تتميز المواد الخزفية بسلسلة من الخصائص مثل نقطة الانصهار العالية، والصلابة العالية، ومقاومة التآكل العالية، ومقاومة الأكسدة، وتستخدم على نطاق واسع في مختلف مجالات الاقتصاد الوطني مثل صناعة الإلكترونيات، وصناعة السيارات، والمنسوجات، والصناعات الكيماوية، والفضاء. . تعتمد الخواص الفيزيائية للمواد الخزفية إلى حد كبير على بنيتها المجهرية، وهو مجال تطبيق مهم لـ SEM.
ما هي السيراميك؟
المواد الخزفية هي فئة من المواد غير العضوية غير المعدنية المصنوعة من مركبات طبيعية أو صناعية من خلال التشكيل والتلبيد بدرجة حرارة عالية ويمكن تقسيمها إلى مواد خزفية عامة ومواد خزفية خاصة.
يمكن تصنيف المواد الخزفية الخاصة وفقًا للتركيب الكيميائي: سيراميك الأكسيد، وسيراميك النتريد، وسيراميك الكربيد، وسيراميك البوريد، وسيراميك السيليكيد، وما إلى ذلك؛ وفقا لخصائصها وتطبيقاتها يمكن تقسيمها إلى السيراميك الهيكلي والسيراميك الوظيفي.
الشكل 1: التشكل المجهري لسيراميك نيتريد البورون
يساعد SEM على دراسة خصائص المواد الخزفية
مع التطور المستمر للمجتمع والعلوم والتكنولوجيا، تزايدت متطلبات الناس للمواد، الأمر الذي يتطلب فهمًا أعمق للخصائص الفيزيائية والكيميائية المختلفة للسيراميك. تعتمد الخصائص الفيزيائية للمواد الخزفية إلى حد كبير على بنيتها المجهرية [1]، وتُستخدم صور SEM على نطاق واسع في المواد الخزفية ومجالات البحث الأخرى بسبب دقتها العالية ونطاق التكبير الواسع القابل للتعديل والتصوير المجسم. يمكن استخدام المجهر الإلكتروني لمسح الانبعاثات الميدانية CIQTEK SEM5000 لمراقبة البنية المجهرية للمواد الخزفية والمنتجات ذات الصلة بسهولة، وبالإضافة إلى ذلك، يمكن استخدام مطياف طاقة الأشعة السينية لتحديد التركيب العنصري للمواد بسرعة.
تطبيق SEM في دراسة السيراميك الإلكتروني
أكبر سوق للاستخدام النهائي لصناعة السيراميك الخاصة هي صناعة الإلكترونيات، حيث يستخدم تيتانات الباريوم (BaTiO3) على نطاق واسع في المكثفات الخزفية متعددة الطبقات (MLCC)، والثرمستورات (PTC)، وغيرها من الأجهزة الإلكترونية. المكونات بسبب ثابت العزل الكهربائي العالي، وخصائصها الكهرضغطية والكهرضغطية الممتازة، ومقاومة الجهد وخصائص العزل [2]. مع التطور السريع لصناعة المعلومات الإلكترونية، يتزايد الطلب على تيتانات الباريوم، وأصبحت المكونات الإلكترونية أصغر حجما وأكثر تصغيرا، الأمر الذي يطرح أيضا متطلبات أعلى على تيتانات الباريوم.
غالبًا ما ينظم الباحثون الخصائص عن طريق تغيير درجة حرارة التلبيد، والغلاف الجوي، والمنشطات، وعمليات التحضير الأخرى. ومع ذلك، فإن الجوهر هو أن التغييرات في عملية التحضير تسبب تغييرات في البنية المجهرية للمادة وبالتالي في خصائصها. أظهرت الدراسات أن خصائص العزل الكهربائي العازل لتيتانات الباريوم ترتبط ارتباطًا وثيقًا بالبنية المجهرية للمادة، مثل المسامية وحجم الحبوب [3]. يمكن وصف مورفولوجيا الجسيمات، وتوحيد حجم الجسيمات، وحجم الحبوب لمساحيق سيراميك تيتانات الباريوم بواسطة المجهر الإلكتروني لمسح الانبعاثات الميدانية SEM5000 كما هو موضح في الشكل 2.
