金属骨折とは? 金属が外力を受けて破壊すると、「破面」または「破面」と呼ばれる 2 つの一致する面が残ります。これらの表面の形状と外観には、破壊プロセスに関する重要な情報が含まれています。 ⑥破断面の形態を観察・研究することで、破壊の原因、性状、様式、メカニズムを解析することができます。また、破壊時の応力状態と亀裂の伝播速度についての洞察も得られます。 「現場」調査と同様に、破面には破壊の全過程が保存されます。したがって、破面の検査と分析は、金属破壊を研究する上で重要なステップおよび方法です。 走査型電子顕微鏡は、被写界深度が深く分解能が高いため、破壊解析の分野で広く使用されています。 金属破壊解析における走査電子顕微鏡pe の応用 金属の破壊はさまざまな故障モードで発生する可能性があります。破壊前の変形レベルに基づいて、脆性破壊、延性破壊、または両方の混合に分類できます。さまざまな破壊モードは特徴的な顕微鏡形態を示し、CIQTEK走査電子顕微鏡の特性評価は、研究者が破面を迅速に分析するのに役立ちます。 延性破壊 延性破壊とは、部品が大幅に変形した後に発生する破壊を指し、その主な特徴は、明らかな巨視的な塑性変形が発生することです。巨視的な外観は、ディンプルを特徴とする繊維状の破面を備えたカップコーンまたはせん断状です。図 1 に示すように、マイクロスケールでは、破面はディンプルと呼ばれる小さなカップ状の微細孔で構成されます。ディンプルは、材料内の局所的な塑性変形によって形成される微小空洞です。それらは核形成、成長、合体を繰り返し、最終的には破壊に至り、破壊面に痕跡を残します [32]。 図 1: 金属の延性破断面 / 10kV / インレンズ 脆性破壊 脆性破壊とは、コンポーネントに大きな塑性変形を伴わずに発生する破壊を指します。材料は破断する前に塑性変形をほとんどまたはまったく受けません。巨視的には結晶質に見えますが、微視的には粒界破壊、へき開破壊、または準へき開破壊を示すことがあります。図2に示すように、金属の脆性と延性が混合した破面です。延性破壊領域では、顕著なディンプルが観察されます。脆性破壊領域では、異なる結晶方位に沿って粒界脆性破壊が発生します。マイクロスケールでは、破断面は明確な粒界と 3 次元の外観を持つ、粒子の複数のファセットを示します。滑らかで特徴のない形態が粒界で観察されることがよくあります。結晶粒が粗大な場
もっと見る要約: チタンホワイトとして広く知られている二酸化チタンは、塗料、プラスチック、ゴム、製紙、インク、繊維などのさまざまな産業で広く使用されている重要な白色無機顔料です。研究によると、物理的性質は、また、光触媒性能、隠蔽力、分散性などの二酸化チタンの化学的特性は、その比表面積や細孔構造と密接に関係しています。 二酸化チタンの比表面積や細孔径分布などのパラメーターを正確に特徴付けるために静的ガス吸着技術を使用すると、その品質を評価し、特定の用途での性能を最適化することができ、それによってさまざまな分野での有効性をさらに高めることができます。 二酸化チタンについて: 二酸化チタンは、主に二酸化チタンから構成される重要な白色無機顔料です。色、粒径、比表面積、分散性、耐候性などのパラメータがさまざまな用途における二酸化チタンの性能を決定しますが、比表面積は重要なパラメータの 1 つです。比表面積と細孔サイズの特性評価は、二酸化チタンの分散性を理解するのに役立ち、それによってコーティングやプラスチックなどの用途での性能を最適化できます。高い比表面積を有する二酸化チタンは、通常、より強い隠蔽力と着色力を示します[15]。 さらに、研究では、二酸化チタンを触媒担体として使用する場合、細孔径が大きいほど活性成分の分散が向上し、全体的な触媒活性が向上する一方、細孔径が小さいほど活性部位の密度が増加し、触媒活性が向上することが示されています。反応効率の向上につながります。したがって、二酸化チタンの細孔構造を調節することにより、触媒担体としての性能を向上させることができる [19] 。 要約すると、比表面積と細孔径分布の特性評価は、さまざまな用途における二酸化チタンの性能の評価と最適化に役立つだけでなく、製造プロセスにおける品質管理の重要な手段としても機能します。 チタンの正確な特性評価二酸化物を使用すると、その独特の特性をより深く理解し、利用して、さまざまな応用分野の要件を満たすことができます。 二酸化チタンの特性評価におけるガス吸着技術の応用例: 1.脱硝触媒用二酸化チタンの比表面積と細孔径分布の特性評価 選択接触還元 (SCR) は、一般的に適用され研究されている排ガス脱窒技術の 1 つです。触媒は、その性能が窒素酸化物の除去効率に直接影響するため、SCR 技術において重要な役割を果たします。二酸化チタンは脱硝触媒の担体材料として機能し、
