يتعلم أكثر
ترك رسالة
يُقدِّم
التطبيقات
CIQTEK SEM Study Shows Raised-Ring Electrodes Improve Aluminum Alloy Spot Welding and Electrode Life
CIQTEK SEM Study Shows Raised-Ring Electrodes Improve Aluminum Alloy Spot Welding and Electrode Life
Aluminum alloys, prized for their exceptional strength-to-weight ratio, are ideal materials for automotive lightweighting. Resistance spot welding (RSW) remains the mainstream joining method for automotive body manufacturing. However, the high thermal and electrical conductivity of aluminum, combined with its surface oxide layer, requires welding currents far exceeding those used for steel. This accelerates copper electrode wear, leading to unstable weld quality, frequent electrode maintenance, and increased production costs. Extending electrode life while ensuring weld quality has become a critical technological bottleneck in the industry.   To address this challenge, Dr. Yang Shanglu's team at Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics conducted an in-depth study using the CIQTEK FESEM SEM5000. They innovatively designed a raised-ring electrode and systematically investigated the effect of ring number (0–4) on electrode morphology, revealing the intrinsic relationship between ring count, crystal defects in the weld nugget, and current distribution. Their results show that increasing the number of raised rings optimizes current distribution, improves thermal input efficiency, enlarges the weld nugget, and significantly extends electrode lifespan. Notably, the raised rings enhance oxide layer penetration, improving current flow while reducing pitting corrosion. This innovative electrode design provides a new technical approach for mitigating electrode wear and lays a theoretical and practical foundation for broader application of aluminum alloy RSW in the automotive industry. The study is published in the Journal of Materials Processing Tech. under the title “Investigating the Influence of Electrode Surface Morphology on Aluminum Alloy Resistance Spot Welding.” Raised-Ring Electrode Design Breakthrough Facing the electrode wear challenge, the team approached the problem from electrode morphology. They machined 0 to 4 concentric raised rings on the end face of conventional spherical electrodes, forming a novel Newton Ring electrode (NTR).   Figure 1. Surface morphology and cross-sectional profile of the electrodes used in the experiment   SEM Analysis Reveals Crystal Defects and Performance Enhancement How do raised rings influence welding performance? Using the CIQTEK FESEM SEM5000 and EBSD techniques, the team characterized the microstructure of weld nuggets in detail. They found that the raised rings pierce the aluminum oxide layer during welding, optimizing current distribution, influencing heat input, and promoting nugget growth. More importantly, the mechanical interaction between raised rings and molten metal significantly increases the density of crystal defects, such as geometrically necessary dislocations (GNDs) and low-angle grain boundaries (LAGBs), within the weld nugget. Optimal performance was observed with three raised rings (NTR3).   Figure 2. EBSD analysis of weld nugget microstruct...