تعتبر نتائج توصيف البنية المجهرية بمثابة أدلة مهمة لاختيار طرق التلبيد بالإضافة إلى معلمات العملية. بالإضافة إلى ذلك، تساعد دراسة البنية المجهرية للمواد بواسطة SEM على فهم العلاقة بين البنية المجهرية والخصائص.
الشكل 2: التشكل المجهري لمسحوق سيراميك تيتانات الباريوم
تيتانات الباريوم السترونتيوم (BaxSr1-xTiO3) هي أيضًا مادة خزفية إلكترونية مهمة، وهي عبارة عن محلول صلب يتكون من تيتانات السترونتيوم وتيتانات الباريوم. بالمقارنة مع تيتانات الباريوم، فهو يحتوي على ثابت عازل أعلى، وفقدان عازل أقل، وقوة انهيار أعلى، ونقطة انتقال طورية قابلة للتعديل مع التركيب، وقد تمت دراسته على نطاق واسع واستخدامه في الأجهزة الإلكترونية من قبل عدد كبير من العلماء. [4] حاليًا، غالبًا ما يستخدم الباحثون طرقًا مثل ضبط نسبة Sr/Ba وعناصر المنشطات لتحقيق أداء أفضل. ومع ذلك، لا يزال من الأساسي تعديل خصائص المواد عن طريق تغيير البنية المجهرية للمادة. يوضح الشكل 3 صورة الإلكترون المتناثرة من تيتانات السترونتيوم الباريوم الملبدة التي تم اختبارها بواسطة المجهر الإلكتروني لمسح الانبعاث الميداني SEM5000، والتي يمكن استخدامها لتوصيف التجانس التركيبي للمادة عند التكبير المنخفض، في حين أن صورة الإلكترون المتناثرة عند التكبير العالي لها أيضًا تأثير معين البطانة المورفولوجية.
الشكل 3: التشكل المجهري لمنتجات تيتانات الباريوم السترونتيوم الملبدة
تعد المواد الخزفية والمواد المعدنية ومواد البوليمر هي المواد الثلاثة الأكثر استخدامًا في مجتمع اليوم. مع التطور المستمر للعلوم والتكنولوجيا والاقتصاد الاجتماعي، سيطرح المستقبل متطلبات أكثر تطلبًا على أداء المواد الخزفية. إن استخدام SEM لتوصيف البنية المجهرية للمواد الخزفية سيساعد على تحسين تكنولوجيا تحضير المواد الخزفية نحو أداء أعلى.
CIQTEK المجهر الإلكتروني لمسح الانبعاثات الميدانية SEM5000
SEM5000 عبارة عن مجهر إلكتروني لمسح انبعاث المجال عالي الدقة وغني بالميزات، مع تصميم أسطواني متقدم، وتباطؤ داخل الأسطوانة، وتصميم موضوعي مغناطيسي منخفض الانحراف غير قابل للتسرب، لتحقيق تصوير عالي الدقة بجهد منخفض، يمكن تطبيقه للعينات المغناطيسية يتمتع SEM5000 بملاحة بصرية، ووظائف تلقائية مثالية، وتفاعل جيد التصميم بين الإنسان والآلة، وتشغيل محسّن، وعملية استخدام. بغض النظر عما إذا كان المشغل يتمتع بخبرة واسعة أم لا، يمكنك البدء بسرعة في مهمة التصوير الفوتوغرافي عالي الدقة.
عالية الأداء والعالمية خيوط التنغستن SEM المجهر يعد مجهر CIQTEK SEM3200 SEM مجهرًا إلكترونيًا ممتازًا لمسح خيوط التنغستن (SEM) للأغراض العامة مع إمكانات شاملة متميزة. ويضمن هيكل المسدس الإلكتروني الفريد ثنائي الأنود دقة عالية ويحسن نسبة إشارة الصورة إلى الضوضاء عند جهد كهربائي منخفض. علاوة على ذلك، فهو يقدم مجموعة واسعة من الملحقات الاختيارية، مما يجعل SEM3200 أداة تحليلية متعددة الاستخدامات ذات قابلية استهلاك ممتازة.
