掃描電子顯微鏡（scanning electron microscope，簡(jiǎn)稱掃描電鏡/SEM）的基本組成是透射系統(tǒng)、電子槍系統(tǒng)、電子收集系統(tǒng)和觀察記錄系統(tǒng)，以及相關(guān)的電子系統(tǒng)。現(xiàn)在公認(rèn)的掃描電鏡的概念是由德國的 Knoll在1935年提出來的，1938年Von Ardenne在投射電鏡上加了個(gè)掃描線圈做出了掃描透射顯微鏡（SEM）。接下來小編就帶大家了解一下掃描電子顯微鏡的一些應(yīng)用。

1、微觀結(jié)構(gòu)分析

在陶瓷的制備過程中，原始材料及其制品的微觀形貌、孔徑、晶界和團(tuán)聚程度將決定其性能。掃描電子顯微鏡可以清楚地反映和記錄這些微觀特征。是一種方便、簡(jiǎn)便、有效的觀察和分析樣品微觀結(jié)構(gòu)的方法。樣品無需制備，放入樣品室即可直接放大觀察；同時(shí)，掃描電子顯微鏡可以實(shí)現(xiàn)測(cè)試。對(duì)于樣品從低倍到高倍的定位和分析，樣品室中的樣品不僅可以沿三維空間移動(dòng)，還可以根據(jù)觀察需要在空間中旋轉(zhuǎn)，便于連續(xù)、系統(tǒng)地進(jìn)行用戶對(duì)感興趣的部分進(jìn)行觀察和分析。掃描電鏡拍攝的圖像真實(shí)、清晰、立體感十足，已廣泛應(yīng)用于新型陶瓷材料三維微觀結(jié)構(gòu)的觀察和研究。

由于掃描電鏡可以利用多種物理信號(hào)對(duì)樣品進(jìn)行綜合分析，并具有直接觀察較大樣品、放大范圍廣、景深大的特點(diǎn)，當(dāng)陶瓷材料處于不同的外部條件和化學(xué)環(huán)境時(shí)，掃描電子顯微鏡在其微觀結(jié)構(gòu)分析和研究方面也顯示出很大的優(yōu)勢(shì)。

掃描電鏡優(yōu)勢(shì)主要表現(xiàn)在：

(1) 機(jī)械載荷作用下的微觀動(dòng)力學(xué)（裂紋擴(kuò)展）研究；

(2) 加熱條件下晶體合成、氣化和聚合的研究；

(3) 晶體生長(zhǎng)機(jī)理、生長(zhǎng)步驟、缺陷和位錯(cuò)的研究；

(4) 晶體非均勻性、殼核結(jié)構(gòu)、包絡(luò)結(jié)構(gòu)的成分研究；

(5) 化學(xué)環(huán)境等中晶粒相組成差異的研究。

2、納米尺寸研究

納米材料是納米科學(xué)技術(shù)基本的組成部分，只有幾納米的"粒子"可以通過物理、化學(xué)和生物方法制備。納米材料應(yīng)用廣泛。例如，陶瓷材料一般具有硬度高、耐磨、耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn)。納米陶瓷還可以在一定程度上增加韌性，改善脆性。納米級(jí)、納米級(jí)等新型陶瓷納米材料也是一個(gè)重要的應(yīng)用領(lǐng)域。納米材料的所有獨(dú)特性主要源于其納米尺寸。因此，要準(zhǔn)確知道其尺寸，否則納米材料的研究和應(yīng)用將失去基礎(chǔ)。縱觀目前國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀和更新成果，該領(lǐng)域的檢測(cè)方法和表征方法可采用透射電子顯微鏡、掃描隧道顯微鏡、原子力顯微鏡等技術(shù)，但高分辨率掃描電子顯微鏡的觀察和尺寸檢測(cè)由于其簡(jiǎn)單性和可操作性的優(yōu)點(diǎn)而被廣泛使用。此外，如果將掃描電子顯微鏡和掃描隧道顯微鏡結(jié)合起來，可以將普通的掃描電子顯微鏡升級(jí)為高分辨率的掃描電子顯微鏡。

ZEM臺(tái)式掃描電鏡

隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，掃描電鏡的其他組合分析功能也相繼出現(xiàn)，如微熱臺(tái)和冷臺(tái)系統(tǒng)，主要用于觀察和分析材料在加熱過程中微觀結(jié)構(gòu)的變化和冷凍；平臺(tái)系統(tǒng)主要用于觀察和分析受力過程中發(fā)生的微觀結(jié)構(gòu)變化。掃描電鏡結(jié)合其他設(shè)備的新分析功能，在新材料、新工藝的探索和研究中發(fā)揮著重要作用。希望以上的介紹能對(duì)大家有所幫助。

文章來源：麥迪森Madison