当然,不同的电镜设备,即使参数相同,成像效果也会有差异,要确定样品成像的设置,需要进行实践操作。    图10 加速电压选择的一般操作指南。对于电子束敏感材料以及需要观察样品极表面细节的样品,通常需要更低的电压和更低的束流。2.2 光阑       光阑是金属条上的一个小孔,它被放置在电子束的路径上,以限制电子沿镜筒向下运动。光阑可阻止偏离轴线或能量不足的电子沿柱子向下运动。根据所选光阑的大小,它还可以缩小光阑下方的电子束。图11 物镜光阑对电子束路径的影响示意图物镜 (OL) 光阑:该光阑用于减少或排除外来(散射)电子。操作员应选择的光阑,以获得高分辨率的SE图像。     物镜光阑安装在SEM物镜的上方,是一根金属杆,用于固定一块含有四个孔的金属薄板。在它上面装有一个更薄的矩形金属板,上面有不同大小的孔(光阑)。通过前后移动机械臂,可以将不同大小的孔放入光束路径中。这都限于老式扫描电镜,现代电镜通过静电偏转到想要的孔,不是机械移动。图12 机械臂上有一个细金属条,上面有不同大小的孔,这些孔与较大的孔对齐,该金属条被称为光阑条。孔直径从20微米到1000微米不等       大光阑可用于低倍成像以增加信号,也可用BSE成像和EDS分析工作。小光阑用于高分辨率工作和更好的景深,但缺点是到达样品的电子较少,因此图像亮度和信噪比较低。      下表列出了一些光阑大小和实际用途的例子。不同光阑可使用数字刻度。例如,可以使用1、2、3和4。根据仪器的不同,可以用的数字表示的光阑直径,也可以用的数字表示小的光阑。       在SEM设备校准过程中,为了生成良好的图像,需要检查光阑,以确保其围绕光束轴居中,这可以通过使用晃动(Wobbler)控制来实现。如果发现图像左右移动,则需要在 X 或 Y方向(进出或左右移动)调整光阑,调整时只需微微旋转相应的旋钮,直到图像停止移动为止。当电子束直径在样品表面达到小值时,聚焦效果好。图像应清晰明确。2.3 束斑尺寸       电子束锥在样品表面形成的束斑大小(横截面直径)会影响:1)图像的分辨率;2)产生的电子数量,从而影响图像的信噪比和清晰度。在低倍放大时,我们使用的束斑尺寸要比高倍放大时大。图13 不同束斑大小对图像分辨率的影响       当在相同的放大倍率、电压和工作距离下使用不同的束斑尺寸拍摄图像时,很容易看出不同系列图像在模糊度(分辨率)上的差异。表达束斑大小的方式取决于所用电镜的厂家和型号。       下图是在三种不同束斑尺寸下拍摄的硅藻。在束斑尺寸(束斑5)下,图像显示的细节少于小束斑尺寸(束斑1)。不过,在小束斑尺寸下,图像的信噪比有所降低。图14 三种不同束斑尺寸下拍摄的硅藻     对于任何一个放大倍率,停留点(图中一行中的光点)的数量都是恒定的,因此束斑点尺寸太小会导致没有信号产生的间隙,束斑尺寸太大会导致信号重叠和平均。      束斑尺寸会随着一些参数的改变而改变。例如,长工作距离(WD)下的束斑尺寸比短WD的大。物镜光阑越小,束斑尺寸越小。此外,无论使用哪种 WD,聚光透镜流过的电流越大(激励强,聚焦效果好),样品上的束斑就越小。因此,当WD较小、聚光透镜激励较高、光阑较小时,我们就能实现小的束斑尺寸。这三个参数是相互影响的,需要仔细权衡,才能获得图像,因为它们还会影响其他参数,如焦距和电子信号强度。2.4 工作距离(WD):分辨率与景深      样品工作距离 (WD) 是指SEM镜筒极靴底部与样品顶部之间的距离。在样品室中,样品台可以上升到更靠近极靴的一端(工作距离短),也可以下降到更低的位置(工作距离长)。图15 工作距离(WD)示意图      工作距离越短,样品表面的电子束直径就越小。因此,在可能的情况下,工作距离应保持在10毫米或更小,以获得高分辨率成像。但小工作距离的缺点是,会大大降低景深。虽然可以通过使用较小的物镜光阑来抵消这种不利因素,但同时也带来电子束流密度的降低(图像看起来颗粒感更强,不够细腻)。