يتيح المجهر الإلكتروني الماسح من CIQTEK إجراء أبحاث رائدة في مجال بطاريات الحالة الصلبة بواسطة Tsinghua SIGS، نُشرت في مجلة Nature
يتيح المجهر الإلكتروني الماسح من CIQTEK إجراء أبحاث رائدة في مجال بطاريات الحالة الصلبة بواسطة Tsinghua SIGS، نُشرت في مجلة Nature
تُعتبر بطاريات الليثيوم المعدنية ذات الحالة الصلبة (SSLM) على نطاق واسع مصدرًا للطاقة من الجيل التالي للمركبات الكهربائية وتخزين الطاقة على نطاق واسع، حيث توفر كثافة طاقة عالية وسلامة ممتازة. ومع ذلك، ظل تسويقها محدودًا لفترة طويلة بسبب انخفاض الموصلية الأيونية للإلكتروليتات الصلبة وضعف استقرار الواجهة بين الأقطاب الكهربائية والإلكتروليتات. وعلى الرغم من التقدم الكبير في تحسين الموصلية الأيونية، إلا أن فشل الواجهة عند التشغيل بكثافة تيار عالية أو درجات حرارة منخفضة لا يزال يُمثل عائقًا رئيسيًا. اقترح فريق بحثي بقيادة البروفيسور فييو كانغ، والبروفيسور يانبينغ هي، والبروفيسور المساعد وي لو، والبروفيسور المساعد تينغ تشنغ هو من معهد أبحاث المواد، بكلية تسينغهوا شنتشن الدولية للدراسات العليا (SIGS)، بالتعاون مع البروفيسور كوان هونغ يانغ من جامعة تيانجين، مفهوم تصميم جديد لواجهة إلكتروليت صلبة مطاوعة (SEI) لمواجهة هذا التحدي. دراستهم، بعنوان "واجهة إلكتروليت صلبة مطاوعة للبطاريات ذات الحالة الصلبة" ، تم نشره مؤخرًا في طبيعة . يتيح CIQTEK FE-SEM توصيف الواجهة عالية الدقة في هذه الدراسة، استخدم فريق البحث مجهر مسح إلكتروني انبعاثي ميداني من CIQTEK ( SEM4000X ) ل التوصيف الدقيق للبنية واجهة المواد الصلبة-الصلبة. يوفر جهاز FE-SEM من CIQTEK تصوير عالي الدقة وتباين سطحي ممتاز ، مما يتيح للباحثين مراقبة تطور الشكل وسلامة الواجهة بدقة أثناء الدورة الكهروكيميائية. دكتايل SEI: مسار جديد يتجاوز "القوة فقط" نموذج على الرغم من صلابة مواد SEI التقليدية الغنية بالمواد غير العضوية، إلا أنها تميل إلى التعرض لكسر هش أثناء الدورة، مما يؤدي إلى نمو شجيرات الليثيوم وضعف حركية السطح البيني. وقد ابتعد فريق جامعة تسينغهوا عن نموذج "القوة فقط" من خلال التركيز على "الليونة" كمعيار تصميم رئيسي لمواد SEI. وباستخدام نسبة بوغ (B/G ≥ 1.75) كمؤشر على الليونة والفحص بمساعدة الذكاء الاصطناعي، حددوا كبريتيد الفضة (Ag₂S) وفلوريد الفضة (AgF) كمكونات غير عضوية واعدة تتميز بقابلية تشوه فائقة وحواجز انتشار منخفضة لأيونات الليثيوم. بناءً على هذا المفهوم، طوّر الباحثون إلكتروليتًا صلبًا مركبًا عضويًا-غير عضوي يحتوي على إضافات AgNO₃ وحشوات Ag/LLZTO (Li₆.₇₅La₃Zr₁.₅Ta₀.₅O₁₂). أثناء تشغيل البطارية، حوّل تفاعل إزاحة في الموقع مكونات SEI الهشة من Li₂S/LiF إلى طبقات Ag₂S/AgF مطاوعة، مُشكّلًا بنية SEI متدرجة "ناعمة من الخارج وقوية من الداخل". يُبدّد هذا التصميم متعدد الطبقات بفعالية إجهاد السطح البيني، ويحافظ على سلامة الهيكل في الظروف القاسية، ويُعزز ترسيب الليثيوم بشكل متجانس. الشكل 1. رسم تخطيطي لفحص المكونات والآلية الوظيفية لـ SEI المطاوع أثناء دورة البطارية ذات الحالة الصلبة. الشكل 2. التحليل البنيوي والتركيبي لـ SEI المطيل الغني بالمواد غير العضوية. أداء كهروكيميائي استثنائي بفضل مادة SEI المطيلة هذه، أظهرت البطاريات ذات الحالة الصلبة استقرارًا كهروكيميائيًا رائعًا: أكثر من 4500 ساعة من الدورة المستقرة عند 15 مللي أمبير سم⁻² و15 مللي أمبير سم⁻² في درجة حرارة الغرفة. أكثر من 7000 ساعة من الدورة المستقرة عند درجة حرارة -30 درجة مئوية تحت 5 مللي أمبير سم⁻². أظهرت الخلايا الكاملة المقترنة بكاثودات LiNi₀.₈Co₀.₁Mn₀.₁O₂ (NCM811) أداءً ممتازًا في درجات الحرارة العالية (20 درجة مئوية) ودرجات الحرارة المنخفضة. الشكل 3. قابلية تشوه بلاستيكية استثنائية واستقرار ميكانيكي لـ SEI المطيل الغني بالمواد غير العض...
