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微区电化学显微镜

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所属分类:微区扫描电化学工作站
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电化学显微镜材料腐蚀的电化学测试方法局限于整个样品的宏观测试, 测试结果只反映样品的不同局部位置的整体统计结果,不能反映出局部的腐蚀及材料与环境的作用机理.为进行局部表面科学研究,微区扫描系统提供了一个新的途径,并日益得到包括局部腐蚀领域的广泛应用

微区电化学显微镜产品概述:

 

电化学显微镜工作原理
扫描振动参比电极系统是利用振动电极和锁相放大器消除微区扫描中的噪声干扰,提高测量精度. SVET系统具有高灵敏度,非破坏性,可进行电化学活性测量的特点.它可进行线性或面扫描,研究局部腐蚀(如电蚀和应力腐蚀的产生,发展等),表面涂层及缓蚀剂的评价等方面的研究,扫描振动探针(SVET)是在液态腐蚀环境下,进行腐蚀研究的有力工具,它能检测小于5uA/cm2的原位腐蚀。
 
SKP工作原理
 
电化学显微镜为表面科学测量提供了一个新的途径,开尔文探针是一种无接触,无破坏性的仪器,可以用于测量导电的、半导电的,或涂覆的材料与试样探针之间的功函差。 这种技术是用一个振动电容探针来工作的,通过调节一个外加的前级电压可以测量出样品表面和扫描探针的参比针尖之间的功函差。 功函和表面状况有直接关系的理论的完善使SKP成为一种很有价值的仪器,它能在潮湿甚至气态环境中进行测量的能力使原先不可能的研究变为现实。 
 
电化学显微镜的应用:

  •  不锈钢和铝等材料的点蚀检测、成长过程在线监测等;
  •  有机和金属涂层缺陷和完整性研究;
  • 金属/有机涂层界面的腐蚀的机制与检测;
  • 有机涂层的剥离和脱落机制;
  •  钝化处理的不锈钢焊接热影响区的电位分布;
  • 干湿循环的碳钢和不锈钢的阴极区和阳极区的分布行为;
  • 薄液层下氧还原反应和金属的腐蚀过程的特征;
  • 模拟不同大气环境的腐蚀电位在线监测;
  • 铝合金等材料在大气环境中局部腐蚀敏感性;
  • 铝合金的丝状腐蚀(filiform corrosion);
  •  硅烷L-B膜修饰金属表面的结构和稳定性;
  •  锌-铁偶合金属界面区的电位分布特征;
  • 磷化处理锌表面的碳微粒污染检测;
  • 检测微小金属表面的应力分布和应力腐蚀开裂;
  • 检测金属和半导体材料微小区域的表面清洁度,缺陷,损伤和均匀程度;
  • 研究和评价气相缓蚀剂性能;
  • 电化学传感器;



电化学显微镜技术参数:
 

VersaScan采用了纳米分辨率、快速精确的闭环X、Y、Z移位系统,
以及灵活便捷的数据采集系统


微区扫描探针平台系统主要技术参数:
1. 扫描范围(X、Y、Z):100mm×100mm×100mm
2. 扫描驱动分辨率:8nm
3. 位移偏码:线性,零滞后
4. 位移:闭环定位
5. 线性位移编码分辨率:50nm
6. 重复性:250nm
7. 抗震光学平台采用蜂巢状的内部设计和硬质钢表面
8. 计算机通讯方式:USB接口; 仪器与仪器之间以以太网连接
9. 控制与分析软件:随机提供软件预装的高性能笔记本电脑。单一软件平台控制所有多种扫描探针技术;内嵌3D数据旋转视图功能,提高图形的展现力;结果可以图像或表格形式输出,用于导入至其它分析或报告软件。

10. 大样品池:VersaScan L池(选配件)
11. SECM电化学微池:VersaScan mL池 (选配件)
12. 样品观察系统:VersaCAM,含相机、镜头、显示屏(选配件)
13. 微区技术:SECM、SVET、SKP、LEIS、SDC、OSP(可选配)

软件特性:

  • 控制:计算机控制探针移动、数字式/连续扫 描、扫描范围、速度、数据采集精度等;
  • 操作:简便易用、线性解码实时位移显示;
  • 测量:先扫描后数据采集、面扫单轴可高达70,000数据点;
  • 结果:ASCII数据文件;标准配置2D和3D彩色图像显示和输出



电化学显微镜主要特点:
 

SECM是一个精密的扫描微电极系统,具有极高空间分辨率。它在溶液中可检测电流或施加电流于微电极与样品之间。SECM与EC-STM、EC-AFM具有互补性,EC-STM和EC-AFM是对溶液中样品表面进行原子级和纳米级成像分析,EC-STM和EC-AFM更多地展现了电化学过程的表面物理图像。而SECM则用于检测、分析或改变样品在溶液中的表面和界面化学性质。SECM具有高分辨率、易操作、测试样品更接近实际应用情况等特点,适用于分析研究各种实时和原位的电化学反应过程。EC-STM和EC-AFM强调的是结果,而SECM注重的是过程和结果。
SECM有很多潜在的应用,目前主要用于电沉积和腐蚀科学中的表面反应过程基础研究、酶稳定性研究、生物大分子的电化学反应特性以及微机电系统(MEMS)等领域。

SVET-SKP系统工作特点:
1.非接触测量,不干扰测定体系;
2. 对界面区状态的变化敏感,如材料表面和表面膜元素分布,
应力分布,界面区化学分布,电化学分布的变化;
3. 测定金属、绝缘膜下金属和半导体电位分布;
4. 10E-12A~10E-15A 数量级的极弱交流信号的测量,测定装置必须具
有很高的抗干扰能力;
5.在线(In-situ)图示样品微区电化学和样品表面变化过程等;
6.一维、二维和三维图示与分析(3D软件为标配);
7.特别适用液相和大气环境下的材料表面和界面的微区显微分析。

SVET与SKP系统的结合
SRET和SVET主要测量材料在液体电解质环境下的局部电化学反应过程;SKP能够测量材料在不同湿度大气环境下,甚至其它气体环境下的微区特性及其随环境变化过程等。现在公司将用于液体电解质环境下的局部电化学反应过程的SVET和用于大气环境下的SKP技术有机的结合在一起,极大地拓展了您的研究领域,有效地利用资源,降低了您的购买费用。

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