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微观影响

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  • 油炸方式对油炸藕片吸油率与微观结构的影响

    跟小伙伴儿们分享一下油炸方式对油炸藕片吸油率与微观结构的影响，。在油炸藕片微观结构方面发现， 常压油炸， 藕片表面有 ２ ／ ３的区域被油覆盖， 且内部破碎细胞较多充满了油脂。真空低温油炸可以很好地保存细胞的完整性， 在内部细胞仅在间隙有油脂分布， 从而吸油率较低。研究表明， 运用所筛选的最佳油炸工艺条件， 将真空技术应用于藕片的加工是可行的，产品感官品质明显优于常压油炸。综上所述， 本研究为下一步从微观方面改善样品来降低吸油率， 并改善油炸藕片的质量及口感奠定了基础， 同时也为油炸食品行业提供了有效的理论数据和手段。感兴趣的小伙伴儿们可以下载附件哦

  • 【原创大赛】OPTON的微观世界之 烫发、染发对发质的影响

    [align=center]——不同头发在SEM下的微观分析[b] [/b][/align][align=center][b][img=,448,235]http://img1.17img.cn/17img/images/201703/uepic/4f7e4680-6cb0-4b15-9981-aa0f3a5a7247.jpg[/img][/b][/align][b]序 言[/b]3月8日是普天同庆的女神节，爱美之心、人皆有之。随着社会的进步和社交的不断扩展，人们越来越注重自身的外表，女性则更甚之。改革开放以来，做头发作为一种潮流从年轻人群逐渐扩散到各个年龄阶段的人群。很多人频繁出入理发店，做各类各式的头发。在理发过程中，理发师会极力给客户推荐烫发、染发等各种服务。人们通过做头发，改善了自身的外在形象，提高了自我的精神面貌。那么，做头发是否会对发质有不好的影响？这个影响程度有多大？带着这几个问题，小编通过扫描电子显微镜下自然的头发、烫发、染发的显微观察，揭开烫发、染发对发质的影响。本期所选取的头发来自三位健康成人。其中一人的头发自然，未有后天的人为加工；其中一人的头发经过离子烫处理；第三人的头发经过染发的处理。[b]健康成人的自然头发的显微分析——形貌分析以及成分分析[/b]从图1可以看出，健康成人的自然头发结构排列紧密。在较大的放大倍数下，可以看出头发表面主要由片层状的结构组成。这些片层状的结构如鱼鳞一般分布，且“鱼鳞”之间间隔约为11um-15um。[align=center][img=,546,287]http://img1.17img.cn/17img/images/201703/uepic/1953f6e2-828f-4793-87a0-7fe774088225.jpg[/img][/align][align=center]图1 健康成人的自然头发形貌图[/align]从图2可以看出，健康成人的自然头发的成分。头发的成分主要含有Ca、O、Na、S、K等元素。健康成人的自然头发富有弹性，这与[color=#333333]氨基酸链间连接的双硫键和数量更多的氢键密切相关。头发的角蛋白由一种颇长的氨基酸链组成，其中大多数是胱氨酸。每条链皆为螺旋形，然后再成束卷或绳索样。每个胱氨酸单位有两个半胱氨酸，邻近的两条链中的半胱氨酸通过二硫键形成强的化学结构。众多的双硫键的连接使角蛋白象一只长梯。双硫键的结合很牢固，远大于氢键的结合力，只有用化学的方法才能使其断开。[/color][align=center][img=,493,289]http://img1.17img.cn/17img/images/201703/uepic/39083aba-0d9e-4a5f-98b3-43e8231d0a01.jpg[/img][/align][align=center]图2 健康成人的自然头发成分图[/align][b]烫发、染发对头发的微观形貌的影响——形貌分析[/b] 从图3可以看出，经过离子烫以及染过的头发与自然的头发在形貌上有一定的区别。自然的头发表面平整，密布着大量的鱼鳞状结构。经过离子烫的头发的表面不平整，有一定的鱼鳞状结构的分布，且有一定量的较大的颗粒状物质分布。这些物质是由于头发经历离子烫的过程中产生的。经过染发处理的头发表面较平整，几乎没有鱼鳞状结构的分布，且有少量的较小的颗粒状物质分布。[align=center][img=,502,346]http://img1.17img.cn/17img/images/201703/uepic/c2117f59-4694-4db7-9c39-58c3ded92bf0.jpg[/img][/align][align=center]图3 健康成人的自然头发（a）、烫发（b）、染发（c）的低倍形貌图[/align] 从图4可以看出，烫发和染发对头发有一定的损伤。自然的头发表面的鱼鳞状结构有序排列。经过离子烫的头发表面的鱼鳞状结构受到了一定程度的损伤，这些损伤后形成的物质构成了前文中颗粒物的一部分。经过染发的头发表面几乎没有鱼鳞状的结构，只能在头发的局部发现少量未损伤完全的鱼鳞状结构。[align=center][img=,511,352]http://img1.17img.cn/17img/images/201703/uepic/3dbec9cd-34ab-4f75-a282-1c76016f61cb.jpg[/img][/align][align=center]图4 健康成人的自然头发（a）、烫发（b）、染发（c）的高倍形貌图[/align][b]烫发、染发对头发的成分的影响——成分分析[/b] 从图5可以看出，烫发和染发对头发有一定的影响。经过烫发和染发处理的头发的S元素的含量较少、Na元素的含量较多。[color=#333333]烫发和染发时，卷发器将头发的角蛋白中的多肽链拉长，这时还原剂很容易使二硫键切断，而氧化剂则在拉长后的位置上形成新的二硫键，理论上头发因而形成和维持新的形态。但实际上仍有相当部分二硫键断开，因而降低发质。[/color][color=#333333][/color][align=center][img]http://img1.17img.cn/17img/images/201703/uepic/87d79262-abe1-4002-8e42-8456dbde9a60.jpg[/img][/align][align=center]图5 健康成人的烫发（a）、染发（b）的成分图[/align][b]后记[/b]通过扫描电镜显微观察以及能谱的成分分析，可以看出染发和烫发对发质有一定的损害。人们在追求外在美的同时，更因该追求内在美。热爱祖国、团结邻舍、爱岗敬业，锻炼自己的体魄和提高自身的修养。古人说修心养性。只要有健康的人生态度和体魄，即使不做头发也可以很美。

