Materiais metálicos são materiais com propriedades como brilho, ductilidade, fácil condutividade e transferência de calor. Geralmente é dividido em dois tipos: metais ferrosos e metais não ferrosos. Os metais ferrosos incluem ferro, cromo, manganês, etc. Até agora, o ferro e o aço ainda dominam a composição das matérias-primas industriais. Muitas empresas siderúrgicas e institutos de pesquisa utilizam as vantagens exclusivas do SEM para resolver problemas encontrados na produção e para auxiliar na pesquisa e desenvolvimento de novos produtos. A microscopia eletrônica de varredura com acessórios correspondentes tornou-se uma ferramenta favorável para a indústria siderúrgica e metalúrgica realizar pesquisas e identificar problemas no processo produtivo. Com o aumento da resolução e automação do SEM, a aplicação do SEM na análise e caracterização de materiais está se tornando cada vez mais difundida. A análise de falhas é uma nova disciplina que foi popularizada por empresas militares para pesquisar acadêmicos e empresas nos últimos anos. A falha de peças metálicas pode levar à degradação do desempenho da peça em casos menores e a acidentes de segurança em casos maiores. Localizar as causas da falha através da análise de falhas e propor medidas eficazes de melhoria são passos essenciais para garantir a operação segura do projeto. Portanto, aproveitar ao máximo as vantagens da microscopia eletrônica de varredura dará uma grande contribuição para o progresso da indústria de materiais metálicos. 01 Observação por microscópio eletrônico de fratura por tração de peças metálicas A fratura sempre ocorre na parte mais fraca do tecido metálico e registra muitas informações valiosas sobre todo o processo de fratura, por isso a observação e o estudo da fratura sempre foram enfatizados no estudo da fratura. A análise morfológica da fratura é utilizada para estudar alguns problemas básicos que levam à fratura do material, como a causa da fratura, a natureza da fratura e o modo de fratura. Se quisermos estudar em profundidade o mecanismo de fratura do material, geralmente temos que analisar a composição da microárea na superfície da fratura, e a análise de fratura tornou-se agora uma ferramenta importante para análise de falhas de componentes metálicos. Fig. 1 Microscópio Eletrônico de Varredura CIQTEK SEM3100 morfologia da fratura por tração De acordo com a natureza da fratura, a fratura pode ser amplamente classificada em fratura frágil e fratura plástica. A superfície de fratura da fratura frágil é geralmente perpendicular à tensão de tração, e a fratura frágil consiste em uma superfície cristalina brilhante do ponto de vista macroscópico; a fratura plástica é geralmente fibrosa com covinhas finas na fratura na visão macroscópica. A base experimental da análise de fratura é a observação direta e análise das características morfológicas e microestruturais macroscópicas da superfíci...
Veja maisCom base nas propriedades quânticas, os sensores de spin de elétrons têm alta sensibilidade e podem ser amplamente utilizados para sondar várias propriedades físico-químicas, como campo elétrico, campo magnético, dinâmica molecular ou proteica e partículas nucleares ou outras. Essas vantagens exclusivas e cenários de aplicação potenciais tornam os sensores baseados em spin uma direção de pesquisa importante no momento. Sc 3 C 2 @C 80 possui um spin de elétrons altamente estável protegido por uma gaiola de carbono, que é adequado para detecção de adsorção de gás em materiais porosos. Py-COF é um material de estrutura orgânica porosa recentemente surgido com propriedades de adsorção únicas, que foi preparado usando um bloco de construção autocondensável com um grupo formil e um grupo amino. preparado com um tamanho de poro teórico de 1,38 nm. Assim, uma unidade de metalofulereno Sc 3 C 2 @C 80 (tamanho de ~0,8 nm) pode entrar em um dos nanoporos de Py-COF. Um sensor nanospin baseado em fulereno metálico foi desenvolvido por Taishan Wang, pesquisador do Instituto de Química da Academia Chinesa de Ciências, para detectar a adsorção de gás dentro de uma estrutura orgânica porosa. O fulereno metálico paramagnético, Sc 3 C 2 @C 80 , foi incorporado nos nanoporos de uma estrutura orgânica covalente à base de pireno (Py-COF). Os N 2、 CO 、 CH 4、 CO 2、 C 3 H 6 e C 3 H 8 dentro do Py-COF incorporado com a sonda de spin Sc 3 C 2 @C 80 foram registrados usando a técnica EPR (CIQTEK EPR200-Plus ).Foi demonstrado que os sinais EPR do Sc 3 C 2 @C 80 incorporado correlacionavam-se regularmente com as propriedades de adsorção de gás do Py-COF. Os resultados do estudo foram publicados na Nature Communications sob o título "Sensor nano spin incorporado para sondagem in situ de adsorção de gás dentro de estruturas orgânicas porosas". Sondagem das propriedades de adsorção de gás de Py-COF usando spin molecular de Sc 3 C 2 @C 8 No estudo, os autores usaram um metalofulereno com propriedades paramagnéticas, Sc 3 C 2 @C 80 (~0,8 nm de tamanho), como uma sonda de spin incorporada em um nanoporo de COF à base de pireno (Py-COF) para detectar adsorção de gás dentro do Py-COF. Em seguida, as propriedades de adsorção de Py-COF para os gases N 2、 CO 、 CH 4、 CO 2、 C 3 H 6 e C 3 H 8 foram investigadas registrando os sinais Sc 3 C 2 @C 80 EPR incorporados. É mostrado que os sinais EPR de Sc 3 C 2 @C 80 seguem regularmente as propriedades de adsorção de gás de Py-COF. E, diferentemente das medições convencionais de isoterma de adsorção, este sensor nanospin implantável pode detectar adsorção e dessorção de gás por meio de monitoramento in situ em tempo real. O sensor nanospin proposto também foi utilizado para sondar as propriedades de adsorção de gás da estrutura metal-orgânica (MOF-177), demonstrando sua versatilidade. Relação entre propriedades de adsorção de gás e ...
