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O que é uma fratura metálica? Quando um metal quebra sob forças externas, ele deixa para trás duas superfícies correspondentes chamadas "superfícies de fratura" ou "faces de fratura". A forma e a aparência dessas superfícies contêm informações importantes sobre o processo de fratura. Ao observar e estudar a morfologia da superfície da fratura, podemos analisar as causas, propriedades, modos e mecanismos da fratura. Ele também fornece informações sobre as condições de tensão e taxas de propagação de trincas durante a fratura. Semelhante a uma investigação “in loco”, a superfície da fratura preserva todo o processo de fratura. Portanto, examinar e analisar a superfície da fratura é uma etapa e um método crucial no estudo de fraturas metálicas. O microscópio eletrônico de varredura, com sua grande profundidade de campo e alta resolução, tem sido amplamente utilizado no campo da análise de fraturas. A aplicação do microscópio eletrônico de varredurape na análise de fratura de metal As fraturas metálicas podem ocorrer em vários modos de falha. Com base no nível de deformação antes da fratura, elas podem ser classificadas como fratura frágil, fratura dúctil ou uma mistura de ambas. Diferentes modos de fratura exibem morfologias microscópicas características, e a caracterização do CIQTEK microscópio eletrônico de varredura pode ajudar os pesquisadores a analisar rapidamente superfícies de fratura. Fratura dúctil Fratura dúctil refere-se à fratura que ocorre após uma quantidade significativa de deformação no componente, e sua principal característica é a ocorrência de deformação plástica macroscópica óbvia. A aparência macroscópica é em forma de copo ou cisalhamento com superfície de fratura fibrosa, caracterizada por covinhas. Conforme mostrado na Figura 1, em microescala, a superfície de fratura consiste em pequenos microporos em forma de copo chamados covinhas. Dimples são microvazios formados por deformação plástica localizada no material. Eles nuclearizam, crescem e coalescem, eventualmente levando à fratura e deixando vestígios na superfície da fratura. Figura 1: Superfície de fratura dúctil do metal / 10kV / Inlens Fratura frágil Fratura frágil refere-se à fratura que ocorre sem deformação plástica significativa no componente. O material sofre pouca ou nenhuma deformação plástica antes da fratura. Macroscopicamente, parece cristalino e, microscopicamente, pode exibir fratura intergranular, fratura por clivagem ou fratura quase-clivagem. Conforme mostrado na Figura 2, é uma superfície de fratura mista frágil-dúctil de metal. Na região de fratura dúctil, podem ser observadas covinhas perceptíveis. Na região de fratura frágil, a fratura frágil intergranular ocorre ao longo de diferentes orientações cristalográficas. Na microescala, a superfície de fratura exibe múltiplas facetas dos grãos, com contornos de grãos claros e uma aparência tridimensional. Morfologia suave e sem características é frequentemente observada nos limites dos grãos. Quando os gr...

Resumo: O dióxido de titânio, amplamente conhecido como branco de titânio, é um importante pigmento inorgânico branco amplamente utilizado em várias indústrias, como revestimentos, plásticos, borracha, fabricação de papel, tintas e fibras. Estudos demonstraram que o físico e as propriedades químicas do dióxido de titânio, como desempenho fotocatalítico, poder de cobertura e dispersibilidade, estão intimamente relacionadas à sua área superficial específica e estrutura de poros. O uso de técnicas estáticas de adsorção de gás para caracterização precisa de parâmetros como área de superfície específica e distribuição de tamanho de poro de dióxido de titânio pode ser empregado para avaliar sua qualidade e otimizar seu desempenho em aplicações específicas, aumentando ainda mais sua eficácia em vários campos. Sobre o dióxido de titânio: O dióxido de titânio é um pigmento inorgânico branco vital composto principalmente de dióxido de titânio. Parâmetros como cor, tamanho de partícula, área superficial específica, dispersibilidade e resistência às intempéries determinam o desempenho do dióxido de titânio em diferentes aplicações, sendo a área superficial específica um dos parâmetros principais. A caracterização específica da área superficial e do tamanho dos poros ajuda a compreender a dispersibilidade do dióxido de titânio, otimizando assim seu desempenho em aplicações como revestimentos e plásticos. O dióxido de titânio com uma área de superfície específica elevada normalmente exibe maior poder de cobertura e força de tingimento. Além disso, pesquisas indicaram que quando o dióxido de titânio é usado como suporte de catalisador, um tamanho de poro maior pode aumentar a dispersão dos componentes ativos e melhorar a atividade catalítica geral, enquanto um tamanho de poro menor aumenta a densidade dos sítios ativos, auxiliando na melhoria da eficiência da reação. Assim, ao regular a estrutura dos poros do dióxido de titânio, o seu desempenho como suporte catalítico pode ser melhorado. Em resumo, a caracterização da área superficial específica e da distribuição do tamanho dos poros não apenas auxilia na avaliação e otimização do desempenho do dióxido de titânio em diversas aplicações, mas também serve como um meio importante de controle de qualidade no processo de produção. Caracterização precisa do titânio o dióxido permite uma melhor compreensão e utilização de suas propriedades únicas para atender aos requisitos em diferentes campos de aplicação. Exemplos de aplicação de técnicas de adsorção de gás na caracterização de dióxido de titânio: 1. Caracterização da área superficial específica e distribuição do tamanho dos poros do dióxido de titânio para catalisadores DeNOx A redução catalítica seletiva (SCR) é uma das tecnologias de desnitrificação de gases de combustão comumente aplicadas e pesquisadas. Os catalisadores desempenham um papel crucial na tecnologia SCR, pois o seu desempenho afeta diretamente a eficiência da remoção de óxido de nitrogênio. O dió...