备注:对于ET探测器来说,缩短WD带来高分辨率的效果是不够显著的。对于大部分镜筒内电子探测器,缩短WD能显著提高分辨率。这也是我们经常看到,高倍数的照片都是在短WD下拍摄的,极端情况下,WD可以<1mm。      在许多 SEM 中,外部工作距离 (Z) 控制杆可用于升高或降低试样,该值通常被误认为是准确的工作距离。然而,真正的工作距离 (WD)是以电子方式测量的,即样品表面聚焦点到极靴下表面的距离。外部Z控制(机械控制)值与图像屏幕上提供的 WD 值不同有三个原因。只有当电子束准确聚焦到试样表面时,"屏幕上"的 WD 值才是准确的测量值。聚焦不足或聚焦过度的图像会提供虚假的WD值以及模糊的图像。外部Z值和准确聚焦试样的真实 WD 值会有所不同,因为这两个测量值可能是从试样架上的不同点测量的。试样如果不是均匀平整的,不同的形貌特征会有不同的真实WD。       WD会影响SEM图像的景深和分辨率。随着WD的增加,电子束发散角会减小,从而提供更大的景深。增加WD的"代价"是,电子束必须从扫描移动更远的距离,因此在试样上的束斑尺寸更大。        景深是指试样在肉眼看来可接受的聚焦垂直范围。在SEM中,图像景深的 "范围 "通常比光学显微镜大上百倍,因此许多SEM显微照片几乎都是三维的。图16 不同工作距离带来的景深效果不一样,WD越大,景深越好2.5 图像的衬度和亮度       SEM图像是根据从样品材料中射出的电子数来构建的强度图(数字或模拟)。SEM中每个驻留点的电子信号以像素的形式在屏幕上逐行显示,从而形成图像。每个点的信号强度反映了从形貌或成分中产生的电子多少。通过信号处理,每个电子的信号信息(从光束的每个驻留点获得)都可以在显示之前被转换成与原始值有严格关系的新值。这样,我们就可以通过调整信号来改变图像的衬度和亮度。      在大多数情况下,未经处理的图像包含足够的"自然衬度",操作员可以从图像中提取有用的信息。自然衬度可被视为直接来自样品和探测器系统的信号中包含的衬度。如果自然衬度过低或过高,则可能会丢失与重要细节相对应的信号变化。在这种情况下,我们会看到图像中有很多黑色或白色区域。质量好的图像具有灰度渐变,只有极少部分是全黑或全白的。信号处理技术可以处理自然衬度,使眼睛可以通过图像中的衬度感知信息。虽然信号处理技术允许用户对自然衬度进行处理,但并没有增加信息,只是增强了已有的信息(因此,这种图像处理技术不属于对已有信息的篡改)。       以下这幅图像左侧衬度太低,右侧衬度太高,中间的图像衬度是合适的。左边的图像可以后期调整,方法是在Photoshop软件中修改灰度 "色阶"的分布,但右图像无法修正,因为是纯黑白区域的(无法从这些区域获取更多数据)。图17 图像衬度对比       应该注意的是,信号处理会极大地改变图像的外观,使其与通常预期的不同,因此SEM操作员有义务说明是否进行了处理。不过,通常情况下,使用衬度和亮度旋钮调整图像质量是被认可的图像处理流程。但是,如果为了使SEM图像看起来更清晰而进行了一些其他处理,则应在正式报告中说明具体的处理的方式。旧型号的SEM一般都需要手动调整衬度和亮度。更现代的机器则依靠软件程序自动调节,辅以机器操作员的喜好:一键操作,提高工作效率。但需要注意的是,人眼对图像衬度和亮度的感知或审美,往往和软件计算的结果并不一致,因为为了更好的图片质感,还需要依赖手动调节。倾斜样品可以增加SE衬度:增加SE衬度的另一种方法是倾斜样品,使其与探头成一定角度(通常为 30° 至 60°)。倾斜的结果是,每单位投影试样面积会产生更多的 SE,从而使亮部和暗部的分布更加明显,从而增强衬度。2.6 放大和校准      放大是指放大图像或图像的一部分。在SEM中,放大是通过扫描较小的区域来实现的。在图像中,样品上的电子束用箭头表示。      当扫描到一个较小的区域时,我们看到的是物体变大了。以下的显微图像的放大倍数从 900倍到 10000 倍不等。