声学显微镜及其在金属材料检测方面的应用

一、引言继光学显微镜、电子显微镜之后,近年来国际上诞生了一种新型的显微装置—声学显微镜。它具有多种独特的功能,可以用比较简便和无损的手段得到物质表面、亚表层甚至内部深层的一些用别的手段难以获得的信息。因此,在它问世的短短几年来,就在材料科学、微电子学、薄膜技术、焊接工艺和生物医学科学等多方面学科领域获得广泛的应用,并得到迅速的发展。我们清华大学无线电系声学显微镜研制小组经过几年努力,研制成功了我国第一台千兆赫频段反射式机械扫描声学显微镜,并在金属材料检测等方面开展了一些初步的应     

新型 AFM 原子分辨率导电探针技术研究

目的制备新型导电探针,解决目前探针针尖曲率半径较粗、饱磁力大、调频困难、不容易得到高分辨图像等问题。方法向Si探针针尖蒸镀导电金属薄膜得到导电薄膜Si探针,镀Fe薄膜厚度约为几纳米,同时保证探针的曲率半径约10 nm。利用透射电镜观察和超高真空原子力显微镜扫描镀膜前后探针Na Cl(001)表面,分析其性能。结果自制的Fe薄膜Si探针由于蒸镀了金属薄膜,探针针尖性能稳定,Si探针扫描效果的悬挂键影响被消除,同时提高了系统的扫描分辨率。结论导电薄膜Si探针能够充分利用现有的仪器设备进行实验,具有造价低、使用简单、性能稳定等优点,可以作为将来磁交换力显微镜(MEx FM)的磁性探针来测试材料的表面磁信息。     

法将光学显微镜的观测能力提高100多倍

近日,法国两位学者发明了新型光学显微镜,解决了电子显微镜或原子力显微镜对数十亿分之一米微小的物体进行观测时要破坏观测物体的问题。他们合作研制了一种只有4。扩由硅制成的名为“冲浪”的薄片,其表面覆盖有矿物及有机物涂层,具有极强的反光能力,用它代替普通光学显微镜上使用的传统玻璃片,可以将光学显微镜的观测能力提高100多倍。法将光学显微镜的观测能力提高100多倍~~     

玻璃纤维复合材料表面铝涂层制备技术

为了增加导电性能,利用火焰喷涂技术在玻璃纤维复合材料表面制备铝导电涂层。利用扫描电镜和金相显微镜观察铝涂层的组织结构,研究喷涂参数对铝涂层组织结构的影响,分析涂层与基体结合界面随厚度增加的变化规律;利用四电位法测量铝涂层的导电性能,分析组织结构与涂层孔隙率对涂层导电性能的影响。     

专利集锦

正金属电镀沉积方法申请号:CN201210300937.1;申请日:2012.08.22;公开(公告)号:CN103517571A;公开(公告)日:2014.01.15;申请(专利权)人:光颉科技股份有限公司。该发明公开了一种金属电镀沉积方法,首先提供具有导通孔的绝缘基板,于该绝缘基板的第一表面上形成第一导电层,且在该第一导电层上局部形成阻层以使未覆盖该阻层的第一导电层形成待镀区域,将绝缘基板置于第一类镀液中使得第一金属层沉积于待镀区域中,接着移除该阻层及该阻层下方的第一导电层,之后,于该绝缘基板相对该第一表面的第二表面上形成第二导电     

试论目前国内外扫描电镜发展的特点

自1965年英国剑桥科学仪器公司生产第一台扫描电镜以来,日本,西德,荷兰、美国和我国都相继制造出了各种类型扫描电镜。经过30年来的不断改进和完善,扫描电镜已经成为多功能表面分析显微镜,更广泛的被应用于冶金、地质、纺织、生物、医学及材料科学等领域。 由于现代科学和高技术的发展,一次又一次的推进了扫描电镜的开发和更新。其发展特点大致如下:     

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分别利用光学显微镜、扫描电子显微镜、原子力显微镜和电子背散射衍射（EBSD）技术,对热轧板表面氧化皮显微结构的表征进行研究。结果表明,光学显微镜和扫描电子显微镜能观察到氧化皮的分层;原子力显微镜可根据磁性区分氧化皮成分;EBSD技术不仅能够鉴别氧化皮的不同结构,而且能够鉴定其组成相,并显示其晶粒度和晶界特征。     

