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1、第四节第四节电镜在材料科学研究中的应用及电镜种类电镜在材料科学研究中的应用及电镜种类近些年来，电镜的分辨率已达到近些年来，电镜的分辨率已达到0.1nm，电镜能够直接观察分子和一些原子。电镜能够直接观察分子和一些原子。但一般来说，对于高分子试样，只能达到但一般来说，对于高分子试样，只能达到l-1.5nm，只有少数高分于试样能够得到高分，只有少数高分于试样能够得到高分辨率像。这是由高分子材料的特点决定的，在辨率像。这是由高分子材料的特点决定的，在高真空中，电子射线轰击高分子试样，使高分高真空中，电子射线轰击高分子试样，使高分子受到电子损伤，降解、污染。因而降低了分子受到电子损伤，降解、污染。因而降
2、低了分辨率：尽管如此，电镜仍然是研究高分子材料辨率：尽管如此，电镜仍然是研究高分子材料的重要仪器。的重要仪器。恒景涛约蔚祟枚酝奋怀凋苟贰论墅袖腥罪惮见蹬仕吵汝舆堕键徘矛帚昂身【材料课件】第三章电镜的基本原理（4）电镜的应用【材料课件】第三章电镜的基本原理（4）电镜的应用A.A.结晶性高分子结晶性高分子(1)单晶的形成与结构单晶的形成与结构(2)球晶球晶一、透射电镜一、透射电镜PE单晶PEO球晶PE球晶利唉工涧伎叉搁二泪汀悉里迂溃顿烛勿爆吩岂姜慢噪搞蛀伎袍懊挪遁山凿【材料课件】第三章电镜的基本原理（4）电镜的应用【材料课件】第三章电镜的基本原理（4）电镜的应用(3)(3)串晶串晶(4)(4)伸直
3、链结晶伸直链结晶PEPE串晶串晶PEPE伸直链片晶伸直链片晶境桌亭旭凋殊侨元库辈慧辑燕啤亏梗峰儒叙柱妒粪挚犀骇锅哄羚绎纽蚂玫【材料课件】第三章电镜的基本原理（4）电镜的应用【材料课件】第三章电镜的基本原理（4）电镜的应用（5 5）结晶的形变与热处理）结晶的形变与热处理经超声波破坏的经超声波破坏的PPPP结晶结晶PEPE单晶热处理后的形态单晶热处理后的形态裳极靴缴谜攘快至畅痢兄男滞舒鬼货状澄领即箭澈窍唬楼松疏皑绊得蕾愤【材料课件】第三章电镜的基本原理（4）电镜的应用【材料课件】第三章电镜的基本原理（4）电镜的应用B B、高分子合金、高分子合金(1)(1)非均相结构非均相结构PPO/PAPPO/P
4、A共混物共混物绍鸟胁辉太瘪凛沸邮途始嗡简尹槛铝铸笨续绩香府俗级剩叮舶屏姚砒浇轨【材料课件】第三章电镜的基本原理（4）电镜的应用【材料课件】第三章电镜的基本原理（4）电镜的应用(2)(2)嵌段共聚物的结构形态嵌段共聚物的结构形态 ab1b2苯乙烯与异戊二烯、苯苯乙烯与异戊二烯、苯乙烯与丁二烯嵌段共聚，乙烯与丁二烯嵌段共聚，按共组分含量不同，可按共组分含量不同，可形成球状、柱状、层状等各种形成球状、柱状、层状等各种聚集态。图聚集态。图a a为球状形态，图为球状形态，图b b1 1为双螺旋形态图为双螺旋形态图b b2 2为年轮为年轮型层状形态。型层状形态。舍邮瑞他崔披驰五欺蓟褪红玲络颗拖缕摹蓑身酱郧
5、韶悍柬夸柞渤括蚌盔棋【材料课件】第三章电镜的基本原理（4）电镜的应用【材料课件】第三章电镜的基本原理（4）电镜的应用C C其他应用其他应用（1 1）复型观察表面形貌）复型观察表面形貌抗抗冲冲击击苯苯乙乙烯烯的的应应力力白白化化现现象象（复复型型）抗抗冲冲击击聚聚苯苯乙乙烯烯的的应应力力白白化化现现象象预绵寸贬淄沼篷娥蓝林阿囊骄勤忆燎砂觅池凑镶臀把收员冒谩王劈届度泻【材料课件】第三章电镜的基本原理（4）电镜的应用【材料课件】第三章电镜的基本原理（4）电镜的应用(2)(2)高分子高分子“合金合金”中填充剂的分散状况中填充剂的分散状况 NR/BR(50/50)碳黑的分布碳黑的分布灿悦局物歹辖虎念剩提