  • tg微观相容

    请教各位大虾,晶体和非晶体有没有可能微观相容麦芽糊精可算高聚物，有没有Tg,能否与果糖，葡萄糖微观相容？[em38]

  • 从小处做起！如何用微观手段研究环境宏观问题？

    当前，使用微观研究手段来研究揭示宏观科学问题似乎是一个潮流。原因是在知道了宏观如何变化之后，要想改变宏观效应，还是要从微观处入手。比如，有科学家想通过筛选高二氧化碳固定效率的藻类来消除温室效应。下面就习惯了宏观研究思路的老师们，在使用非损伤微测技术NMT初期遇到的一些常见问题进行分析和解答。 1. NMT在环境领域的应用，目前文献很少，能否直接告诉我，NMT可以帮我做什么？ 非损伤微测技术NMT是一个通过离子分子流速检测，揭示活体生物与外界环境进行信息交换的工具。 那么NMT可以帮助环境科学工作者做如下工作：1）研究环境中有毒有害物质对生物活体状态下的各方面生理功能的影响；2）基于研究1）探索形成基于活体生物生理功能的‘环境污染生物评价方法’；3）研究环境中营养物质对生物活体状态下的各方面生理功能的影响；4）各种生物膜过滤性能的优化；5）重金属高积累植物筛选；6）藻类与微生物共生体的目标生理功能优化；7）水体富营养化的修复植物的筛选；8）环境固体污染物（比如淤泥）的物理特征（比如O2分布）研究；9）基于活体生物信号的水质监测方法研究；10） 纳米等环境修复或复合植物抗污染能力的评价和研究；11） 基于生物生理活性的生物燃料电池等性能的优化和评价研究；目前文献少，正是科学家在各自领域抢占世界科研高地的良机! 2.水安全检测项目，是基于NMT的新型检测方法，如何确定基准水源是合格的？如果无法确定基准水源是否合格，测到的“待测水源”的数据，同基准水源相比得出的结论，也就没有意义了。 旭月的水安全检测项目，是利用NMT技术进行活体生物环境污染检测的一次尝试，尚在不断的探索过程中。 旭月的基准水来自于两个方面，一个是满足国家饮用水标准的自来水，一个是自行配置的‘旭月生物水’，通过我们的实验证明两者对最后结果没有显著差别影响。 3.将细胞器分离出来，将植物根切下来的研究，还能称得上是“非损伤”吗？ 非损伤微测技术根据科研人员对被测材料的不同处理，分绝对非损伤和相对非损伤。 比如，当把一个3，4天的拟南芥幼苗或几个毫米长的线虫放到NMT系统里，并为它们提供最适的外部环境，这就是一个绝对的非损伤。如果把拟南芥的根切下来，或把线虫的肌肉组织分离出来，再进行NMT检测，就是相对非损伤。 4. 放到土里培养的植物可以检测吗？重复性能保障吗？ 要想利用好一种新技术，首先要对它的特点进行了解，才能充分利用好它。不会犯在医院带着戒指项链进行核磁检查的错误。 NMT的特点是，不接触被测材料，但必须在液体环境里才能够工作。因此，要想方便快速用好NMT，并获得重复性较好的数据，显然科研人员需要将他们的材料从土培方法过渡到水培，才能更好地利用NMT的优势。否则数据的重复性很难保证。 中国NMT科学家第一批先行者之一的，北京林业大学陈少良教授，就花费了半年的时间将过去的土培杨树根变成沙培和水培，为后续的NMT数据快速产出打下了基础。 5. 不行，我的植物材料必须土培，NMT能做吗？重复性能保障吗？ 能做！ 这里的关键是如何既保持植物的土培环境，同时又提供一个NMT可以工作的液体环境。比如，研究人员可以在欲检测的土培材料部位设计一个装置，既能够将被测部位暴露出来，又可以放入测试液进行NMT检测。 NMT的不接触被测材料的非损伤特点，给科研人员提供了非常大的，个性化的实验设计空间，自然也为科研创新提供了难得的契机。 6. 听说想获得重复性好的活体生理数据，特别不容易，NMT也是这样吗？ 同任何其它技术一样，要想获得好的数据，实验设计和材料的准备是关键。简言之，无论NMT有多么简便和快速，想靠NMT来弥补基因方面工作的不足是不切实际的。 我们的经验是，先利用NMT快速定性的特点（药物处理等实验），把自己实验材料的‘脾气秉性’先摸清楚，然后再进行批量的数据定量工作。其它详细解读，请查阅笔者另一博文《飘忽不定的诺贝尔奖机遇：如何理解和用好NMT数据？》 7. 我是研究环境生态的，比较宏观，能用得上NMT吗？ 应用微观数据解释和研究宏观生态现象和问题，已经成为近年的一个潮流。 袁隆平院士的杂交水稻在带来粮食高产的同时，也带来了化肥过度使用的环境污染和水质富营养化等生态问题。旭月的NMT曾帮助袁隆平院士他们回答一个问题，就是他们的杂交水稻实施多少化肥就刚好够了，从而减少环境问题。 对已有的环境问题，如何从微观了解其成因，并从微观入手寻找解决问题的办法，NMT将会大有用武之地！

