2024中关村论坛系列活动——北京石墨烯论坛在京开幕

10月25日,2024中关村论坛系列活动——北京石墨烯论坛(BGF2024)在北京·稻香湖景酒店隆重开幕。此次论坛由北京市科委、中关村管委会指导,北京石墨烯研究院主办,论坛吸引了国内外多领域的800多位行业精英汇聚一堂,共话石墨烯产业发展大计。

众星云集,共襄行业盛宴

北京市政府副秘书长许心超、北京市科学技术委员会、中关村管委会副主任龚维幂、北京市海淀区委副书记杨仁全、北京市科技金融促进会理事长季小兵、北京市经济和信息化局二级巡视员张宇航,河南省政府副秘书长王晓伟、河南省航空港区副主任张红军,黑龙江鸡西市副市长李春宇等领导出席会议。诺贝尔物理学奖获得者Konstantin Novoselov教授、英国剑桥大学Andrea Ferrari教授、德累斯顿工业大学Gianaurelio Cuniberti院士、南京航空航天大学郭万林院士、南京大学郭子建院士、中国石油大学(北京)徐春明院士、东华大学朱美芳院士、北京大学党委常委、副校长张锦院士、中国航天科工集团有限公司朱坤院士、国家纳米科学中心陈春英院士,澳大利亚昆士兰大学王连洲院士,欧洲科学院外籍院士张华等专家学者;霍英东基金董事、国际碳材料联盟共同主席霍震宇,国务院发展研究中心副主任陈强,中科院半导体研究所所长谭平恒,长春工业大学校长张明耀、许昌学院院长郑直等单位领导,以及来自近百所科研院所和企业相关单位的代表参加大会。中国科学院院士、北京石墨烯研究院院长刘忠范院士担任大会主席。

北京市政府副秘书长许心超,北京大学党委常委、副校长张锦,河南省政府副秘书长王晓伟代表河南省政府副省长孙运锋为论坛致辞。

许心超副秘书长在致辞中表示,北京石墨烯研究院运行6年来,在研发和产业化方面取得了可喜成绩,北京市将持续支持石墨烯产业发展,推进科技成果高效转化。北京石墨烯论坛是石墨烯领域的年度盛会,更是科技交流的平台,希望通过论坛促进各方围绕石墨烯行业的发展方向和关键问题群策群力,加快石墨烯科学技术攻关和产业化进程。

张锦副校长在致辞中以BGI发展建设过程亲历者身份,从科技创新文化引领、体制机制推动和科技成果转化等方面对BGI发展予以肯定。张锦表示,BGI是北大异地科研机构建设的探索者之一,其发展历程诠释了北大基础研究与新工科建设相辅相成的丰富内涵,是北大构建国家战略科技力量的范例,北大将继续全力以赴支持BGI发展,不断加强政策保障,更好发挥学校科技创新体系的整体作用。

王晓伟副秘书长在致辞中提到,石墨烯产业处于重大战略机遇期,正从实验室走向实际应用。由BGI、河南省科学院、郑州航空港区牵头,多家单位参与,正在筹建中原石墨烯实验室和中原烯碳有限公司。按照一体两翼、一对一孵化的模式,构建科技+产业+基金三位一体的创新产业链,致力培育石墨烯领军企业,营造石墨烯产业集群发展生态。

年度工作汇报再现BGI发展历程

开幕式上,北京石墨烯研究院院长刘忠范院士以“开疆拓土,勇闯未来”为题做了BGI年度工作报告。他从产品研发到产业布局,从市场拓展到项目合作等方面,全面回顾了BGI过去不同时期的重点工作和取得的成绩。刘忠范表示,“立足北京、布局全国是BGI的发展目标,今年相继启动了京区装备制造和生产示范基地和河南基地建设。近年来,BGI依托强大的研发能力和产业化创新模式,多款石墨烯材料产品逐步规模化走向市场,独创的超级蒙烯材料应用落地取得新突破。国家及北京市重点实验室申请顺利推进,彰显了对BGI发展的认可与肯定。”