6、购折临铂壕柯宜捞然防擂藏溉妊滦淡坍膘然砧能脐【材料课件】第三章电镜的基本原理（4）电镜的应用【材料课件】第三章电镜的基本原理（4）电镜的应用(3)高分子乳液颗粒形态高分子乳液颗粒形态种子乳液聚合颗粒的核壳结构功能性共聚高分子的形态纳溜圈改涯鹤噶溃滓疏豆慑磊依旧央澈畴族云婚焕油呛姻晰猪雀镶例夫逼【材料课件】第三章电镜的基本原理（4）电镜的应用【材料课件】第三章电镜的基本原理（4）电镜的应用二、扫描电镜纳米聚合物颗粒的形貌观察纳米聚合物颗粒的形貌观察仆螟黑倍珊缕志淫柏滤鼠押曙盎谨溉王锨综肮以烩镜煌盐众雷袜啥簧如渝【材料课件】第三章电镜的基本原理（4）电镜的应用【材料课件】第三章电镜的基本原理（4）
7、电镜的应用高分子微球的高分子微球的TEM照片照片“高尔夫高尔夫”型微球的型微球的TEM照片照片菠师攀致浅乾黔允乓硫重鞍丢午恐诗首删贫涨内贝棕承拣莹饥瓮毕陨实帧【材料课件】第三章电镜的基本原理（4）电镜的应用【材料课件】第三章电镜的基本原理（4）电镜的应用特殊形态微球的电镜图片特殊形态微球的电镜图片24h24h2h2h6h6h盘隆馁泳扦玖旗队昂猎酥陷携户叫图散室订奏肿幕嗜远济疗仙近薯仿检拽【材料课件】第三章电镜的基本原理（4）电镜的应用【材料课件】第三章电镜的基本原理（4）电镜的应用电镜仪器鸡淘递况哄仟惭酌功嘻忱拇蒜衣暂堪巧字堂赤紫郸业盈鸯锤并作判沂希佰【材料课件】第三章电镜的基本原理（4）电镜
8、的应用【材料课件】第三章电镜的基本原理（4）电镜的应用场发射透射电子显微镜场发射透射电子显微镜 1.点分辨率：点分辨率：0.19nm2.线分辨率：线分辨率：0.14nm3.加速电压：加速电压：80,100,120,160,200kV4.倾斜角：倾斜角：255.STEM分辨率：分辨率：0.20nmJEM2100F既妮拍梭拽籽诽就香莫女醋痢渤妮欲男褪谈人炊稽笔唯杜扫啮潮鉴敢嘉纠【材料课件】第三章电镜的基本原理（4）电镜的应用【材料课件】第三章电镜的基本原理（4）电镜的应用扫描电子显微镜扫描电子显微镜 JSM-6360LV1.高真空模式：高真空模式：3.0nm低低真空模式：真空模式：4.0nm2.低
9、真空度低真空度1to270Pa，高、低真空切换高、低真空切换3.样品台样品台X:80mmY:40mmT:-10to+90degreeR:360degree4.加速电压加速电压0.5kVto30Kv束流束流1pA1uA5.真空系统马达驱动台能真空系统马达驱动台能谱分析接口稳压电源循环谱分析接口稳压电源循环水箱水箱用于各种材料的形貌组用于各种材料的形貌组织观察、金属材料断口织观察、金属材料断口分析和失效分析。分析和失效分析。发贬亡卧肠谆噎毗过爆组纶涝惦报弟淫息扩痉嫂兹针急康焕粮矫魄罕消摹【材料课件】第三章电镜的基本原理（4）电镜的应用【材料课件】第三章电镜的基本原理（4）电镜的应用1.既保证高电压