كل ما تريد معرفته عن توصيف MOFs
كل ما تريد معرفته عن توصيف MOFs
مُنحت جائزة نوبل في الكيمياء لعام 2025 مؤخرًا إلى سوسومو كيتاغاوا، وريتشارد روبسون، وعمر ياغي تقديرًا "لتطويرهم الأطر المعدنية العضوية (MOFs)". ابتكر الفائزون الثلاثة هياكل جزيئية ذات مساحات داخلية هائلة، تسمح بتدفق الغازات والمركبات الكيميائية الأخرى عبرها. لهذه الهياكل، المعروفة باسم الأطر المعدنية العضوية (MOFs)، تطبيقات تتراوح بين استخراج الماء من هواء الصحراء واحتجاز ثاني أكسيد الكربون، وتخزين الغازات السامة وتحفيز التفاعلات الكيميائية. الأطر المعدنية العضوية (MOFs) هي فئة من المواد البلورية المسامية، تتكون من أيونات أو مجموعات معدنية مرتبطة عبر روابط عضوية (الشكل 1). يمكن تصور بنيتها كشبكة ثلاثية الأبعاد من "عقد معدنية + روابط عضوية"، تجمع بين استقرار المواد غير العضوية ومرونة تصميم الكيمياء العضوية. يتيح هذا التركيب متعدد الاستخدامات للأطر المعدنية العضوية أن تتكون من أي معدن تقريبًا من الجدول الدوري، بالإضافة إلى مجموعة واسعة من الروابط، مثل الكربوكسيلات والإيميدازولات والفوسفونات، مما يتيح تحكمًا دقيقًا في حجم المسام، والقطبية، والبيئة الكيميائية. الشكل 1. مخطط لإطار معدني عضوي منذ ظهور أول أطر عضوية معدنية دائمة المسامية في تسعينيات القرن الماضي، طُوّرت آلاف الأطر الهيكلية، بما في ذلك نماذج كلاسيكية مثل HKUST-1 وMIL-101. تتميز هذه الأطر بمساحات سطحية نوعية فائقة الارتفاع وأحجام مسام، مما يوفر خصائص فريدة لامتصاص الغازات، وتخزين الهيدروجين، والفصل، والتحفيز، وحتى توصيل الأدوية. يمكن لبعض أطر العضوية المعدنية المرنة أن تخضع لتغيرات هيكلية عكسية استجابةً للامتصاص أو درجة الحرارة، مما يُظهر سلوكيات ديناميكية مثل "تأثيرات التنفس". بفضل تنوعها وقابليتها للضبط ووظائفها، أصبحت أطر العضوية المعدنية موضوعًا أساسيًا في أبحاث المواد المسامية، وتوفر أساسًا علميًا متينًا لدراسة أداء الامتزاز وطرق توصيفها. توصيف MOFs تتضمن الخصائص الأساسية للإطارات العضوية المعدنية عادةً أنماط حيود الأشعة السينية للمسحوق (PXRD) لتحديد التبلور ونقاء الطور، ومعادلة امتصاص/امتصاص النيتروجين (N₂) للتحقق من صحة بنية المسام وحساب مساحة السطح الظاهرة. وتشمل التقنيات التكميلية الأخرى المستخدمة بشكل شائع ما يلي: التحليل الوزني الحراري (TGA) :يقوم بتقييم الاستقرار الحراري ويمكنه تقدير حجم المسام في بعض الحالات. اختبارات استقرار المياه :يقوم بتقييم الاستقرار البنيوي في الماء وعبر ظروف الرقم الهيدروجيني المختلفة. المجهر الإلكتروني الماسح (SEM) :يقيس حجم البلورة وشكلها، ويمكن دمجه مع مطيافية الأشعة السينية المشتتة للطاقة (EDS) للتركيب العنصري والتوزيع. مطيافية الرنين المغناطيسي النووي (NMR) : يقوم بتحليل نقاء العينة الإجمالي ويمكنه تحديد نسب