图18 随着扫描区域的不同,放大倍数也会随之改变        图像的放大倍数通常会在屏幕上给出一个数值(如2000x)。图像上还会有一个刻度条,代表精确的距离单位。         在扫描电镜中,通常涉及到两个倍数,一个是底片倍数,一个是显示倍数。底片倍数,指扫描电镜获取图像时,实际拍摄到5英寸底片上的放大倍数。显示倍数是指在显示器上显示的放大倍数。初学者搞不清楚底片倍数和显示倍数的区别,同样的细节长度,显示倍数通常会比底片倍数高2-3倍,因此,衡量物体尺寸的大小看标尺刻度,而不是放大倍数。       SEM的基本维护包括定期检查放大倍率的校准。在标准条件下对标准样品(如光栅网格)进行成像。对图像上的特征进行测量,并与给定的放大倍率或刻度条进行比较,以确保达到正确的尺寸。如果不正确,可以遵循校准程序。在标准条件下,屏幕上显示的放大倍数可能包含2-5%的误差。在许多情况下,这种不确定性是可以接受的。但是,如果所做的工作需要很高的精确度(尤其是半导体行业的精确测量),则必须使用与实验条件完全相同的条件和校准标准来校准系统,校准标准的特征应与您希望在实验中测量的特征的尺寸密切匹配。例如,如果需要测量直径为 500nm 的颗粒大小,校准样品应包含相同大小的特征。2.7 扫描速率和信噪比        如果需要采集高质量的图像,以供日后使用或出版时,通常会降低扫描速率。较慢的扫描速率可以在电子束扫描线上的每个像素点收集到更多的电子。这样可以生成质量更好的图像。        SEM的图像质量受束斑大小和信噪比的限制。信噪比是电子束产生的信号(S)与仪器电子设备在显示该信号时产生的噪声(N)之比(S/N)。噪声脉冲来源于电子束亮度、聚光透镜设置(束斑尺寸)和 SE 探测器灵敏度,可能会给图像带来类似颗粒感。当SEM参数设置为高分辨率成像时,其信噪比通常较低,因此会出现颗粒感,这可能是不可避免的。随着每个图像点记录的电子总数的增加,SEM的图像质量和信噪比也会随之提高。图19 左图随着信噪比的增加,图像质量也会提高        钨(W)灯丝的特点是亮度低,导致成像的电子束流密度低。因此,在聚光透镜设置为高分辨率成像时(小束斑尺寸),到达试样的电子数量较少。因此,SE 产量低,为了生成高质量的图像,必须使用大束流,这就弥补了信噪比的不足,但同时也带来了分辨率的下降。为了克服 W 灯丝的亮度限制并提高信噪比,人们开发了场发射枪 (FEG) 等明亮相干光源。2.8 图像的假象:像散/边缘效应/充电效应/电子束损伤和污染       要获得的图像,需要基础理论知识和实践,并且需要在许多因素之间进行权衡。这个过程可能会遇到一些棘手的问题。像散      像散是图像中难精确校正的调整之一,需要多加练习。下图中间的图像是经过像散校正的正确聚焦图像。左图和右图是像散校正不佳的例子,表现为图像出现拉伸的条纹。      为实现精确成像,电子束(探针)到达试样时的横截面应为圆形。探针的横截面可能会扭曲,形成椭圆形。这是由一系列因素造成的,如加工精度和磁极片的材料、铁磁体铸造中的缺陷或铜绕组。这种变形称为像散,会导致聚焦困难。      严重的像散可表现为图像中X方向的"条纹",当图像从对焦不足到对焦过度时,条纹会转变为 Y 方向。在精确对焦时,条纹会消失,如果束斑大小合适,就能正确对焦。图20 像散示意图,完全消除像散的图片如中间所示       为了使探针呈圆形,需要使用像散校正器。这包括以四边形、六边形或八边形方向放置在镜筒周围的电磁线圈。这些线圈可以调整电子束的形状,并可用于校正任何重大的透镜变形。       在放大 10,000 倍左右的情况下,将物镜调整到欠焦或过焦时,如果图像在一个方向或另一个方向上没有条纹,则一般认为图像没有像散。在1000倍以下的图像中,像散通常可以忽略不计。       校正像散的方法是将X和Y像散器设置为零偏移(即不进行像散校正),然后尽可能精细地对焦样品。然后调整X 或Y消像散器控制(不能同时调整)以获得图像,并重新对焦。边缘效应 边缘效应是由于试样边缘的电子发射增强所致。