Veja maisCatalisadores ambientais são amplamente definidos como todos os catalisadores que podem melhorar a poluição ambiental. Nos últimos anos, a protecção ambiental tornou-se cada vez mais popular e a investigação e aplicação de catalisadores ambientais tornaram-se cada vez mais aprofundadas. Os catalisadores ambientais para processamento de diferentes reagentes possuem requisitos de desempenho correspondentes, entre os quais a área superficial específica e o tamanho dos poros são um dos índices importantes para caracterizar as propriedades dos catalisadores ambientais. É de grande importância o uso da tecnologia de adsorção de gás para caracterizar com precisão os parâmetros físicos, como a área superficial específica, o volume dos poros e a distribuição do tamanho dos poros dos catalisadores ambientais para a pesquisa e otimização de seu desempenho. 01Catalisador de proteção ambiental Atualmente, as indústrias de refino de petróleo, química e de proteção ambiental são os principais campos de aplicação dos catalisadores. Catalisadores ambientais geralmente se referem aos catalisadores usados para proteger e melhorar o meio ambiente circundante, tratando direta ou indiretamente substâncias tóxicas e perigosas, tornando-as inofensivas ou reduzindo-as. Em termos gerais, os catalisadores capazes de melhorar a poluição ambiental podem ser atribuídos à categoria de catalisadores ambientais . Os catalisadores ambientais podem ser divididos em catalisadores de tratamento de gases de escape, catalisadores de tratamento de águas residuais e outros catalisadores de acordo com a direção de aplicação, como catalisadores de peneira molecular que podem ser usados para o tratamento de gases de escape como SO 2 , NO X , CO 2 , e N 2 O, carvão ativado que pode ser usado como um adsorvente típico para a adsorção de poluentes em fase líquida/gasosa, bem como fotocatalisadores semicondutores que podem degradar poluentes orgânicos, e assim por diante. 02 Análise e caracterização específica de superfície e tamanho de poros de catalisadores ambientais A área superficial do catalisador é um dos índices importantes para caracterizar as propriedades do catalisador. A área superficial do catalisador pode ser dividida em área superficial externa e área superficial interna. Como a maior parte da área superficial do catalisador ambiental é a área superficial interna e o centro ativo é frequentemente distribuído na superfície interna, geralmente, quanto maior for a área superficial específica do catalisador ambiental, mais centros de ativação estarão na superfície, e o o catalisador tem uma forte capacidade de adsorção de reagentes, todos favoráveis à atividade catalítica. Além disso, o tipo de estrutura dos poros tem grande influência na atividade, seletividade e resistência do catalisador. Antes que as moléculas reagentes sejam adsorvidas, elas devem se difundir através dos poros do catalisador para alcançar o centro ativo na superfície interna do...