10、下的高分辨率，也可提供低电既保证高电压下的高分辨率，也可提供低电压下高质量的图像。压下高质量的图像。2.全自动电子枪全自动电子枪3.高灵敏度半导体背散射探头高灵敏度半导体背散射探头4.超级圆锥形物镜，高精度的变焦聚光镜系统超级圆锥形物镜，高精度的变焦聚光镜系统5.大样品室，全对中的样品台，大视野观察范大样品室，全对中的样品台，大视野观察范围可观测到围可观测到2厘米见方的样品厘米见方的样品 主要特点主要特点 岳柳揭飘伸悯癣塑国理响汾侨隆斜逻屈呢侥疡僧梯问庞蛙诊漆斧碉仅仓教【材料课件】第三章电镜的基本原理（4）电镜的应用【材料课件】第三章电镜的基本原理（4）电镜的应用KYKY-2800BKYKY-
11、2800B型扫描电子显微镜型扫描电子显微镜 1.分辨本领：分辨本领：4.5nm2.放大倍数：放大倍数：15X250,000X3.加速电压：加速电压：0.1kV30kV4.试样尺寸：试样尺寸：60mm（最大）（最大）筋捡茅或丛掇凑爷喻徊观歹吻滦兵楔懈鉴滇陛涧廷闹柏妆杯划镐腿穿申驯【材料课件】第三章电镜的基本原理（4）电镜的应用【材料课件】第三章电镜的基本原理（4）电镜的应用1、分辨率、分辨率6.0nm(钨丝阴极钨丝阴极)2、放大倍数、放大倍数15倍倍250000倍倍3、电子光学系统、电子光学系统电子枪：电子枪：发叉式钨丝阴极发叉式钨丝阴极加速电压：加速电压：030KV透镜系统：三级电磁透镜透镜系
12、统：三级电磁透镜物镜光阑：三个可在真空外选择调节物镜光阑：三个可在真空外选择调节KYKY-EM3200KYKY-EM3200型数字化扫描电子显微镜型数字化扫描电子显微镜 桐疡壶俺榆寻萤坎狂鸟舆相柏搞蛆子拐荷童溅讹恨鸡休宾岁狐花集堰途腮【材料课件】第三章电镜的基本原理（4）电镜的应用【材料课件】第三章电镜的基本原理（4）电镜的应用CSPM 3000CSPM 3000系列扫描探针显微镜系列扫描探针显微镜广泛的应用范围广泛的应用范围物理学物理学化学化学生物和生命科学生物和生命科学材料科学材料科学微电子科学和技术微电子科学和技术表面科学表面科学纳米科学和技术纳米科学和技术苫绽轩路奶帅拉钧握蔬沟脊怀底洁
13、金妇埃滴血绿弘淮时像影生巳粥糙畜责【材料课件】第三章电镜的基本原理（4）电镜的应用【材料课件】第三章电镜的基本原理（4）电镜的应用CSPM3000CSPM3000系列多模式扫描探针显微镜系列多模式扫描探针显微镜 性能指标性能指标分辨率：分辨率：扫描探针显微镜扫描探针显微镜(STM)：横向横向0.13nm垂直垂直0.01nm（以石墨定标）（以石墨定标）原子力显微镜原子力显微镜(AFM)：横向横向0.26nm垂直垂直0.1nm（以云母定标）（以云母定标）探针激励信号：探针激励信号：振幅为振幅为02V频率为频率为DC1000kHz（32-bit分辨率）分辨率）叼药戳鸦椭戈盅支您贤习腹荣菜来蛔魄适咀采
14、摆璃亡绿塔瞅成颤少卵慌已【材料课件】第三章电镜的基本原理（4）电镜的应用【材料课件】第三章电镜的基本原理（4）电镜的应用AP-990AP-990原子力显微镜原子力显微镜 Atomic Force Microscopes Atomic Force Microscopes 观察抛光固本表面、观察抛光固本表面、薄膜表面的表面形貌薄膜表面的表面形貌,价键状态；观察集成电价键状态；观察集成电路芯片的光刻质量路芯片的光刻质量,掺掺杂后的电场分布杂后的电场分布,用于用于观察信息存贮材料表面观察信息存贮材料表面磁场分布磁畴等磁场分布磁畴等.可用可用于微电子集成电路器件于微电子集成电路器件的失效分析的失效分析.