As peneiras moleculares são aluminossilicatos hidratados sintetizados artificialmente ou zeólitas naturais com propriedades de peneiramento molecular. Possuem poros de tamanhos uniformes e canais e cavidades bem dispostos em sua estrutura. Peneiras moleculares de diferentes tamanhos de poros podem separar moléculas de diferentes tamanhos e formas. Eles possuem funções como adsorção, catálise e troca iônica, o que lhes confere um enorme potencial de aplicações em vários campos, como engenharia petroquímica, proteção ambiental, biomédica e energia.   Em 1925, o efeito de separação molecular do zeólito foi relatado pela primeira vez, e o zeólito adquiriu um novo nome - peneira molecular . No entanto, o pequeno tamanho dos poros das peneiras moleculares de zeólita limitou sua faixa de aplicação, então os pesquisadores voltaram sua atenção para o desenvolvimento de materiais mesoporosos com poros maiores. Materiais mesoporosos (uma classe de materiais porosos com tamanhos de poros variando de 2 a 50 nm) têm área superficial extremamente alta, estruturas de poros ordenadas regularmente e tamanhos de poros continuamente ajustáveis. Desde o seu início, os materiais mesoporosos tornaram-se uma das fronteiras interdisciplinares.   Para peneiras moleculares, o tamanho e a distribuição do tamanho das partículas são parâmetros físicos importantes que afetam diretamente o desempenho e a utilidade do processo do produto, particularmente na pesquisa de catalisadores. O tamanho do grão do cristal, a estrutura dos poros e as condições de preparação das peneiras moleculares têm efeitos significativos no desempenho do catalisador. Portanto, a exploração de mudanças na morfologia do cristal da peneira molecular, o controle preciso de sua forma e a regulação e melhoria do desempenho catalítico são de grande importância e sempre foram aspectos importantes da pesquisa da peneira molecular. A microscopia eletrônica de varredura fornece informações microscópicas importantes para o estudo da relação estrutura-desempenho das peneiras moleculares, auxiliando na orientação da otimização da síntese e do controle do desempenho das peneiras moleculares.   A peneira molecular ZSM-5 possui uma estrutura MFI. A seletividade do produto, a reatividade e a estabilidade dos catalisadores de peneira molecular do tipo MFI com diferentes morfologias cristalinas podem variar dependendo da morfologia.   Figura 1 (a) Topologia do esqueleto da MFI   A seguir estão imagens da peneira molecular ZSM-5 capturadas usando o microscópio eletrônico de varredura de emissão de campo de alta resolução CIQTEK SEM5000X .   Figura 1(b) Peneira molecular ZSM-5/500V/Inlens SBA-15 é um material mesoporoso comum à base de silício com uma estrutura de poros hexagonal bidimensional, com tamanhos de poros normalmente variando de 3 a 10 nm. A maioria dos materiais mesoporosos não são condutores, e o método de pré-tratamento de revestimento comumente usado (com Pt ou Au) pode bloquear ...

