氧化物陶瓷是由一种及以上氧化物造成的陶瓷资料
，其原子以离子键结合为主
，存在共价键成分
，大无数单一的金属氧化物结构能够在氧离子作近似密堆的基础上形成
，而金属阳离子则配置于相宜的间隙
，这使氧化物陶瓷具备了较高熔点、优良电绝缘性、优异抗氧化性和化学不变性蹬着势。

氧化物陶瓷的种类繁多
，用处极为宽泛
，能够作为结构资料、职能资料和高级耐火资料
，用于推算机、航天、化工、冶金等诸多领域。氧化物陶瓷凭据成分可分为单一氧化物陶瓷和复合氧化物陶瓷
，本文中提到的两种陶瓷均为单一氧化物陶瓷
，氧化铝和氧化铍。

扫描电镜观察氧化物陶瓷

1.氧化铝

氧化铝（AI2O3）的离子型结构为刚玉结构
，其中阴离子堆积方式为六角密堆
，阳离子地位在2/3八面体间隙
，AI和O的配位数为6：4。氧化铝陶瓷有较好的传导性、机械强度和耐高温性
，莫氏硬度为9
，仅次于金刚石
，耐磨机能远超过耐磨钢和不锈钢
，资料密度为3.5g/cm?
，是钢铁的一半
，能够大幅度减轻设备负荷
，是工业资料的梦想选择。

氧化铝陶瓷资料用于造作电子烟加热元件
，重要利用于陶瓷雾化器、陶瓷烟?嘴、陶瓷发热片、陶瓷发热芯四个部位
，作为直接接触及发热元件
，宽泛利用于电子烟中雾化器的出产造作。雾化器做为电子烟的主题部件
，选用相宜的陶瓷加热元件显得更为沉要
，与传统棉芯加热相比
，陶瓷加热可能将雾化汽量提高25%
，拥有较好的加热成效
，与此同时还可能节约20%的电能
，耽搁电子烟设备的电池寿命。

在使用扫描电镜对氧化铝陶瓷的微观描摹特点、孔隙结构和晶粒成上进行观察时
，图1 a的氧化铝晶粒呈不规定块状描摹
，晶粒尺寸从几百纳米至几十微米不等
，b&c别离为二次电子像和背散射电子像
，能够发现比起二次电子像凸起描摹衬度
，背散射电子像对于成分的分辨更为显著
，更易分辨陶瓷主体和杂质。

图1 氧化铝陶瓷资料

图2中的氧化铝陶瓷用作水处置滤膜资料。多孔氧化铝资料由于拥有孔隙率高
，透气阻力幼
，孔径可控
，洗濯再生方便以及耐高温、高压和较强的耐化学侵蚀等机能
，合用于水处置等场所的过滤工作
，如大规模的自来水提纯就能够使用多孔陶瓷
，其过滤的成效除了与多孔陶瓷的资料有关表
，还受资料颗粒的大幼
，表界压力等成分的影响。

图2 氧化铝陶瓷资料

使用扫描电镜能够极度清澈观察到陶瓷的截面和表表结构。图2 a是陶瓷的截面描摹
，氧化铝涂层位于上方表表
，分层显著且粒径很幼
，b&c别离为低倍和高倍下观察的陶瓷表表
，宏观上涂层表表较为平坦
，放大能够看出晶粒大幼相对均匀
，状态结构相对圆滑
，圆度较高
，晶粒尺寸在百纳米内
，缝隙均匀。

2.氧化铍

氧化铍BeO的离子型结构为闪锌矿结构
，其中阴离子堆积方式为立方密堆
，阳离子地位在1/2四面体间隙
，Be和O的配位数为4：4。氧化铍是一种机能优异的高导热绝缘资料。以氧化铍为重要成分的陶瓷
，重要用作大规模集成电路基板
，耐火资料
，晶体管的散热片表壳
，微波输出窗和中子减快剂等资料。

分歧于其他氧化物陶瓷
，氧化铍导热和抗热震能力极强
，与氧化铝相比
，氧化铍导热率约高7倍
，是一种可贵的结构陶瓷资料。氧化铍陶瓷以氧化铍为原料参与氧化铝等配料经高温烧结而成
，氧化铍陶瓷作为一种难熔资料可造作熔融罕见金属和贵金属的陶瓷坩埚
，具备化学不变性、热不变性。同时
，氧化铍陶瓷的高热导和低损耗个性是其他资料难以代替的
，在航空、航天及军事设备领域起着极度关键的作用。

图3&4为使用扫描电镜拍摄的分歧倍数的片状氧化铍陶瓷表表描摹
，该氧化铍陶瓷用作行波管、回旋管等产品的绝缘散热装置零件和微波输出窗片
，是真空器件不成或缺的基础资料。氧化铍基片在低倍下整体呈散布相对均匀的气孔结构（约为5%）
，高倍下观察是显著的片状层结构
，状态多为方形
，结构均匀
，晶型发育较为齐全。其中
，陶瓷机能和气孔率有直接关系
，气孔会使陶瓷的机械强度降低
，热学机能、电学机能转劣、气密性变差等
，使用扫描电镜能够清澈地观察到氧化铍陶瓷的气孔描摹
，为工业资料的检测提供强有力的支持。

图3 EM6???900LV拍摄的氧化铍陶瓷表表

图4 EM8000拍摄的氧化铍陶瓷表表

固体氧化物陶瓷的造样步骤

陶瓷固体的样品造备相对简洁
，但必要把稳的是
，样品的待观察表表必要要要较为平坦
，且在观察时若是没有特殊需要
，样品表表必要尽量维持水平
，从而预防由于表表高度差过大导致景深不及。

1. 处置样品前必要戴好手套
，预防油脂传染样品表表
，出格必要把稳的是部门资料有肯定毒性（如氧化铍）
，切忌用手直接接触；

2. 用洗耳球去除样品表表尘埃
，而后使样品观察面朝上
，用导电胶带或者银浆粘在样品杯上；

3. 无数陶瓷样品为半导体或绝缘体
，所以必要将样品做导电处置；

4. 样品表表需进行水平和多角度倾斜的喷金处置
，方可进行观察。

以上所有观测图均为KYKY-EM8000型场发射枪扫描电镜和KYKY-EM6900LV型钨灯丝扫描电镜拍摄。如有产品征询意向、技术互换意向及样品测试需要
，可扫描下方二维码联系F6福鹿会DEMO中心
，我们将为您提供具体、专业的服务。

参考文件：

[1] W.D.Kingery, H.K.Bowen, & D.R.Uhlmann. (2010). 陶瓷导论.第2版. 高档教育出版社.

[2] 王志红, & 包生祥. 氧化铍陶瓷的分析钻研. 第二届全国扫描电子显微学会议.

[3] 朱剑博. 氧化铝晶体和陶瓷微结构分析和精确表征[D]. 安徽:安徽大学,2004. DOI:10.7666/d.y606942.

提要：扫描电镜助力氧化物陶瓷行业发展。