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工業(yè)霸主 關(guān)于在電子顯微鏡下分析燒結(jié)工藝

在《178:技術(shù)流失》一章中,橙子寫到:某國(guó)為了竊取中國(guó)的某項(xiàng)陶瓷工藝,以行騙的手段,索取了一些煙囪里的灰塵,通過電子顯微鏡分析陶瓷的燒結(jié)工藝。這個(gè)故事是橙子某一次聽業(yè)內(nèi)的朋友說起的,故事好像是發(fā)生在洛陽。
  對(duì)于這個(gè)故事的細(xì)節(jié),作為文科生的橙子并不了解,寫書里加以了虛構(gòu),出現(xiàn)若干專業(yè)上的漏洞。對(duì)此,“zxz026”和“娜迪雅”兩位書友予以了善意的批評(píng),在此將兩位書友的意見轉(zhuǎn)錄如下,供大家參考,以免大家受橙子誤導(dǎo)。
  并對(duì)兩位書友表示衷心的感謝。
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  “zxz026”書友指出:
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  1、電鏡最主要的兩種是掃描電鏡(sem)和透射電鏡(tem)。
  后者要求樣品制成薄片,灰塵顆粒是沒法測(cè)試的。
  前者主要用于觀察固體形貌,可以觀察粉末,但也需要一定的量,一顆50微米的顆粒還是不夠的。雖然具體觀察時(shí),視野中的顆?梢赃h(yuǎn)比50微米更小,一樣可以看得清,但如果直接只有1個(gè)50微米的顆粒,幾乎不可能制樣并在電鏡下找到樣品。我做的納米w粉,粒徑不過幾百納米,但還是要用一小挖耳勺那么多的粉末制樣。
  所以,日本人要一瓶當(dāng)然夠了,小林說1個(gè)顆粒就可以卻不符合事實(shí)了。
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  2、現(xiàn)在的sem自帶能譜掃描,可以知道有哪些元素,80年代初期,電鏡也遠(yuǎn)不夠先進(jìn),我不太確定是否有能譜功能。
  當(dāng)然,配合x射線衍射(xrd)和x射線光電能譜(xps)還是可以進(jìn)行元素分析的,連元素價(jià)態(tài)都能知道,不過這屬于作者后面提及的“光譜分析”范疇的功能,不是電鏡本身的。
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  3材料表征對(duì)工藝制備有巨大幫助是無疑的,但一般只能起到粗略分析和表征控制的作用,不能直接反推工藝,尤其是具體參數(shù)。
  比如我們實(shí)驗(yàn)室燒結(jié)鎢鈧海綿體,即使以當(dāng)今的技術(shù)水平,老外也不可能看看sem、做做xps、甚至加上其他表面分析如aes等,就直接知道工藝——但他們能通過這個(gè)測(cè)試知道該做到什么程度是好的,一個(gè)好的產(chǎn)品應(yīng)該有怎樣的微觀結(jié)構(gòu)。比如在電鏡里看到晶粒大小是600nm,他就知道,原來要600nm的晶粒才行,但到底怎么做到晶粒600nm,控制怎樣的工藝參數(shù)(比如燒結(jié)溫度是多少、保溫時(shí)間該多長(zhǎng)等等)能做到,還是要考自己摸索。
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