Anàlisi de materials per SEM

El microscopi electrònic d’escombrat (SEM) genera un feix d’electrons que interactua amb la mostra, produint partícules que són interpretades pels detectors de l’equip. Això permet obtenir informació detallada de la superfície de la mostra, revelant dades com:

• Morfologia i textura: detector d’electrons secundaris i detector d’electrons retrodispersats.
• Composició elemental: detector d’energia dispersiva de raigs X.

Alguns dels avantatges del SEM-EDS:

• Tècnica no destructiva
• Requereix una quantitat mínima de mostra
• Obtenció d’imatges d’alta resolució
• Capacitat d’assolir fins a 100.000x augments (en comparació amb els 400-500x d’un microscopi òptic)
• Rapidesa en la preparació i anàlisi de les mostres

Materials que es poden analitzar: Metalls, ceràmiques, polímers, composites, materials orgànics, nanomaterials, materials electrònics, minerals, roques i sòls…

Tècniques de SEM-EDS a Teletest

1. Estudi de contaminants en materials

Aquesta tècnica permet localitzar elements contaminants no desitjats durant el procés de fabricació d’un material. La presència d’aquests contaminants pot ocasionar defectes en el material resultant i afectar el seu rendiment.

2. Estudi morfològic i estructural

Mitjançant aquesta tècnica s’analitza la morfologia dels materials a escala microscòpica per detectar fallades i defectes durant els processos de fabricació. És possible mesurar i analitzar la distribució de mides de partícules, porositat, rugositat superficial, gruix de recobriments, entre d’altres, per obtenir un perfil complet de la mostra, acompanyat d’imatges a l’informe.

3. Estudi de composició elemental i mapping de composició

Utilitzant el detector EDS és possible determinar la composició química elemental d’un material, identificant els elements presents. Aquesta tècnica permet realitzar mapes elementals d’alta resolució sobre una àrea d’interès, la qual cosa permet comprendre la distribució espacial dels elements en els materials sòlids. La identificació precisa de la composició és essencial en la caracterització de materials, el control de qualitat i la validació de processos de fabricació, proporcionant una visió completa de la seva estructura i possibles inhomogeneïtats.

4. Identificació d’impureses de material

Aquesta anàlisi permet detectar i caracteritzar les impureses presents en un material que poden haver-se introduït durant el procés de fabricació o manipulació. La presència d’impureses pot alterar les propietats físiques, químiques i mecàniques del material, afectant el seu rendiment i durabilitat. Mitjançant tècniques com SEM-EDS, és possible identificar la naturalesa i origen d’aquestes impureses, facilitant la millora de processos de fabricació i la prevenció de futurs defectes.

5. Anàlisi de fallades per corrosió

La corrosió és una de les principals causes de fallades en materials metàl·lics i altres compostos. L’anàlisi de fallades per corrosió implica la identificació i caracterització dels mecanismes de corrosió que afecten el material, determinant el tipus de corrosió (uniforme, per picadures, intergranular, etc.). Utilitzant SEM-EDS, és possible analitzar la morfologia del dany i la composició elemental dels productes de corrosió, la qual cosa permet entendre millor les causes de la fallada i desenvolupar estratègies per a la seva mitigació.

6. Morfologia i composició de nanopartícules.

Les nanopartícules, a causa de la seva mida reduïda, presenten propietats úniques que són crucials en aplicacions avançades de ciència i tecnologia. L’anàlisi de la morfologia i composició de nanopartícules amb SEM-EDS permet caracteritzar la seva mida, forma, i estructura superficial, així com identificar la seva composició elemental. Aquest tipus d’anàlisi és fonamental per al desenvolupament de nanomaterials amb propietats específiques, com en la fabricació de catalitzadors, sensors, i materials per a aplicacions biomèdiques.

7. Arqueologia

L’ús de SEM-EDS en arqueologia permet la caracterització detallada de materials i artefactes antics, proporcionant informació crucial sobre la seva composició, tècniques de fabricació, i estat de conservació. Aquest enfocament interdisciplinari combina l’arqueologia amb la ciència de materials per obtenir una comprensió més profunda de les cultures passades.

Aquesta anàlisi permet obtenir informació detallada sobre la composició de materials antics, com ceràmiques, vidres i pigments. També facilita l’estudi de pàtines i corrosió en metalls, la investigació de tècniques de fabricació emprades a partir de microestructures, capes i recobriments, i identificació de la procedència dels materials a partir de la seva composició. A més, és útil per diagnosticar l’estat de conservació i monitorar la condició dels artefactes.