الربيطة في MOFs ذات الربيطة المختلطة. مطيافية الانبعاث البصري للبلازما المقترنة بالحث (ICP-OES) :يحدد نقاء العينة ونسب العناصر. مطيافية تحويل فورييه للأشعة تحت الحمراء ذات الانعكاس المنتشر (DRIFTS) :يؤكد وجود أو غياب المجموعات الوظيفية النشطة للأشعة تحت الحمراء في الإطار. حيود الأشعة السينية للبلورة الواحدة (SCXRD) :يوفر معلومات هيكلية دقيقة. فيما يلي لمحة عامة موجزة عن إعداد العينة ونقاط تحليل البيانات الرئيسية لكل طريقة من طرق التوصيف. 1. حيود الأشعة السينية بالمسحوق (PXRD) يحدد PXRD بنية البلورة ونقاء الطور. تُقارن أنماط الحيود التجريبية بأنماط محاكاة من بيانات XRD لبلورة واحدة للتأكد من نقاء الطور. تُقاس العينات عادةً كمساحيق مضغوطة في كري...
كشفت مجهر SEM من CIQTEK عن كرات نانوية من النحاس والكربون للتغلب على تعطيل المحفز في معالجة مياه الصرف الصحي
كشفت مجهر SEM من CIQTEK عن كرات نانوية من النحاس والكربون للتغلب على تعطيل المحفز في معالجة مياه الصرف الصحي
مع تسارع وتيرة التصنيع والنمو المستمر لانبعاثات الملوثات، تُشكل مياه الصرف الصحي العضوية تهديدًا خطيرًا للنظم البيئية وصحة الإنسان. تشير الإحصاءات إلى أن استهلاك الطاقة من معالجة مياه الصرف الصناعي يُمثل 28% من إجمالي استخدام الطاقة في معالجة المياه عالميًا. ومع ذلك، تعاني تقنية فينتون التقليدية من تعطل المحفز، مما يؤدي إلى انخفاض كفاءة المعالجة. تواجه المحفزات المعدنية في عمليات الأكسدة المتقدمة اختناقات شائعة: لا يُمكن الحفاظ على دورة الأكسدة والاختزال بفعالية، ومسارات نقل الإلكترونات محدودة، وتعتمد طرق التحضير التقليدية على درجات حرارة وضغط مرتفعين، مع إنتاجية تتراوح بين 11% و15% فقط. ولمعالجة هذه التحديات، قام فريق بحثي من جامعة داليان للتكنولوجيا طوروا محفزًا نانويًا من النحاس والكربون عن طريق اقتران السليلوز التجاري بأيونات النحاس بطريقة الاستبدال الجلفاني الكيميائي الرطب. كما طوروا نظام تحلل مبتكرًا يتميز بـ آلية تحفيز ثنائية القناة (مسار جذري + نقل مباشر للإلكترون) وقدرة واسعة على التكيف مع درجة الحموضة. حققت المادة تحللًا للتتراسيكلين بنسبة 65% خلال 5 دقائق (مقارنةً بأقل من 5% في المحفزات التجارية)، مع استخلاص أيونات النحاس بمعدل أقل من 1.25 ملغم/لتر (أقل من المعيار الوطني البالغ 2.0 ملغم/لتر). في مفاعل السرير المعبأ (PTR)، تمت إزالة أكثر من 99% من الملوثات خلال فترة بقاء 20 ثانية فقط. ومن خلال تمكين النشاط التحفيزي المستدام عبر مسار نقل الإلكترون المباشر، تغلب هذا النهج على مشكلة ضعف التكيف البيئي التي طالما عانت منها المحفزات التقليدية. الدراسة بعنوان "التحلل التحفيزي القوي ثنائي القناة الذي يعتمد على الملوثات العضوية عبر مركبات Cu-C مع الحصاد الإلكتروني الاتجاهي وتوليد الأنواع الجذرية الكلاسيكية" ، تم نشره