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航空航天电线电缆的绝缘材料常用的有两种，一种是聚四氟乙烯的，一种是聚酰亚胺和聚四氟乙烯复合的。

绝缘层的厚度、均匀度，多层绝缘层的搭接精度等，都是质量过程控制的基本检测项目。

应部分航空航天电线电缆制造商的金相工程师邀请，链能金相实验设备南京有限公司的金工，为大家做了试样制备、显微观察的实操指导。

一、 绝缘材料样品

样品A，X-ETFE（交联F40），交联乙烯-四氟乙烯共聚材料，带导体。只测绝缘层厚度，标准要求精度0.01mm。

样品B，PTEF/PI，聚酰亚胺和聚四氟乙烯复合膜，不带导体，仅有绝缘层。检测绝缘层间距，精度0.01mm，同时检测内侧绝缘层和外层绝缘层搭接角度，精度0.1度。

二、 两种绝缘材料的镶嵌

取四个Φ30mm的SamplCup可重复使用的注模杯。

用UniClip三脚塑料卡子夹住样品，置于注模杯中。

选用美国QMAXIS（可脉检测）两小时固化的EpoQuick环氧树脂、固化剂，按5:1比例倒入混合蜡纸杯，用搅拌棒同一方向缓慢搅拌约2分钟，分别倒入注模杯中。

约两个小时完全固化。

三、 两种绝缘材料的研磨和抛光

采用自动磨抛方案，磨抛机为METPOL-A自动磨抛机。

制备方案如下：

 四、 两种绝缘材料的显微观察

样品A，绝缘层厚度约110μm，公差≤2.1μm

 样品B，绝缘层间距约17μm，公差≤1.65μm

 样品B，绝缘层搭接角度约89.2度

 五、 结论

两种被检绝缘层厚度公差≤2.1μm，满足技术条件的标准。样品B，聚酰亚胺和聚四氟乙烯复合膜，绝缘层搭接角度公差0.8度，满足了技术条件的标准。

参加观摩的金相工程师不仅从链能金相金工那里学到了镶嵌、磨抛的技术细节，更感受到自己所承担的检测和分析工作的重要性——能及时发现生产中存在的问题，向生产、研发部门提供准确的检测数据，调整工艺，从而生产出合格的产品，也能为销售部门参与航空航天电线电缆的技术交流和投标工作提供技术支撑。

结合扫描电子显微镜的冷冻宽幅离子束铣削（Cryo-BIB-SEM）

本报告评估了结合使用冷冻宽幅离子束铣削和扫描电子显微镜（cryo-BIB-SEM）对低温稳定柔性聚合物的微观结构进行成像和分析的潜能。报告介绍了使用cryo-BIB-SEM对易损天然聚合物进行检查的结果，例如番茄果皮和木材，还分析了聚合物表面形态和多种微观结构特性。

聚合物的微观结构控制它们的化学反应性以及机械和传输特性。然而，由于亚微米等级的分析方法比较少，通常无法对柔性聚合物的微观结构进行定量表征，或不具备相关的可行性条件。冷冻断裂是少数可用的方法之一，但通过这种工艺制备的样本表面通常过于粗糙，导致制备好的样本上只有极小一部分区域适合定量SEM研究。

本报告中的结果显示，使用cryo-BIB-SEM可以对完好的样本横截面上的较大平面区域进行高清晰成像，更好地对柔性聚合物进行微观结构表征。在观察过程中，在通过cryo-BIB-SEM样本制备工艺加工的样本中，仅发现极少量的伪影，而且均非冷冻导致。

介 绍

聚合物微观机构会影响聚合物的机械和传输特性，进而决定了材料的耐久性以及对风化、冷热和光照的耐受性，因此聚合物微观结构的精确表征非常重要。

各类聚合物，无论是柔性、硬质、天然还是合成，都是如此。

Cryo-BIB-SEM可对表面完好的大尺寸低温稳定样本的微孔进行高清晰成像和化学分析。在上一篇报告中，使用Cryo-BIB-SEM研究了锂离子电池电极在干燥过程中的微观结构[1]。本报告中使用cryo-BIB-SEM表征了天然聚合物，包括木头和水果蔬菜的表皮。

