电子显微镜在催化剂研究中的应用

<正> 一、前言电子显微镜(EM)问世以来,已广泛地应用于生物、化学、医学、物理学及材料科学等领域。在催化剂研究中,电镜的主要应用包括:①利用透射模式(TEM)和扫描透射模式(STEM)的明场像和暗场像技术对样品进行观察;②利用X—射线分析对样品的成份及其分布进行测定;③利用电子微衍射技术对催化剂中的晶体颗粒进行物相分析。电镜还可以将催化剂的性能与其物理结构及化学状态相关联,以确定合适的工艺条件和配方,改进催化剂的活性、选择性、稳定性及其再生性能等。     

扫描电子显微镜及其在石化领域的应用

介绍了扫描电子显微镜的工作原理和仪器结构,综述了扫描电子显微镜作为形貌观察工具在石化领域的应用。分析了扫描电子显微镜结合能谱仪、电子背散射衍射技术、聚焦离子束扫描电子显微镜以及扫描电子显微镜原位技术的特点和优势,并分别介绍了它们在催化剂和材料表征方面的应用,在此基础上,对扫描电子显微镜以及相关新技术的发展趋势和应用前景做出了展望。     

扫描电子显微镜对PP无纺布的分析研究

在低放大倍数下,利用S-3400N扫描电子显微镜观察聚丙烯无纺布试样时,出现试样表面不光滑、边缘呈锯齿状现象。通过改变实验条件、图像记录方式,找到了清晰观察试样原始形貌的方法。与普通慢扫描记录图像方式相比,扫描电子显微镜采用积分式记录图像方式,观察到的试样表面光滑,更接近原始形貌。     

表面物理化学原理在摩擦学中的应用

综述了表面物理化学原理在摩擦学领域中的应用情况，对该领域中需要重点研究的几个方面进行了探讨。     

用扫描电子显微镜观测聚丙烯酰胺与悬浮介质结合的表面结构

研究了聚丙烯酰胺（ＰＡＭ）絮凝机理与微观结构。用扫描电子显微镜观测了ＰＡＭ的絮凝过程。ＰＡＭ既显示出高分子的网状结构，也显示出本身特有的线性伸展的长链。ＰＡＭ的水解度由１０％－２０％变化时，ＰＡＭ特有的线性长链结构减少，絮凝效果下降。探讨了ＰＡＭ表面结构的变化对絮凝作用的影响。     

有机硼酸酯在菜籽油中的摩擦学研究

为研究含活性元素硼的化合物作为可生物降解润滑油添加剂的摩擦学作用机理，合成了3种结构简单的硼酸酯，用四球机考察其在菜籽油中的摩擦学性能。结果表明，这类添加剂在菜籽油中具有良好的极压性和一定的抗磨减摩能力。同时利用X-射线光电子能谱(XPS)分析钢球磨损表面化学元素的电子结合能及其存在形式，在此基础上初步探讨添加剂的摩擦学机理。     

矿物润滑油在电磁场中的摩擦学性能研究

对150SN矿物润滑油在电磁场中的摩擦学性能进行了研究。用改进过的四球机测定摩擦因数和磨斑直径,考察了在有电磁场和无电磁场条件下150SN矿物润滑油的摩擦学行为。载荷为392N时,150SN矿物润滑油的摩擦因数和磨斑直径随着电磁场强度的增加先降低,后增加。当电磁场强度为0.10T时,摩擦因数和磨斑直径均达到最小值。当电磁场强度为0.10T时,不同载荷下150SN矿物润滑油的摩擦因数和磨斑直径均小于无电磁场时的摩擦因数和磨斑直径。当电磁场强度不大于0.10T时,电磁场增加了矿物润滑油吸附膜的吸附强度,从而减小了摩擦因数和降低了磨损,改善了矿物润滑油的摩擦学性能;当电磁场强度超过0.10T,将对矿物润滑油的摩擦学性能产生不利影响。     

扫描电子显微镜在焊接技术中的应用

近十多年来,扫描电镜已被广泛地应用于材料学、生物学、医学、地质学和半导体技术等科学技术领域,它可以提供其他测试仪器无法提供的许多有趣而有说服力的判据。本文结合几则生产与研究实例,介绍扫描电镜在焊接专业上的应用。     

生物油在缸套一活塞环往复运动摩擦副中的摩擦学特性研究

本文采用发动机缸套-活塞环摩擦摩损实验方法,研究了不同燃油（生物油和0号车用柴油）在陶缸-活塞环往复运动条件下的摩擦磨损特性,结合电子显微镜及红外分析手段,对生物油的摩擦磨损机理进行了探讨。     