  • 特殊的化学发光现象之一：微观非均相化学发光

    目前已知的许多氧化还原反应都伴随着微弱的化学发光现象，但是由于其量子产率极低，往往不具有分析应用的价值。为此，必须采取某些办法提高这些氧化还原反应的速率，从而使得发光强度增强到能够用于分析化学测定。近年来，国内外分析科学家模仿生物化学发光的酶反应原理，利用溶液中的表面活性剂等分子自我组合形成胶束、反相胶束、双分子膜等分子聚集体（Organized MolecularAssemblies），或者不形成分子聚集体，但其自身可提供微观非均相反应部位的分子包合化合物、高分子电解质等作为化学发光反应的介质，实现化学发光反应效率的提高。微观非均相体系多指水溶液或其它有机溶液中的小型分子聚集体，如图1-8 所示，包括由表面活性剂和脂质形成的分子聚集体和由无机化合物的重合体形成的反应体系。化学发光常用的微观非均相体系主要包括由表面活性剂等分子聚集体组成的胶束、微乳液、二分子膜和具有独特微观非均相结构的单独分子如环糊精和高分子电解质溶液等。这些溶液外观透明，但是包含可以为化学发光反应提供特异性很高的反应微空间。而无机化合物胶体溶液目前在化学发光研究中应用较少。一般来说，微观非均相体系作为化学发光反应的介质有四种主要的效果：(1)浓缩效应。离子性分子聚集体的表面可以吸附相反电荷的离子，从而使局部反应分子的浓度增大，有利于化学发光反应速度的提高；同时，具有相同电荷的离子被分子聚集体所排斥，使反应具有一定的选择性。(2) 可溶化效应。一些在水中或者有机溶剂中难溶的反应分子、中间体、反应产物等由于其亲水性或疏水性的差异，可以在微观非均相的疏水相、亲水相或者两相的界面上得到溶解。(3) 微观介质的环境效应。介质的极性、粘度、pH 值等受到微观局部环境的作用而产生变化，可能导致化学发光反应的效率和选择性的变化。(4) 激发态分子的稳定作用。由于化学发光的能量弛豫过程往往需要比光致发光更长的时间，因此激发态的稳定性对于化学发光的强度有很大的影响。微观非均相体系的静电相互作用、疏水/亲水作用、氢键结合、电荷移动相互作用等因素的影响，可以促进反应中间体、迁移状态以及激发态分子的稳定性，从而有利于化学发光的产生。林金明等对微观非均相化学发光反应体系作了详细的综述[73]。

  • 常见动物毛皮在宏观微观形态下的辨别

    常见动物毛皮在宏观微观形态下的辨别

    毛皮羊毛皮种类较多，毛一般较粗糙，手感较涩；微观结构下，毛一般有较明显的鳞片呈覆瓦状排列。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/01/201701191700_668045_2974654_3.png狐狸毛皮狐狸毛皮毛较长，饱满，手感较好，针毛一般无成簇现象；微观结构下可见绒毛有明显的饱满髓腔。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/02/201602190912_584645_2974654_3.png兔毛皮兔毛皮毛较短，手感较细腻；微观结构下可见明显规则的髓腔，呈单列或多列梯形状。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/02/201602190916_584647_2974654_3.png貉子毛皮貉子毛皮毛较长，针毛较硬，针毛毛尖具有明显的黑色，成簇分布；显微结构下绒毛鳞片具有较明显的翘角，有少数毛具有不饱满髓腔。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/02/201602190912_584646_2974654_3.png水貂毛皮水貂毛皮毛较短，较密，光泽较好，针毛和绒毛有分层现象，针毛较硬；微观结构下可见绒毛有对称分布的鳞片，翘角明显。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/02/201602190912_584642_2974654_3.png

  • 扩散系数微观研究

    [font=&]【题名】：[b]扩散系数微观研究[/b][/font][font=&]【全文链接】: https://cdmd.cnki.com.cn/Article/CDMD-10056-2008181842.htm[/font]

  • 【求助】断裂的微观机理

    【求助】断裂的微观机理

    [img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2007/01/200701241845_39978_1854957_3.jpg[/img]这是一张断口上拍到的微观形貌，上面有一些韧窝，但主要特征是什么？怎么形成这种花样？请高手指教。。

  • ★ ★ ★请各位老师帮忙！想用TEM作镍钛合金的微观损伤实验★ ★ ★

    我现在想用TEM作镍钛合金的微观损伤实验（样品的参数：厚度为300µ m的多晶结构、冷扎薄片，其中镍钛合金中Ni占56.4%，Ti占43.6% (质量百分比)），微观损伤其实就是预先在NiTi片上作直径大约5微米的深度大约在600纳米的压痕。请教各位高手，TEM都能观测什么微观和亚微观的结构和损伤？第二个想请教大家的是，关于我这样品、针对可能出现的损伤，TEM的制样方法？我想看一下压痕的抛面。在请教一下老师们我怎么实现“并将20分悬赏积分分配给帮助过自己的VIP用户”，谢谢！非常期待各位的援助！万分感谢！