BGIinside品牌发布助力石墨烯应用

高品质材料是全球石墨烯企业共同追求的目标。BGI公司副总裁陆伟俊在开幕式上做了“BGI inside”品牌发布,赋能百业,以新创新,旨在促进高品质石墨烯材料在航空航天、新能源、电子信息、复合材料、生物医药、大健康等领域的应用不断创新,推动石墨烯产业实现增速发展。公司会同第六元素、爱家科技、高烯科技等9家单位共同发起成立石墨烯产业共创联盟,旨在为共同推进石墨烯材料研究、产业化发展和在相关领域的应用。

签约、揭牌促产业共赢

论坛期间,BGI与郑州航空港经济综合实验区、中国商飞北京民用飞机技术研究中心和水木未来(北京)科技有限公司等分别签署了战略合作协议,同时,BGI-明阳智慧能源集团联合创新实验室、BGI-中北大学石墨烯传感材料与器件山西省重点实验室、BGI-湖北菲利华石英玻璃股份有限公司新材料联合创新实验室揭牌启动,从区域产业发展、材料应用拓展等方面全面布局。

 

MDPI学术委员会专家聘任仪式、国际碳材料联盟顾问委员会主任委员聘任仪式、石墨烯产业数据平台发布成为开幕式独特的亮点。

 

诺贝尔物理学奖获得者Konstantin Novoselov教授、Andrea Ferrari教授、Gianaurelio Cuniberti教授、郭万林院士、朱美芳院士等嘉宾分别做大会报告,论坛同期设有石墨烯前沿、石墨烯产业发展、纳米化学、新能源、青年科学家、石墨烯传感等多个分论坛,嘉宾从不同角度探讨石墨烯前沿技术、产业发展现状和发展趋势。近30家企业携产品现场展示,140多份墙报,吸引了众多参会者驻足交流探讨。

论坛为期3天,由北京大学化学与分子工程学院、北京大学材料科学与工程学院、苏州大学能源学院、中北大学协办;北京石墨烯研究院有限公司承办,并得到了HORIBA中国、北京华尔达科贸有限公司、MDPI、中科悦达(上海)材料科技有限公司、招商银行股份有限公司北京分行、北京先进材料产业促进会、中关村国际会展运营管理有限公司、北京掌联智控科技有限公司等单位支持。

北京石墨烯论坛作为国际高端石墨烯学术与产业交流平台,已经连续成功举办了7届,旨在吸引石墨烯领域顶尖的专家学者、产业界人士、政府机构、投资机构等,开展国际学术交流与合作,共同探索石墨烯的无限可能,为推动石墨烯产业的持续繁荣与升级贡献力量。

 

文章来源:中国新闻周刊

浆料的稳定性和分散性表征

前述文章已分别介绍了浆料的稳定性表征方法和浆料的分散性表征方法,下面介绍既可以表征浆料的稳定性也能够表征浆料的分散性的方法。

1. 流变仪

1)黏弹性测试通过储能模量(G′)和损耗模量(G″)的相对值来表征浆料的黏弹性特征。储能模量G′又称为弹性模量,代表浆料发生可逆弹性形变时所储存的能力,是浆料弹性变形的度量。损耗模量G″又称为黏性模量,代表浆料发生不可逆变形时消耗的能量,是浆料黏性变形的度量。在频率扫描中,基于G′和G″的相对大小,并评估G′对角频率的灵敏度,能够反映出浆料是流体状态还是类固体状态的信息。并且在低频范围下,G′>G″且其差值越大,表明浆料的稳定性越好。如下图所示,天然(natural)石墨浆料的稳定性比合成(synthetic)石墨浆料的稳定性更好。

2) 黏度随剪切速率的变化浆料的黏度通常随剪切速率而变化。当存在剪切变稀行为时,浆料中存在容易被剪切应力破坏的软团聚物。相反,剪切增稠的存在通常表明浆料中有着硬聚集颗粒。一般来说,在不考虑粘结剂被剪切力破坏的前提下,黏度剪切变稀速度快些的浆料往往具有更好的分散性。如下图所示,空心圆点代表的浆料的分散性比其他两种浆料更好些。

