先进的材料表征实验室需要使用最新技术，且将分析仪器的性能发挥到极致。这些实验室中绝大多数都是多用户使用，且不同用户的经验水平不尽相同，同时，扫描电镜的上机时间非常宝贵，因此必须避免在维护、对中、培训或图像优化上花费过多时间。凭借Thermo Scientific SmartAlign 技术（软件自动光学对中），赛默飞Apreo电镜对用户的要求非常低。此外，Apreo电镜采用 Thermo Scientific FLASH技术，可实现自动电子束对中、消像散和聚焦等操作，这项技术的推出意味着即使是扫描电镜的新手用户也可以轻松获得 Apreo电镜的极致性能。此外，Apreo电镜是唯一一款在 10 mm 分析工作距离具备1nm分辨率的SEM。大的工作距离不再意味着牺牲成像效果，使用 Apreo电镜，任何人都能容易地获得出色的结果。

氧化铝陶瓷

在现代工业的精密齿轮中，在电子设备的核心深处，甚至在我们身体的关节之内，有一种材料以其沉默而坚韧的姿态，扮演着不可或缺的角色，就是被誉为“工业的牙齿”的氧化铝陶瓷。这种以α-氧化铝为主晶相的先进陶瓷材料，凭借其卓越而均衡的综合性能，成为了应用最广泛、产量最大的工程陶瓷之一。Apreo电镜在高性能氧化铝的研发、生产、质量管控的流程中起到非常重要的表征作用。

图2 氧化铝陶瓷粉末的SEM图

图2（左上）为一款氧化铝粉体产品，Apreo电镜的T1探测器观察到氧化铝颗粒尺寸分布不均，并有大量细粉存在。Apreo电镜的高分辨T2探测器在高倍下清晰观察到氧化铝单颗粒表面的烧结生长台阶(图2（右上）)。图2下面两幅图像晚上为氧化铝粉经高温烧结等一系列工艺处理后的成品，经精细磨抛制样后，在Apreo电镜中可清楚观察到氧化铝晶粒致密排布，也有烧结孔隙存在，大部分晶粒形态接近等轴状，晶粒尺寸不一。

氧化锆陶瓷

图3 纳米氧化锆颗粒的SEM图

氧化锆陶瓷，是一种以氧化锆(ZrO2) 为基础的高性能陶瓷材料，通过添加氧化钇（Y₂O₃）、氧化镁（MgO）等稳定剂形成四方相或立方相晶体结构。氧化锆陶瓷最大的特点是韧性、抗弯强度和耐磨性好，而且它的隔热性能与热膨胀系数可以跟钢材料相媲美。因此，它广泛应用于航空航天、汽车制造、电子信息、生物医疗等领域。从产业链来看，氧化锆陶瓷行业上游主要涉及原料的制备与提纯。氧化锆陶瓷的主要原料是氧化锆粉末，其制备过程通常包括矿石的开采、粉碎、研磨以及后续的提纯处理。提纯过程中，通过物理或化学方法去除杂质，提高原料的纯度，为后续的陶瓷制备提供优质的原材料。未来，纳米级制备工艺和复合材料研发是重要方向，通过纳米材料与氧化锆陶瓷结合，可提升材料力学性能和生物相容性。同时，新型烧结技术如快速烧结技术、低温烧结技术等的应用，能降低能耗，提高材料性能。3D打印技术在氧化锆陶瓷中的应用也日益广泛，有助于降低生产成本，提高生产效率。Apreo电镜对纳米级氧化锆粉末的表征能力非常优越，可轻松分辨纳米氧化锆。如图3所示，Apreo电镜的ETD探测器（图3左）在低倍下观察到大部分氧化锆粉末呈分散状，也有部分颗粒呈团聚状，在高倍下（图3右）可观察到纳米氧化锆颗粒呈多面体，颗粒之间的粘黏严重，源于纳米粉末颗粒的表面能较大使得颗粒极为容易团聚。

钛酸钡陶瓷

图4 BaTiO3陶瓷的SEM图

钛酸钡(BaTiO3)是电子陶瓷元器件行业的重要基础原料，被誉为“电子陶瓷工业的支柱”，也是MLCC最常采用的电介质材料。钛酸钡因具有高介电常数、压电铁电性及正温度系数等优异性能而成为重要的陶瓷材料。烧结工艺对钛酸钡陶瓷的致密化与显微结构具有重要影响；钛酸钡陶瓷存在介电常数随温度的变化率较大、介电损耗高、击穿场强低、本身存在薄层时吸收强度弱和带宽窄等缺点，常常通过掺杂改性来提高钛酸钡陶瓷的性能，而不同掺杂材料对钛酸钡陶瓷有着不同的影响。钛酸钡陶瓷应用前景广阔，进一步研究更优良的钛酸钡陶瓷烧结工艺及掺杂工艺有着很重大的意义。Apreo电镜便可对高性能钛酸钡陶瓷的研发产品进行精细表征。如图4所示，Apreo电镜的T2探测器清晰呈现BaTiO3粉末颗粒的形态特征，低倍下观察到颗粒尺寸较为均匀，没有出现较大的颗粒，性能良好，因为大颗粒占比越高，则堆积空隙越大，烧结时气体越难排出，致密度越低。经烧结后，借助Apreo电镜的T1背散射探测器，获取晶粒的通道衬度图（图4b），可观察到晶粒尺寸较为均匀，且取向随机。

Apreo电镜标配多种高性能探测器，轻松应对先进陶瓷类样品的导电性较差的问题，各类陶瓷的结构特征都能在Apreo电镜中呈现出来，如氧化铝的生长台阶、钛酸钡陶瓷的晶粒均匀性等，Apreo电镜可以说是极为适合先进陶瓷表征的科研利器。