Os adsorventes porosos desempenham um papel importante nas áreas de purificação ambiental, armazenamento de energia e conversão catalítica devido à sua estrutura e propriedades porosas únicas. Adsorventes porosos geralmente têm alta área superficial específica e rica distribuição de poros, que podem interagir efetivamente com moléculas em gás ou líquido. O uso do método estático de adsorção de gás para caracterizar com precisão parâmetros como BET e distribuição de minério pode ajudar a obter uma compreensão mais profunda das propriedades e do desempenho de adsorção de adsorventes porosos.     BET e P ore D istribuição de adsorventes porosos    Adsorventes porosos são um tipo de material com alta área superficial específica e rica estrutura de poros, que pode capturar e fixar moléculas em gás ou líquido por meio de adsorção física ou química. Existem muitos tipos deles, incluindo adsorventes porosos inorgânicos (carvão ativado, sílica gel, etc.), adsorventes de polímeros orgânicos (resinas de troca iônica, etc.), polímeros de coordenação (MOFs, etc.) e adsorventes porosos compostos, etc.   Uma compreensão completa das propriedades físicas dos adsorventes porosos é fundamental para otimizar o desempenho e expandir as áreas de aplicação. As direções de aplicação do Analisador de Área de Superfície e Porosimetria BET na indústria de adsorventes porosos incluem principalmente controle de qualidade, pesquisa e desenvolvimento de novos materiais, otimização de processos de separação, etc. pode ser melhorado de maneira direcionada para atender às necessidades específicas da aplicação e melhorar a adsorção seletiva de moléculas alvo.    Em resumo, analisar a área superficial específica e a distribuição de poros de adsorventes porosos através da caracterização da adsorção de gases é benéfica para avaliar a capacidade de adsorção, seletividade e eficiência, e é de grande importância na promoção do desenvolvimento de novos adsorventes de alta eficiência.    Caracterização das propriedades de adsorção de gases de materiais MOFs   Os materiais de estrutura metal-orgânica (MOFs) tornaram-se um novo tipo de material de adsorção que tem atraído muita atenção devido à sua alta porosidade, grande área superficial específica, estrutura ajustável e fácil funcionalização. Através da regulação sinérgica da modificação do grupo funcional e do ajuste do tamanho dos poros, o desempenho de captura e separação de CO 2 dos materiais MOFs pode ser melhorado até certo ponto.    UiO-66 é um adsorvente de MOFs amplamente utilizado, frequentemente usado em adsorção de gases, reações catalíticas, separação molecular e outros campos. A seguir é apresentado um caso de caracterização do material UiO-66 usando o Analisador de Área de Superfície e Porosimetria CIQTEK V-3220 e 3210 BET .   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 prov...

O microscópio eletrônico de varredura , como ferramenta de análise microscópica comumente usada, pode ser observado em todos os tipos de fratura de metal, determinação do tipo de fratura, análise morfológica, análise de falhas e outras pesquisas.   O que é uma fratura metálica?   Quando um metal é quebrado por uma força externa, duas seções correspondentes são deixadas no local da fratura, o que é chamado de “fratura”. A forma e a aparência desta fratura contêm muitas informações importantes sobre o processo de fratura.   Ao observar e estudar a morfologia da fratura, podemos analisar a causa, natureza, modo, mecanismo, etc., e também compreender os detalhes da condição de tensão e da taxa de expansão da fissura no momento da fratura. Como uma “cena”, a fratura retém todo o processo de ocorrência da fratura. Portanto, para o estudo de problemas de fratura metálica, a observação e análise da fratura é uma etapa e um meio muito importante. O microscópio eletrônico de varredura tem as vantagens de grande profundidade de campo e alta resolução, e tem sido amplamente utilizado no campo da análise de fraturas.   Aplicação do microscópio eletrônico de varredura na análise de fratura de metal​   Existem várias formas de falha de fratura metálica. Categorizadas pelo grau de deformação antes da fratura, elas podem ser divididas em fratura frágil, fratura dúctil e fratura mista frágil e dúctil. Diferentes formas de fratura terão morfologia microscópica característica, que pode ser caracterizada por MEV para ajudar os pesquisadores a realizar rapidamente análises de fraturas.   Fratura Dúctil   A fratura dúctil é uma fratura que ocorre após uma grande deformação de um membro, que é caracterizada principalmente por uma deformação macroplástica significativa. A morfologia macroscópica é uma fratura em copo e cone ou uma fratura por cisalhamento puro, e a superfície da fratura é fibrosa e consiste em ninhos resistentes. Conforme mostrado na Figura 1, microscopicamente sua fratura é caracterizada por: a superfície da fratura consiste em uma série de pequenas cavidades microporosas em forma de copo de vinho, geralmente chamadas de fossa resistente. Fossa de tenacidade é o traço deixado na superfície da fratura após a deformação plástica do material na faixa da microrregião gerada pelo microvazio, através da nucleação/crescimento/agregação, e finalmente interligado para levar à fratura.     Fig. 1 Fratura por fratura dúctil metálica/10kV/Inlens   Fratura frágil​   Fratura frágil é a fratura de um membro sem deformação significativa. Há pouca deformação plástica do material no momento da fratura. Embora macroscopicamente seja cristalino, microscopicamente inclui fratura ao longo do cristal, fratura por desintegração ou fratura de quase desintegração. Como mostrado na Fig. 2, uma fratura mista frágil-dúctil do metal, na região de fratura dúctil, pode ser observada uma característica distinta de ninho de tenacidade. Na região de fratura frágil, pertence à fratura frá...