3)屈服应力测试流变学中的屈服应力定义为施加的应力,在该应力下,首先在样品上观察到不可逆塑性变形。理论上,屈服应力是启动流动所需的最小应力。屈服分析对于所有复杂结构流体都很重要。它有助于更好地了解产品性能,如保质期和抗沉积或相分离的稳定性。有多种流变学方法可用于确定屈服应力,下图所示的是使用剪切流缓降法进行屈服应力分析。从测试结果可以看出,在中等剪切速率下,剪切应力随剪切速率降低而减小。但是,当剪切速率进一步降低时,应力曲线将达到稳定水平,且与速率无关。该稳定应力值被称为屈服点。同时,测得的“表观粘度”曲线变为无穷大,当斜率为 -1 时,与剪切速率呈直线关系。由于合成石墨具有较大的粒径和更不规则的粒形,因此浆料表现出较低的屈服应力和较薄弱的网状结构。因此,这种合成石墨浆料样品将更容易进行沉降和相分离。浆料沉降会导致活性物质在电极上分布不均匀,从而降低电池性能。

4)触变性在涂布后,浆料会在集流体上的重力和表面张力的作用下流平,在低剪切速率范围,希望粘度逐渐恢复到涂布之前的高粘度。在还没有恢复到高粘度之前,浆料的粘度还比较小,容易流平,涂层表面光滑厚度均匀。恢复的时间不能太长,也不能太短。恢复时间太长,浆料流平过程中粘度太小,容易出现拖尾或者下边缘的厚度比上面的涂层厚度高的现象;如果时间太短,则浆料又没有时间进行流平。

2. 浆料电阻仪

浆料电阻率参数与浆料的配方、导电剂种类及含量、粘结剂种类及含量等都有显著相关性,且浆料在搅拌完成后静置一段时间可能会出现凝胶沉降现象,此时电阻率数值也会表现出不同程度的变化,因此浆料电阻率可以作为表征浆料电性能均匀性和稳定性的方法。

来源:锂电芯动

浆料分散性的表征方法

浆料的稳定性和分散性对极片的性质、电池成品的性质有着重要的影响。那么如何表征浆料的稳定性和分散性呢?

浆料的分散性表征方法有如下几种:

1. 细度

细度是电池浆料的重要性能指标,可反映浆料粒度和分散性等信息,通过细度值可以了解浆料中颗粒有没有被分散,团聚体有没有解聚。

2. 膜阻抗

锂电池浆料是将电极活性材料和导电剂分散于粘结剂溶液中形成的固液混合体系。根据四探针膜阻抗测试原理,测试浆料膜阻抗,通过电阻率可定量分析浆料中导电剂的分布状态,判断浆料分散效果的好坏。具体测试过程为:用涂膜器将浆料均匀涂覆在绝缘膜上,然后将其加热干燥,干燥之后测量涂层的厚度,裁切样品,尺寸满足无穷大要求,最后采用四探针测量电极膜阻抗,根据厚度计算电阻率。

3.扫描电镜/能谱分析/冷冻电镜

扫描电镜(SEM)可以用来直接观察浆料的形貌,配合能谱分析(EDS)各组分的分散程度。但是在制备样品时,浆料在这个过程中干燥可能会引起本身成分的再分布,冷冻电镜(Cryo-SEM)则能够保持浆料成分原始的分布状态,因此近来也开始应用于浆料性质分析。

4. 极片CT成像

极片CT成像可以直接观察极片中颗粒的分散状态。如下图所示,图a极片里面大颗粒团聚较多,图b极片团聚颗粒明显减少,而图c极片中几乎没有团聚得大颗粒。

5. 激光衍射测量技术

激光衍射测量技术应用菲涅尔散射理论和弗朗禾费理论求得颗粒粒径大小和分布的技术。以该技术为依托的激光粒度仪测量精度高、重复性好,且测量时间短,目前已被广泛应用于电池厂,用来测试电池中浆料的粒度。

6. 电化学阻抗谱分析方法

Wang等采用电化学阻抗谱分析方法(EIS),直接对液态浆料进行阻抗谱分析,获得了不同粒子浓度下浆料的电化学特性,并通过阻抗谱拟合结果建立了基于参数等效电路模型的电极浆料内部粒子分布结构评价方法,为锂离子电池浆料内部非均匀结构的在线测量和在线评价提供了新的思路。EIS测试原理如图所示。

来源:锂电芯动

浆料稳定性的表征方法

浆料的稳定性和分散性对极片的性质、电池成品的性质有着重要的影响。那么如何表征浆料的稳定性和分散性呢?