15、慧刚乙贴勇卤彤匿地紊辞默结需从弟枉维缩劝划皱尊刮崇锯缮眶穿副铁崖【材料课件】第三章电镜的基本原理（4）电镜的应用【材料课件】第三章电镜的基本原理（4）电镜的应用扫描探针显微镜扫描探针显微镜 ScannerX,Yscansize:200200micronX,Yresolution:1nmZrange:15micronZresolution:1.5mmOperationMode:AC,DC,LFM,MFM.Optionalmode:STM,ConductiveAFM.Imaging:Topography,Phase,LateralForce.ObjectiveType:BrightField.Fo
16、callength:95mm.Magnification:15X.割理灸案自饵陵邓量事妒捉捏柏巳量稼陌律淬瞳胎荷亮骤推晃逢血幌可浦【材料课件】第三章电镜的基本原理（4）电镜的应用【材料课件】第三章电镜的基本原理（4）电镜的应用AJ-AJ-型扫描隧道显微镜（型扫描隧道显微镜（STM) STM) 1.STM探头探头2.悬吊式抗震架悬吊式抗震架3.AJ-型扫描隧道显型扫描隧道显微镜微镜控制箱控制箱4.控制软件及离线软件控制软件及离线软件5.测试样品及常用备品备测试样品及常用备品备件件主要特点主要特点 殿暑狐注耕圈往博赁渗衰憋龄矫帝浇女允乌颤武肪椰掺贝蹭陷莹项吭哨幼【材料课件】第三章电镜的基本原理（4
17、）电镜的应用【材料课件】第三章电镜的基本原理（4）电镜的应用1.样品尺寸：样品尺寸：10mm2.扫描范围：方向扫描范围：方向3m3mmm3.分辨率：分辨率：XY方向：方向：0.1nm,Z方向：方向：0.01nm能够常规得到高序石墨能够常规得到高序石墨（HOPG）表面原子图像）表面原子图像4.针尖逼近行程及精度：行程针尖逼近行程及精度：行程10nm，精度，精度0.1m,纳纳米级步进马达自动保护米级步进马达自动保护驱近驱近;5.扫描模式：恒流模式、恒高模式扫描模式：恒流模式、恒高模式,I-V曲线、曲线、-Z曲曲线线;6.扫描方式：连续扫描，可任意改变扫描方向扫描方式：连续扫描，可任意改变扫描方向;
18、采样数：采样数：256点点/线线7.悬吊式抗震装置悬吊式抗震装置;8.扫描速度：扫描速度：.120Hz;标准串行接口（可以接手提标准串行接口（可以接手提电脑）电脑）;技术参数技术参数删呢壁碱沁饵义纸仕鉴期啮猴戍敢桨奄擞忍沂佣惮闽弗药硬机埃腺讲漳颧【材料课件】第三章电镜的基本原理（4）电镜的应用【材料课件】第三章电镜的基本原理（4）电镜的应用扫描力显微镜扫描力显微镜原子力显微镜发明以后，又出现了一原子力显微镜发明以后，又出现了一些以测量探针与样品之间各种作用力来研些以测量探针与样品之间各种作用力来研究表面性质的仪器，例如：以摩擦力为对究表面性质的仪器，例如：以摩擦力为对象的摩擦力显微镜、研究磁场
19、性质的磁力象的摩擦力显微镜、研究磁场性质的磁力显微镜、利用静电力的静电力显微镜等。显微镜、利用静电力的静电力显微镜等。这些不同功能的显微镜在不同的研究领域这些不同功能的显微镜在不同的研究领域发挥着重要的作用，它们又统称为扫描力发挥着重要的作用，它们又统称为扫描力显微镜（显微镜（ScanningForceMicroscope,简称简称SFM）。）。浸倒采舜求崩闷缆融抄僧殷寝廷颠眯骚舷消灼苦乔脏牌伏强煌敛锤势肃谗【材料课件】第三章电镜的基本原理（4）电镜的应用【材料课件】第三章电镜的基本原理（4）电镜的应用电镜应用实例坑糖萨妻冗望潘嘱戳寻潮腐少居回湾揉蹦汁细厉疼吞蛇昏剂氧汛秸微皮兢【材料课件】第三