如前文所述，需要以亚微米级清晰度精 准确定柔性聚合物的微观机构。然而，很少有方法能够在如此高分辨率下对这种柔性样本进行表征。另外，由于冷冻断裂工艺制备的柔性聚合物样本的表面过于粗糙，使用SEM或能量色散谱（EDS）进行定量分析时，仅能够准确研究很小一部分的表面区域。而且有机材料往往会发生膨胀收缩，使用SEM进行样本制备和测量时，尤其是对于高水分含量的材料，通常很难在材料的原生状态下进行分析。微型计算机断层成像（μCT）和SEM低温聚焦离子束铣削（cryo-FIB-SEM）等方法的分辨率则通常过低或获得的结果不具代表性。

本应用注意事项介绍了使用cryo-BIB-SEM在高分辨率（亚微米级）下对柔性、易损天然聚合物（木材和番茄表皮）的微观结构进行表征的过程。

Cryo-BIB-SEM材料和方法

Cryo-BIB可制备具有大平面区域的冷冻稳定横截面（可达4 mm²）。样本制备中包含快速冷却（淬火）步骤，可形成整齐的聚合物切口并大大降低造成断裂、变形等损坏的风险。使用液氮-雪泥对样本进行淬火，然后将样本快速转移至一个温度保持LN2水平的低温冷却阶段（图1a）[2]。使用金刚石锯在钛(Ti)掩模上方几十纳米处切割低温冷却样本，钛掩膜在后续的溅射镀膜过程中遮蔽样本。使用cryo-BIB氩(Ar)离子束铣削，制备平整的大横截面。

接下来，根据所需的信息类型，可以使用两种制备和成像方案，可以是EDS成分数据或使用SEM获得的精细结构的高清晰图像。在第 一个方案中（图1b），样本经溅射镀膜处理以方便EDS/SEM分析并提供各阶段纹理和成分的信息。在第二个方案中，样本未经过镀膜处理，以便于渗入多孔表面中的水升华。这样一来，之前被水隐藏的样本微观结构便可以完全显现出来。

使用徕卡显微系统的EM TIC 3X离子束铣削系统对木材和番茄皮（天然聚合物）样本进行冷冻宽幅离子束（cryo-BIB）铣削。将经BIB铣削的样本放进SEM（Supra 55，蔡司）之前，首先使用徕卡显微系统的EM ACE600镀膜机的溅射、碳蒸发和电子束蒸发配置对样本溅射镀膜一层薄薄的钨（W）。钨层可防止不导电样本被电子束辐射时充电。

图1a：cryo BIB-SEM样本制备工作流程使用EM TIC 3X系统执行cryo-BIB，使用EM ACE600系统进行溅射镀膜。

图1b：cryo-BIB-SEM研究中使用的2个方案的原理图，用于研究样本的：1）纹理和成本，和2）渗水后的精细亚微米结构。

结 果

分析柔性天然聚合物的主要目的是验证cryo-BIB-SEM方法在样本制备和分析过程中保存样本的精细和易损结构的能力。一个特别目标是确定使用cryo-BIB-SEM样本制备工艺制备的横截面的质量，即样本横截面是否存在伪影或损伤。

番茄皮

从一个新鲜番茄（图2a）上切一小块皮，然后按照图1中的工作流程进行制备，并按照方案2进行分析。番茄皮含有大量水分，微观结构非常复杂，因此是评估样本制备过程中因形成冰晶而发生断裂的可能性的理想材料。