  • 透射电镜（TEM）：揭秘微观世界的奥秘

    今天我将为大家带来一篇关于透射电镜原理、行业应用以及一些令人惊叹的实例的详细探讨。透射电镜作为一种强大的微观成像工具，在科学研究、材料科学和生命科学领域发挥着不可替代的作用。[color=#ff0000][b]透射电镜原理解析[/b][/color]透射电镜是一种通过物质透过性样本的薄片进行观察的高分辨率显微镜。其原理基于电子的波动性，与传统光学显微镜不同，透射电镜使用电子束而非可见光线，因此具有更高的分辨率。[list=1][*][color=var(--tw-prose-bold)]电子源：[/color]透射电镜使用电子枪产生高速电子束。这个电子束的能量通常在几千至几百千伏之间，相比可见光波长更短，因此具有更高的分辨率。[*][color=var(--tw-prose-bold)]透射样本：[/color]样本需要被制备成极薄的切片，以确保电子能够透过样本，形成透射电镜图像。样本通常使用特殊的染色方法，以增强对比度。[*][color=var(--tw-prose-bold)]透射：[/color]电子束透过样本后，通过一系列的电磁透镜系统进行聚焦，最终形成高分辨率的影像。这些影像具有比传统光学显微镜更高的放大倍数。[*][color=var(--tw-prose-bold)]成像系统：[/color]透射电镜的成像系统可以捕捉电子束透过样本后的相互作用，生成高质量的二维或三维图像。[/list][b][color=#ff0000]透射电镜在科学研究中的应用[/color][/b][list=1][*][color=var(--tw-prose-bold)]材料科学：[/color]在材料科学领域，透射电镜被广泛用于研究纳米结构、晶体缺陷和材料的微观性质。通过高分辨率的图像，科学家们能够深入了解材料的原子结构和相互作用。[*][color=var(--tw-prose-bold)]细胞生物学：[/color]在细胞生物学研究中，透射电镜揭示了细胞内部结构的微观细节，如细胞器的形态、核糖体的排列等。这对于理解细胞功能和疾病机制至关重要。[*][color=var(--tw-prose-bold)]纳米技术：[/color]透射电镜在纳米技术研究中扮演着关键角色，帮助科学家们观察和操纵纳米尺度下的材料。这对于纳米电子学、纳米材料和纳米医学的发展具有深远影响。[/list][b][color=#ff0000]透射电镜的新领域探索[/color][/b][list=1][*][color=var(--tw-prose-bold)]生命科学的前沿：[/color]在生命科学领域，透射电镜正在探索单个生物分子的结构和相互作用。这为药物设计和生物医学研究提供了宝贵的信息。[*][color=var(--tw-prose-bold)]量子领域的启示：[/color]透射电镜在量子领域的研究中也展现了巨大潜力。科学家们正在利用透射电镜来观察和分析量子物质的行为，推动了量子信息和计算的发展。[/list][color=#ff0000][b]行业前景和挑战[/b][/color]透射电镜作为一项关键的实验室工具，其应用领域日益拓宽。然而，面临的挑战包括对样本制备的要求高、仪器昂贵以及操作技能的需求。未来，随着技术的不断创新，这些挑战有望逐渐得到解决，推动透射电镜在更多领域中的广泛应用。[b][color=#ff0000]结语[/color][/b]透射电镜的发展和应用为我们提供了一扇探索微观世界的窗户。从材料科学到生命科学，透射电镜的应用范围不断扩大，为科学研究、工程创新和医学进步提供了重要支持。通过深入了解透射电镜的原理和应用，我们有望揭开更多微观世界的奥秘，推动科学的边界不断拓展。如果你对透射电镜领域有更多疑问或想要分享相关经验，请在评论中留言，我们共同探索这个令人着迷的科学领域。

  • 科学家完成人类脑白质微观结构图集

    利用新型核磁共振成像技术，历时三年科学家完成人类脑白质微观结构图集 中国科技网讯 最近，一由欧洲多个国家研究人员组成的联合研究小组宣称，他们利用其开发的新型核磁共振成像技术，历时三年，完成了人类大脑白质微观结构图集。该图集的完成，将大大推动科学家对人类大脑白质的研究，对于未来神经科学和医学的研究发展具有重要意义。 白质是神经系统的三个重要组成元素之一。过去由于缺乏有效的研究工具，神经科学领域中的研究主要集中在灰质和神经元的研究上，而对于白质的研究则相对较少。为了完成大脑白质图集，联合研究小组开发了新的核磁共振成像方法，这种方法提供了前所未有的细节和准确性，使得科学家们首次可以对整个大脑活体的微观结构进行可视化探查，重新理解大脑思维过程与细胞结构的关系。 此次联合研究小组发布的大脑白质图集涵盖了100名志愿者的脑部三维图像，详细描述了大脑白质的微观特征，如细胞大小、密度、纤维直径等。这些图像可作为未来医学和基础神经科学两个领域中大脑研究的参考标准，不仅有助于科学家对大脑的理解达到一个新的高度，同样使得那些非专业用户，如医生或医疗人员，可以利用它来了解有关大脑的知识。可以预见，籍此图集的诞生，未来学界对于大脑白质结构及功能的研究将会大大加强。（记者 刘海英） 《科技日报》（2012-10-22 二版）

  • 大家来说一说国内的微观技术都解决了那些具体工程问题呢？

    老实说材料的微观世界，其极致是看到原子，原子排列，甚至于所谓“三维排列”，这些工作上世界七十年代后已经做到，限于此似乎解决不了什么实际问题，但做为一种观察手段确实是进步了，也值得庆功。随着电镜制造技术的进步，控制系统的数字化，再加上制样技术的发展，达到高分辨率观察的目标，在当代已不成问题。微观世界的研究最大的问题是如何利用微观结果解决工程上的实际问题，这是这方面研究者梦寐以求的目标，但难度实在太大，其关键是要求从事该领域的技术专家具备多方面的基础理论，如现代物理、现代化学、固体理论，结晶学、量子理论，等等，同时还应具备材料物理、材料化学、材料科学、材料工程，甚至工程设计、失效分析，等等。这显然不可能集全部学问于一身，于是需要一个多方面真才实学的人才的团队。这在国外发达国家上世纪已有多个国家级重点实验室。中国以透镜为饭碗的科学技术人才评上院士的也已经不少。大家来晒一晒自己所知道和接触到的，国内微观技术都真正解决了那些具体工程问题呢？