边缘效应是由于形貌对二次电子产生的影响造成的,也是二次电子探测器产生图像轮廓的原因。电子优先流向边缘和峰顶,并从边缘和峰顶发射,被探测器遮挡的区域,如凹陷处,信号强度较低。样品朝向探测器区域发射的背向散射电子也会增强形貌衬度。降低加速电压可以减少边缘效应。图21 边缘效应产生示意图            电子在样品中聚集并不受控制地放电会产生充电现象,这会产生不必要的假象,尤其是在二次电子图像中。当入射电子数大于从样品中逸出的电子数时,电子束击中样品的位置就会产生负电荷。这种现象被称为"充电Charging",会导致一系列异常效果,如衬度异常、图像变形和偏移。有时,带电区域的电子突然放电会导致屏幕上出现明亮的闪光,这样就无法捕捉到衬度均匀的样品图像,甚至会导致小样品从样品台上脱落。        充电效应的程度与 (1) 电子的能量和 (2) 电子的数量有关。电子的能量与加速电压有关,因此降低加速电压可以减少充电。电子的数量与许多参数有关,包括束流、电子枪的种类、束斑大小以及电子枪和试样之间的光阑。因此,通过调整这些参数来减少电子数也可以减少充电效应。图22 横向的亮暗带是充电的结果        要解决不导电样品的充电问题,在样品制备方法上是在样品上镀上一层较厚的金或铂薄膜,这样做是为了提高表面的导电性,使足够的电子能够逸出,避免表面充电和损坏。颗粒等松散材料经常会受到充电的影响,在实际操作上,这些样品都通过磁控溅射镀膜仪来镀上一层厚3-10nm的金属层。图23 锂电池干法隔膜。上图,不镀膜,即使在500V低电压下,T2探测器成像存在明显的充电效应,隔膜形态无法辨别。下图,镀膜后,可以很好的缓解充电效应,用T2能拍清楚隔膜表面细节轮廓和孔隙的大小,插图为AFM图,可以证实,溅射的过程并没有对隔膜造成损伤,保持了较真实的结构细节。图24 锂电池隔膜。除了镀膜处理,采用Apreo2的T1探测器可以直接对隔膜成像,相比镀膜后的效果,表面细节可以辨别,但还不够清晰。此外,在相同的电镜参数条件下,比如都是低加速电压成像,合理的选择探测器,也有助于缓解荷电效应。从上面的隔膜样品就能看出来,同样的参数T2和T1探测器,对充电效应的敏感程度是不一样的。图25 树脂溶液中的橡胶纳米粒子,不镀金。即使选择Apreo2电镜的T2探测器在1KV下成像,但依旧存在充电效应。切换到T1探测器,不仅能避免充电效应,还能准确测量出溶液中的纳米颗粒尺寸。       此外,除了低加速电压成像,具有低真空功能的SEM或环境SEM (ESEM) 可用于控制充电效应。用电子束辐照试样会导致电子束能量以热量的形式流失到试样中。较高的加速电压会导致辐照点的温度升高,这可能会损坏(如熔化)聚合物或蛋白质等易碎试样,并蒸发蜡或其他试样成分,同时也会污染镜筒。       解决办法是降低电子束能量,增加工作距离也有帮助,因为在相同的电子束能量下,可以在样品上产生更大的束斑,但这样做的缺点是会降低分辨率。与电子束相关的污染是指在电子束扫描过的样品区域沉积材料(如碳),这是电子束与真空室中的气态分子(如碳氢化合物)相互作用的结果。   解决这种假象的方法之一是先用低倍放大镜拍摄显微照片,然后再用高倍放大镜拍摄。在将样品放入SEM腔室之前,确保样品尽可能干净,或者采用等离子清洗样品,也可以减少这种假象。对于场发射电镜而言,在处理样品时通常需要戴上手套,以防止被手指油脂等污染。图26 采用等离子清洗,消除样品表面污染和假象       总之,获得满意的SEM图片需要综合考虑样品制备、仪器设置和图像处理等方面的因素。在样品制备过程中,需要选择合适的样品、清洗方法和干燥方法。在仪器参数设置过程中,需要选择合适的加速电压、工作距离和探测器类型等。在图像处理过程中,需要选择合适的图像增强、信号过滤方法。此外,还要考虑像散/边缘效应/充电效应/电子束损伤和污染的因素。通过综合考虑并权衡这些因素,可以获得高质量的SEM图像,从而提高对材料的分析和理解水平。