图2b中显示了一个番茄皮的横截面，在横截面的上部可以看到一小片钛掩膜，掩膜上积聚了一些“溅射灰尘”。番茄细胞的精细结构清晰可见，细胞形状非常类似于之前光学显微镜观察文献中报告的形状[3]。cryo-BIB-SEM方法的清晰度更高，可以分析易损微观结构的精细细节（图2c）。

低温冷却和切割过程中未发现造成任何损伤，这说明cryo-BIB-SEM方法可以为柔性易损天然聚合物分析制备无损伤、缺陷的样本。

图2a：切割番茄的示例，表皮上标注了横截面（蓝色长方形）。使用cryo-BIB-SEM研究了这种样本。

2b：Cryo-BIB-SEM图像显示了大片的番茄表皮横截面样本。

图2c：2b中使用cryo-BIB-SEM获得的清晰度更高的番茄表皮横截面图像显示了微观结构的精细细节。

Cryo-BIB-SEM成像可揭示松木（樟子松）的细胞和微观形态。宽幅离子束铣削方法制备的细胞壁表面，上面没有切片机切割等制备方法造成的伪影。EDS提供了不同木材相位的成分，例如细胞膜质中的碳（C）和因细胞中含有大量的水而存在的氧气（O）[4]。

图3a：Cryo-BIB-SEM方法获得的松木图像（SE2），上面显示了管胞（树的木质部运输组织的伸长细胞）的微观形态和纹孔（细胞间流体交换的细胞壁部分）。

3b：使用cryo-BIB方法制备的松木的EDS图像（3a中的相同区域）细胞膜质中的碳（C，红色）信号和木材细胞所含水的氧气（O，蓝色）。

概述与结论

我们已经介绍了cryo-BIB-SEM是一种可以研究易损柔性天然聚合物的横截面的有效表征方法（番茄表皮和木材）。可对无损伤番茄表皮和木材细胞的微观结构的精细细节进行高清晰成像。另外，cryo-BIB-SEM样本制备过程中，未发现因制备而导致的断裂或样本损伤。

参考文献：

1.S. Jaiser, J. Kumberg, J. Klaver, J.L. Urai, W. Schabel, J. Schmatz, P. Scharfer, Microstructure formation of lithium-ion battery electrodes during drying - An ex-situ study using cryogenic broad ion beam slope-cutting and scanning electron microscopy (Cryo-BIB-SEM), J. Power Sources (2017) vol. 345, pp. 97-107, DOI: 10.1016/j. jpowsour.2017.01.117

2.J. Schmatz, J. Klaver, M. Jiang, J.L. Urai, Nanoscale Morphology of Brine/Oil/Mineral Contacts in Connected Pores of Carbonate Reservoirs: Insights on Wettability From Cryo-BIB-SEM, SPE Journal (2017) vol. 22, iss. 05, DOI: 10.2118/180049-PA.

3.R. Metzner, H.U. Schneider, U. Breuer, W.H. Schroeder, Imaging Nutrient Distributions in Plant Tissue Using, Time-of-Flight Secondary Ion Mass Spectrometry and Scanning Electron Microscopy, Plant Physiology (2008) vol. 147, pp. 1774–1787, DOI: 10.1104/ pp.107.109215.

4.M. Nopens, J. Schmatz, Saturated pine wood sample, Pinus sylvestris, 2017, MaP Microstructures and Pores.

昆虫是世界上种类繁杂的生物，其分类依赖于昆虫外部形态结构特征，为了观察昆虫外部型态结构，需要用到体视显微镜，连续变倍的体视显微镜能灵活调整放大倍率，适配不同尺寸的昆虫。