もっと見る分子ふるいは、分子ふるい特性を持つ人工的に合成された水和アルミノケイ酸塩または天然ゼオライトです。均一なサイズの細孔と、整然としたチャネルと空洞が構造に備わっています。さまざまな細孔サイズの分子ふるいは、さまざまなサイズと形状の分子を分離できます。吸着、触媒、イオン交換などの機能を備えており、石油化学工学、環境保護、生物医学、エネルギーなどのさまざまな分野で大きな潜在的用途があります。 1925年にゼオライトの分子分離効果が初めて報告され、ゼオライトは「分子ふるい」という新しい名前を獲得しました。しかし、ゼオライト分子ふるいの細孔サイズが小さいため、その応用範囲が限られていたため、研究者はより大きな細孔サイズのメソポーラス材料の開発に目を向けました。メソポーラス材料(細孔サイズが2〜50 nmの多孔質材料の一種)は、表面積が非常に大きく、細孔構造が規則的に整っており、細孔サイズを連続的に調整できます。メソポーラス材料は、登場以来、学際的なフロンティアの1つとなっています。 分子ふるいの場合、粒子サイズと粒子サイズ分布は、特に触媒研究において、製品プロセスの性能と有用性に直接影響を与える重要な物理的パラメータです。分子ふるいの結晶粒径、細孔構造、および調製条件は、触媒の性能に大きな影響を与えます。したがって、分子ふるいの結晶形態の変化の調査、その形状の正確な制御、および触媒性能の調整と強化は非常に重要であり、常に分子ふるい研究の重要な側面となっています。走査型電子顕微鏡は、分子ふるいの構造と性能の関係を研究するための重要な顕微鏡情報を提供し、分子ふるいの合成の最適化と性能制御のガイドに役立ちます。 ZSM-5 分子ふるいは MFI 構造を持っています。異なる結晶形態を持つ MFI 型分子ふるい触媒の生成物の選択性、反応性、安定性は、形態に応じて異なる場合があります。 図1(a) MFIスケルトントポロジー 以下は、CIQTEK高解像度電界放出走査電子顕微鏡 SEM5000Xを使用して撮影した ZSM-5 分子ふるいの画像です。 図1(b) ZSM-5分子ふるい/500V/インレンズ SBA-15 は、 2 次元の六角形の細孔構造を持つ一般的なシリコンベースのメソポーラス材料で、細孔サイズは通常 3 ~ 10 nm です。ほとんどのメソポーラス材料は非導電性であり、一般的に使用されるコーティングの前処理方法 (Pt または Au を使用) によりナノスケールの細孔が塞がれ、微細構造の特性
もっと見る多孔質吸着剤は、その独特な多孔質構造と特性により、環境浄化、エネルギー貯蔵、触媒変換の分野で重要な役割を果たしています。多孔質吸着剤は通常、比表面積が高く、細孔分布が豊富なため、ガスまたは液体中の分子と効果的に相互作用できます。静的ガス吸着法を使用してBETや細孔分布などのパラメータを正確に特性評価すると、多孔質吸着剤の特性と吸着性能をより深く理解するのに役立ちます。 多孔質吸着剤のBETと細孔分布 多孔質吸着剤は、比表面積が大きく、細孔構造に富んだ材料で、物理的または化学的吸着により気体や液体中の分子を捕捉・固定することができます。無機多孔質吸着剤(活性炭、シリカゲルなど)、有機高分子吸着剤(イオン交換樹脂など)、配位高分子(MOFなど)、複合多孔質吸着剤など、多くの種類があります。 多孔質吸着剤の物理的特性を十分に理解することは、性能を最適化し、応用分野を拡大するために不可欠です。多孔質吸着剤業界におけるBET 表面積および多孔度測定分析装置の応用分野は、主に品質管理、新材料の研究開発、分離プロセスの最適化などです。比表面積と細孔分布を正確にテストすることで、多孔質吸着剤の性能をターゲットを絞って改善し、特定のアプリケーションのニーズを満たし、ターゲット分子の選択吸着を向上させることができます。 要約すると、ガス吸着特性評価を通じて多孔質吸着剤の比表面積と細孔分布を分析することは、吸着容量、選択性、効率を評価するのに有益であり、新しい高効率吸着剤の開発を促進する上で大きな意義があります。 MOF材料のガス吸着特性の評価 金属有機構造体材料(MOF)は、その高い多孔性、大きな比表面積、調整可能な構造、容易な機能化により、多くの注目を集めている新しいタイプの吸着材料となっています。官能基の修飾と細孔サイズの調整の相乗的な制御により、MOF材料のCO2捕捉および分離性能はある程度向上します。 UiO-66 は広く使用されている MOF 吸着剤で、ガス吸着、触媒反応、分子分離などの分野でよく使用されます。以下は、CIQTEK V -3220&3210 BET 表面積および多孔度測定装置を使用した UiO-66 材料の特性評価の事例です。 