【掃描電鏡干貨】針對(duì)清潔度分析的掃描電鏡制樣經(jīng)驗(yàn)分享

談起來(lái)清潔度的分析，光學(xué)顯微鏡和電子顯微鏡是清潔度分析領(lǐng)域常用的兩種儀器，那么這兩種分析方法有什么區(qū)別呢？

從使用條件來(lái)看

光學(xué)顯微鏡的信號(hào)源是可見(jiàn)光，可見(jiàn)光的波長(zhǎng)較長(zhǎng)，可以輕松繞過(guò)空氣分子，因此可以在大氣環(huán)境下運(yùn)行。

掃描電鏡的信號(hào)源是電子束，相對(duì)于可見(jiàn)光，電子束的波長(zhǎng)更短，所以分辨率更高，圖像更清晰；不過(guò)，較短的波長(zhǎng)，繞過(guò)空氣分子的能力將會(huì)變差，因此掃描電鏡內(nèi)部會(huì)通過(guò)多級(jí)真空泵，將空氣分子抽走，以維持一定的真空度。

從測(cè)試結(jié)果來(lái)看

光學(xué)顯微鏡由于其價(jià)格低廉、操作簡(jiǎn)單在清潔度分析領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。在光鏡下，金屬顆粒會(huì)有一定的反光，非金屬顆粒不反光，因此光鏡可以根據(jù)顆粒是否反光，來(lái)大致區(qū)分金屬和非金屬，但是局限性是光鏡無(wú)法分析出具體是哪一種類(lèi)的顆粒。

掃描電子顯微鏡除了可以找到雜質(zhì)顆粒外，可以分析顆粒的種類(lèi)。通過(guò)搭配能譜探測(cè)器，通過(guò)能譜信號(hào)，進(jìn)一步給出顆粒的元素種類(lèi)和含量信息，進(jìn)而對(duì)照數(shù)據(jù)庫(kù)，就能判斷出顆粒的種類(lèi)。例如：

• 在汽車(chē)領(lǐng)域，硬質(zhì)顆粒更受關(guān)注，因此希望區(qū)分出 SiO2、Al2O3、W 等；

• 在鋰電領(lǐng)域，金屬顆粒更受關(guān)注，如 Cu、Zn、Fe 等；

   

掃描電鏡結(jié)果，可以顯示顆粒的形貌，成分信息等，并對(duì)顆粒進(jìn)行分類(lèi)

掃描電鏡和清潔度分析

對(duì)樣品分別有什么要求呢？

掃描電鏡對(duì)制樣的要求

粉末樣品一定要粘牢，未粘牢的顆粒需要用洗耳球或壓縮空氣吹掃干凈。因?yàn)楣潭ú焕蔚念w粒在抽真空過(guò)程中會(huì)飄浮起來(lái)，污染光路，嚴(yán)重者甚至可撞破能譜探測(cè)器的探頭，對(duì)掃描電鏡造成一定的損壞。

清潔度分析對(duì)制樣的要求

清潔度分析的樣品為濾膜，濾膜樣品不能吹掃。因?yàn)椴糠诸w粒物靠重力落在濾膜上，吹掃會(huì)損失這部分顆粒，造成結(jié)果的不準(zhǔn)確。

因此，掃描電鏡的安全性和清潔度分析的準(zhǔn)確性產(chǎn)生了矛盾，前者要吹掃，后者不能吹掃，那么該如何調(diào)和這一矛盾呢？

兼顧掃描電鏡安全性和清潔度分析準(zhǔn)確性

的制樣方法 -- 濾膜顆粒固定法

為了調(diào)和以上矛盾，我們分享一套簡(jiǎn)單有效的方法 -- 濾膜顆粒固定法。將配置好的固定液，滴在錫箔紙上并涂勻，將濾膜平鋪在固定液上。由于毛細(xì)現(xiàn)象，固定液會(huì)順著濾膜微孔滲到濾膜上表面，將濾膜顆粒固定。

該方法的固化時(shí)間為 20 分鐘，每個(gè)濾膜的制樣成本不到 0.5 元。

該固定方法，可將顆粒和纖維固定在濾膜上，同時(shí)固定液不會(huì)漫過(guò)顆粒。因此，有效地解決了掃描電鏡的安全性和清潔度分析的準(zhǔn)確性之間的矛盾！

濾膜顆粒固定法制樣觀察到的掃描電鏡結(jié)果