في مجلة الهندسة الكيميائية . تكوين محفز نانوي من النحاس والكربون باستخدام السليلوز التجاري كدعامة، أدرج الفريق أيونات النحاس عبر طريقة استبدال جلفاني كيميائي رطب لبناء مركبات نانوية من النحاس والكربون ذات نشاط تحفيزي ثنائي القناة. كشفت التوصيفات عن تأثيرات فريدة لنقل الإلكترونات في ظل ظروف مختلفة. تصوير المجهر الإلكتروني الماسح ( سيكتيك SEM5000 ) كشف التطور البنيوي الدقيق أظهر السليلوز النقي شبكةً غير منتظمة، والتي تحولت، بعد تكوينها المركب، إلى كرات نحاسية بقطر 10 نانومتر، تتجمع ذاتيًا لتشكل تجمعات هرمية بقطر 100 نانومتر. وقد ضمنت هذه البنية تشتتًا ونقلًا عاليين للإلكترونات. SEM-EDS أكد توزيع العناصر بشكل موحد. كشفت أطياف الأشعة تحت الحمراء بتقنية فورييه (FTIR) عن ذروة Cu₂O عند 682.31 سم⁻¹ نتيجة تفاعلات الأكسدة والاختزال أثناء عملية التخليق. كما دعم وجود مجموعات C=C وC=O وC–H هذه النتائج، في حين لوحظت ذروة قوية لـ-OH عند 3200-3600 سم⁻¹. أشار تحليل XPS إلى أن إشارات Cu₂p صادرة بشكل رئيسي عن Cu₂(OH)₂CO₃ وC₂O، مع إظهار روابط C₂s لـ C=C وC–C، وهو ما يتوافق مع نتائج FTIR. الشكل 1. تحضير وتوصيف المحفز أداء التحلل التحفيزي في عملية تنشيط بيرسلفات (PDS)، أظهر محفز النحاس-الكربون مساري تحلل مزدوجين: إزالة 65% من التتراسيكلين في 5 دقائق (مقابل أقل من 5% في المحفزات التجارية)، مع استخلاص النحاس بتركيز 1.25 ملغم/لتر فقط، وهو أقل من الحد الوطني. أكدت تجارب المقارنة أن التحلل ناتج عن تحفيز غير متجانس. أظهرت دراسات التحسين على نوع المؤكسد، وجرعة المحفز، وجرعة المؤكسد أداءً متفوقًا لمحفز النحاس-الكربون مقارنةً بالعديد من المحفزات القائمة على النحا...
من التصنيع الحيوي إلى الطباعة ثلاثية الأبعاد: CIQTEK SEM يُحدث اختراقات في جامعة نينغبو
من التصنيع الحيوي إلى الطباعة ثلاثية الأبعاد: CIQTEK SEM يُحدث اختراقات في جامعة نينغبو
دفع حدود الطباعة الحيوية مع CIQTEK SEM في معهد الطب الذكي والهندسة الطبية الحيوية بجامعة نينغبو، يُعالج الباحثون التحديات الطبية الواقعية من خلال دمج علوم المواد والأحياء والطب وتكنولوجيا المعلومات والهندسة. وسرعان ما أصبح المعهد مركزًا لابتكارات الرعاية الصحية القابلة للارتداء والرعاية الصحية عن بُعد، والتصوير الطبي المتقدم، والتحليل الذكي، بهدف تحويل الإنجازات المختبرية إلى نتائج سريرية ملموسة. في الآونة الأخيرة، شارك الدكتور لي شاو، نائب العميد التنفيذي للمعهد، أبرز أحداث رحلته البحثية وكيف أحدث تقنيات SEM من CIQTEK وهو يغذي اكتشافات فريقه. CIQTEK SEM في معهد الطب الذكي والهندسة الطبية الحيوية بجامعة نينغبو طباعة المستقبل: من القلوب المصغرة إلى الشبكات الوعائية منذ عام 2016، كان الدكتور شاو رائدًا التصنيع الحيوي والطباعة الحيوية ثلاثية الأبعاد بهدف هندسة أنسجة حية