  • 探秘微观世界：SEM/EDS在材料科学中的应用

    [b]SEM/EDS简介[/b]首先，让我们简要了解一下SEM/EDS技术。SEM（扫描电子显微镜）通过聚焦高能电子束，可以获得高分辨率的表面形貌图像。而EDS（能谱分析）则是SEM的强大补充，能够提供样本的元素组成信息。这两者的结合，为我们打开了微观世界的大门。[b]微观视角下的材料[/b][list=1][*][color=var(--tw-prose-bold)]纳米结构的解析：[/color]SEM的高分辨率使得我们可以深入研究材料的纳米结构。从纳米颗粒到纳米管，SEM图像为我们展示了材料表面的微小细节，为纳米材料设计和改进提供了关键信息。[*][color=var(--tw-prose-bold)]腐蚀与磨损分析：[/color]对于各类材料的腐蚀与磨损问题，SEM/EDS的应用可追踪表面的微观变化。通过观察微粒的分布和元素组成，我们能够深入了解材料在使用过程中的耐久性和稳定性。[*][color=var(--tw-prose-bold)]新材料研究：[/color]在新材料的研发中，SEM/EDS技术可以帮助科学家们了解材料的成分和结构，为设计出更具性能的新材料提供支持。这对于电子、光电和生物医学领域的创新至关重要。[/list][b]SEM/EDS在生命科学中的崭新视角[/b]除了在材料科学领域的应用，SEM/EDS在生命科学研究中也发挥着越来越重要的作用。[list=1][*][color=var(--tw-prose-bold)]细胞和组织的微观观察：[/color]SEM的高分辨率使得生物学家能够深入观察细胞和组织的微观结构，为生命科学研究提供更为详尽的信息。[*][color=var(--tw-prose-bold)]病理学研究：[/color]在病理学领域，SEM/EDS技术帮助研究人员更全面地了解病变组织的微观特征，为疾病的诊断和治疗提供重要线索。[/list][b]结语[/b]SEM/EDS技术正逐渐成为材料科学和生命科学研究中不可或缺的工具。通过这一技术，我们能够深入微观世界，发现未知，解锁材料和生物之谜。如果你对微观世界充满好奇，SEM/EDS或许将是你深度探索的窗口。欢迎大家在评论区分享你对这一领域的疑问或想法，让我们一同探索微观世界的奥秘。