As shown on the left side of Figure 1, the specific surface area of UiO-66 is 1253.41 m2/g. A high specific surface area can provide more active sites, which is beneficial to improving its adsorption performance. It can be seen from the N2-BET Isotherm Linear Plot ( (in Figure 1) that the adsorption amount has a sharp upward trend in the low partial pressure area (P/P0<0.1), indicating that there is a certain amount of microporous structure in the material, reaching a certain relative pressure. A plateau appears in the final adsorption, and as the pressure increases, the adsorption isotherm continues to rise until adsorption saturation. From the SF-Pore Distribution (Right in Figure 1), it can be concluded that the most probable pore diameter of this sample is 0.56 nm. By designing and regulating the specific surface area and pore structure of MOFs materials, the adsorption selectivity and separation effect can be further improved. In addition to surface structure characterization (BET surface area, Pore Distribution, Pore Volume, etc.), gas adsorption techniques can be used to evaluate the storage capacity of porous adsorbents for various gases, such as CO2, CH4 and H2 etc. under applied pressure and application temperature conditions. The CIQTEK H-2210&2420 High Temperature Hydrogen Storage Gas Adsorption Analyzer can be used to detect the adsorption and separation capabilities of materials for H2, CO2, N2, O2, CH4 and other gases under different temperatures and pressure environments. It can effectively characterize key adsorption and desorption gas properties such as material adsorption and desorption characteristics, amount and selectivity. As shown in Figure 2, in order to study the adsorption performance of different materials on CO2 gas, the adsorption of high-pressure CO2 by two MOFs materials was tested at 25°C. The adsorption capacity of CO2 by the...
