光學顯微鏡應用于瀝青研究及生產(chǎn)

地瀝青主要包括石油瀝青和天然瀝青，石油瀝青通常指原油經(jīng)過蒸餾后得到的殘渣，是原油中最重的組分，主要成分是碳氫化合物。石油瀝青有耐水性能高、柔軟性好、耐久性強等特點，是瀝青材料中的一大類，20世紀鋪路用的主要就是石油瀝青。

 

煤瀝青

煤瀝青是礦物焦油瀝青中的代表，是由煤干餾的煤焦油加工而成的，主要是由芳香族碳氫化合物及其氧、硫、碳的衍生物所組成的混合物，穩(wěn)定性差，耐腐蝕性強，常用于防水層和防腐材料。
 

改性瀝青屋頂
 

改性瀝青是在石油瀝青基礎(chǔ)上加入彈性體SBS等聚合物，通過特定工藝生產(chǎn)加工而成的高低溫性能更優(yōu)良的瀝青，是高速公路、機場跑道等高要求路面的理想材料。

 

二、瀝青研究生產(chǎn)與光學顯微鏡

材料科學中主要使用三種顯微鏡研究瀝青，包括熒光顯微鏡、偏光顯微鏡和掃描電子顯微鏡/原子力顯微鏡。

 

熒光顯微鏡MZX81拍攝的SBS改性瀝青

 

熒光顯微鏡主要用于SBS改性瀝青的研究和品控檢測，SBS改性劑在B或G通道熒光激發(fā)下，會呈現(xiàn)出熒光反應，與基質(zhì)的石油瀝青區(qū)別出來，從而評估改性劑的混合情況和微觀形態(tài)變化情況。

對于添加了改良劑的瀝青，熒光所需的波段在于

激發(fā)濾光片：460-490nm/510-550nm
二向分光鏡：500nm/570nm
發(fā)射濾光片：520nmLP/590nmLP

 

偏光觀察下的中間相瀝青(a) N1-MP, (b) N2-MP and (c) N3-MP

（DOI: 10.1039/C8RA04679D (Paper) RSC Adv., 2018, 8, 30230-30238）

偏光顯微鏡主要用于中間相瀝青研究，中間相瀝青是由石油瀝青、煤瀝青、重質(zhì)芳烴等為原料聚合而成一種扁平狀的大分子物質(zhì)，可在偏光顯微鏡下呈現(xiàn)光學各向異性，中間相瀝青制作的碳纖維具備超高模量、高導熱和良好的導電性，是戰(zhàn)機、航天飛船等高速飛行器的邊緣材料理想選擇。

三、瀝青研究生產(chǎn)中的成像挑戰(zhàn)

 

改性瀝青需要落射熒光觀察

1、制樣帶來的照明困難。有一定厚度的瀝青并不透明，而如果樣品制樣得很薄，則有可能改變?yōu)r青的樣品狀態(tài)或組成分布，因此瀝青觀察一般需要落射照明觀察，需要使用落射熒光顯微鏡觀察或落射的偏光觀察，明美MZX81可提供落射熒光照明，MP41可提供落射和透射的偏光觀察。

 

 

明美最新研發(fā)的聯(lián)動切換式LED體視熒光模塊

 

2、熒光觀察的使用難度。傳統(tǒng)熒光顯微鏡采用汞燈光源作激發(fā)光源，使用需要預熱，而且開關(guān)次數(shù)還影響燈泡壽命，對于質(zhì)檢需求來說不夠方便安全，明美LED熒光顯微鏡可以即開即用，隨用隨關(guān)，沒有汞污染的風險，更方便易用。

3、成像相機的靈敏度。瀝青研生產(chǎn)中都需要用到顯微鏡相機拍攝和測量，尤其是中間相瀝青需要通過拍照測量光亮物質(zhì)的尺寸大小，來確定中間相的光學結(jié)構(gòu)，找到理想狀態(tài)需要的條件。無論是熒光還是偏光成像，都是比較暗的背景，需要相機有比較高的靈敏度，明美提供MC50-S、MSX2、MSX11等多款高靈敏度相機，滿足高質(zhì)量成像需要。

四、方案

1、改性瀝青質(zhì)檢觀察方案
推薦：體視熒光顯微鏡MZX81 + 高靈敏度相機MSX2

 

•  
• 標配復消色差1X APO物鏡，成像質(zhì)量高
• 數(shù)顯LED熒光模塊，光源和激發(fā)塊聯(lián)動切換
• 1:7高變倍比，可靈活放大適配不同尺寸樣品
• 高靈敏度相機，較高像素保證優(yōu)良的成像效果

 

2、改性瀝青高倍質(zhì)檢觀察方案

推薦：正置熒光顯微鏡MF31-LED + 高靈敏度相機MSX2
 

•  
• 平場消色差物鏡，放大倍率高于體視顯微鏡
• 單色或三色數(shù)顯LED熒光模塊，激發(fā)穩(wěn)定易用
• 10X/22大視野目鏡，平場性高鏡檢效率更高
• 三目觀察頭，多款高靈敏度相機可選

 

3、改性瀝青研究觀察方案

推薦：研究級正置熒光顯微鏡MF43-N + 高靈敏度相機MSX11

 

 

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• 半復消色差物鏡，成像質(zhì)量高
• 六孔熒光轉(zhuǎn)盤，可滿足復雜的熒光觀察需要
• 豐富的配件選擇，可選金相載物臺、起偏檢偏等配件
• 高靈敏度相機，滿足高分辨率明場、熒光等成像

4、中間相瀝青觀察方案
推薦：偏光顯微鏡MP41 + 高靈敏度相機MSX2

 

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• 無限遠光學系統(tǒng)，支持透射和落射觀察
• 360°旋轉(zhuǎn)式載物臺，滿足消光觀察
• 帶勃氏鏡和搖入式聚光鏡，滿足錐光觀察
• 帶補償器插槽，標配三種補償器
• 可以疊加熒光模塊實現(xiàn)熒光觀察

 

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