表征稳定性的方法有如下几种:

1. 固含量法

固含量测试法是一个成本低、便于检测的方法,其原理是通过将浆料静置于某一容器内,每间隔一定时间,在同一位置进行采样,进行固含量的测试分析。通过判断固含量的差异,来判断锂电池浆料的稳定性,看是否发送沉降、分层等现象。

2.粘度法

粘度测试法也可以基本反映出浆料稳定性,其原理是将浆料静置于某一容器内,每间隔一定时间,进行粘度的测试,通过粘度的变化,来判断浆料稳定性。

3. 稳定性分析仪

使用稳定性分析仪可以用数据来说话,Sung等利用稳定性分析仪监测了12h内使用PAA为粘结剂的不同酸碱度浆料透光率变化,中性浆料初始透光率和12h的变化值更小。因碳黑材料具有吸光性,更低的透光率表明碳黑颗粒分散性更好,更小的微观团聚体具有较大的比表面积,从而提高了吸光效率,同时12h内浆料透光率变化小表明浆料在静置过程中具有良好的分散稳定性,如下图所示。

4. Zeta电位表征Zeta

电位是指剪切面(Shear Plane)的电位,又叫电动电位或电动电势,是表征胶体分散系稳定性的重要指标。分子或分散粒子越小,Zeta电位的绝对值(正或负)越高,体系越稳定,即溶解或分散可以抵抗聚集。反之,Zeta电位(正或负)越低,越倾向于凝结或凝聚,即吸引力超过了排斥力,分散被破坏而发生凝结或凝聚。

来源:锂电芯动

我市退休老干部一行莅临我院参观调研

10月24日上午,我市退休老干部一行70人到石墨和石墨烯产业园参观。老同志们首先观看了园区宣传短片。

随后到展厅深入了解了永安市石墨烯产业和相关企业的发展情况及创新成果。

讲解员详细的介绍了永安本地微晶石墨产业化应用技术课题攻关项目,力争将永安本地的矿产资源优势转化为产业优势。

 

最后,老同志们参观了我院实验室,了解我院公共技术服务平台建设情况。

 

扫描电镜成像的影响因素

扫描电镜已广泛用于材料科学(金属材料、非金属材料、纳米材料)、冶金、生物学、医学、半导体材料与器件、地质勘探、病虫害的防治、灾害(火灾、失效分析)鉴定、刑事侦察、宝石鉴定、工业生产中的产品质量鉴定等领域。

如何评价扫描电镜成像图片质量?

可以从如下几个方面来考量:

1.分辨率高,显微结构清晰可辨

图1分辨率对图像的影响

2.衬度适中,图像中无论黑区或白区的细节都能看清楚

3.信噪比好,没有明显的雪花状噪声

图2.信噪比对图像的影响

4.景深好,图像没有局域的欠焦或过焦现象

图3.景深对图像的影响

5.真实,图片所展示的是真实的样品形貌和结构

图4.加速电压对样品的损伤造成图像失真

影响扫描电镜成像的关键因素

◆电子枪的种类:场发射、LaB6或钨灯丝的电子枪

图4.不同种类电子枪对比

◆电镜的像差:球差、色差、像散、衍射差

球差:透镜对远离/靠近光轴部分电子的折射能力不同引起,消除方法:1)降低球差系数Cs;2)小孔光阑遮挡外围射线。

色差:电子能量不同引起,消除方法:提高加速电压和透镜电流的稳定度、减小光阑孔径。

衍射差:电子波动性和物镜光阑引起,可通过提高加速电压,选用大孔径光阑消除。

像散:磁线圈加工误差引起,需加装消像散器。

◆电磁透镜的型式:内透镜、外透镜、半内透镜

图5.不同物镜的比较

◆环境因素:振动、磁场、噪音、接地

电镜实验室环境对电镜的最终成像有重要影响,尤其是地基振动、杂散磁场以及接地电阻等。

杂散磁场和低频振动会影响信号电子的运动轨迹,造成电子束畸变,使图像轮廓粗糙,出现尖角和毛刺,亮度不稳定,甚至出现干扰条纹。

对于高分辨的场发射扫描电镜,在高倍下观察时大声说话或者机械噪声都会对图像产生干扰。

◆操作条件:加速电压、工作电流、电子束合轴、物镜光阑、扫描速率、样品处理、真空度等

操作条件的选择是否合适是影响扫描电镜成像的最重要的因素,不同设置条件对图片质量的影响是相互关联的,只有在不同操作条件下寻找最合适的参数组合才能获得高质量的图片。因此对电镜工程师的技术和经验依赖性高。

图6.操作条件对成像的影响

永清石墨烯研究院检测中心简介

检测中心围绕石墨烯和新能源材料相关实验和检测分析搭建实验室业务能力,涵盖材料微观形貌、热学性能、理化性能、力学性能和电池电性能等检测项目,满足企业大部分研发、中试检测需求。检测认证中心通过CNAS认可实验室认证,实验室面积达1600m2,配备日立冷场发射扫描电子显微镜、耐驰激光导热分析仪、梅特勒同步热分析仪等180多台套仪器设备。检测中心秉持“公正、诚信、科学、高效”的原则,竭诚为国内外企业和高校科研院所提供高质量的检测服务。

近期石墨烯相关专利信息

1.广州三孚取得一种铝合金-无机钛瓷-石墨烯复合材料及其制备方法专利

广州三孚新材料科技股份有限公司取得一项名为“一种铝合金-无机钛瓷-石墨烯复合材料及其制备方法”的专利,授权公告号CN 116145135 B,申请日期为2022年12月。

2.柳晶科技取得石墨烯增强酚醛树脂及其制备的覆膜砂专利

柳晶科技集团股份有限公司取得一项名为“一种石墨烯增强酚醛树脂及其制备的覆膜砂”的专利,授权公告号 CN 117801464 B,申请日期为 2023年12月。

3.泰安市三恒自动化设备有限公司取得一种托辊用耐磨石墨烯超高分子量聚乙烯材料和制备方法专利

泰安市三恒自动化设备有限公司取得一项名为“一种托辊用耐磨石墨烯超高分子量聚乙烯材料和制备方法”的专利,授权公告号 CN 117534892 B,申请日期为 2023 年 11 月。

4.深圳金迈克取得一种耐摩擦石墨烯薄膜的制备方法专利

深圳金迈克精密科技有限公司取得一项名为“一种耐摩擦石墨烯薄膜的制备方法”的专利,授权公告号 CN 117801335 B,申请日期为2024年1月。

5.中钢集团南京新材料研究院取得电化学法制备石墨烯的一体化装置及方法专利

中钢集团南京新材料研究院有限公司取得一项名为“一种电化学法制备石墨烯的一体化装置及方法”的专利,授权公告号CN 116395680 B,申请日期为2023年4月。

6.上海纳米技术及应用国家工程研究中心取得一种石墨烯量子点的胺基化修饰方法及其产品专利

上海纳米技术及应用国家工程研究中心有限公司取得一项名为“一种石墨烯量子点的胺基化修饰方法及其产品”的专利,授权公告号CN 115849358 B,申请日期为2022年12月。

7.上海纳米技术及应用国家工程研究中心取得一种以非均相催化剂制备石墨烯量子点的方法专利

上海纳米技术及应用国家工程研究中心有限公司取得一项名为“一种以非均相催化剂制备石墨烯量子点的方法”的专利,授权公告号CN 115924896 B,申请日期为2022年12月。

8.贝特瑞取得一种超高导热石墨烯复合薄膜及其制备方法与应用专利

深圳市贝特瑞新能源技术研究院有限公司取得一项名为“一种超高导热石墨烯复合薄膜及其制备方法与应用”的专利,授权公告号 CN 118650939 B ,申请日期为 2024 年 8 月。