もっと見る走査型電子顕微鏡は、一般的に使用される顕微鏡分析ツールとして、あらゆる種類の金属破壊、破壊タイプの決定、形態解析、故障解析およびその他の研究を観察できます。 金属骨折とは何ですか? 金属が外力によって破壊されると、破壊部位に 2 つの一致する部分が残り、これを「破壊」と呼びます。この骨折の形状と外観には、骨折プロセスに関する多くの重要な情報が含まれています。 破壊の形態を観察・研究することで、原因、性質、態様、メカニズムなどを解析することができ、破壊時の応力状態や亀裂の拡大速度などの詳細を把握することができます。骨折は「シーン」のように、骨折発生の全プロセスを保持します。したがって、金属破壊問題の研究にとって、破壊の観察と解析は非常に重要なステップおよび手段です。走査型電子顕微鏡は被写界深度が深く分解能が高いという利点があり、破壊解析の分野で広く使用されています。 金属破壊解析における走査型電子顕微鏡の応用 金属破壊の破壊にはさまざまな形態があります。破壊前の変形の程度によって分類すると、脆性破壊、延性破壊、脆性延性混合破壊に分類されます。さまざまな破壊形態には特徴的な顕微鏡形態があり、これを SEM で特徴付けることができるため、研究者は破壊解析を迅速に実行できます。 延性破壊 延性破壊は、部材が大きく変形した後に発生する破壊であり、主に大きな巨塑性変形を特徴とします。巨視的形態はカップアンドコーン破壊または純粋せん断破壊であり、破面は繊維状で強固な巣からなる。図 1 に示すように、その破面は顕微鏡的に次のような特徴があります。破面は、通常は強靱窩と呼ばれる、多数の小さなワイングラスの形をした微多孔質のピットで構成されています。靱性窩とは、微小空隙により生成される微小領域の材料が塑性変形した後に破面に残り、核生成・成長・凝集を経て、最終的に相互結合して破壊に至る痕跡です。 図1 金属延性破壊破壊/10kV/インレンズ 脆性破壊 脆性破壊とは、大きな変形を伴わない部材の破壊です。破断時の材料の塑性変形が少ない。巨視的には結晶質であるが、微視的には結晶に沿った破壊、崩壊破壊、または準崩壊破壊を含む。図 2 に示すように、金属の脆性と延性の混合破壊が示されており、延性破壊領域では、独特の靱性巣状の特徴が観察されます。脆性破壊領域では、結晶沿い脆性破壊に属し、破壊経路が異なる方位を持
もっと見る5A モレキュラーシーブは、立方格子構造を持つカルシウム型アルミノケイ酸塩の一種で、CaA 型ゼオライトとも呼ばれます。5A モレキュラーシーブは細孔構造と優れた選択吸着性を備えており、n-異性化アルカンの分離、酸素と窒素の分離、天然ガス、アンモニア分解ガス、その他の工業用ガスの乾燥などに広く使用されています。液体。5A モレキュラーシーブの有効細孔径は 0.5 nm で、細孔分布の測定は一般に物理吸着装置を使用したガス吸着によって特徴付けられます。5A モレキュラーシーブの有効細孔径は約 0.5 nm で、その細孔径分布は一般に物理吸着装置を使用したガス吸着によって特徴付けられます。 5A モレキュラーシーブの比表面積と細孔径の分布は、CIQTEK EASY- V シリーズの比表面積と細孔径分析装置によって特性評価されました。 試験前に、サンプルを真空下 300 ℃で6 時間加熱して脱気しました。図1に示すように、多点BET方程式によりサンプルの比表面積は776.53 m 2 /gと計算され、サンプルの微孔面積は672.04 m 2 /gとして得られ、外表面tプロット法による面積は104.49m2/g、微孔質の体積は0.254cm3/gであり、このモレキュラーシーブの微孔質面積が約86.5%を占めることが示された。さらに、この 5A モレキュラーシーブの N 2 吸脱着等温線プロット(図 2 左)を解析すると、相対圧力が 0.5 の場合、相対圧力の増加に伴って吸着量が急激に増加することが吸着等温線で示されていることがわかります。が小さく、微細孔の充填が起こり、特定の値に達すると曲線が比較的平坦になります。これは、サンプルに微細孔が豊富であることを示唆しています。SF モデルを使用した微小孔の細孔サイズ分布計算 (図 2、右パネル) では、0.48 nm での集中した微小孔の細孔サイズ分布が得られ、これは 5A モレキュラーシーブの細孔サイズと一致します。 図1 5Aモレキュラーシーブの比表面積試験結果(左)とt-Plot結果(右) 図 2 5A モレキュラーシーブサンプルの N 2吸脱着等温線 (左) と SF 細孔径分布プロット (右) CIQTEK 自動 BET 表面積およびポロシメトリー アナライザー | EASY-V 3440 EASY-V 3440 は、CIQTEK が独自に開発した静的容積法を用いた BET 比表面積・細孔径分析装置です 。 ▪ 比表面積試験、範囲 0.0005 (m 2 /g) 以上。 ▪ 細孔サイズ分析: 0.35 nm ~ 2 nm (微細孔)、微細孔サイズ分布分析。2 nm ~ 500 nm (メソ細孔またはマクロ細孔)。 ▪ 4 つの分析ステーション、4 つのサンプルの同時検