昆虫基本特征：

（1）身体分为头、胸、腹三个体段；

（2）头部是感觉和取食，具有口器和1对触角，通常还有复眼及单眼；

（3）胸部是运动中心，具3对足，一般还有2对翅；

（4）腹部是生殖与代谢，其中包含着生殖器和大部分内脏；

（5）昆虫在生长发育过程中要经过一系列内部及外部形态上的变化，才能转变为成虫。这种体态上的改变称为变态。

蜜蜂在昆虫分类学上属于膜翅目、蜜蜂科，是膜翅目重要的类群。体长8—20毫米，黄褐色或黑褐色，生有密毛；头与胸几乎一样宽；触角膝状，复眼椭圆形，口器嚼吸式，后足为携粉足；两对膜质翅，前翅大，后翅小，前后翅以翅钩列连锁；腹部近椭圆形，体毛较胸部为少，腹末有螯针。

我们可以通过体视显微镜来观察蜜蜂的外部形态，掌握昆虫体躯的基本构造和附属器官的基本结构及其变异类型，为学习昆虫的分类和正确识别害虫奠定基础。

在这里我们使用的是明美大变倍范围的无限远光学体视荧光显微镜MXZ100，采用伽利略平行双光路设计，分辨率高色彩真实，有丰富的配件选项，变倍比达1:10，符合人体工学设计；搭配的是明美科研级数字相机MSX2，采用1英寸大靶面成像芯片， USB3.0数据传输接口，具有高分辨率、颜色还原准确和高灵敏度的特点，是常规生物医学、渔牧农林、工业检测和科研研究的理想选择。

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来源：https://www.mshot.com/article/1569.html

电阻率

用本标准的方法测得的电

是真工的电阻率。当施丛直流弟压后由于电荷迁移,将使

迅始特性发生随时用闻变化。真正的电阻率只有在低电压下且在则施加角压后

准使用比较高的电压且经n

电压且经较长,因此,其结果通常是与GB/T 2126-200所得到的不同。

率测量萄某与试验条件有关,主要有:

本标准中液体的电阻率测

a）温度

电阻率对温度的变化特别敏感,是按 1/K指数变化。因此需要在足够准确的温度条件下进行测量。

测量。NS—

b）电场强度的值

给定试样的电阻率可受施加电场强度的影响。为了获得可比的结果,应在近似相等的电压梯度下进行测量,并应在相同极性下进行,此时应注明其梯度值和极性。

c）电化时间

当施加直流电压时,由于电荷向两电极迁移,流经试样的电流将逐渐减少到一极限值。一般规定电化时间为1min,不同的电化时间可导致试验结果明显不同[某些高粘度的液体可能需要相当长的电化时间（见14.2）]。

进入二十一世纪以来，我国航空航天事业得到前所未有的发展，所有这些，依赖的是机体结构、强劲的发动机、强壮的起落架、先进的系统等，而构成这一切零部件基础的主要是航空金属材料。

下面小编带领大家来了解一下金属材料在航空航天领域的应用。航空航天领域的产品耗资巨大，即使是很小的减重也能对总成本产生巨大影响，因此材料的轻量化在航空航天领域至关重要。铝合金、镁合金、钛合金和镍钼钨合金等合金材料以其低密度、高使用寿命、优异的耐腐蚀及耐高温等综合性能，在飞行器及航空航天领域被广泛应用。

其中铝合金材料占飞机用料50%--70%左右，镁合金材料占飞机用料5%--10%左右，现代化的飞机，钛合金的用量比重越来越大，而镍钨钼合金则用于飞机发动机。

铝合金

铝（面心立方结构）是一种轻金属，密度小（ρ=2.7g/cm3），大约是铁的 1/3，熔点低（660℃），具有很高的塑性（δ：32~40%，ψ：70~90%），易于加工，可制成各种型材、板材，抗腐蚀性能好；但是纯铝的强度很低，退火状态 σb 值约为8kgf/mm2，故不宜作结构材料。通过长期的生产实践和科学实验，人们逐渐以加入合金元素及运用热处理等方法来强化铝，这就得到了一系列的铝合金。