9.广西振鑫高科取得一种石墨烯板材边料回收装置专利

广西振鑫高科新型材料科技有限公司取得一项名为“一种石墨烯板材边料回收装置”的专利,授权公告号CN 117207483 B,申请日期为2023年10月。

10.南通第六元素申请石墨烯溶液混合装置专利

南通第六元素材料科技有限公司申请一项名为“一种石墨烯溶液混合装置”的专利,公开号 CN 118788225 A,申请日期为2024年9月。

11.辽宁基伊能源科技取得一种基于石墨烯改性碳酸钙脱硝剂的制备方法及其应用专利

辽宁基伊能源科技有限公司取得一项名为“基于石墨烯改性碳酸钙脱硝剂的制备方法及其应用”的专利,授权公告号 CN 113828130 B,申请日期为2021年10月。

12.深圳稀导技术取得一种3D智能设备用石墨烯加热原件专利

深圳稀导技术有限公司取得一项名为“一种3D智能设备用石墨烯加热原件”的专利,授权公告号CN 221829117 U,申请日期为2023年11月。

13.北京石墨烯研究院取得一项加热器专利

北京石墨烯研究院有限公司取得一项名为“加热器”的专利,授权公告号 CN 221829107 U,申请日期为 2024 年 2 月。

扫描电子显微镜(SEM)原理及应用

扫描电子显微镜,是自上世纪60年代作为商用电镜面世以来迅速发展起来的一种新型的电子光学仪器,被广泛地应用于化学、生物、医学、冶金、材料、半导体制造、微电路检查等各个研究领域和工业部门。如图1所示,为我司扫描电子显微镜的外观图。

图1:扫描电子显微镜的外观图

特点

制样简单、放大倍数可调范围宽、图像的分辨率高、景深大、保真度高、有真实的三维效应等[1],对于导电材料,可直接放入样品室进行分析,对于导电性差或绝缘的样品则需要喷镀导电层。

基本结构

从结构上看,如图2所示,扫描电镜主要由七大系统组成,即电子光学系统、信号探测处理和显示系统、图像记录系统、样品室、真空系统、冷却循环水系统、电源供给系统。

图2:扫描电子显微镜结构图

其中最重要的三个系统是电子光学系统、信号探测处理和显示系统以及真空系统。

 1、电子光学系统

电子光学系统包括电子枪、电磁透镜、扫描线圈、样品室等,主要用于产生一束能量分布极窄的、电子能量确定的电子束用以扫描成象。

2、信号探测处理和显示系统

电子经过一系列电磁透镜成束后,打到样品上与样品相互作用,会产生二次电子、背散射电子、俄歇电子以及X射线等一系列信号。所以需要不同的探测器譬如二次电子探测器、X射线能谱分析仪等来区分这些信号以获得所需要的信息。虽然X射线信号不能用于成象,但习惯上,仍然将X射线分析系统划分到成象系统中。

3、真空系统

真空系统主要包括真空泵和真空柱两部分。

 真空柱是一个密封的柱形容器。真空泵用来在真空柱内产生真空。有机械泵、油扩散泵以及涡轮分子泵三大类,机械泵加油扩散泵的组合可以满足配置钨灯丝枪的扫描电镜的真空要求,但对于装置了场致发射枪或六硼化镧及六硼化铈枪的扫描电镜,则需要机械泵加涡轮分子泵的组合。成象系统和电子束系统均内置在真空柱中。真空柱底端即为样品室,用于放置样品。

基本原理

扫描电子显微镜是利用材料表面微区的特征(如形貌、原子序数、化学成分、或晶体结构等)的差异,在电子束作用下通过试样不同区域产生不同的亮度差异,从而获得具有一定衬度的图像。成像信号是二次电子、背散射电子或吸收电子,其中二次电子是最主要的成像信号。图3为其成像原理图,高能电子束轰击样品表面,激发出样品表面的各种物理信号,再利用不同的信号探测器接受物理信号转换成图像信息。

图3:扫描电子显微镜成像原理图

 扫描电镜除能检测二次电子图像以外,还能检测背散射电子、透射电子、特征x射线、阴极发光等信号图像。其成像原理与二次电子像相同。在进行扫描电镜观察前,要对样品作相应的处理。

