用于扫描电镜中的新型原位EBSD拉伸系统设计

为了利用扫描电镜实时观测材料的力学性能测试,并对材料进行原位电子背散射(EBSD)实验,设计了一套可用于扫描电镜中的新型原位拉伸装置及上位机控制系统,该装置集成了力传感器与位移传感器,使用两个步进电机驱动两个滚珠丝杠转动,可在扫描电镜中对试样进行拉伸或者压缩。在基于LabVIEW的上位机控制系统中,通过NI数据采集卡采集原位拉伸装置中的各种传感器数据,并使用数据采集卡给步进电机驱动器发送驱动信号来驱动步进电机。利用原位拉伸装置在扫描电镜中进行Inconel 625镍基高温合金的原位拉伸EBSD观测实验。实验结果表明,本装置操控平稳精确,能够在保持拉力的同时提供稳定保载的实验环境,能够进行镍基高温合金的原位拉伸EBSD实验。本装置运行平稳精确,具有较高可靠性,满足在扫描电镜中试件原位拉伸的需求。

脱落种植体表面刮治与喷砂处理的扫描电镜(SEM)和X射线能谱仪(EDS)分析

目的观察刮治和喷砂对脱落种植体表面的影响。方法对临床上因种植体周围炎脱落的Bego Semado S系列种植体进行表面刮治和喷砂,扫描电镜(scanning electronic microscopy,SEM)下观察形态,用X射线能谱仪(energy dispersive X-ray spectrometer,EDS)进行表面元素分析。结果 SEM下观察,刮治能够清洁种植体表面,喷砂后能进一步清洁种植体表面。元素分析表明喷砂能够大幅降低脱落种植体表面的C元素含量(P<0.05),提升种植体表面Ti元素的原子百分比(P<0.05)。结论在Bego Semado S系列种植体周围炎的治疗中,进行喷砂处理是必要的。

扫描电镜研究分子筛形貌中制样方法及试验条件对图像质量的影响

电子显微镜观察分子筛形貌及结构是分子筛表征中最直观有效的方法。借助透射电镜(TEM)可以看到分子筛孔道的排列状况,扫描电镜(SEM)观察可以直观检测分子筛颗粒形貌或晶粒晶貌。本文着重研究了MCM- 41分子筛制样方法及测试条件对扫描电镜图像质量的影响。在制备不同应用目的分子筛样品过程中,要根据不同条件设计制备方法,设置最佳的试验条件才能获取质量好的扫描电镜图像。

基于SEM的土体微观结构三维分析与分维计算方法

土体微观结构研究很早就建立了三维空间的分形模型,但分形维数计算所需参数很难由常规土工试验得到,限制了分形理论在土体研究中的应用。基于陕西定边与甘肃兰州原状土样的扫描电镜(SEM)试验,提出了三维化处理与三角形网格原理联合方法,可以得到土体颗粒(孔隙)不同测量尺度对应的表面积与体积计算值,由此实现分形维数的计算,并通过分形理论在土水特征中的应用验证了方法的有效性与可靠性。另外,三维化处理还可获取视孔隙率、比面等土体微观结构参数,可以作为土体微观结构定量分析研究的新途径。

研究热轧辊磨损过程的模拟试验及其扫描电镜原位观察技术

本实验室建立了研究热轧辊磨损过程的一种模拟装置,本装置共有以下特点:1.实验条件接近于实际热轧条件;2.试验材料的消耗可以减少到最低限度;3.被研究的磨损试样(辊面工作部位)能直接放进扫描电镜中观察。试验结果表明,本试验室所采用的模拟装置并配合扫描电镜原位观察技术是研究热轧条件下辊面磨损过程的一种有效方法。

扫描电镜在环境试验中的应用

本文介绍了扫描电镜的原理、结构、特点 ,以及扫描电镜。

扫描电镜在压力管道检测中应用研究

压力管道检测能够及时发现压力管道存在安全隐患。常见压力管理检测指标有厚度、硬度、金相、耐压试验、无损检测、外观检验等。有关扫描电镜用于压力管道报道较少,本文就扫描电镜在压力管道检测进行技术应用分析,指出目前扫描电镜在压力管道检测主要是形貌观测和微区元素分析,对压力管道缺陷提供技术支撑。

NEPE推进剂/衬层/绝热层界面扫描电镜原位拉伸试验

采用原位拉伸扫描电镜试验,对高能硝酸酯增塑聚醚(NEPE)推进剂/衬层/绝热层的拉伸破坏过程进行了原位观测。通过标记点的方法,定量获得了NEPE推进剂、衬层和绝热层的变形。结果表明:在NEPE推进剂/端羟基聚丁二烯(HTPB)衬层界面处存在厚约40μm的高模量层,该高模量层对于NEPE推进剂/衬层界面的黏结性能有重要作用。原位拉伸试验有助于了解界面区的黏结状态,可为配方改进和老化性能研究提供支撑。