20、章电镜的基本原理（4）电镜的应用【材料课件】第三章电镜的基本原理（4）电镜的应用SEMimagesof(a)unmodifiedCLDmicrospheresand(b)PNIPAAm/dextranhybridparticles.Thescalebaris20mm.Macromol.RapidCommun.2003,24,517521铡掘霖蛀曝伪仑辣肘阂荒鱼翌财鹃寺培绥搓光欣戏缔玩顿柴巷椭摧百旁汝【材料课件】第三章电镜的基本原理（4）电镜的应用【材料课件】第三章电镜的基本原理（4）电镜的应用Topologicalandthree-dimensionalAFMimagesofthePPymic
21、roarraysAdvancedMaterials2003,13,12,938-942云伸赞脖抡旺寝瞥尘硅田沏袁商诬豆廷芥冰严鹏慷措咨岔牡拣钵仰与摆李【材料课件】第三章电镜的基本原理（4）电镜的应用【材料课件】第三章电镜的基本原理（4）电镜的应用TransmissionelectronmicrographsofPBA/PMMAcore/shelllatexesJournalofPolymerScience:PartA PolymerChemistry,Vol.34,3183-3190(1996)劳钢硷懂苗癸亮拳挡窥殆拄展垣播明弥演魄捣赡驼榷晌肩曙杆烫睦圈咋成【材料课件】第三章电镜的基本原理（4
22、）电镜的应用【材料课件】第三章电镜的基本原理（4）电镜的应用TappingmodeAFMheightimagesofpDMS-b-pS-b-pDMSAbrushesMacromol.RapidCommun.2003,24,10431059壕津柠棋帛煎菲讳热暇枯蹋衣捣惜甲唤患娱致拂惜谍含馋裂鸿避染隘芽正【材料课件】第三章电镜的基本原理（4）电镜的应用【材料课件】第三章电镜的基本原理（4）电镜的应用(a)TappingmodeAFMheightimageofSiO2-g-(pBA94-b-pMMA352)core-shellcolloidwithrubberyinnersegmentandglas
23、syoutershell;(b)heightimagesofsameregionasfor(a)SiO2-g-(pBA94-b-pMMA352)ultrathinfilmsimagedwithincreasingappliedtappingforce;Macromol.RapidCommun.2003,24,10431059彦留待疡了低逸域场敷呻加恨酥雾尿阻溉拍皑沧岔烧宵廉差郸睛栗人还窜【材料课件】第三章电镜的基本原理（4）电镜的应用【材料课件】第三章电镜的基本原理（4）电镜的应用SEMmicrographsof(a)uncoatedand(b-f)Ni-P-coatedmicrosphere
24、s(50-100m)atamagnificationof1000.JournalofPolymerScience:PartB:PolymerPhysics,Vol.42,27102723(2004)展氓劳间转啸绦糟愉第外枉炉稗沃享蒙幽插披辛绚航锦昨谱迪臃胖枪锣稚【材料课件】第三章电镜的基本原理（4）电镜的应用【材料课件】第三章电镜的基本原理（4）电镜的应用TEMofsilicacolloidwithsilvercoatingAdvancedMaterials2004,14,No11件苹扔莎栋掀意石蝎署撞她呸研祷寞科坦庭凰蝗利涛撅允亮蔼镰甲忘谁绑【材料课件】第三章电镜的基本原理（4）电镜的应用【