对样品的要求

1、不会被电子束分解

2、在电子束扫描下热稳定性要好

3、能提供导电和导热通道

4、大小与厚度要适于样品台的安装

5、观察面应该清洁,无污染物

6、进行微区成分分析的表面应平整

7、磁性试样要预先去磁,以免观察时电子束受到磁场的影响

样品的制备

1、块样

对于金属、岩矿或无机物,切割成要求的尺寸,粘在样品台上。如果样品数量多,注意样品尺寸最好一致。

 微区成分分析样品表面应该平台或经研磨抛光,可以保证检测时几何条件不变。对于样品的断口面,要选择起伏不大的部位,最好是分析点附近有小的平坦区。可使用离子铣刀仪对样品进行抛光处理,设备如图4右侧所示。样品表面和底面应该平行。

 非导电或导电性较差的材料,要先进行镀膜处理,在材料表面形成一层导电层。以避免电荷积累,影响图像质量,并可防止试样的热损伤。可使用离子溅射仪对样品进行表面喷金,设备如图4左侧所示。

图4.离子溅射仪和离子铣刀仪

2、粉样

(1)微米级粉料:将粉样撒在样品台的双面胶上,用手指轻弹样品台四周,粉料悔=会均匀地向四周移动,铺平一层,侧置样品台,把多余粉料抖掉;用纸边轻刮、轻压粉料面,使粉料与胶面贴实;用耳球从不同方向吹拂粉料。经此过程,粉料已牢固、均匀地粘在双面胶上。

 (2)对于亚微米级或纳米粉料进行成分分析:利用压片机压成结实的薄片。把薄片用双面胶粘在样品台上 。

扫描电镜的应用

扫描电镜是一种多功能的仪器、具有很多优越的性能、是用途最为广泛的一种仪器.它可以进行如下基本分析: 
1、观察纳米材料其具有很高的分辨率,可以观察组成材料的颗粒或微晶尺寸在0.1-100nm范围内,在保持表面洁净的条件下加压成型而得到的固体材料。

 2、材料断口的分析其景深大,图象富立体感,具有三维形态,能够从断口形貌呈现材料断裂的本质,在材料断裂原因的分析、事故原因的分析以及工艺合理性的判定等方面是一个强有力的手段。 
3、直接观察大试样的原始表面:它能够直接观察直径100mm,高50mm,或更大尺寸的试样,对试样的形状没有任何限制,粗糙表面也能观察,这便免除了制备样品的麻烦,而且能真实观察试样本身物质成分不同的衬度(背散射电子象)。

 4、观察厚试样:其在观察厚试样时,能得到高的分辨率和最真实的形貌。

 5、观察试样的各个区域的细节:试样在样品室中可动的范围非常大,可以在三度空间内有6个自由度运动(即三度空间平移、三度空间旋转),这对观察不规则形状试样的各个区域带来极大的方便。 

 6、在大视场、低放大倍数下观察样品,用扫描电镜观察试样的视场大:大视场、低倍数观察样品的形貌对有些领域是很必要的,如刑事侦察和考古。 
7、进行从高倍到低倍的连续观察:扫描电镜的放大倍数范围很宽(从5到20万倍连续可调),且一次聚焦好后即可从高倍到低倍、从低倍到高倍连续观察,不用重新聚焦,这对进行分析特别方便。 

 8、观察生物试样:由于电子照射面发生试样的损伤和污染程度很小,这一点对观察一些生物试样特别重要。 
9、进行动态观察:如果在样品室内装有加热、冷却、弯曲、拉伸和离子刻蚀等附件,则可以观察相变、断烈等动态的变化过程。 

 10、从试样表面形貌获得多方面资料:因为扫描电子象不是同时记录的,它是分解为近百万个逐次依此记录构成的。使得扫描电镜除了观察表面形貌外还能进行成分和元素的分析,以及通过电子通道花样进行结晶学分析,选区尺寸可以从10μm到3μm。 

 由于扫描电镜具有上述特点和功能,所以越来越受到科研人员的重视,用途日益广泛。现在扫描电镜已广泛用于材料科学(金属材料、非金属材料、纳米材料)、冶金、生物学、医学、半导体材料与器件、地质勘探、病虫害的防治、灾害(火灾、失效分析)鉴定、刑事侦察、宝石鉴定、工业生产中的产品质量鉴定及生产工艺控制等。

