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材料分析顯微鏡下觀測的枝晶動態(tài)演變

更新時間:2025-01-06點擊次數(shù):989

材料分析顯微鏡下觀測的枝晶動態(tài)演變

材料分析顯微鏡下觀測的枝晶動態(tài)演變

01 視頻實拍 / Real video shooting


02  定義原理/ Define

材料分析顯微鏡下觀測的枝晶動態(tài)演變

定義:

枝晶,一種不一樣的微觀結(jié)構(gòu),廣泛存在于自然界和人工材料中。從定義上來看,枝晶是指由主干和分支組成的樹狀結(jié)構(gòu),形態(tài)各異,具有高度的復(fù)雜性和多樣性。

材料分析顯微鏡下觀測的枝晶動態(tài)演變

原理:

枝晶的形成是復(fù)雜精細的過程,涉及晶體生長的物理和化學因素相互作用。在晶體生長的過程中,由于溫度、濃度、雜質(zhì)等多種因素的影響,晶體生長的速度和方向會發(fā)生變化,進而形成樹枝狀的晶體結(jié)構(gòu),即枝晶。

03 枝晶生長/ Grow

枝晶生長涉及復(fù)雜機制,以鋰枝晶為例,充電時鋰離子在負極形成樹枝狀金屬鋰。枝晶的生長是一個動態(tài)過程其生長受多種因素影響,如電流密度、電解液、溫度和負極材料。

材料分析顯微鏡下觀測的枝晶動態(tài)演變

04 實驗過程 / Process

材料分析顯微鏡下觀測的枝晶動態(tài)演變

電沉積過程中鋰枝晶生長的原位光學快照

實驗?zāi)康模?/strong>

對鋰枝晶的動態(tài)演化沉積過程和其形貌的樣式進行深入的認識。

實驗過程 :

     首先,需要自制一個具有石英玻璃視窗的電池裝置裝配Li | Li對稱電池,隨后將其放置在光學顯微鏡下觀察鋰的動態(tài)沉積過程。

我們挑選了具有特定物理和化學特性的材料,包括鋰電池和精密電解質(zhì)溶液,以確保實驗結(jié)果的準確性和可靠性。以模擬實際材料生長環(huán)境。按預(yù)定比例和方法混合研磨原材料,獲得均勻混合物,要特別注意控制混合時間和溫度。

實驗采用了先進的枝晶生長觀測系統(tǒng),該系統(tǒng)集成了高分辨率顯微鏡和圖像采集分析軟件,能夠?qū)崟r觀測并記錄枝晶生長的全過程。并且對系統(tǒng)進行校準,按照標準操作流程,將樣品放置在顯微鏡觀測臺上。通過調(diào)整焦距和光源,我們能夠清晰地觀察到樣品的微觀結(jié)構(gòu)。

實驗總結(jié):

材料分析顯微鏡下觀測的枝晶動態(tài)演變

采用高分辨率成像技術(shù)來捕捉枝晶的動態(tài)演化,尤其是不同電流密度下離散狀的鋰枝晶分布轉(zhuǎn)向團簇狀生長的變化過程。

在不同的電流密度下,會呈現(xiàn)出了兩種不同的枝晶形貌。鋰枝晶的形貌可分為兩種類型:離散分布的單根鋰枝晶,如針狀、晶須狀結(jié)構(gòu);某一位置團簇狀發(fā)展的鯉枝晶,如苔蘚狀、灌木狀和樹狀。

05 儀器介紹 / Experimentation

材料分析顯微鏡下觀測的枝晶動態(tài)演變



儀器優(yōu)勢


PJ40-BD半導體檢查顯微鏡:

該顯微鏡能檢查器件和晶圓,尤其適合中小尺寸半導體FPD檢查。其高性價比的明場光學系統(tǒng),采用全新半復(fù)消技術(shù),支持多種觀察方式,提供清晰、高對比度的顯微圖像。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)堅實可靠,人機工程學設(shè)計。附件齊全,配置完善,可靈活組合與拓展功能,是工業(yè)檢測的有效工具。


儀器規(guī)格


   

PJ40-BD

光學系統(tǒng)

無限遠色差校正光學系統(tǒng)

光學放大倍數(shù)

50-500(可選1000)

數(shù)碼放大倍數(shù)

150-1500倍(21.5寸顯示器)搭配100倍物鏡倍數(shù)可達3000

工業(yè)相機

12001/1.8寸彩色索尼工業(yè)芯片(可選630萬和2000萬像素)

觀察筒

像,無限遠鉸鏈三通觀察筒,瞳距調(diào)節(jié):50mm~76mm,兩檔分光比雙目:三目=1000

目鏡

高眼點大視野目鏡PL10X23mm,視度可調(diào)

枝晶專用

物鏡

無限遠長工作距明暗場半復(fù)消色差金相物鏡 5X   NA0.15  WD15

無限遠長工作距明暗場半復(fù)消色差金相物鏡 10X  NA0.30 WD8.4

無限遠長工作距明暗場半復(fù)消色差金相物鏡 20X NA0.40 WD11.9

無限遠長工作距明暗場半復(fù)消色差金相物鏡 50X  NA0.75  WD3.0

無限遠長工作距明暗場半復(fù)消色差金相物鏡 100X  NA0.90  WD1.0   (可選)

無限遠長工作距明暗場復(fù)消色差金相物鏡 50X   NA0.55   WD8.0  (可選)

無限遠長工作距明暗場復(fù)消色差金相物鏡 100X  NA0.80   WD2.8  (可選)

物鏡轉(zhuǎn)換器

電動明暗6孔轉(zhuǎn)換器(帶DIC插槽),物理按鈕和軟件雙控.

機架

反射用機架, 低手位粗微同軸調(diào)焦機構(gòu)。粗調(diào)行程35mm,微調(diào)精度0.001mm。帶有防止下滑的調(diào)節(jié)松緊裝置和隨機上限位裝置。內(nèi)置100-240V寬電壓系統(tǒng),采用數(shù)字調(diào)光,具有光強設(shè)定與復(fù)位功能

載物臺

6*4英寸載物臺,平臺面積 310*240mm,移動行程:150mmX100mm機械平臺,XY方向同軸調(diào)節(jié);

聚光鏡

搖出式消色差聚光鏡(N.A.0.9

反射照明器

場反射照明器,帶可變孔徑光闌,視場光闌,中心可調(diào),帶濾色片插槽,帶起偏鏡/檢偏鏡插槽,

燈室

5W可調(diào)LED燈室,透、反射通用,預(yù)定中心

攝像接口

攝影攝像附件:0.65X,C型接口,可調(diào)焦(可選0.5X/1X

偏光組件

起偏鏡插板,360°旋轉(zhuǎn)式檢偏鏡插板

電腦

品牌電腦和顯示器

測量軟件

測量軟件,軟件控制電動物鏡轉(zhuǎn)盤,拍照,錄像,測量,掃碼上傳,實時圖像拼接,景深融合

標尺

高精度型測微尺,格值0.01mm










材料分析顯微鏡下觀測的枝晶動態(tài)演變

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