工件表面缺陷尺寸的激光测量系统

针对目前工件表面缺陷尺寸的定量检测相对较少的问题,建立了一个由准直激光器、相机、显微镜和平移台等组成的检测系统,以实现金属表面凹痕尺寸的检测。采用激光作为光源,配备显微镜的相机采集图像,使用基于重心的方法对采集的图像进行处理,通过分析凹痕像素的分布情况来获得凹痕宽度。试验结果表明,该检测系统能够检测出工件表面凹痕的位置,并计算出缺陷的详细尺寸。     

导电塑料表面电化学镀镍和镀层表征

为了提高导电塑料的表面硬度、强化表面导电行为,采用电沉积的方法在导电塑料上镀镍,研究了镀液温度、电镀时间和阴极电流密度对镀层厚度增长速度的影响,利用扫描电镜和金相显微镜对镀层进行了表征,采用粘结拉脱法测量了镀层与基体之间的结合力,采用电化学方法研究了镍镀层在NaCl水溶液中的腐蚀行为.结果表明:阴极电流密度为2.0A/dm2、镀液温度为60℃时,可以得到0.68μm/min的平均镀层增长速率;镍镀层可以保留导电塑料基体的表面特征,镍镀层与基体之间结合力可以达到2.3MPa以上;光亮镍镀层在NaCl水溶液中的腐蚀电位高于哑镍镀层的腐蚀电位,且在相同的极化电位下,光亮镍镀层阳极溶解速率也较低.     

三种导电防腐涂层的耐蚀性能研究

分别制备聚苯胺改性石墨烯、纳米粒子改性石墨烯和石墨/炭黑复合物三种导电防腐涂料,并将其分别涂覆在Q235钢表面制备导电防腐涂层接地材料。采用接触角仪、电化学阻抗谱、Tafel极化曲线和光学显微镜,研究了该上述涂层在酸性土壤模拟液中的腐蚀性能。结果表明:三种导电防腐涂层均具有优良的防腐性能和较大的接触角。纳米粒子改性石墨烯涂层和聚苯胺改性石墨烯涂层防腐效果大于石墨/炭黑复合导电涂层。纳米粒子改性石墨烯涂层和聚苯胺改性石墨烯涂层的保护效率分别高达92.09%和91.44%。     

显微镜的发展及其用途简介

十七世纪前,观察物体主要靠人的肉眼,分辨率为0.2毫米。十七世纪初,发明了光学显微镜,使人类开始进入到微观世界的观察。本世纪四十年代,诞生了电子显微镜,以后又陆续出现了激光显微镜、声学显     

研究表面工程为材料“赋能”：穿上“外衣”，材料就能防腐耐磨——记中科院宁波材料所研究员汪爱英及其团队

<正>在中科院宁波材料技术与工程研究所（以下简称“中科院宁波材料所”）碳基薄膜与涂层技术团队实验室,通过一台台真空镀膜设备,人们能观察到神奇的一幕——氩气经过电离发出了淡紫色的放电辉光。电离的氩气形成等离子体,再轰击金、银等靶材,均匀地沉积到目标物体上,从而使目标物体穿上防腐、耐磨的“护甲”,可实现特殊场景应用。这些镀膜设备由研究员汪爱英带领团队自主设计、研制。在不改变物体本身特性的基础上,真空镀膜技术可通过特殊工艺给材料“穿”上一件神奇的“外衣”,赋予其优越性能。     

THMUT—1型智能化多功能宽带超声检测仪的研制

利用直接数字成象和程控采样扫描技术,研制成了THMUT-1型智能化多功能宽带超声检测仪。一台机器可同时完成A、B、C(多断层)、声显微镜等多种功能。工作频带为5～105MHz,对样品只需一次检测,即可将结果显示在微机终端屏幕,还可进行分析、处理。利用表面成象法,把THMUT-1所得多断层C扫描测试结果重建出三维图象。     

可用于研究纳米材料的三维电子显微镜

德国的Max Plank研究所的科研人员开发了一种新型三维电子显微镜，这种显微镜是把两种仪器与探测器组合成一体的装置，它能够测量电子衍射图、结晶取向并可完成化学分析。据说这是世界上第一台能够同时和自动研究材料的相成分、结晶学织构和结晶界面的三维电子显微镜。     