铝合金密度低，强度较高，接近或超过优质钢，塑性好，可加工成各种型材，具有优良的导电性、导热性和抗蚀性，被广泛用于机械制造、运输机械、动力机械及航空工业等方面，飞机的机身、蒙皮、压气机等常以铝合金制造，以减轻自重。采用铝合金代替钢板材料的焊接，结构重量可减轻50%以上。

镁合金

在实用金属中是最轻的金属，镁的比重大约是铝的2/3，是铁的1/4，比重2.1--2.3左右，熔点300度左右。具有高强度、高刚性。主要用来制造不承重的部件、壳体。例如各种活门壳体，油泵壳体等。

镁合金是以镁为基加入其他元素组成的合金。其特点是：密度小（1.8g/cm3镁合金左右），比强度高，比弹性模量大，散热好，消震性好，承受冲击载荷能力比铝合金大，耐有机物和碱的腐蚀性能好。主要合金元素有铝、锌、锰、铈、钍以及少量锆或镉等。目前使用最广的是镁铝合金，其次是镁锰合金和镁锌锆合金。主要用于航空、航天、运输、化工、火箭等工业部门，用来制造低承力的零件。

镁合金在潮湿空气中容易氧化和腐蚀，因此零件使用前，表面需要经过化学处理或涂漆。镁合金具有较高的抗振能力，在受冲击载荷时能吸收较大的能量，还有良好的吸热性能，因而是制造飞机轮毂的理想材料。镁合金在汽油、煤油和润滑油中很稳定，适于制造发动机齿轮机匣、油泵和油管，又因在旋转和往复运动中产生的惯性力较小而被用来制造摇臂、襟翼、舱门和舵面等活动零件。

钛合金

钛也是一种轻金属，比重4.5左右，比铝重，但是强度很高，很耐高温，熔点1660多度，是造飞机的理想材料，飞机发动机，防弹部位，强化部位，加固部位，燃烧室，涡轮轴，喷口等，大多数是用钛合金材料制造的。

钛是20世纪50年代发展起来的一种重要的结构金属，钛合金因具有强度高、耐蚀性好、耐热性高等特点而被广泛用于各个领域。世界上许多国家都认识到钛合金材料的重要性，相继对其进行研究开发，并得到了实际应用。20世纪50～60年代，主要是发展航空发动机用的高温钛合金和机体用的结构钛合金，70年代开发出一批耐蚀钛合金，80年代以来，耐蚀钛合金和高强钛合金得到进一步发展钛合金主要用于制作飞机发动机、压气机部件，其次为火箭和高速飞机的结构件。

镍钼钨合金

是造发动机的理想材料。飞机发动机的温度高达2000多度，一般的材料是不行的，只有镍钨钼合金才能胜任。

高强钢

高强钢通常使用在要求有高刚度、高比强度、高疲劳寿命，以及具有良好中温强度、耐腐蚀性和一系列其它参数的结构件中。无论是在半成品生产中，还是在复杂结构件的构造中，尤其是在以焊接作为ZZ工序的焊接结构件生产中，钢材都是不可替代的材料。

长期以来，飞机制造业使用最多的钢材，是强度水平为1600-1850MPa、断裂韧性约为77.5-91MPa每平方米的中合金化高强钢。目前，在保持同样断裂韧性指标的条件下，已将钢材的ZD强度水平提高到了1950Mpa。还开发出了新型经济合金化的高抗裂性、高强度焊接结构钢，开发强度性能水平为2100-2200Mpa的高可靠性结构钢；高强度耐蚀钢强度水平与中合金结构钢相近，可靠性参数大大超过中合金结构钢。

随着高分子材料被应用在制作飞机的材料上，使得飞机的性能越来越好。在航空工业中，腐蚀与防腐是个重要的问题，可是一般的金属防腐蚀的效果很差，由于高分子材料耐酸，碱，盐介质的腐蚀性优于金属和其他的合金材料，故被应用在飞机的制作上。另外，高分子材料具有密度小，强度大的优点，这对减轻飞机本身的质量和减少能源的消耗都有重要的意义。