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- Spex 应用分享 | 高能球磨法制备纳米晶氧化陶瓷
#SPEX 8000M MIXER/MILL®球磨仪!#
SPEX MIXER/MILL® 8000系列高能球磨仪可将坚硬或易碎样品粉碎至可分析细度,部分样品研磨精度可达纳米级别。采用独 家专 利的∞式三维立体运动模式研磨,360°立体无死角,非正反转方式,可以在最 短的时间内向样品输送最 高的机械能量,为目前世界上所有球磨仪中能量最 高、速度最 快的球磨机。
SPEX以其在球磨机研发和生产超过60年的经验以及在球磨机创新领域所做出的突出贡献,成为美国球磨机行业标准的制定者。
SPEX高能球磨仪可用于岩石、矿物、金属合金、陶瓷、催化剂、玻璃、沙子、水泥、炉渣、医药、植物和动物组织、谷物、种子、油漆和油墨、电子、RoHS样品等分析用样品研磨。
下文将介绍SPEX高能球磨仪用于分析纳米晶体材料中的颗粒尺寸效应。该应用源自: S. Indris, D. Bork, P. Heitjans, J. Mater. Synth. Process 8, 245 (2000),经汉诺威大学物理化学和电化学研究所P.Heitjans教授同意。
高能球磨法制备纳米晶氧化陶瓷
SPEX 高能球磨仪
分析纳米晶体材料中的颗粒尺寸效应需要一种可以调节颗粒尺寸的技术。在本研究中,使用球磨机(8000M Mixer/Mill®, SPEX SamplePrep;配备有氧化铝和氧化锆小瓶)。球磨特别适合这项任务,因为它易于使用,并允许研磨相对大量的材料以及各种不同的材料。
分析介质为:Li2O、LiNbO3、LiBO2、B2O3、TiO2和Li2O:B2O3混合物。通过研磨时间测定平均粒径,随后通过X射线衍射(XRD)和透射电子显微镜(TEM)进行分析。选择含锂材料是因为它们作为固体电解质的潜在用途。TiO2在用作光催化剂方面是令人感兴趣的。对于吸湿性材料,在氩气气氛中填充氧化铝研磨瓶并将其放入密封的不锈钢容器中。
颗粒大小
不同的氧化物表现出不同的研磨特性,但最小粒径约为在研磨8至10小时后获得20nm.通过XRD分析和TEM数据确定颗粒尺寸。差示扫描量热法(DSC)表明,纳米晶样品是亚稳态的,加热导致颗粒生长。在烧结过程中,当要生产固体致密陶瓷时,要考虑到这一点。其他研究小组先前的研究表明,两步烧结特别适合在第二步中使用较低的温度。
通过两种方法分析,TiO2在研磨过程中发生了部分相变。当进行球磨时,包含另外杂质的金红石以较小粒径的纯金红石(不含杂质)形式获得。
化学反应
陶瓷组分的混合和随后的压制产生具有多个不同边界层的材料。这种不同界面的晶格可以通过改变颗粒尺寸来改变。在分析Li2O∶B2O3的50∶50混合物的过程中,检测到由于该化学-机械过程引起的化学变化。在短时间后,用XRD分析仅检测到原始化合物的谱线,而在4小时后出现新的谱线。新形成的产物是Li2B4O7。这表明反应的最 终产物并不取决于混合物的组成,而是取决于边界层的条件。
结论
Spex 8200行星球磨机通过机械运动研磨样品,沿一个方向旋转震击器,而平台(太阳轮)沿相反方向旋转。机械磨具以2:1的比例进行,使容器相对于太阳轮的每一次旋转旋转两次。当容器移动时,相对离心力被传递到磨球上,使磨球以圆周运动的方式相互移动,并抵靠容器壁,从而研磨样品。
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- 体视显微镜用于观察昆虫外部形态结构
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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