光學(xué)顯微鏡應(yīng)用于瀝青研究及生產(chǎn)

瀏覽次數(shù)：696　發(fā)布日期：2023-8-7　來源：本站　僅供參考，謝絕轉(zhuǎn)載，否則責(zé)任自負(fù)

瀝青研究生產(chǎn)與光學(xué)顯微鏡

一、瀝青的分類和應(yīng)用

瀝青

瀝青是一種復(fù)雜的有機(jī)混合物，在常溫下是黑色或黑褐色粘稠的液體、半固體或固體，具有良好的粘結(jié)性、塑性、不透水性及耐化學(xué)侵蝕性。瀝青按生產(chǎn)方式可以分為三大類：地瀝青、焦油瀝青和改性瀝青。

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?jiān)窃椭凶钪氐慕M分，主要成分是碳?xì)浠衔�。石油瀝青有耐水性能高、柔軟性好、耐久性強(qiáng)等特點(diǎn)，是瀝青材料中的一大類，20世紀(jì)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?xì)浠衔锛捌溲酢⒘�、碳的衍生物所組成的混合物，穩(wěn)定性差，耐腐蝕性強(qiáng)，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(jī)場(chǎng)跑道等高要求路面的理想材料。

二、瀝青研究生產(chǎn)與光學(xué)顯微鏡

材料科學(xué)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(cè)，SBS改性劑在B或G通道熒光激發(fā)下，會(huì)呈現(xiàn)出熒光反應(yīng)，與基質(zhì)的石油瀝青區(qū)別出來，從而評(píng)估改性劑的混合情況和微觀形態(tài)變化情況。

對(duì)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(xué)各向異性，中間相瀝青制作的碳纖維具備超高模量、高導(dǎo)熱和良好的導(dǎo)電性，是戰(zhàn)機(jī)、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(dòng)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(yù)熱，而且開關(guān)次數(shù)還影響燈泡壽命，對(duì)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(fēng)險(xiǎn)，更方便易用。

3、成像相機(jī)的靈敏度。瀝青研生產(chǎn)中都需要用到顯微鏡相機(jī)拍攝和測(cè)量，尤其是中間相瀝青需要通過拍照測(cè)量光亮物質(zhì)的尺寸大小，來確定中間相的光學(xué)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(jī)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(jī)，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(jī)MSX2