もっと見る金属有機骨格 (MOF) のサブクラスとしてのゼオライト イミダゾリウム骨格 (ZIF) 材料は、無機ゼオライトの高い安定性と、MOF 材料の高い比表面積、高い気孔率、および調整可能な細孔サイズを組み合わせており、さまざまな用途に適用できます。したがって、ZIF とその誘導体は、触媒作用、吸着と分離、電気化学、バイオセンサー、生物医学、および応用の見通しが良好なその他の分野での使用に大きな可能性を秘めています。 以下は、CIQTEK EASY- V シリーズ比表面積および細孔径分析装置を使用した ZIF モレキュラーシーブの特性評価のケーススタディです。図3左に示すように、このZIFモレキュラーシーブの比表面積は857.63m 2 /gです。この材料は反応性物質の拡散に有利な大きな比表面積を持っています。N 2の吸着および脱着等温線 (図 3、右) から、低分圧領域 (P/P 0 < 0.1)で吸着が急激に増加していることがわかります。これは充填に起因すると考えられます。これは、材料中に一定量の微小孔構造が存在することを示しており、約 0.40 ~ 0.99 の P/P 0の範囲内にヒステリシス ループがあり、この ZIF に豊富なメソ多孔構造があることを示唆しています。モレキュラーシーブ。SF 細孔サイズ分布グラフ (図 4、左) は、このサンプルの最も利用可能な細孔サイズが 0.56 nm であることを示しています。この ZIF モレキュラーシーブの総細孔容積は 0.97 cm 3 /g、微孔容積は 0.64 cm 3 /g で、66% が細孔であり、微孔構造によりサンプルの比表面積が大幅に増加しますが、モレキュラーシーブは細孔径が小さいため、特定の条件下では触媒活性が制限されます。ただし、特定の条件下では、細孔径が小さいと触媒反応の拡散速度が制限され、モレキュラーシーブ触媒の性能が制限されますが、メソポーラス構造は明らかにマイクロポーラス構造のこの欠陥を補うことができるため、構造マイクロポーラスとメソポーラスの組み合わせにより、単一細孔を備えた従来のモレキュラーシーブの物質移動能力の制限の問題を効果的に解決できます。 図 1 ZIF モレキュラーシーブの比表面積試験結果 (左) と N 2吸脱着等温線 (右) 図2 ZIFモレキュラーシーブのSF-細孔径分布(左)とNLDFT-細孔径分布(右)
もっと見る走査型電子顕微鏡による銅箔の形態の特性評価は、研究者や開発者が銅箔の準備プロセスと性能を最適化および改善して、高性能リチウムイオン電池の既存および将来の品質要件をさらに満たすのに役立ちます。 幅広い銅用途 銅金属は、その延性、高導電性、加工の容易さ、低価格のため、リチウムイオン電池やプリント基板に広く使用されています。 銅箔は製造方法によりカレンダー銅箔と電解銅箔に分類されます。 カレンダー加工された銅箔は、銅のブロックを繰り返し圧延して作られており、高純度、低粗さ、高い機械的特性を備えていますが、コストが高くなります。一方、電解銅箔は低コストという利点があり、現在市場で主流の銅箔製品となっています。 電解銅箔の具体的なプロセスは、(1)銅の溶解:原料の銅を溶解して硫酸・硫酸銅電解液を形成し、複数の濾過により不純物を除去して電解液の純度を高めます。 (2) 生箔の準備: 通常、研磨された純チタンロールを陰極として使用し、電解液中の銅イオンの電着によって陰極の表面に還元され、一定の厚さの銅層を形成します。 (3)表面処理:生箔を陰極ロールから剥がし、後処理を経て完成した電解銅箔を得ることができる。 図1 電解銅箔の製造工程 リチウムイオン電池の銅金属 リチウムイオン電池は主に活物質(正極材料、負極材料)、隔膜、電解質、導電性集電体で構成されています。 銅はプラスの電位が高く、高電位では酸化しやすいため、リチウムイオン電池の負極集電体として銅箔がよく使われます。銅箔の引張強さ、伸びなどの特性は、リチウムイオン電池の性能に直接影響します。現在、リチウムイオン電池は「軽薄」を主軸に開発が進んでおり、電解銅箔の性能も極薄、高引張強さ、高伸びなど、より高い要求が求められています。電解銅箔プロセスを効果的に改善して銅箔の機械的特性を向上させる方法は、将来の銅箔の主な研究方向です。 箔製造プロセスにおける適切な添加剤の配合は、電解銅箔の性能を調整する最も効果的な手段であり、電解銅箔の表面形態および物性に及ぼす添加剤の影響に関する定性的および定量的研究は、学者の間で研究のホットスポットとなっています。国内外で。材料科学では、微細構造によって機械的特性が決まります。走査型電子顕微鏡を使用して表面の微細形態や微細構造の変化を特徴付けることは、研究者が微細構造と機械的特性の関係を確立するのに役立ちます。 走査型電子
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