在納米材料研發(fā)、先進(jìn)儲(chǔ)能器件優(yōu)化及半導(dǎo)體制造等領(lǐng)域，材料在服役環(huán)境中的動(dòng)態(tài)行為研究至關(guān)重要。北京儀光憑借澤攸SEM/TEM原位分析系統(tǒng)，突破了傳統(tǒng)靜態(tài)表征的局限，為科學(xué)家提供了實(shí)時(shí)觀測材料微觀結(jié)構(gòu)演變的“納米級(jí)顯微鏡”，成為推動(dòng)材料科學(xué)突破的關(guān)鍵工具。
 

　　1.原位SEM：動(dòng)態(tài)形變與失效機(jī)制的“現(xiàn)場直播”

　　ZEM系列臺(tái)式掃描電鏡搭載的原位拉伸/壓縮模塊，可在真空或可控氣氛環(huán)境中對(duì)金屬、陶瓷、高分子材料進(jìn)行納米級(jí)精度的力學(xué)加載。例如，在鋰離子電池隔膜研究中，通過原位SEM可實(shí)時(shí)觀察隔膜在拉伸過程中的孔隙率變化，發(fā)現(xiàn)當(dāng)拉伸應(yīng)變超過15%時(shí)，隔膜內(nèi)部纖維網(wǎng)絡(luò)開始出現(xiàn)不可逆斷裂，這一發(fā)現(xiàn)直接指導(dǎo)了隔膜熱處理工藝的優(yōu)化，使電池安全性提升30%。更值得一提的是，其原位加熱臺(tái)可在-196℃至1200℃寬溫域內(nèi)工作，配合背散射電子探測器，可清晰捕捉合金材料在相變過程中的晶界遷移軌跡，為高溫合金設(shè)計(jì)提供了關(guān)鍵數(shù)據(jù)支撐。

　　2.原位TEM：原子尺度反應(yīng)的“分子電影”

　　原位TEM系統(tǒng)將時(shí)間分辨率提升至毫秒級(jí)，配合雙傾樣品桿，可實(shí)現(xiàn)360°觀測。在鈉離子電池負(fù)極材料研究中，該系統(tǒng)成功記錄了SnO?@HMCNS復(fù)合材料在鈉化/脫鈉過程中的原子級(jí)結(jié)構(gòu)演變：當(dāng)鈉離子嵌入時(shí)，SnO?納米顆粒與碳基體界面形成動(dòng)態(tài)SEI膜，這一過程通過高分辨TEM圖像被精確捕捉，揭示了親鈉位點(diǎn)與多孔骨架的協(xié)同作用機(jī)制。該成果發(fā)表于《Advanced Functional Materials》，驗(yàn)證了原位TEM在揭示材料動(dòng)態(tài)行為方面的不可替代性。

　　3.多模態(tài)融合：從結(jié)構(gòu)到性能的“全鏈條解析”

　　澤攸原位系統(tǒng)突破單一表征模式，實(shí)現(xiàn)力學(xué)-電學(xué)-熱學(xué)多場耦合分析。例如，在二維材料轉(zhuǎn)移研究中，其原位探針臺(tái)可同步監(jiān)測石墨烯在彎曲過程中的電阻變化，結(jié)合EDS能譜分析，發(fā)現(xiàn)當(dāng)彎曲曲率超過0.5mm?¹時(shí)，晶界處氧雜質(zhì)濃度顯著升高，導(dǎo)致載流子遷移率下降40%。這種多參數(shù)關(guān)聯(lián)分析，為柔性電子器件的可靠性設(shè)計(jì)提供了量化依據(jù)。

　　從原子排列的實(shí)時(shí)追蹤到宏觀性能的源頭解析，澤攸SEM/TEM原位分析系統(tǒng)正重塑材料研發(fā)范式。其自主可控的技術(shù)路線，不僅補(bǔ)充了國內(nèi)高級(jí)精密儀器的空白，更以“納米尺度實(shí)時(shí)觀測”能力，推動(dòng)著新能源、半導(dǎo)體、航空航天等領(lǐng)域的技術(shù)革新。