ووظيفية خارج جسم الإنسان. يمتد عمل فريقه من قلوب مصغرة مطبوعة بتقنية ثلاثية الأبعاد إلى هياكل وعائية معقدة، مع تطبيقات في فحص الأدوية، ونمذجة الأمراض، والطب التجديدي. قلب مصغر مطبوع بتقنية ثلاثية الأبعاد بفضل التمويل الذي قدمته مؤسسة العلوم الطبيعية الوطنية في الصين ووكالات البحث المحلية، تمكن مختبره من تحقيق العديد من الإنجازات: استراتيجيات الطباعة الحيوية الذكية :استخدام تأثيرات لف الحبل السائل مع الطباعة الحيوية المحورية لتصنيع الألياف الدقيقة ذات الشكل المتحكم فيه، مما يتيح إنشاء العضويات الوعائية. ألياف خلوية دقيقة قابلة للتجميد :تطوير ألياف دقيقة خلوية موحدة وقابلة للتطوير وقابلة للحفظ بالتبريد من خلال الطباعة الحيوية المحورية، مع إمكانات عالية لزراعة الخلايا ثلاثية الأبعاد، وتصنيع العضويات، وفحص الأدوية، والزراعة. الأحبار الحيوية التضحية :طباعة شبكات مسامية متوسطة الحجم باستخدام أحبار حيوية من الجيلاتين الدقيق، مما يؤدي إلى بناء مسارات غذائية لتوصيل الأكسجين/العناصر الغذائية بشكل فعال. الأنظمة الوعائية المعقدة :إنشاء شبكات وعائية معقدة باستخدام الطباعة الحيوية المحورية مع تحفيز ترسب الخلايا البطانية في الموقع، وحل التحديات في تكوين الأوعية الدموية في الهياكل المعقدة. الأنسجة المتباينة الخواص :إنشاء أنسجة متباينة الخواص باستخدام الأحبار الحيوية الموجهة للقص وطرق الطباعة المسبقة للقص. هياكل ذات كثافة خلوية عالية :اقتراح تقنية طباعة حمام دعم الجسيمات السائلة الأصلية للحبر الحيوي عالي الكثافة الخلوية، وتحقيق أنسجة حيوية نشطة تشبه الحياة مع التغلب على المقايضة طويلة الأمد بين قابلية الطباعة وقابلية الخلايا للبقاء في الطباعة الحيوية القائمة على البثق. تمهد هذه التطورات الطريق نحو تطوير أنسجة وظيفية قابلة للزرع، وربما حتى أعضاء معدلة هندسيا. تسريع الاكتشاف مع CIQTEK SEM مع التقدم العلمي السريع، يتصدر البحث الطبي الحيوي الابتكار. غالبًا ما تؤدي الكفاءة العالية إلى إنجازات أكبر. ووفقًا للدكتور شاو، المجهر الإلكتروني الماسح (SEM) يعد أحد الأدوات العلمية الأكثر أهمية في المعهد . منذ اعتماد CIQTEK مجهر المسح الإلكتروني للانبعاث الميداني وقد شهد المعهد تقدماً ملحوظاً في كفاءة البحث والابتكار. في الماضي، كان علينا إرسال عينات إلى مختبرات أخرى، وكثيرًا ما كنا ننتظر في طوابير طويلة، مما كان يُبطئ أبحاثنا، كما أوضح الدكتور شاو. "الآن، مع مجهر المسح الإلكتروني من CIQTEK داخليًا، يمكننا التقاط تفاصيل مذهلة للمواد البيولوجية، بدءًا من جزيئات الهيدروجيل بحجم 10 نانومتر ووصولًا إلى شبكات الألياف ال...
قمة

ترك رسالة

ترك رسالة
لا تتردد في الاتصال بنا للحصول على مزيد من التفاصيل أو طلب عرض أسعار أو حجز عرض توضيحي عبر الإنترنت! سوف نرد عليك باسرع ما نستطيع.
يُقدِّم

بيت

منتجات

محادثة

اتصال