  • 【原创大赛】SA738GrB板GMAW焊接工艺接头微观组织分析

    【原创大赛】SA738GrB板GMAW焊接工艺接头微观组织分析

    SA738GrB板GMAW焊接工艺接头微观组织分析摘要：通过对三代核电AP1000 CV筒体SA738板纵缝自动气保焊焊接接头微观组织分析，探讨大尺寸焊接接头微观组织分析方法，微观组织下辨别贝氏体和马氏体方法以及魏氏组织对焊接接头性能影响。试验结果表明焊缝组织以细小均匀的针状铁素体为主、热影响区为贝氏体。魏氏组织对焊接接头力学性能影响不大。关键词：AP1000; SA738Gr.B；ER90S-G；针状铁素体；贝氏体；马氏体；魏氏组织1 前言 三代核电AP1000 CV筒体在设计上采用45mm厚的低合金SA738Gr.B型钢板，其纵向拼装采用自动气保焊，填充ER90S-G焊丝进行焊接，具有生产效率高、操作简便等优点。但不同的工艺参数对接头力学性能及组织有较大影响，对接头的显微组织进行分析，是判断接头力学性能的重要依据。受焊接热循环、热输入、冷却速度、化学成分偏析等因素影响，焊接接头各个区域获得单一的典型显微组织比较困难，多为混合组织，微观形貌难以辨别；另外，对于厚板类大尺寸焊接接头如何选择检验部位，对结果的正确评定也有较大影响。2 母材材质、热处理工艺 显微组织分析第一步是确认母材平衡态组织。这就需要确定母材种类、化学成分、热处理工艺。SA738Gr.B属于美标ASTM A738，B级钢板，若对此类美标材料不熟悉，但通过分析其化学成分（见表1）和力学性能（见表2），可以与国标材料进行对应，从而初步判断其平衡态组织。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/2015092217413570_01_2593418_3.png 通过分析对比，可以得出SA738Gr.B属于低合金高强度钢，相当于国内Q460等级钢。通过查阅出厂材质书，确定热处理工艺为调质（淬火+回火）。至此，可以初步判断其平衡态组织为回火贝氏体。目前，SA738Gr.B钢板已经国产化，其最佳热处理工艺为920℃淬火+630℃回火，得到平衡态组织为细小均匀的板条贝氏体，见图1。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/2015092217450166_01_2593418_3.png 母材平衡态组织决定接头热影响区组织。但不等于说平衡态组织就是热影响区组织。因为热影响区组织受到焊接热作用与工厂热处理相差巨大。只能在母材平衡态组织基础上结合热影响区显微组织形貌进行具体分析。3 冷却对组织的影响 在对组织进行显微分析时，可能会碰到由于组织复杂，组织形貌难以辨别的情况，或者一些组织的微观形貌在显微镜下很相似，增加了辨认难度。而不同的组织转变温度不同，如果分析出冷却过程对组织析出的这种影响，则有利于对显微形貌进行正确辨认。冷却过程对转变产物的影响可在准确的在“CCT”曲线上体现。CCT曲线即过冷奥氏体连续冷却转变曲线，反映的是过冷奥氏体在不断地降温过程中发生的相变。每个钢种均对应相应的CCT曲线。如果知道该钢种CCT曲线，就能知道在不同冷速下对应的组织产物。影响CCT曲线因素很多，如C元素含量、合金元素含量，且绘制CCT曲线较为复杂，这里不做深入讨论。但应掌握几类常见钢种CCT曲线，有利于分析几中基本相的形成区间。如马氏体需要通过快冷的方式获得。在CCT曲线反映是，（见图2，为共析钢CCT曲线，）以大于临界冷速的冷却速度，如水淬，过冷奥氏体不经过珠光体（P）转变区，而直接过冷到马氏体（M）转变区（Ms—Mf）。掌握这一理论，有利于后面分析热影响区是否存在马氏体。 低合金钢焊接冷却一般为空冷，但要注意接头的焊后热处理方式。不同的热处理方式对接头的微观组织有较大影响。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/2015092217474369_01_2593418_3.png4微观组织分析4.1 检验点的选择 对于焊接接头，原则上选择接头最薄弱部位且能有代表性地反映该钢种，并在现行施焊工艺条件下所获得的焊接接头区域的典型显微组织形貌。生产实践得出如下原则： （1）、对于空淬性小的低碳钢，焊缝金属应选择盖面的最后焊道并未受重结晶热作用焊道中心部位，或封底最后焊道中心部位。热影响区通常选取盖面或封底最后焊道最差的过热重结晶区的显微组织作为热影响区组织。 （2）、对于空淬性较强的焊接接头，则选择第一条焊道的焊缝金属未受重结晶热作用的焊缝中心作为焊缝金属显微组织的检验部位。 （3） 对于有高韧性要求的焊接接头，通常也都是空淬性较强的低合金钢。除了按（2）要求选择显微检验点外，还要加上最后焊道及其母材热影响区的检验点。 除按以上原则选择检查区域外，还应沿着接头熔合线扫查，因为熔合线处最易产生微裂纹和紧挨熔合线的母材热影响过热区是整个接头性能最薄弱的区域。 SA738 Gr.B钢板具有较强的淬透性（其化学成分中添加Mo等合金元素就是提高其淬透性），另有还要求其具有高的低温冲击韧性。所以按照以上原则，选择了以下重点检查区域（见图3，SA738 Gr.B GMAW焊接工艺接头微观组织检查区域）：区域1：盖面焊道融合线；区域2：盖面焊道中心至接头厚度1/4；区域3：接头厚度1/4处至接头中心。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/2015092217501796_01_2593418_3.png4.2 显微组织分析 显微镜检查前，首先应对整个接头进行目测，对有怀疑缺陷的区域应在显微镜下确认。目测未发现异常，则用低倍镜头（宜为200~250倍）沿熔合线进行扫查。之所以用低倍镜头，一方面是低倍镜头可视区域更大，特别是针对从下方观察试样的老式金相显微镜，有利于快速找到熔合线；另一方面，可以清晰的观察熔合线及两侧区域（母材过热影响区和焊缝区）。 如图4，为200倍下盖面焊道熔合线区域（区域1）。该视域下，熔合线清晰可见，其左侧为焊缝组织，大量的均匀细小的针状铁素体+少量先共析铁素体（白色呈网状）之所以为网状是先共析铁素体沿奥氏体晶粒析出的原因。200视域下不宜清楚观察到针状铁素体形态。选用500~800倍镜头进行进一步观察与确认。如图6,800倍视域下，针状铁素体清晰可见。值得注意的是，倍数越高，对制样要求越高。 熔合线右侧为母材热影响区过热组织。200倍视域下，可以看见条状、块状组织。结合第2章的分析，母材平衡态组织为板条贝氏体。板条贝氏体属于下贝氏体，具有高的强度，同时具有良好的塑性和韧性的综合机械性能。由于受到焊接热影响，母材细小均匀的板条变成条状、块状。所以，可以初步判断热影响区为下贝氏体。为了进一步确认，在800倍显微镜下观察母材热影响过热区，见图5，块状贝氏体形貌更明显。可对比图1，母材平衡态板条贝氏体进行观察，由于受焊接热作用，块状贝氏体尺寸更大。 对区域2进行分析，从盖面焊道中心至接头厚度1/4区域进行扫查。仍然采用低倍+高倍配合的方式。低倍进行扫查，不能确认的组织，用高倍进行确认。此区域由细小均匀针状铁素体组成，组织形态与图6相同。 对区域3进行分析，从接头厚度1/4处至焊缝中心由细小的块状铁素体组成，尺寸较图6中铁素体稍大，有大量碳化物析出，见图7。大量碳化物析出跟焊接热作用循环有关。 按照以上方法对另一侧焊缝进行分析，得出相同结论。整个接头区域未发现微裂纹及影响接头力学性能的非正常组织。影响接头力学性能的非常组织包括非金属夹杂物、网状渗碳体等。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/2015092217522946