يتعلم أكثرالمجهر الإلكتروني الماسح بالانبعاث الميداني التحليلي (FESEM) ذو الشعاع الكبير I CIQTEK SEM4000Pro هو نموذج تحليلي لـ FE-SEM، مزود بمسدس شوتكي الإلكتروني عالي السطوع وطويل العمر. يوفر تصميم العدسة الكهرومغناطيسية ثلاثي المراحل مزايا كبيرة في التطبيقات التحليلية مثل EDS / EDX، وEBSD، وWDS، والمزيد. إنه يأتي قياسيًا مع وضع فراغ منخفض وكاشف إلكترون ثانوي منخفض الفراغ عالي الأداء، بالإضافة إلى كاشف إلكترون منتثر خلفي قابل للسحب، مما يفيد في مراقبة العينات سيئة التوصيل أو غير موصلة.
يتعلم أكثرCIQTEK SEM5000 هو مجهر إلكتروني لمسح الانبعاثات الميدانية يتمتع بقدرة تصوير وتحليل عالية الدقة، مدعوم بوظائف وفيرة، ويستفيد من تصميم عمود البصريات الإلكترونية المتقدم، مع تقنية نفق شعاع الإلكترون عالي الضغط (SuperTunnel)، وانحراف منخفض، وعدم الغمر عدسة موضوعية، تحقق تصويرًا عالي الدقة بجهد منخفض، ويمكن أيضًا تحليل العينة المغناطيسية. من خلال التنقل البصري، والوظائف الآلية، وواجهة المستخدم التفاعلية بين الإنسان والكمبيوتر المصممة بعناية، وعملية التشغيل والاستخدام المُحسّنة، بغض النظر عما إذا كنت خبيرًا أم لا، يمكنك البدء بسرعة وإكمال أعمال التصوير والتحليل عالية الدقة.
يتعلم أكثرفائق الدقة عالية الدقة ، المسح المجهري للانبعاثات الإلكترونية (FESEM)ال CIQTEK SEM5000X هو دقة عالية للغاية FESEM مع تصميم العمود البصريات الإلكترون المحسنة ، مما يقلل من الانحرافات الإجمالية بنسبة 30 ٪ ، لتحقيق دقة عالية للغاية قدرها 0.6 نانومتر@15 كيلو فولت و 1.0 نانومتر@1 كيلو فولت إن الدقة والاستقرار العالية تجعلها مفيدة في أبحاث المواد النانوية المتقدمة ، بالإضافة إلى تطوير وتصنيع رقائق IC أشباه الموصلات عالية التقنية.
يتعلم أكثردقة عالية في ظل الإثارة المنخفضة CIQTEK SEM5000Pro هو مجهر إلكتروني لمسح الانبعاثات الميدانية (FE-SEM) من شوتكي متخصص في الدقة العالية حتى في ظل جهد الإثارة المنخفض. إن استخدام تقنية البصريات الإلكترونية المتقدمة "Super-Tunnel" يسهل مسار شعاع خالي من التقاطع مع تصميم عدسة مركبة كهرومغناطيسية كهروستاتيكية. تقلل هذه التطورات من تأثير الشحن المكاني، وتقلل من انحرافات العدسة، وتعزز دقة التصوير عند الجهد المنخفض، وتحقق دقة تبلغ 1.2 نانومتر عند 1 كيلو فولت، مما يسمح بالمراقبة المباشرة للعينات غير الموصلة أو شبه الموصلة، مما يقلل العينة بشكل فعال أضرار الإشعاع.
يتعلم أكثرمجهر إلكتروني ماسح عالي السرعة للتصوير على نطاق واسع للحجم الكبير للعينات CIQTEK HEM6000 مرافق تقنيات مثل المسدس الإلكتروني ذو الشعاع الكبير عالي السطوع، ونظام انحراف شعاع الإلكترون عالي السرعة، وتباطؤ مرحلة العينة عالية الجهد، والمحور البصري الديناميكي، والعدسة الموضوعية الكهرومغناطيسية والكهروستاتيكية المغمورة لتحقيق الحصول على صور عالية السرعة مع ضمان دقة النانو. تم تصميم عملية التشغيل الآلي لتطبيقات مثل سير عمل التصوير عالي الدقة لمساحة كبيرة أكثر كفاءة وذكاءً. يمكن أن تصل سرعة التصوير إلى أكثر من 5 مرات أسرع من المجهر الإلكتروني التقليدي الماسح للانبعاثات الميدانية (FESEM).
