棕色氧化鎢SEM電鏡照片

棕色氧化鎢SEM電鏡圖片

SEM工作原理

掃描電子顯微鏡的製造依據是電子與物質的相互作用。掃描電鏡從原理上講就是利用聚焦得非常細的高能電子束在試樣上掃描,激發出各種物理資訊。通過對這些資訊的接受、放大和顯示成像,獲得測試試樣表面形貌的觀察。

電子束和固體樣品表面作用時的物理現象

當一束極細的高能入射電子轟擊掃描樣品表面時,被激發的區域將產生二次電子、俄歇電子、特徵x射線和連續譜X射線、背散射電子、透射電子,以及在可見、紫外、紅外光區域產生的電磁輻射。同時可產生電子-空穴對、晶格振動(聲子)、電子振盪(等離子體)。

SEM的組合分析功能

目前掃描電子顯微鏡的最主要組合分析功能有:

(1)X射線顯微分析系統(即能譜儀,EDS),主要用於元素的定性和定量分析,並可分析樣品微區的化學成分等資訊;

(2)電子背散射系統 (即結晶學分析系統),主要用於晶體和礦物的研究;

(3)顯微熱台和冷台系統,主要用於觀察和分析材料在加熱和冷凍過程中微觀結構上的變化;

(4)拉伸台系統,主要用於觀察和分析材料在受力過程中所發生的微觀結構變化,掃描電子顯微鏡與其他設備組合而具有的新型分析功能為新材料、新工藝的探索和研究起到重要作用。

棕色氧化鎢的形貌

通過SEM的觀察,可以得知棕色氧化鎢的形貌在電鏡照片下是以APT為原料通過藍色氧化鎢和紫色氧化鎢階段制得的。大多數WO2.72的柱狀晶變成了扁平圓滑的顆粒。另外,還可以發現它一般的工藝過程是將仲鎢酸銨在500℃左右的空氣中焙燒成三氧化鎢,或在450℃左右的氫氣中輕微還原成藍色氧化鎢。

經過摻雜處理的鎢的氧化物用氫氣還原成金屬鎢粉。 還原過程一般分兩步進行:第一步在630℃左右還原成二氧化鎢(棕色氧化鎢);第二步在820℃左右還原成金屬鎢粉。兩步還原的目的是使摻入的鉀充分發揮作用和控制粉末細微性。這樣取得的摻雜鎢粉再在一種特製的模子中壓制成細長的方條。把方條在氫氣中通電,用自電阻加熱(溫度達3000℃左右)的方法進行燒結,燒結後鎢條的密度可達到理論值的85%以上。

這種鎢條便可以用旋鍛方法加工成直徑為3mm左右的鎢杆,然後進一步用模子拉拔的方法加工成各種不同粗細的鎢絲。例如220V、15W的白熾燈用的鎢絲直徑約為15µm,而10000W的溴鎢燈用的鎢絲直徑約為1.25mm。更細的鎢絲如220V、10W的白熾燈鎢絲直徑約為12µm,則要採用電解腐蝕的方法來製作。