不均匀卵石持力层桩端后注浆效果试验研究

我国东南沿海尤其是温州地区广泛存在上覆深厚软土下覆不均匀卵石的地层。该区域的钻孔灌注桩常采用后注浆技术改善其承载性能。为了评价后注浆技术对这类地层中灌注桩承载力改善效果,开展了相应的模型试验,对比了不同注浆量对桩承载力的影响程度;并结合扫描电镜(scanning electron microscope,简称SEM)试验分析了浆液分布特点,探讨了浆液在卵石层中的扩散范围,研究了浆液扩散范围与桩承载力之间的关系。结果表明:浆液能够有效地填充桩端卵石层,注浆量的增加使得填充范围扩大,填充范围为3~4倍桩径时,桩的承载力改善最显著。在不均匀卵石持力层中存在一个最优注浆量,最优归一化注浆量约为2.8,若超过该最优注浆量归一化值,桩的承载力不再显著提高。单桩模型试验确定的最优注浆量与刘金砺公式[1]的预测结果接近。扫描电镜技术有助于评价桩的后注浆技术在上覆深厚软土下覆不均匀卵石的土层中的效果。

不同纳米黏土改良黄土试验结果对比分析

应用正交法设计试验,定量地分析了改良黄土抗压强度、抗剪强度指标以及渗透系数的影响因素和影响大小,得到了改良黄土的最优掺量。另外,通过扫描电镜试验探究纳米黏土材料对黄土的改良机理。研究表明:(1)影响改良黄土抗压强度因素有纳米黏土掺量、含水率和养护龄期,影响黏聚力、内摩擦角、渗透系数的因素有掺量、干密度、围压;(2)在不同影响因素下,纳米蒙脱土比凹凸棒土更能有效提高黄土的抗压强度;(3)当材料掺量小于等于1%时,凹凸棒土改良黄土的抗剪强度指标总体高于纳米蒙脱土抗剪强度指标,渗透系数则相反,而当掺量大于等于2%时,则相反;(4)当凹凸棒土材料掺加量为1%、纳米蒙脱土材料掺量为2%时,改良黄土表面最为致密,孔隙最少。

扫描电镜(SEM)观察蜜蜂螫伤研究蜂毒过敏死亡

蜜蜂螫人可致过敏性休克死亡。既往，这类案件主要靠排除法(排除中毒、暴力及疾病等)并结合临床症状和尸解资料推断死因。因诊断无特异性，易与其他过敏性死亡(如药物、植物、食物、寄生虫、疫苗或抗血清等过敏原过敏)以及喉头水肿、无明显器质性病变的不明原因猝死相混淆，而造成误诊或漏渗。因此，法医鉴定需寻找一种新的方法解决这个问题。

冻融循环作用下砂岩力学特性与电镜扫描试验研究

通过对取自新疆阿勒泰某隧道的砂岩开展冻融循环试验,在-25℃下冻结9 h,(20±2)℃下融解5 h,为一个冻融循环过程,对岩样分别进行0、5、10、20、30、40、50、60、80次冻融循环。然后,进行单轴压缩试验和电镜扫描试验,得到经历不同次数冻融循环后的饱和砂岩破坏特征、应力-应变曲线、弹性模量、泊松比,并分析该砂岩物理力学特性和破坏断口微裂纹演化与冻融条循环次数之间的关系。结果表明:随着循环次数的增加,该砂岩岩样弹性模量呈不同程度降低趋势,峰值应变呈逐渐增大趋势,而泊松比呈先增加后减小趋势,微裂纹长度、宽度及面积不同程度呈增大趋势,使砂岩损伤劣化不断加剧。

秸秆纤维加筋黄土三轴剪切特性试验

为了探明秸秆纤维加筋黄土的剪切力学特性,开展三轴剪切试验和电镜扫描试验,研究纤维掺量、纤维长度和土体含水率对秸秆纤维加筋黄土应力-应变特性和抗剪强度的影响,并分析加筋机理。结果表明:加入秸秆纤维主要通过增加土体黏聚力以有效提升黄土的抗剪强度,但不会改变黄土偏应力-应变曲线的类型及特征,仍表现为应变硬化型;秸秆纤维的最佳掺量和长度分别为0.3%和10 mm,当纤维掺量和长度超过最佳值时,土体中存在过多的软弱结构面会削弱加筋土体的整体性,筋土间黏结和摩擦作用降低,土体抗剪强度减小;加筋黄土的最佳含水率为素黄土的最优含水率,含水率超过最佳值后,筋土表面结合水膜增厚,筋土间润滑作用增强、摩擦力减弱,土体抗剪强度降低。

