碳材料通常指含有碳元素并为主体的材料。相当长的时间，人们熟悉并得到广泛应用的主要有石墨、活性炭、炭黑、碳纤维等。2004年，英国曼彻斯特大学两位科学家Andre Geim和Konstantin Novoselov利用胶带从高定向热解石墨中剥离出石墨烯，并因此共同获得2010年诺贝尔物理学奖。以此为标志，学术和产业界掀起一股又一股新型碳材料的开发浪潮，对包括碳纳米管、富勒烯、硅碳负极、纳米金刚石等一众碳材料的深入研究延续至今……

电子显微技术是材料表征的重要技术手段之一，其中扫描电子显微镜（简称SEM）由于具有分辨率高、应用范围广、样品制备简单、图像景深大等优点，因而在碳材料表征中发挥着越来越重要的作用。以下是一组来自飞纳电镜拍摄的典型新型碳材料电镜图。

碳纳米管（未喷金）

“喷金”是在样品中表面溅射一个额外的导电薄层材料，如金、银、铂或铬等使其具有优良的高导电性，在扫描电镜成像时，溅射材料可以增加信噪比，从而获得更好的成像质量。但是，喷金后表面不再是原始材料，元素的衬度信息会发生丢失。在某些极端情况下，它可能会导致表面形貌失真或呈现样品的虚假成分信息。飞纳电镜测量不导电样品不需要喷金，这也是一大优势所在。

氧化石墨烯

石墨烯氧化后产物称为氧化石墨烯，与石墨烯相比，氧化石墨烯的元素组成并不固定。研究者认为氧化石墨烯存在羟基（-OH）、环氧基[-C（O）C-]、羰基（-C＝O）、羧基（-COOH）、酯基（-COO-）等含氧官能团。含氧官能团的存在一方面使氧化石墨烯的部分物理性能低于石墨烯，但另一方面也赋予其良好的分散性和反应活性。

锂电负极（石墨材料）

如今在全球范围热度最高的，新能源产业说第二，大概无人敢说第一。天然石墨、人造石墨、中间相碳微球、硅碳等负极相关材料的技术开发也在不断进行，包括提升循环效率、容量以及温度抗性的改造升级不断深入，“科技是第一生产力”这句话在这里得到充分体现。

金刚石

金刚石以硬度闻名，广泛应用在包括半导体的超精密切割、研磨、抛光上。近年来，金刚石还因其在声、光、电、磁、热等方向的特殊性能而用于贵重医药载体、平板场发射极涂层材料等新兴领域。金刚石微粉有较大的表面官能团，粒度的细化可使颗粒本身的缺陷也有所减少，强度增大，随之还有晶体结构和表面物理化学性质等因素的变化。相关研究有待深化。

碳纤维及纤维统计分析测量系统

除了形貌表征，材料表征往往还需要提供成分信息，而扫描电镜搭配X射线能谱仪，就可以轻松分析样品微区的化学成分信息。此外，对于碳纤维材料，可以采用扫描电镜的纤维统计分析测量系统，自动统计纤维直径分布。

小结

台式扫描电镜弥补了传统落地式扫描电镜占地面积大，操作复杂，后期维护费用昂贵等缺点，凭借体积小巧，操作简便，后期维护成本低的优势备受瞩目。7月13日至15日于山西太原举办的“2022年中国先进碳材料产业创新发展（太原）论坛”上，粉体圈将邀请飞纳电镜应用工程师李淑波为分享题为《台式扫描电镜在新型碳材料研发和生产中的应用》的报告。在报告中，李工将简述和讨论目前台式扫描电镜在新型碳材料研发和生产中的应用现状，并通过实际工作中遇到的典型案例来帮助大家更好更快地分析碳材料。

关于报告人

飞纳电镜应用工程师 李淑波

作为飞纳台式电镜高级应用工程师，李淑波拥有十余年场发射、台式扫描电镜及钨灯丝电镜经验，对扫描电镜原理及构造理解透彻，并对各种复杂的扫描电镜样品制样及电镜拍照有独到见解。

关于飞纳电镜（展位号：B11）

复纳科学仪器（上海）有限公司成立于2012年，在专注于飞纳电镜业务的基础上，为高校、研究所、企业和政府客户提供智能、高效、可靠的实验室科学仪器及解决方案。聚焦台式电镜，致力电镜普及，无论是产品技术，还是市场份额，飞纳电镜一直是台式电镜的领跑者，在中国已有 1000+用户。

编辑：太原碳材料会议会务组

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