A peneira molecular 5A é um tipo de aluminossilicato do tipo cálcio com estrutura de rede cúbica, também conhecida como zeólita do tipo CaA. A peneira molecular 5A desenvolveu estrutura de poros e excelente adsorção seletiva, que é amplamente utilizada na separação de alcanos n-isomerizados, na separação de oxigênio e nitrogênio, bem como gás natural, gás de decomposição de amônia e secagem de outros gases industriais e líquidos. A peneira molecular 5A tem um tamanho efetivo de poro de 0,5 nm, e a determinação da distribuição de poros é geralmente caracterizada pela adsorção de gás usando um instrumento de adsorção física. O tamanho efetivo dos poros da peneira molecular 5A é de cerca de 0,5 nm, e sua distribuição do tamanho dos poros é geralmente caracterizada pela adsorção de gás usando instrumento de adsorção física. A superfície específica e a distribuição do tamanho dos poros das peneiras moleculares 5A foram caracterizadas pelos analisadores específicos de superfície e tamanho dos poros da série CIQTEK EASY- V. Antes do teste, as amostras foram desgaseificadas por aquecimento sob vácuo a 300 ℃ durante 6 horas. Como mostrado na Figura 1, a área superficial específica da amostra foi calculada como 776,53 m 2 /g pela equação BET multiponto, e então a área microporosa da amostra foi obtida como 672,04 m 2 /g , a superfície externa área como 104,49 m 2 /g , e o volume do microporoso como 0,254 cm 3 /g pelo método t-plot, que mostrou que a área microporosa desta peneira molecular representou cerca de 86,5%. Além disso, a análise do gráfico da isoterma de adsorção-dessorção de N 2 desta peneira molecular 5A (Fig. 2, esquerda) revela que a isoterma de adsorção mostra que a quantidade de adsorção aumenta acentuadamente com o aumento da pressão relativa quando a pressão relativa é pequeno, ocorre o preenchimento dos microporos, e a curva fica relativamente plana após atingir determinado valor, o que sugere que a amostra é rica em microporos. O cálculo da distribuição do tamanho dos poros microporosos usando o modelo SF (Fig. 2, painel direito) produziu uma distribuição concentrada do tamanho dos poros microporosos a 0,48 nm, que é consistente com o tamanho dos poros das peneiras moleculares 5A.   Fig. 1 Resultados do teste de área superficial específica (esquerda) e resultados do gráfico t (direita) da peneira molecular 5A   Fig. 2 Isotermas de sorção e dessorção de N 2 (esquerda) e gráficos de distribuição de tamanho de poro SF (direita) de amostras de peneira molecular 5A      Analisador automático de área de superfície e porosimetria CIQTEK BET | EASY-V 3440 EASY-V 3440 é o instrumento de análise de área de superfície específica e tamanho de poros BET desenvolvido independentemente pela CIQTEK, usando o método.   ▪ Teste de área superficial específica, faixa 0,0005 (m 2 /g) e superior. ▪ Análise de tamanho de poros: 0,35 nm-2 nm (microporo), análise de distribuição de tamanho de microporos; 2 nm-500 nm (mesoporo ou macroporo). ▪ Quatro estações de...