永清石墨烯研究院检测中心简介

检测中心围绕石墨烯和新能源材料相关实验和检测分析搭建实验室业务能力,涵盖材料微观形貌、热学性能、理化性能、力学性能和电池电性能等检测项目,满足企业大部分研发、中试检测需求。检测认证中心通过CNAS认可实验室认证,实验室面积达1600m2,配备日立冷场发射扫描电子显微镜、耐驰激光导热分析仪、梅特勒同步热分析仪等180多台套仪器设备。检测中心秉持“公正、诚信、科学、高效”的原则,竭诚为国内外企业和高校科研院所提供高质量的检测服务。

10月检测优惠,等你来测!

面积和表面积

表面是固体与周围环境, 特别是液体和气体相互影响的部分; 表面的大小即表面积。表面积可以通过颗粒分割(减小粒度)和生成孔隙而增加,也可以通过烧结、熔融和生长而减小。

比表面积

比表面积英文为specific surface area,指的是单位质量物质所具有的总面积。分外表面积、内表面积两类。国际标准单位为㎡/g。

根据 ISO15901 中的定义,不同的孔(微孔、介孔和大孔)可视作固体内的孔、通道或空腔,或者是形成床层、压制体以及团聚体的固体颗粒间的空间(如裂缝或空隙)。

开孔和闭孔

多孔固体中与外界连通的空腔和孔道称为开孔(open pore),包括交联孔、通孔和盲孔。这些孔道的表面积可以通过气体吸附法进行分析。

除了可测定孔外,固体中可能还有一些孔,这些孔与外表面不相通,且流体不能渗入,因此不在气体吸附法或压汞法的测定范围内。不与外界连通的孔称为闭孔(close pore)。

开孔与闭孔大多为在多孔固体材料制备过程中形成的,有时也可在后处理过程中形成,如高温烧结可使开孔变为闭孔。

孔隙度

孔隙度是指深度大于宽度的表面特征,一般用孔径及其分布和总孔体积表征。

 

 

工信部、国家发改委两部门部署建设新材料中试平台

据“工信微报”微信公众号消息,为深入贯彻党的二十届三中全会精神,推动科技创新和产业创新融合发展,工业和信息化部、国家发展改革委近日联合印发《新材料中试平台建设指南(2024—2027年)》(以下简称《建设指南》),聚焦短板材料突破和前沿材料创新的关键共性技术,以支撑科技成果转化形成产业化能力为目标,支持引导地方开展新材料中试平台建设和能力提升,破解我国新材料领域中试平台统筹布局不够、建设质量不高、服务支撑不足等问题,打造一批高水平的中试平台。
《建设指南》制定按照“市场主导、政府引导,立足基础、服务产业,因地制宜、形式多样,协同联动、开放共享”原则,主要明确三方面内容:
任务目标方面。提出完善提升平台基础条件能力、技术支撑能力和公共服务能力,将实验室阶段科技成果转化为具备产业化的成熟工艺包和成套装备。到2027年,力争建成300个左右地方新材料中试平台,择优培育20个左右高水平新材料中试平台,打造专业化建设、市场化运营、开放式服务的中试平台体系。
重点领域方面。围绕加快推进新型工业化、建设制造强国战略需求,着眼事关国家安全和经济建设的关键短板材料、引领新兴产业和未来产业发展的前沿材料,聚焦“触类旁通”效应明显、行业进步带动性强的关键共性技术,以专栏形式提出石化化工、钢铁、有色金属、无机非金属、前沿材料5大领域布局重点方向。
实施路径方面。采取“三步走”方式,引导激励地方探索采用灵活多样建设运营模式,开展中试平台建设提升。一是积极培育。引导地方和企业积极培育建设一批对外提供服务的中试平台。二是择优支持。利用相关政策渠道,择优支持若干基础较好的平台建设。三是推广应用。组织总结评估,凝练平台建设实践经验,加大宣传推广。
下一步,工业和信息化部将联合国家发展改革委切实推动《建设指南》落实落地,扎实做好新材料中试平台建设培育、择优遴选、总结评估等工作,为加速新材料创新成果产业化、加快壮大新材料产业、发展新质生产力提供有力支撑。
来源:中国新闻网