如何用扫描电镜对纤维进行成像和拉伸实验分析

本文由 复纳科学仪器（上海）有限公司 整理汇编

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• 如何用扫描电镜对纤维进行成像和拉伸实验分析

  在日常生活中，我们使用到的很多物品都是由纤维生产的。使用扫描电镜（SEM）来分析纤维，可以得到高分辨率的图像、元素信息，还可以在短短几分钟内自动测量数千个纤维直径。但在某些情况下，用扫描电镜检测纤维也会具有一定挑战，因为某些纤维的性质可能会影响分析的图像质量。所以，这篇博客描述了如何通过适当的SEM配置和样品制备来获得高质量分析。我们将纤维分为两种，天然纤维和人造纤维。天然纤维可以被分类为植物纤维（由纤维素构成，用于纸张或布料的制造），动物纤维（如羊毛），矿物纤维（如石棉）和生物纤维（包括肌肉蛋白，蜘蛛丝和毛发等）。人造纤维的范围包括从石化工业所用的合成纤维到金属纤维，从玻璃纤维到聚合物纤维（如聚乙烯，是Z常用的用于包装的塑料)。纤维可以编织成纺织品，或者作为非织造布，制成过滤器、绝缘材料、信封或一次性湿巾。在这些产品的生产流程中，对于原材料纤维的质量检测是非常重要的，其中纤维直径和尺寸分布是关键参数。为此，我们需要精密的分析技术，来确保在制造过程中纤维的质量。例如，在过滤行业，为了保证过滤效率，必须对所生产的纤维纺织品进行质量检测。[详细]

  2018-08-22 10:00

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  大多数人可能没有意识到，我们的生活经常被纤维包围。大到组织工程，小到尿布，都离不开高科技过滤技术。许多普通、廉价的聚合物可以大规模地加工成柔性材料。但并不是所有的纤维材料都可以利用，比如在电子设备上，还需要对材料进一步改性。这篇博客将帮助你了解台式扫描电镜（DesktopSEM）如何在各种纳米工程纤维领域中使用。聚合物纳米复合材料作为一种非常有前景，具有成本效益的备选材料出现并应用于各种领域，例如机械工程，微型电子器件，化学传感技术，组织工程和生物传感技术。由于优异的物理性质，例如高纵横比、高机械强度和高极化率，碳纳米管作为一种常用的类型，用于调节聚合物复合材料的电、机械、热和光学性能。例如：控制聚氯乙烯（乳酸）（PLA）纤维中碳纳米管的浓度和取向通过控制聚氯乙烯（乳酸）纤维中碳纳米管的浓度和取向，研究人员已经开发了纳米材料、生物传感技术和组织工程应用的纳米复合材料。在改变了PLA纤维和静电纺丝后，Iqbal等人（Nanotechnology，2015）研究显示由于对其结构的详细分析改变后的表面特性增强了纤维的性能。[详细]

  2018-08-22 10:00

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• 扫描电镜如何为改善纤维性能提供方案

  工业是增长Z快的植物之一，也是大约一万年前Z早用于生产纤维的植物之一。在历史上，纤维被广泛使用，在它被引入到新世界后不久便达到了生产高峰。阅读这篇博客，了解纤维由于其纤维性能较好，可以更广泛地使用，并通过扫描电镜（SEM）来提供实现这些改进的解决方案。许多物品，从绳子、织物到工业材料，都是由纤维制成的。通常用于制作帆布，而“canvas（帆布）”这个词实际上来源于cannabis（制品）。如今，面料行业比较普遍。纤维可用于服装，因为纯麻的质地与亚麻布相似。但作为一种天然纤维，也有很多好处，包括高吸水性、透气性和防霉菌等。麻纤维可与棉、丝、羊毛混纺，也可纺成单类纤维。然而，这种植物含有蜡、木质素和化学杂质，这些化学杂质会在脱胶的过程中被去除。脱胶对纺纱质量、编织方式和舒适性有重要的影响。由于的耐水性非常高，所以纤维很难处理。化学脱胶是一个相当强悍的过程，在其他问题的处理中会消耗大量的能量和水资源。Fanget.al（BioRes12(1)，1566-1578,2017）表明，预先用碱性果胶酶对纤维的内部渗透，可以分解果胶。这种处理使纤维柔软蓬松，并为脱胶过程提供了更多便利。如何分析麻纤维的形态通过飞纳电镜PhenomPro，分析处理前后的粗麻纤维的表面和形态。虽然粗麻纤维表面不均匀，例如，存在果胶和蜡，但经过处理的纤维具有明显的纤维结构。Fangetal.用PhenomPro在研究中得出结论，纤维不仅更清洁、更光滑，而且与粗麻纤维不同，纤维束更加分散。因此，他们可以证明，所测试的生化联合脱胶方法是一种经济和环境友好型解决方案，并且很容易实现工业化。图一：通过飞纳电镜和Fibermetric软件分析纤维[详细]

  2018-08-22 10:00

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  飞纳电镜带你感受喷镀及不喷镀对扫描电镜成像的影响对导电性不好的样品进行喷镀处理，一是可避免材料荷电。所谓荷电是入射电子的量大于产生的二次电子或者背散射电子的数量，从而导致在材料表面形成电子的富集（产生负电位）。由于负负相斥的原理，使得后面的入射电子不能在材料表面会聚，产生一系列的后果，例如聚焦不太容易聚清楚，表面形成一道一道白色的二次电子突然放电的现象。因此要得到满意的形貌，应该在材料表面形成一个有效的电子通路，即在样品台和材料表面有导电通路。**的办法就是在表面镀膜，这就是为什么扫描电镜要镀膜的原因。另一个原因是增加二次电子发射率，使图像信噪比增强，使图片看上去更漂亮。但是对于某些样品，喷镀处理后不能准确反映样品的真实形态。例如对涂层样品来说，背散射电子情况下，由于电镜背散射电子成像原理：图像亮度和元素原子序数成正比，原子序数越高，图像越亮，样品经过喷金处理后（图1），表面覆盖了一层金，图像亮度基本一致，很难看出来涂层的位置。未喷金（图2），能明显分辩涂层的位置和厚度，因此，对于涂层样品来说，背散射电子情况下，应选择不喷金直接观测。图1涂层样品放大倍数500X（喷金）图2涂层样品放大倍数500X（未喷金）[详细]

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