应用实例

2024.07.18

如何获取导电不良样品的高质量SEM图

       扫描电镜的使用者都不愿意遇到的一大类试样就是导电不良的样品,比如聚合物薄膜、玻璃、陶瓷等,由于这些试样电导率都较低,尤其是玻璃,甚至低于10-10S/m,由此带来的荷电效应问题,使得我们想要得到一张高质量的SEM图难度较大,今天我们就来聊一聊如何解决此类问题。        首先,进入大部分用户脑海的肯定是“镀金”一词,即采用离子溅射仪在试样表面镀上一层薄薄的金属膜,改善导电性,但其中的问题是Pt/Au颗粒尺寸一般是纳米级,如Pt颗粒尺寸一般是2~3nm,但是由于真空度的影响,在较低的真空下,这些纳米颗粒趋于团聚,往往会形成几百纳米大小的岛状结构。图1 (a)未镀金的光刻胶 (b)镀金后的光刻胶       如图1所示,玻璃上的光刻胶镀金后,5万倍的SEM图中,Pt团聚颗粒便清晰可见,对试样表面的本征形貌的表征造成假象,因此这一方案无法用于高倍SEM成像,只适合获取低倍的SEM图。          那么如何在不镀金的基础上获取高质量的SEM呢?赛默飞扫描电镜Apreo2给出方案是低电压(不高于5kV)成像。        如图2和表1所示,当加速电压降低时,入射电子与试样的相互作用范围减小,即散射范围缩小,如15keV的电子束的散射范围近1μm,大于很多纳米颗粒或片层尺寸,因此为了获取此类纳米级特征,必须将加速电压降低,从而获取试样浅表面的形貌特征。图2  不同加速电压的电子束与试样相互作用范围的示意图表1  不同能量的入射电子束在试样中的散射范围       当然,加速电压降低后,入射电子束能量降低,透镜的色差会增加,色差扩散弥散斑直径增加,而且低加速电压下的电子束的波长增加,根据Abbe公式导致图像的分辨率下降。针对这一问题,Apreo 2的解决方案是配备样品台减速功能,即在样品台上加一个反向减速电场,使得离开镜筒的电子束被减速,如电子束初始加速电压为5kV,在样品台上施加4kV的减速电压,着陆到样品上的加速电压即为1kV,既保持了高电压的电子束亮度和信噪比,减小了色差,也减小了电子束的扩展范围,提高了显微分析的空间分辨率。图3  不同加速电压下的无水磷酸铁的SEM图        如图3所示,降低加速电压至1kV后,搭配减速模式,清楚获取到了无水磷酸铁的纳米片层结构。         Apreo 2系列电镜还配备了YAG材质的T1背散射探测器。此类材质的探测器灵敏度极高,可获取低电压下的成分衬度像,如图4为表面负载碳的NCM颗粒的T1像,通过原子序数的差异清晰显示了用于改善NCM导电性的碳包覆物的分布情况。图4 锂电池三元正极材料NCM图5 锂电池干法隔膜          当然,开启Apreo 2中的样品台减速功能后,T1探测器也可以获取试样的形貌像,如图5所示,在200V的低电压下,开启减速模式后,T1探测器获取形貌信息,清晰呈现干法隔膜表面的纹路结构。         Apreo 2还在镜筒内配备了T2二次电子探测器,其也为YAG材质,灵敏度自然极高,搭配样品台减速功能,便可以实现低电压下获取浅表面的形貌信息而高分辨成像。图6  Al2O3微球   图7 MnO2催化剂         如图6所示,10万倍的氧化铝微球的T2像,可清晰观察到表面的多面体结构,图7为30万倍的MnO2催化剂,其直径小于10nm的纳米棒状结构清晰可见。Apreo 2探测成像系统         Apreo 2在镜筒内配置了超高灵敏度的T1探测器,可实现超低加速电压下的高信噪比成像,非常适合高分子材料、氧化物、陶瓷、玻璃等导电不良的样品的显微分析。同时,Apreo 2还配备了样品台减速功能,其在1kV加速电压下的分辨率高达1.0nm,可轻松分析纳米球、纳米线等纳米尺度的材料。因此,Apreo 2是一款分析导电不良样品的科研神器。