  • 【分享】金属和合金的微观分析

    【分享】金属和合金的微观分析

    金属和合金的微观分析 microanalysis of metals and alloys 　　金属与合金的各种相的形貌(形状、大小和分布等)、晶体结构、化学组成等微观的研究,统称微观分析。金属与合金的性能与其显微组织密切相关。随着微束分析仪器的不断发展,对金属与合金的分析也逐渐深入,由过去的毫米、微米尺度正在进入到纳米(1nm＝10-9m＝10┱)尺度。在某些特殊情况下,甚至可以直接观察单个原子,并确定其原子序数。根据微束源不同，微观分析仪器可分光子、电子和离子束三大类（图1）。此外中子衍射也有所应用。[img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2006/11/200611292123_34034_1634962_3.jpg[/img]光束微观分析 人们最早是使用光学显微镜观察钢的相变及各种相的形貌，在此基础上形成了金相学这门学科(见光学金相显微术)。后来又用 X射线衍射研究晶体结构(见X射线衍射)，曾以此证明 β-Fe与铁素体相同，不是一种新相。到了30年代，这种晶体结构研究阐明了电子化合物的晶体结构类型与电子浓度间的关系，发现了固溶体在预沉淀阶段中溶质原子偏聚成的GP区，确定了金属晶体在范性形变中的滑移面与滑移方向，并在此基础上发展出位错概念和其几何模型（见晶体缺陷）等等。这种X射线金相研究的建立为金属学奠定了基础。 　　过去，合金中的第二相颗粒的化学成分，主要是用化学或电化学方法,先将它们从基体中分离出来,再用常规化学分析方法测定，如过渡族金属在铝合金中与铝形成的化合物和在合金钢中与碳形成的合金碳化物等（见合金相）。应用激光技术，在光学显微镜中安装激光源，使激光通过透镜中心孔射到金相试样上选好的第二相颗粒上，测定所含各元素的发射光谱，可以测定微区成分，但是激光束的直径在10μm以上，因此这种激光探针只适用于分析如钢中夹杂物、矿物及炉渣中较粗大的颗粒。 　　电子束微观分析 电子显微镜的问世把放大倍率由光学显微镜的一千多倍提高到扫描电子显微镜(SEM)的几万倍或透射电子显微镜(TEM)的几十万倍（见电子显微学）。不仅如此，电子显微镜还发展成为一个全面的微束分析仪器，既能观察几个埃(┱)的微观细节,还能进行几十埃范围的晶体结构分析(选区或微束电子衍射)和成分分析（X射线谱或电子能量损失谱）。 　　X射线波谱和电子探针 聚焦的电子束照射到试样上，使其中的原子失掉核外电子而处于激发的电离态（图2a），这是不稳定的，外层电子会迅速填补内层电子空位而使能量降低（图2b）。4释放出来的能量(在图中是EK-EL2)可以产生该元素的具有特征波长或能量的标识X射线谱。根据这些X射线的波长不同，经分析晶体展谱(X射线波谱，wave dispersive spectroscopy，简写为 WDS)或根据X射线光子能量不同由半导体探测器等展谱(X射线能谱,energy dispersive spectroscopy,简写为EDS)。X射线波谱仪的构造原理与X射线荧光谱仪基本相同，只不过是用电子而不是用X射线作为激发源。X射线波谱仪的特点是分辨率高，因此分析的精度高而检测极限低，此外，根据布喇格定理2dsinθ＝λ,采用晶面间距d 大的分光晶体，可以分析标识X射线波长为λ的硼、碳、氮、氧等轻元素。它的缺点是分光晶体接受X射线的立体角小，X射线的利用率低；此外,试样要求象金相试样那样表面平正光洁，不能分析凸凹不平的试样。电子探针(electron microprobe,简写为EMP)就是由几个电磁透镜组成的照明系统与 X射线波谱仪结合在一起的微束分析仪器，电子束焦斑直径一般是0.1～1μm。将金相试样置于电子探针仪中，用静止的电子束可以得到定点的分析结果，也可以用扫描电子束得到一些元素在一条直线上的一维分布或一个面上的二维分布。电子探针在分析合金中第二相的成分、偏析、晶界与表层成分方面用途很广。[img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2006/11/200611292123_34035_1634962_3.jpg[/img]X射线能谱仪 主要由半导体探测器及多道分析器或微处理机组成（图3），用以将在电子束作用下产生的待测元素的标识 X射线按能量展谱(图4)。X射线光子由硅渗锂 Si(Li)探测器接收后给出电脉冲信号。由于X射线光子能量不同,产生脉冲的高度也不同，经放大整形后送入多道脉冲高度分析器，在这里，按脉冲高度也就是按能量大小分别入不同的记数道，然后在X-Y记录仪或显像管上把脉冲数-脉冲高度（即能量）的曲线显示出来。图4就是一个含钒、镁的硅酸铁矿物的 X射线能谱图，纵坐标是脉冲数,横坐标的道数表示脉冲高度或X射线光子的能量。X射线能谱仪的分辨率及分析的精度不如根据波长经晶体分析的波谱仪,但是它没有运动部件,适于装配到电子显微镜中，而且探测器可以直接插到试样附近，接受X射线的效率很高，适于很弱的X射线的检测。此外，它可以在一、二分钟内将所有元素的 X射线谱同时记录或显示出来。X射线能谱仪配到扫描电子显微镜上,可以分析表面凸凹不平的断口上的第二相的成分；配到透射电子显微镜上可以分析薄膜试样里几十埃范围内的化学成分,如相界、晶界或微小的第二相粒子。因此X射线能谱仪目前已在电子显微学中得到广泛应用。[img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2006/11/200611292124_34036_1634962_3.jpg[/img][img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2006/11/200611292124_34037_1634962_3.jpg[/img]X 射线能谱分析的一个较大弱点是目前尚不能分析原子序数为11(Na)以下的轻元素，因为这些元素的标识X射线波长较长,容易为半导体探测器上的铍窗所吸收。目前正在试制无铍窗及薄铍窗的探测器，目的是检测碳、氮、氧等轻元素。 　　电子能量损失谱(electron energy loss spectro- scopy,简写为EELS) 能量为E的入射电子与试样中原子的非弹性碰撞使后者电离而处于较高能量的激发态（图2a中是K激发态、能量为EK）,入射电子损失的能量为EK＋ΔE,ΔE为二次电子的逸出功。由此可见，对于不同元素，电子能量损失有不同的特征值。使透射电子显微镜中的成像电子经过一个静电或电磁能量分析器，按电子能量不同分散开来。除了有一个很强的无能量损失的弹性电子能量峰外，还会出现一些与试样中各元素相对应的较弱的具有特征能量损失的峰。尽管这些峰不很明锐（较好的水平是2～3eV），定量分析还存在一定困难，但是由于它有下列两个显著优点而在透射电子显微术中逐渐得到广泛应用：一是可以分析B、C、N、O等轻元素；二是将电子束聚焦到几十埃就可以测出微小区域的组成。显然,入射电子由于产生标识X射线而损失一定能量（图2a、b）,可见电子能量损失谱和X射线能谱有着密切关系。

