Análise de materiais por SEM

O microscópio eletrónico de varredura (MEV) gera um feixe de eletrões que interage com a amostra, produzindo partículas que são interpretadas pelos detetores do equipamento. Isto permite obter informação detalhada da superfície da amostra, revelando dados como:

• Morfologia e textura: detetor de eletrões secundários e detetor de eletrões retroespalhados.
• Composição elementar: detetor de energia dispersiva de raios X.

Algumas das vantagens do MEV-EDS:

• Técnica não destrutiva
• Requer uma quantidade mínima de amostra
• Obtenção de imagens de alta resolução
• Capacidade de alcançar até 100.000x aumentos (em comparação com os 400-500x de um microscópio ótico)
• Rapidez na preparação e análise das amostras

Materiais que podem ser analisados: Metais, cerâmicas, polímeros, compósitos, materiais orgânicos, nanomateriais, materiais eletrónicos, minerais, rochas e solos…

Técnicas de MEV-EDS na Teletest

1. Estudo de contaminantes em materiais

Esta técnica permite localizar elementos contaminantes não desejados durante o processo de fabrico de um material. A presença destes contaminantes pode ocasionar defeitos no material resultante e afetar o seu rendimento.

2. Estudo morfológico e estrutural

Mediante esta técnica, analisa-se a morfologia dos materiais à escala microscópica para detetar falhas e defeitos durante os processos de fabrico. É possível medir e analisar a distribuição de tamanhos de partículas, porosidade, rugosidade superficial, espessura de revestimentos, entre outros, para obter um perfil completo da amostra, acompanhado de imagens no relatório.

3. Estudo de composição elementar e mapeamento de composição

Utilizando o detetor EDS, é possível determinar a composição química elementar de um material, identificando os elementos presentes. Esta técnica permite realizar mapas elementares de alta resolução sobre uma área de interesse, o que permite compreender a distribuição espacial dos elementos nos materiais sólidos. A identificação precisa da composição é essencial na caracterização de materiais, o controlo de qualidade e a validação de processos de fabrico, proporcionando uma visão completa da sua estrutura e possíveis inomogeneidades.

4. Identificação de impurezas de material

Esta análise permite detetar e caraterizar as impurezas presentes num material que podem ter sido introduzidas durante o processo de fabrico ou manipulação. A presença de impurezas pode alterar as propriedades físicas, químicas e mecânicas do material, afetando o seu rendimento e durabilidade. Mediante técnicas como MEV-EDS, é possível identificar a natureza e origem destas impurezas, facilitando a melhoria de processos de fabrico e a prevenção de futuros defeitos.

5. Análise de falhas por corrosão

A corrosão é uma das principais causas de falhas em materiais metálicos e outros compostos. A análise de falhas por corrosão implica a identificação e caraterização dos mecanismos de corrosão que afetam o material, determinando o tipo de corrosão (uniforme, por picadas, intergranular, etc.). Utilizando MEV-EDS, é possível analisar a morfologia do dano e a composição elementar dos produtos de corrosão, o que permite entender melhor as causas da falha e desenvolver estratégias para a sua mitigação.

6. Morfologia e composição de nanopartículas.

As nanopartículas, devido ao seu tamanho reduzido, apresentam propriedades únicas que são cruciais em aplicações avançadas de ciência e tecnologia. A análise da morfologia e composição de nanopartículas com MEV-EDS permite caraterizar o seu tamanho, forma e estrutura superficial, assim como identificar a sua composição elementar. Este tipo de análise é fundamental para o desenvolvimento de nanomateriais com propriedades específicas, como no fabrico de catalisadores, sensores e materiais para aplicações biomédicas.

7. Arqueologia

O uso de MEV-EDS em arqueologia permite a caraterização detalhada de materiais e artefactos antigos, proporcionando informação crucial sobre a sua composição, técnicas de fabrico e estado de conservação. Esta abordagem interdisciplinar combina a arqueologia com a ciência de materiais para obter uma compreensão mais profunda das culturas passadas.

Esta análise permite obter informação detalhada sobre a composição de materiais antigos, como cerâmicas, vidros e pigmentos. Também facilita o estudo de pátinas e corrosão em metais, a investigação de técnicas de fabrico empregues a partir de microestruturas, camadas e revestimentos, e a identificação da proveniência dos materiais a partir da sua composição. Além disso, é útil para diagnosticar o estado de conservação e monitorizar a condição dos artefactos.