应用实例

2024.07.11

鞍山市市长吴开华莅临鞍能调研指导

          近日,鞍山市委副书记、市长吴开华亲自率队莅临高新区,对科技型企业进行了深入的考察调研工作。调研期间,吴开华市长一行走进欧波同集团旗下的鞍能实验装备(鞍山)有限公司,了解企业生产情况,并提出了宝贵的指导意见。    2024年7月2日,鞍山市委副书记、市长吴开华率队来到高新区,对科技型企业开展深入的调研工作。市政府秘书长刘广新,高新区党工委书记、管委会主任郑思南陪同考察。△吴开华市长在欧波同集团皮晓宇董事长陪同下参观鞍能       吴开华市长一行走进欧波同集团旗下的鞍能实验装备(鞍山)有限公司(以下简称鞍能),在欧波同集团董事长皮晓宇的陪同下,深入了解了企业科技创新项目的最新进展、当前生产经营情况以及未来发展规划,并针对具体问题提出了宝贵的指导意见。    △鞍山市市长吴开华一行考察鞍能生产情况        考察期间,吴开华市长一行参观了公司的研发中心、生产车间和加工中心。在这里,自动化生产线正在高效运转,每一条产线都配备了尖端的智能控制系统,高度智能化的设备和精准的操作流程,使整个生产工作显得井然有序、精准无误。△吴开华市长一行在皮晓宇董事长陪同下参观研发中心       皮晓宇董事长详细介绍了公司的发展情况:“技术创新一直是我们的核心竞争力。我们引入了大数据分析和人工智能技术,对生产流程进行了全方位的监控和优化,使得我们的产品在市场竞争中脱颖而出,始终保持行业领先地位。”△吴开华市长一行在皮晓宇董事长陪同下参观研发中心      吴开华市长对鞍能的技术创新和生产经营成果给予了高度评价。他强调,科技型企业必须深入贯彻习近平总书记关于科技创新的重要论述,坚定创新驱动的发展战略,持续加大科技研发力度,不断增强核心竞争力,并根据自身优势发展新的生产力,为鞍山经济的高质量发展贡献更多力量。△吴开华市长一行在皮晓宇董事长陪同下参观生产车间△吴开华市长参观加工中心△吴开华市长参观产品中心鞍能实验装备(鞍山)有限公司       欧波同集团装备制造版块子公司,专注于冶金焦化行业实验分析检测仪器及设备的研发、制造、销售和技术服务。公司秉承“让实验更简单”的使命,为冶金、煤焦行业用户提供专业定制化的解决方案。其核心产品线包括智能煤岩分析系统、40KG模拟加压式焦炉、40KG底装试验焦炉、煤焦反应性及反应后强度测定装置、煤焦制球机、恒力矩吉氏塑性仪等数十款实验室模拟、分析、测定仪器,为用户提供了全面的技术支持和解决方案。

应用实例

2024.07.05

邀请函 | 欧波同材料显微分析技术论坛

      为了更好地推动材料显微分析技术在深圳地区的应用与发展,为深圳地区新老用户提供一个电镜技术研讨与交流的平台,由北京欧波同光学技术有限公司主办的“欧波同材料显微分析技术论坛(深圳站)”将于2024年6月7日在深圳举办。本次研讨会会为大家分享电镜技术及其在材料领域中的应用解决方案和案例,会议现场还将邀请行业专家为您带来失效分析案例、设备应用技巧等相关内容。       诚挚期待您的莅临!  