  • 【原创大赛之】“聚焦微观世界、展现微观风采”显微镜照片征集活动开始啦！！！

    一滴水折射整个世界　　显微玻片方寸之间更有无限缤纷　　显微镜是我们工作的战友，生活的伙伴……　　透过显微镜的世界究竟会多么绚烂多姿，赶快记录下来这份方寸之间的精彩吧~~　　为了促进各版友间技术交流与合作，推动显微镜实验的发展，用艺术思想与科学方法展现微观世界，特在第三届原创大赛同期在显微镜板块举办以“聚焦微观世界、展现微观风采”为主题显微摄影大赛活动。希望从事显微学的工作者、爱好者及在校学生积极参加。　　活动时间：2010年11月12日-12月31日　　参赛方法 　　在相应版面中以主题帖形式发表，标题中注明：【第三届原创聚焦微观】即可参赛　　参赛要求　　1. 作品必须为显微镜(主要包括光学显微镜、透射电镜、扫描电镜、扫描探针显微镜、共聚焦显微镜)拍摄的图像，所用设备的品牌不限。　　2. 参赛作品须为参赛选手本人亲自拍摄。不得使用他人作品参赛。　　3. 如参赛作品为多名作者，须在提交作品时注明。　　4. 参赛作品黑白、彩色不限，彩色尤佳。　　5. 为了促进同行技术交流，提交作品时请注明参赛作品的制作描述，例如：样品类型，制作方法，仪器型号;拍摄参数，拍摄过程中的心得等，字数不少于500字。　　7. 参赛作品图片大小允许最大为：,允许的格式为：。　　评选标准　　1. 科学性：样品有独特性、创新性，图片表露信息的丰富性。　　2. 艺术性：图像的美观和视觉效果，构图和造型，尺度和比例等。　　3. 技术性：样品制备的难度及获取图像的难度，成像质量和成像技术及后期处理方法等。　　活动奖励：　　1.参赛作品可与其他第三届原创大赛作品一同享受原创大赛所有奖励措施，可以每月参加原创评奖，同时只要参赛者均可参加原创大乐透抽奖，每篇原创作品可获得一次抽奖机会哦~~~　　2.活动结束后将将评出【最佳艺术奖】、【创新科学奖】、【技术大亨】三项奖项各一名，更有神秘奖品奖励哦~~~快和自己的显微镜伙伴一同去探索、发现着美丽的微观世界吧~~

  • 外人如何获得LA-ICP-MS测锆石的微观世界？

    LA-ICP-MS测锆石定年，只有操作才能懂的里面的微观世界，但操作者不懂地质，地质人员又不懂操作，如何把这个微观世界的东西传递给地质人员呢如何把这微观的东西反应到论文中，特别是需要图片的时候，如何操作？

  • 【求助】微观分析仪器调研

    公司有采购微观分析仪器SEM+EDS+WDS+EBSD的需求，有意向的可通过email:huangwenzh@tom.com联系。同时欢迎各位前辈和同行对所使用的上述仪器发表你们的见解以供我们参考，在此先衷心感谢你们的支持。

  • 【转帖】近30年微观摄影最佳照片

    【转帖】近30年微观摄影最佳照片

    据美国媒体报道，尼康公司(Nikon Instruments)于上个世纪七十年代中期开始举办一年一度的微观世界显微镜照相比赛( Small World Photomicrography Competition)，目的是为了从全世界募集在生命科学、生物研究、材料科学等领域做出重要贡献的优秀显微镜摄影家的作品。此项竞赛旨在展现“通过光学显微镜看到生命的美丽和复杂性”。 10月8日，2009年度尼康微观世界显微镜照相比赛圆满结束，在入围的2000多幅作品中，由爱沙尼亚塔林理工大学的摄影师、植物学家海蒂-帕维斯拍摄的“雄株植物生殖器官”脱颖而出，拔得头筹。照片作者帕维斯表示这张照片是自己数千张照片中最具艺术性的作品。 微观摄影照片所表达的思想完全源于另一个世界，微妙而美丽。这种感觉并不好表达出来，有时候微距拍摄比一般拍摄要难很多。以下是历年来获得尼康微观摄影大赛最佳照片的优秀作品，让我们在领略摄影师们高度的拍摄技巧和艺术品鉴力的同时，能够初步了解显微镜照相技术30多年来的发展进步。 1、2009年最佳图片：植物生殖器官[img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2009/10/200910231046_177364_1601358_3.jpg[/img]2009年最佳图片：植物生殖器官 这是一幅雄株芥末类植物拟南芥(Arabidopsis thaliana)的生殖器官图片。科学家通过显微镜，将其放大了20倍，人们才得以看到它的真面目。拟南芥是第一种完成全部基因组序列测定的高等植物，常常被科研人员当做模板来研究。　　2、2009年另一幅获奖图片：发光的动物肌蛋白丝[img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2009/10/200910231047_177365_1601358_3.jpg[/img]2009年另一幅获奖图片：发光的动物肌蛋白丝 德国汉诺威医学院生物物理化学研究院的摄影师丹尼斯-布雷茨普莱切拍摄。肉眼无法看到的肌肉蛋白经过放大后，发出炫目的金光，简直美仑美奂。 3、2008年最佳图片：硅藻彩虹[img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2009/10/200910231049_177366_1601358_3.jpg[/img]2008年最佳图片：硅藻彩虹 英国显微镜学家迈克尔-斯特林格拍摄。在显微镜下才能看到的硅藻，是藻类的一种，其内部是扭曲的强壮有力的纤维。通过偏振光过滤拍摄，纤维被人工着以彩虹般的夺目颜色。　　4、2007年最佳图片：转基因老鼠胚胎[img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2009/10/200910231051_177368_1601358_3.jpg[/img]2007年最佳图片：转基因老鼠胚胎 美国纽约斯隆-凯特琳记忆研究所摄影师格洛里亚-科万拍摄的生长了18.5天的双转基因老鼠胚胎赢得2007年头名。他所拍摄的是双重转基因小鼠胚胎，放大17倍。图像荧光物质是蛋白质，其中还包括深红色的胎盘。胚胎本身显现荧光红色。除此作品之外，格洛里亚-科万还有一个青蛙胚胎的作品获得第七名。

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