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【造纸】扫描电镜在造纸研究中的应用发布时间:2014-01-02

1 扫描电镜的原理和成像特点

1.1扫描电镜的原理
SEM&EDS有关的三个信号:
1、二次电子SE来自样品的核外电子,用于SE成像。
2、背散射电子BSE,被样品反射回来的入射电子,用于BSE成像。
3、X射线:由于内壳层电子跃迁产生,不同原子产生的能量不同,用于EDS分析。

入射电子与样品作用产生的信号               SEM原理

                                 入射电子与样品作用产生的信号                               SEM原理


1.2 扫描电镜的用途(SEM&EDS)
(1)材料的微观形貌、组织
(2)微区元素定量、定性成分分析
(3)材料断口分析和失效分析
(4)多元素面扫描和线扫描分布测量

扫描电镜SEM


仪器型号:Hitachi 3400N  主要技术指标:
1、观察直径为0~200mm
2、放大倍率:×5~×300,000
3、配备EDAX能谱仪,成分分析:C6~U91

1.3扫描电镜成像特点:

同传统的光学显微镜比较,扫描电镜具有如下特点:
(1)放大倍数大,分辨率高,最高可以到达几十万倍;
(2)景深大,图像富有立体感;
(3)试样在样品室中可动态移动,并且可以旋转和倾斜;
(4)样品制备过程简单,不用切成薄片,不导电的样品只需镀金即可。
(5)在观察形貌的同时,还可利用从样品发出的特征X射线作微区成分分析。

2 扫描电镜在纸浆中的应用

制样简单:
要想观察到纸张或浆张内纤维的微细结构,只需将风干试样固定在样品台上,利用真空镀膜法在要观察的样品表面覆盖一层金属(通常采用镀金,主要为了导走入射电子束流,避免样品表面荷电)后,即可在扫描电镜中观察和拍照。

离子溅射仪

离子溅射仪,用于镀金等


对制浆进行分析
(1)纤维分离程度
(2)带状纤维数量
(3)纤维弯曲、扭转状态
(4)细胞壁形态变化
(5)可以对两种浆进行对比分析,并结合成浆物理指标做出解释

对纸张进行分析
(1)原浆纤维以及处理后纤维的光滑程度
(2)加入添加剂前后纤维的变化等信息

显微的扫描电镜形貌(扫描电镜SEM)       硫酸盐浆手抄纸样(×500)(扫描电镜SEM)  
显微的扫描电镜形貌(扫描电镜SEM)                                硫酸盐浆手抄纸样(×500)(扫描电镜SEM)


彩色喷墨打印纸的扫描电镜形貌
 

彩色喷墨打印纸(扫描电镜SEM)  彩色喷墨打印纸(扫描电镜SEM)  彩色喷墨打印纸(扫描电镜SEM)

x50                                                   x500                                                    x12000

彩色喷墨打印纸(扫描电镜SEM)      彩色喷墨打印纸(扫描电镜SEM)

x30000                                                 x250断面


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