应用实例

2024.05.29

欧波同专家万里行 | 走进泰山钢铁集团

        在科技创新的日新月异的时代,材料科学正以的速度推动着工业技术的发展,成为技术革新的关键力量。欧波同集团积极发挥在材料科学领域的专业优势,以实际行动响应广大客户的需求,为各行业合作伙伴带来可靠的技术支持。       近日,“欧波同专家万里行”活动走进泰山钢铁集团,通过材料显微分析技术分享会的形式,与泰山钢铁的技术专家们一起探讨显微分析技术在钢铁行业的应用与发展,为未来更加深入的合作奠定坚实的基础。           欧波同特聘专家宁玫老师在交流会上分享了扫描电镜(SEM)在钢铁材料研究与分析中的重要作用,并通过丰富的案例详细介绍了电镜技术在钢铁行业的创新应用。应用工程师尤帅向参会技术人员介绍了人工智能在显微金相分析中的应用,详细阐述了数字化分析系统为钢铁行业带来的新的颠覆性改变。        材料显微分析技术在质量控制和工艺改进方面有着不可替代的作用。泰钢的技术专家们纷纷就自己比较关注的问题,与两位报告人展开详细讨论,包括如何将SEM创新技术应用于实际生产中的质量控制和工艺优化等议题,这不仅是技术创新与用户需求的连接,更是双方对行业发展趋势和未来合作模式的一种探索。       作为钢铁行业的佼佼者,泰山钢铁集团展现出对于科技进步的敏感度以及对于提升产品质量和生产效率的不懈追求。此前引进的赛默飞场发射扫描电镜Apreo 2C已经投入使用,并成为检测分析工作的得力助手。此次交流的圆满成功,先进的实验仪器和智能化的分析系统,极大程度地提高了一线技术人员的研发和生产效率。     共同推进SEM技术在钢铁行业的广泛应用。     这不仅是泰钢致力于产业升级的体现,也为整个行业树立了一个积极拥抱新技术的典范。       欧波同专家万里行活动不仅是一场单纯的技术交流,更是推动创新科技与实际生产需求相互融合的方式。成功地搭建了一个专家之间相互学习、交流和合作的平台。此次SEM技术的探讨为公司未来的生产工艺优化和质量控制提供了新的视角和可能。我们有理由相信,这种对创新的开放态度和技术的实际应用相结合的方式,将会推动泰钢乃至整个行业的技术进步和发展。       我们相信,在新技术、新的引领下,钢铁行业将迎来更为广阔的发展空间。此次“欧波同专家万里行”活动的成功举办,标志着双方在材料显微分析领域的合作迈上了新的台阶。在未来,我们期望看到更多的技术融合与创新实践,共同为我国的钢铁产业贡献力量。       让我们一起期待下一次“欧波同专家万里行”的精彩旅程,和广大用户一起在探索中前进,在合作中共赢。

应用实例

2024.05.13

荣誉播报|欧波同连续七年蝉联年度科学仪器行业领军企业

              2024年4月17日至19日,由仪器信息网主办的第十七届中国科学仪器发展年会(ACCSI2024)在苏州狮山国际会议中心盛大召开。     此次盛会以“融合创新,质领未来”为主题,聚焦中国科学仪器行业的健康发展与创新驱动,致力于构建涵盖“政、产、学、研、用、资、媒”的全方位交流互动平台,吸引科学仪器及检验检测等行业千余位行业精英与会,共同促进中国科学仪器行业健康快速发展。颁奖盛典      4月18日晚,备受关注的“ACCSI2024年度仪器及检测3i颁奖盛典”隆重举行。欧波同不负众望,再度斩获“2023年度科学仪器行业领军企业”奖项(此奖项欧波同已连续七年蝉联)。     “科学仪器行业领军企业”奖是仪器信息网创办的科学仪器行业年度评选奖项,迄今已成功举办十四届,是业内的权威性的奖项之一。该奖项旨在表彰行业内的影响力、公信力的企业,这些企业在公司发展、用户关注度、品牌知名度等方面表现突出,树立了行业领军企业形象,推动了行业健康发展。电镜论坛      在新材料与科学仪器产品融合创新发展论坛上,欧波同创新研究中心总监顾群作为大会特邀报告嘉宾,发表了题为“欧波同智能化显微分析解决方案”的主题报告。他在大会上分享了欧波同基于用户需求的智能显微分析系统解决方案。展位风采       展望未来,欧波同将继续携手全球合作伙伴和客户,共同推进中国科学仪器行业的健康发展与创新。

应用实例

2024.04.22

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