يتعلم أكثرالجيل القادم من المجهر الإلكتروني لخيوط التنغستن يشتمل CIQTEK SEM3300 المجهر الإلكتروني الماسح (SEM) على تقنيات مثل البصريات الإلكترونية "Super-Tunnel"، وكاشفات الإلكترون الداخلية، والعدسات الموضوعية المركبة الكهروستاتيكية والكهرومغناطيسية. من خلال تطبيق هذه التقنيات في مجهر خيوط التنغستن، يتم تجاوز الحد الأقصى للدقة طويل الأمد لمثل هذا المجهر، مما يمكّن SEM من خيوط التنغستن من أداء مهام تحليل الجهد المنخفض التي لم يكن من الممكن تحقيقها في السابق إلا باستخدام SEM للانبعاث الميداني.
يتعلم أكثرمستقرة ومتعددة الاستخدامات ومرنة وفعالة يعد CIQTEK SEM4000X مجهرًا إلكترونيًا مستقرًا ومتعدد الاستخدامات ومرنًا وفعالًا لمسح الانبعاثات الميدانية (FE-SEM) . إنه يحقق دقة تبلغ 1.9nm@1.0kV، ويتعامل بسهولة مع تحديات التصوير عالي الدقة لأنواع مختلفة من العينات. يمكن ترقيته باستخدام وضع تباطؤ الشعاع الفائق لتعزيز دقة الجهد المنخفض بشكل أكبر. يستخدم المجهر تقنية كاشفات متعددة، مع كاشف إلكترون داخل العمود (UD) قادر على اكتشاف إشارات SE وBSE مع توفير أداء عالي الدقة. يشتمل كاشف الإلكترون المثبت على الحجرة (LD) على وامض كريستالي وأنابيب مضاعفة ضوئية، مما يوفر حساسية وكفاءة أعلى، مما يؤدي إلى الحصول على صور مجسمة بجودة ممتازة. واجهة المستخدم الرسومية سهلة الاستخدام، وتتميز بوظائف التشغيل الآلي مثل السطوع والتباين التلقائي، والتركيز التلقائي، والوصمة التلقائية، والمحاذاة التلقائية، مما يسمح بالتقاط صور فائقة الدقة بسرعة.
يتعلم أكثر120 كيلو فولت المجهر الإلكتروني لنقل الانبعاثات الميدانية (TEM) 1. مساحات العمل المقسمة: يقوم المستخدمون بتشغيل TEM في غرفة مقسمة مع الراحة مما يقلل من التداخل البيئي مع TEM. 2. كفاءة تشغيلية عالية: يدمج البرنامج المخصص عمليات مؤتمتة للغاية، مما يسمح بتفاعل TEM فعال مع المراقبة في الوقت الفعلي. 3. تجربة تشغيلية مطورة: مجهزة بمسدس إلكتروني ذو انبعاث ميداني مع نظام آلي للغاية. 4. قابلية توسعة عالية: توجد واجهات كافية مخصصة للمستخدمين للترقية إلى تكوين أعلى، والذي يلبي متطلبات التطبيقات المتنوعة.
يتعلم أكثرالمجهر الإلكتروني الماسح بالانبعاث الميداني (FE-SEM) مع أعمدة الشعاع الأيوني المركز (FIB) يحتوي CIQTEK DB550 على المجهر الإلكتروني لمسح الشعاع الأيوني المركّز (FIB-SEM) على عمود شعاع أيوني مركّز لتحليل النانو وإعداد العينات. إنه يستخدم تقنية البصريات الإلكترونية "النفق الفائق"، وانحراف منخفض وتصميم موضوعي غير مغناطيسي، وله ميزة "الجهد المنخفض والدقة العالية" لضمان قدراته التحليلية النانوية. تسهل الأعمدة الأيونية مصدر أيون المعدن السائل Ga+ مع حزم أيونية عالية الجودة ومستقرة للغاية لضمان قدرات التصنيع النانوي. DB550 عبارة عن محطة عمل متكاملة لتحليل وتصنيع النانو مع معالج نانو متكامل ونظام حقن الغاز وبرنامج واجهة المستخدم الرسومية سهل الاستخدام.
يتعلم أكثر