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ESEM2020型环境扫描电镜是在常规扫描电镜(CSEM)基础上发展起来的一项新技术。近年来，它在油气工业中的应用主要局限于油气储层方面的研究。作应用环境扫描电镜具有可持续升温和对样品进行定位观察的优点，对鄂尔多斯、塔里木盆地不同类型的地质样品进行了可视化生气动态模拟。结果表明：藻类体、沥青、镜质体以及煤等有机质富集的样品可在模拟过程中直接观察到样品生气的整个过程，并且，这种生气过程并不是连续不断地进行，而是阶段性的，是源岩幕式排烃的一种直观表现；同时，源岩经过高成熟阶段的生烃演化后，岩样中产生了微裂缝，这种显微结构的细微变化也是源岩生排气机理研究的直观依据。环境扫描电镜技术为气源岩生气潜力的评价提供了一种新手段。     

高矿化度油田污水缓蚀剂的制备及扫描电镜研究

针对高矿化度油田污水腐蚀严重的特点，以二乙烯三胺和羧酸为原料，合成了咪唑啉，并进行水溶性改性，合成了咪唑啉衍生物缓蚀剂HS—ZH。以HS—ZH为主体缓蚀剂与有杀菌、除氧等效果的缓蚀增效荆进行复配。用静态挂片失重法考察缓蚀剂的缓蚀性能，采用扫描电镜分析了腐蚀前后试片形貌，对缓蚀剂的作用机理进行了探讨。结果表明，HS—ZH的缓蚀率和稳定性均高于油田常用缓蚀剂HS—XF和HS—TD；复配缓蚀剂加量为10—20mg／L时，缓蚀效果最佳。     

应用环境扫描电子显微镜定位观察酸蚀过程

砂岩基质酸化酸岩反应和二次伤害机理研究是优选酸液体系与优化酸化设计的基础,环境扫描电子显微镜(ESEM)是进行此项研究的重要工具,其特点是:含油水的新鲜样品无需清洗、干燥、镀膜等样品制备过程,可直接放在镜下观察,且样品可保持在100%湿度条件下工作。利用环境扫描电子显微镜仪器特性,结合岩心酸浸泡试验,定位观察研究了用不同酸液、在不同酸蚀时间下的砂岩岩心中长石和粘土等矿物的变化及岩心孔隙喉道和酸溶蚀孔洞的形成状况。     

防砂用高渗透水泥浆体系的研究

对防砂用水泥浆进行了研究,得出最佳实验配方：ZSJ-10加量为7.5%,水灰比为0.6,石英砂为水泥质量15%,促凝剂0.5%,降失水剂3.1%,试验温度为50℃,候凝时间72h。在此配方下形成的水泥石其抗压强度达到6MPa～8MPa,经一定处理后渗透率达到0.6μm2～0.8μm2。在模拟地层环境下耐碱、油、盐水的侵蚀能力较强。由扫描电镜照片可以看出,该水泥浆体系所形成的水泥石具有良好的渗透率和防砂能力。     

塔河超稠油胶质、沥青质形貌分析

用环境扫描电子显微镜观察稠油非烃组分胶质和沥青质的形貌,分析结果表明,胶质分子之间、沥青质分子之间以及二者之间可以发生相互作用,形成结构较大的颗粒,胶质颗粒之间连接紧密,沥青质颗粒之间较分散。胶质和沥青质的含量和平面堆砌结构是影响稠油粘度的因素。     

燃气轮机油的研究与应用

介绍了与燃(烟)气轮机机组配套、具有良好高温抗氧性和抗磨性的燃气轮机油的研究过程，及其在燕山石化公司和大连石化公司的应用情况。研制油品满足了用户的使用要求。     

应用环境扫描电镜研究储集层砂岩样品润湿性的变化特征

润湿性是控制储集层流体分布和注水开发动态的重要参数之一,因而在实验室研究开发了许多测定润湿性的方法^[1]。对于油湿地层,若在注水过程中加入某种试剂,使亲油地层变为中性润湿或弱亲水地层,则可以大大提高油藏的采收率^[2]。分子沉积膜（MD膜）驱是一项新型的三次采油方法,MD膜剂在固体表面吸附后,固体表面的性质发生改变,使得原油剥离下来,从而达到提高原油采收率的目的。为了研究提高原油采收率的MD膜驱替微观机理,笔者用环境扫描电镜对辽河油田的较强亲油的未洗油砂、洗油后的强亲水油砂和经MD膜剂溶液（用模拟地层水配置,膜剂浓度为500mg/L）浸泡过的未洗油油砂（浸泡时间为7天,样品变为较弱亲油）等3种样品进行了试验研究。国际上有较多的文献^[3-5]报道了利用环境扫描电镜研究储集层岩石与流体相互作用及储集层润湿性特征的工作,但尚未见样品经MD膜剂处理后润湿性变化特征的报道。