扫描电镜(SEM)在失效分析中的应用

扫描电镜是材料研究和分析的重要手段,综合论述了扫描电镜在金属材料失效分析中的应用。

循环加卸载过程中灰岩微细观损伤特征的试验研究

岩石的动力学性质是影响岩质边坡地震动力稳定性的关键内因。地震产生的循环往复作用会造成岩石损伤和破坏,劣化岩石性能,降低岩质边坡的稳定性。为了深入研究岩石在动力荷载下的损伤特征,以某岩质斜坡出露的二叠系灰岩为研究对象,联合单轴循环加卸载试验和微细观试验,从微细观角度研究了岩样在循环加卸载过程中的损伤特征和损伤演化规律,分析了不同加载条件对微细观损伤的影响,开展了宏观和微细观参数的关联分析。研究结果表明:岩样内部的损伤是一个渐进性过程,在破坏前,随着应力幅值和循环周次的增加,表现为以小孔隙的生成、扩展和贯通为主,大孔隙的数量轻微增加且数量相对少得多;与变上限应力加载相比,变下限应力加载更有利于小孔隙的连通和大孔隙的形成,导致岩样内部微裂隙面积更大,在宏观上表现为平均弹性模量的降低;在变上限应力时,低应力幅值的循环荷载对岩石内部结构劣化效应比单轴压缩条件下的大,而高应力幅值的循环荷载反而可能对岩石内部孔隙有一定压密作用,导致孔隙度相对较小,劣化效应相对减弱;综合多种微细观损伤变量演化趋势,可判断岩样在循环加卸载下经历了一段裂纹稳定扩展的阶段,对应的上限应力和下限应力范围分别为(0.4~0.6)σ_(f)(σ_(f)为静态峰值强度)和(0.3~0.5)σ_(f)。研究成果有助于从微细观层次更好地理解岩石的动力学特性,为岩质斜坡在地震作用下的动力响应行为和灾害孕育及启动过程提供理论解释。

玄武岩纤维提升水泥土抗压性能试验研究

水泥土搅拌桩常用于处治山区软弱土路基,但其抗压强度和变形性能较弱,易发生脆性破坏。为此,提出采用玄武岩纤维提升水泥土搅拌桩抗压性能的方法,并通过单轴抗压试验分析纤维掺量和长度对玄武岩纤维水泥土抗压性能的影响规律,最后通过电镜扫描试验(SEM)揭示玄武岩纤维对水泥土的抗压性能提升机理。结果表明:玄武岩纤维水泥土的应力-应变曲线先后经历孔隙压密、弹性变形、弹塑性变形及破坏4个典型阶段;玄武岩纤维的掺入有效提高了水泥土的抗压性能,抗压强度、峰值应变随着纤维掺量的增加先增大后减小,弹性模量随之先减小后小幅上下波动;抗压强度随着纤维长度的增加而减小,峰值应变随之先增大后减小,而弹性模量则先减小后增大,在纤维掺量为0.6%、长度为6 mm时抗压强度最大;玄武岩纤维通过与水泥土颗粒之间的摩擦力和机械锚固力对土体进行摩擦加筋,锚固水泥土内部的裂纹增强颗粒之间的连接作用力,但当纤维过多或者较长时,会出现“堆聚”和“交叉搭接”现象,减少有效加筋纤维数量,从而降低试样的抗压性能,因此在水泥土中掺入玄武岩纤维时,纤维掺量和长度要适宜。

在扫描电镜内进行摩擦试验的实验装置

研制了一种可以在扫描电镜的真空室内进行摩擦试验的实验装置,该装置能够自动采集和处理试验过程中的数据,并对真空中的摩擦过程进行动态微观监视。

贵阳地区泥质白云岩电镜扫描试验及力学性能研究

以贵阳地区泥质白云岩为研究对象,通过开展单轴压缩、劈裂、直剪及电镜扫描等试验,结果表明:含微裂纹的试样受载后呈张拉性破坏,破坏过程可分为微裂隙闭合、弹性及断裂破坏等3个阶段;当初始裂隙优势角相同时,岩样的弹性模量随裂缝长度(裂缝密度)的增大而减小;当层理走向与加载方向夹角增大,岩样的极限应变值也增大;给出了岩样剪应力与法向应力的函数关系、内摩擦角及黏聚力; Ca CO3是贵阳地区泥质白云岩的主要矿物成分,其含量是造成岩样力学性能差异的重要因素之一;试验岩样内部孔隙较多,岩体微观颗粒黏结紧密程度差,微观结构对岩石的宏观力学性能有很大影响。

页岩陶粒混凝土力学性能试验及微观结构分析

为探究玻璃纤维、秸秆粉和粉煤灰三者掺量对页岩陶粒混凝土的力学性能及微观结构的影响,通过正交试验分析了各因素其水平与页岩陶粒混凝土单轴抗压强度、劈裂抗拉强度和拉压比的关系,得出因素的主次顺序和优选水平,利用功效系数评价页岩陶粒混凝土的性能。试验结果表明,对于页岩陶粒混凝土单轴抗压强度,粉煤灰掺量为主要因素,优选水平是10%;对于页岩陶粒混凝土劈裂抗拉强度,主要影响因素为玻璃纤维掺量,其次是秸秆粉,优选配合比为:玻璃纤维掺量0.1%、秸秆粉掺量4%、粉煤灰掺量20%;影响混凝土拉压比的主要因素是粉煤灰掺量,其次是玻璃纤维,优选配合比为:玻璃纤维掺量0.1%、秸秆粉掺量2%、粉煤灰掺量20%。根据功效系数分析得到试验组玻璃纤维掺量0.3%、秸秆粉掺量4%、粉煤灰掺量10%总功效数值最高,综合性能优。