Materiais de esqueleto de zeólito imidazólio (ZIFs) como uma subclasse de esqueletos metal-orgânicos (MOFs), os materiais ZIFs combinam a alta estabilidade de zeólitos inorgânicos e a alta área superficial específica, alta porosidade e tamanho de poro ajustável de materiais MOFs, que podem ser aplicados a processos catalíticos e de separação eficientes, portanto os ZIFs e seus derivados têm bom potencial para uso em catálise, adsorção e separação, eletroquímica, biossensor e biomedicina e outros campos com boas perspectivas de aplicação. A seguir é apresentado um estudo de caso da caracterização de peneiras moleculares ZIF usando o analisador específico de superfície e tamanho de poros da série CIQTEK EASY- V . Como mostrado na Fig. 3 à esquerda, a área superficial específica desta peneira molecular ZIF é de 857,63 m2 / g. O material possui uma grande área superficial específica que é favorável à difusão de substâncias reativas. A partir das isotermas de adsorção e dessorção de N 2 (Fig. 3, direita), pode-se observar que há um aumento acentuado na adsorção na região de baixa pressão parcial (P/P 0 < 0,1), o que é atribuído ao preenchimento de microporos, indicando que há uma certa quantidade de estrutura microporosa no material, e há um ciclo de histerese dentro da faixa de P/P 0 de cerca de 0,40 a 0,99, o que sugere que há uma abundância de estrutura mesoporosa neste ZIF peneira molecular. O gráfico de distribuição de tamanho de poro SF (Fig. 4, esquerda) mostra que o tamanho de poro mais disponível desta amostra é 0,56 nm. O volume total de poros desta peneira molecular ZIF é de 0,97 cm 3 /g, e o volume microporoso é de 0,64 cm 3 /g, com 66% de microporos, e a estrutura microporosa pode aumentar significativamente a área superficial específica da amostra, mas o a peneira molecular limitará a atividade catalítica sob certas condições devido ao tamanho menor dos poros. No entanto, sob certas condições, o tamanho menor dos poros limitará a taxa de difusão da reação catalítica, o que torna o desempenho do catalisador de peneira molecular limitado, no entanto, a estrutura mesoporosa pode obviamente compensar este defeito da estrutura microporosa, de modo que a estrutura da combinação de microporoso-mesoporoso pode efetivamente resolver o problema da limitação da capacidade de transferência de massa da peneira molecular tradicional com um único poro.     Fig. 1 Resultados de testes de área superficial específica (esquerda) e isotermas de sorção e dessorção de N 2 (direita) para peneiras moleculares ZIF Fig. 2 Distribuição do tamanho dos poros SF (esquerda) e distribuição do tamanho dos poros NLDFT (direita) da peneira molecular ZIF

A caracterização da morfologia da folha de cobre por microscopia eletrônica de varredura pode ajudar pesquisadores e desenvolvedores a otimizar e melhorar o processo de preparação e o desempenho das folhas de cobre para atender ainda mais aos requisitos de qualidade existentes e futuros de baterias de íons de lítio de alto desempenho. Ampla gama de aplicações de cobre O metal de cobre é amplamente utilizado em baterias de íon de lítio e placas de circuito impresso devido à sua ductilidade, alta condutividade, facilidade de processamento e baixo preço. Dependendo do processo de produção, a folha de cobre pode ser categorizada em folha de cobre calandrada e folha de cobre eletrolítica. A folha de cobre calandrada é feita de blocos de cobre laminados repetidamente, com alta pureza, baixa rugosidade e altas propriedades mecânicas, mas com custo mais elevado. A folha de cobre eletrolítica, por outro lado, tem a vantagem do baixo custo e é o principal produto de folha de cobre no mercado atualmente. O processo específico da folha de cobre eletrolítico é (1) dissolver o cobre: ​​dissolver o cobre bruto para formar o eletrólito de ácido sulfúrico-sulfato de cobre e remover impurezas por meio de filtração múltipla para melhorar a pureza do eletrólito. (2) Preparação da folha bruta: geralmente o titânio puro polido rola como o cátodo, através da eletrodeposição de íons de cobre no eletrólito é reduzido à superfície do cátodo para formar uma certa espessura da camada de cobre. (3) Tratamento de superfície: a folha bruta é removida do rolo catódico e, após o pós-tratamento, a folha de cobre eletrolítico acabada pode ser obtida. Figura 1 Processo de produção de folha de cobre eletrolítico Metal de cobre em baterias de íon de lítio As baterias de íon-lítio são compostas principalmente de materiais ativos (material catódico, material anódico), diafragma, eletrólito e coletor condutor. O potencial positivo é alto, o cobre é fácil de ser oxidado em potenciais mais altos, então a folha de cobre é frequentemente usada como coletor de ânodo de baterias de íon de lítio. A resistência à tração, o alongamento e outras propriedades da folha de cobre afetam diretamente o desempenho das baterias de íon-lítio. Atualmente, as baterias de íon-lítio são desenvolvidas principalmente em direção à tendência de "leves e finas", de modo que o desempenho da folha de cobre eletrolítico também apresenta requisitos mais elevados, como ultrafina, alta resistência à tração e alto alongamento. Como melhorar efetivamente o processo eletrolítico da folha de cobre para melhorar as propriedades mecânicas da folha de cobre é a principal direção de pesquisa da folha de cobre no futuro. A formulação de aditivos adequada no processo de fabricação de folhas é o meio mais eficaz para regular o desempenho da folha de cobre eletrolítico, e a pesquisa qualitativa e quantitativa sobre o efeito dos aditivos na morfologia da superfície e nas propriedades físicas da folha de cobre eletrolítico tem sido u...