激光硬化概述

自1960年Maiman研制第一台激光器,即红宝石激光器(固体激光器)以来。目前已有一系列不同的激光器,在工程、自然科学和医学等领域得以广泛的应用。材料加工和材料调质处理大多数均采用大功率气体激光器(CO_2激光器)。最主要的表面处理方法包括相变硬化、重熔和合金化处理;玻璃化处理和冲击硬化等新方法也受到欢迎。     

镁合金表面电弧喷涂用铝粉芯丝材

为改善镁合金的表面性能，研制了新型铝基粉芯丝材，并采用电弧喷涂的方法在AZ91镁合金表面制备耐蚀涂层。通过盐雾试验和电化学试验对涂层的耐蚀性进行评价。利用光学显微镜和XRD分析技术对涂层的显微组织结构和相组成进行了研究。结果表明，铝基涂层能对镁合金基体起到保护作用，涂层均匀致密；加入Ni和Re能够提高涂层的耐腐蚀性能。     

表面预处理对复合材料铝导电涂层性能的影响

以喷砂和砂纸打磨2种方式对玻璃纤维增强复合材料进行表面预处理,利用火焰喷涂在处理过的试样表面上制备铝导电涂层,分析了表面预处理对导电涂层的表面形貌、结合强度、导电性能的影响.结果表明:采用喷砂和打磨制备的导电涂层的导电性都满足使用要求,影响铝导电层导电性的主要因素是导电层厚度,表面预处理方式对铝导电层导电性能影响不大,但对铝导电层结合强度的影响较大,喷砂处理制备的涂层比砂纸打磨处理的涂层结合强度高,因此更适宜采用喷砂的方法进行预处理.     

不同导电填料对防静电涂层温度-电阻效应的影响EI北大核心CSCD

箭体外表面防静电涂层通常既需承受一定的温度又需防静电性能,此时涂层的表面电阻率变化规律即温度-电阻效应,对防静电涂层的研制、开发及应用有着重要的意义。以有机硅改性丙烯酸为成膜物,通过选取典型的非金属导电填料—导电炭黑和金属导电填料—镍粉和银粉,制备一系列不同导电填料含量的防静电涂层,研究导电填料的种类和含量对防静电涂层温度电阻效应的影响。研究结果表明:导电填料的种类及含量对防静电涂层的温度-电阻效应影响显著。基于体积膨胀理论,导电炭黑涂层体系随温度升高而体积膨胀,导电网络被阻断,表面电阻率随温度的升高而增大,但其正温度系数(PTC)效应不显著,PTC强度仅为1.24,且导电炭黑含量与其PTC强度呈负相关;镍粉涂层体系的PTC效应显著,PCT强度高达10^(6),且镍粉含量与其PTC强度也呈负相关;银粉涂层体系则在渗流阈值前PTC效应显著,PTC强度为4.58,而渗流阈值后则几乎不表现PTC效应。制备了含导电炭黑和镍粉的复合导电填料涂层体系,其PTC强度较纯镍粉涂层体系大大降低,可为箭体外表面防静电涂料的设计提供新的思路。     

美国制造成功分辨率最高的扫描／透射电子显微镜

美国Hillsboro的FEI公司新近制造成功了据说是当前世界上分辨能力最高的扫描／透射电子显微镜，该显微镜是在美国政府部门（U．S．Department of Energy’s Office of Basic Energy Sciences）资助的一项数百万美元的显微镜研制项目，通过这种显微镜能够直接观察和分析大约为碳原子直径1／3大小（即0．5A）尺寸的纳米结构。在这一研究开发项目中，     

域外科技

正美科学家研制可喷涂电池可用于任何表面美国莱斯大学的科学家研制出一种具有革命性的新型电池,可以像油漆一样喷涂在任何表面,使其变成锂电池。这种电池通过向物体表面喷涂化学物质层形成,可以使用太阳能电池充电,让小型装置和家用电器告别笨重的长寿命电池。据《自然-科学报告》报道,可喷涂电池已在浴室瓷砖上进行测试,能够产生稳定的2.4伏电压,同时可使用太阳能电池进行充电。莱斯大学的科学家将这项新技术称之为"颠覆者",能够在将来的某一天对电池产业产生重要影响。