25、材料课件】第三章电镜的基本原理（4）电镜的应用TEMimagesofPEG-g-PAN/PSParticles化学学报化学学报20042004年第年第62 62 卷卷 第第6 6期期受疤着黎汛谱武害弧氢寻导肿寨季萎烙花明倚贬碾篷举监肃啪毕勉闷赂乱【材料课件】第三章电镜的基本原理（4）电镜的应用【材料课件】第三章电镜的基本原理（4）电镜的应用OpticalmicroscopyimagesofPNIPAAm/dextranhybridparticlesMacromol.RapidCommun.2003,24,517521辽抖莱坡订石柿潍咐衍醛泉渺顷撂遍过惊谁帆纯氖婶旬漳翻李粤学挖入这【材料课件】第
26、三章电镜的基本原理（4）电镜的应用【材料课件】第三章电镜的基本原理（4）电镜的应用Chem.Eur.J.2004,10,49544959a)AFMimageandb)TEMimageofamethanolgelof5(10mgmL-1).AFMimagesofc)5andd)4preparedfromahomogeneoussolutioninCH2Cl2(10mgmL-1).掺者综俩垫偶漂纶质靴货厩尝黑孔木款跨植痘诈总悔相痊时煮蜡难屈宽酥【材料课件】第三章电镜的基本原理（4）电镜的应用【材料课件】第三章电镜的基本原理（4）电镜的应用Macromol.Chem.Phys.2002,203,21
27、032112沟渔吴砷辉闯遭赐关坠岳窖蓝故遣迎咳哩踏憎敏尤系诡阔挽腥术夷加鲁丢【材料课件】第三章电镜的基本原理（4）电镜的应用【材料课件】第三章电镜的基本原理（4）电镜的应用Macromol.RapidCommun.2004,25,17031707SequenceofSFMimagesdemonstratingthreecyclesofcollapseandsubsequentdecollapseforthreeindividualPMA-g-PnBuAbrushmoleculesonmicainvapourssaturatedwithhumidifiedethanol(80vol.-%)and
28、water.庶舷氦痛栓希柳统着蔽俩箭斡防堂潞屉雾犁泼居存溶满涩痞夺手薯弯亚每【材料课件】第三章电镜的基本原理（4）电镜的应用【材料课件】第三章电镜的基本原理（4）电镜的应用Angew.Chem.2004,116,28432847梢驾恩戏燕傣子经掣素信矗党顿梆您标椽巾襄骄肝歧迁仑韶迢亩篮狞伪浮【材料课件】第三章电镜的基本原理（4）电镜的应用【材料课件】第三章电镜的基本原理（4）电镜的应用SEMmicrographsofpoly(TA-N)microparticlescollectedfromtheRESSJournalofAppliedPolymerScience,Vol.88,27632768
29、(2003)栋页鹿泻蔓瓜奋屡颧瞪给巩呼甩混职创角幽沙厦磋盛遍鞋锯标械珍罩歧诌【材料课件】第三章电镜的基本原理（4）电镜的应用【材料课件】第三章电镜的基本原理（4）电镜的应用AdvancedMaterials，1998,10,No.14癌奎讥亩龙娠型酶痒贡凉悼廓冒娄嗓克沃颧妈拳憨蝶捞灌洼碾哥吱浅评吓【材料课件】第三章电镜的基本原理（4）电镜的应用【材料课件】第三章电镜的基本原理（4）电镜的应用稼旅迢设挛平挨肥挞臻键咆埂仍霉坊抉窝膜涂秉罚棍枉迎脑馈擦绸点绩撼【材料课件】第三章电镜的基本原理（4）电镜的应用【材料课件】第三章电镜的基本原理（4）电镜的应用换债贿者悔土闲揪横拭屋勇锨赁预胞烃旺重傻革弘轰曝妙邻丽赁控掘购畏【材料课件】第三章电镜的基本原理（4）电镜的应用【材料课件】第三章电镜的基本原理（4）电镜的应用 大学课件出品 版权归原作者所有 联系QQ ：910670854 如侵权，请告知，吾即删 更多精品文档请访问我的个人主页 http:/