Veja maisO que é nanoalumina? A nanoalumina é amplamente utilizada em vários campos, como materiais cerâmicos, materiais compósitos, aeroespacial, proteção ambiental, catalisadores e seus transportadores devido à sua alta resistência, dureza, resistência ao desgaste, resistência ao calor e grande área superficial específica [1]. Isso levou à melhoria contínua de sua tecnologia de desenvolvimento. Atualmente, os cientistas prepararam nanomateriais de alumina em várias morfologias, de unidimensionais a tridimensionais, incluindo esférico, folha hexagonal, cúbico, bastonete, fibroso, malha, flor, encaracolado e muitas outras morfologias [2]. Microscopia eletrônica de varredura de nanopartículas de alumina Existem muitos métodos para a preparação de nanoalumina, que podem ser divididos em três categorias principais de acordo com os diferentes métodos de reação: Métodos de fase sólida, fase gasosa e fase líquida [3]. Para verificar se os resultados dos nanopós de alumina preparados são os esperados, é necessário caracterizar a estrutura da alumina em cada processo, e o mais intuitivo dos muitos métodos de caracterização é o método de observação microscópica. O microscópio eletrônico de varredura, como equipamento convencional de caracterização microscópica, tem as vantagens de grande ampliação, alta resolução, grande profundidade de campo, imagem nítida e forte sentido estereoscópico, que é o equipamento preferido para caracterizar a estrutura da nanoalumina. A figura a seguir mostra o pó de alumina preparado sob diferentes processos observados usando o Microscópio Eletrônico de Varredura de Emissão de Campo CIQTEK SEM5000, que contém nanopós de alumina na forma de cubos, flocos e bastões, e com tamanhos de partículas de dezenas a centenas de nanômetros. Microscópio eletrônico de varredura de emissão de campo CIQTEK SEM5000 SEM5000 é um microscópio eletrônico de varredura de emissão de campo rico em recursos e de alta resolução, com design de barril avançado, desaceleração no barril e design de objetiva magnética sem vazamento de baixa aberração, para obter imagens de alta resolução e baixa tensão, que podem ser aplicadas para amostras magnéticas. SEM5000 possui navegação óptica, funções automáticas perfeitas, interação homem-máquina bem projetada e operação e processo de uso otimizados. Independentemente de o operador ter vasta experiência, ele pode iniciar rapidamente a tarefa de fotografia de alta resolução. Tipo de arma de elétrons: arma de elétrons de emissão de campo Schottky de alto brilho Resolução: 1 nm a 15 kV 1,5 nm a 1 kV Ampliação: 1 ~ 2500000 x Tensão de aceleração: 20 V ~ 30 kV Tabela de amostra: tabela de amostra automática de cinco eixos Referências. [1] Wu ZF. Estudo sobre a relação entre a morfologia e propriedades de nanopartículas de alumina[J]. Jornal de Cristais Artificiais, 2020,49(02):353-357. doi:1...
Veja maisDurante séculos, a humanidade tem explorado o magnetismo e seus fenômenos relacionados sem parar. Nos primórdios do eletromagnetismo e da mecânica quântica, era difícil para os humanos imaginar a atração dos ímãs pelo ferro e a capacidade dos pássaros, peixes ou insetos de navegar entre destinos separados por milhares de quilômetros - fenômenos surpreendentes e interessantes com o mesmo origem magnética. Essas propriedades magnéticas originam-se da carga móvel e do spin de partículas elementares, que são tão predominantes quanto os elétrons. Materiais magnéticos bidimensionais tornaram-se um ponto de pesquisa de grande interesse e abrem novos rumos para o desenvolvimento de dispositivos spintrônicos, que têm aplicações importantes em novos dispositivos optoeletrônicos e dispositivos spintrônicos. Recentemente, Physics Letters 2021, nº 12, também lançou um artigo especial sobre materiais magnéticos 2D, descrevendo o progresso dos materiais magnéticos 2D na teoria e nos experimentos de diferentes perspectivas. Um material magnético bidimensional com apenas alguns átomos de espessura pode fornecer o substrato para componentes eletrônicos de silício muito pequenos. Este incrível material é feito de pares de camadas ultrafinas que são empilhadas por forças de van der Waals, ou seja, forças intermoleculares, enquanto os átomos dentro das camadas estão conectados por ligações químicas. Embora seja apenas atomicamente espesso, ainda mantém propriedades físicas e químicas em termos de magnetismo, eletricidade, mecânica e óptica. Materiais Magnéticos Bidimensionais Imagem referenciada em https://phys.org/news/2018-10-flexy-flat-funcional-magnets.html Para usar uma analogia interessante, cada elétron em um material magnético bidimensional é como uma pequena bússola com um pólo norte e um pólo sul, e a direção dessas “agulhas da bússola” determina a intensidade da magnetização. Quando essas “agulhas de bússola” infinitesimais se alinham espontaneamente, a sequência magnética constitui a fase fundamental da matéria, permitindo assim a preparação de diversos dispositivos funcionais, como geradores e motores, memórias magnetorresistivas e barreiras ópticas. Essa propriedade incrível também tornou quentes os materiais magnéticos bidimensionais. Embora os processos de fabrico de circuitos integrados estejam agora a melhorar, já estão limitados pelos efeitos quânticos à medida que os dispositivos estão a encolher. A indústria microeletrônica encontrou gargalos como baixa confiabilidade e alto consumo de energia, e a lei de Moore, que dura quase 50 anos, também encontrou dificuldades (lei de Moore: o número de transistores que podem ser acomodados em um circuito integrado dobra em cerca de a cada 18 meses). Se materiais magnéticos bidimensionais puderem ser usados no futuro no campo de sensores magnéticos, memória aleatória e outros novos dispositivos spintrônicos, poderá ser possível quebrar o gargalo do desempenho ...
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