聚合物具有多種用途和應用：單體的工程組合產生近乎無限數量不同特性的分子，這些特性由分子的化學組成和結構決定。分子的組成對聚合物受到不同外力作用下的行為具有很大的影響。下面文章中，您將透過實例了解掃描式電子顯微鏡（SEM）提供超出預期的結果。
通過SEM了解熱塑性聚合物的特性及探討其性質
首先，我將著重在電子顯微鏡SEM會提供哪些熱塑性聚合物的信息。
熱塑性聚合物具有線性的化學結構，與分子通過弱相互作用結合在一起。當聚合物被加熱時，很容易斷裂，將導致材料變形；而熱塑性聚合物則具有良好的耐高溫特性，並且具有高化學慣惰性和耐磨性。
舉例說明熱塑性聚合物的應用，它們廣泛用於纖維、電氣和電子零件，包裝薄膜的生產，也用於日用物品，例如防烤箱廚具。電子顯微鏡SEM可用於研究它們的性能和質量，也可用於改進工藝研究不同的應力如何影響這些材料。
聚合物性質：SEM能告訴我聚合物的哪些訊息？
進行磨損測試後，仔細觀察聚合物表面可以顯示施加到材料上的應力的真實的結果，為生產鏈的末端進一步開發材料或進行質量控制提供更多可能。
在這種情況下，通過立體重建或陰影的形狀進行粗糙度分析是一項有趣的技術，幫助研究人員測量材料上划痕的深度。
在高倍率拍攝的圖片中可以非常精確地測量纖維和顆粒的直徑。這些分析結果提供不同種類的信息，從流體動力學特性，到可以在過濾器中捕獲的最大粒徑，再到粉末如何較好的在溶液中的溶解。
自動化程序來也可用於控制電子顯微鏡SEM來自動收集樣品圖片並測量重要參數，例如直徑、三維、長寬比或面積。這些結果可輕鬆快速地提供大量數據，節省寶貴的時間，使研究人員可以以更有生產力和效率的進行工作。
電子顯微鏡SEM如何幫助改善3D打印等製造工藝。
電子顯微鏡SEM也可用於研究新的、趨勢化的製造工藝，例如3D打印技術，聚合物被擠壓和操縱用以建構數位3D繪圖的實體。可以對於影印機的分辨率和質量，以及影印機本身的組件進行量測，以提升3D設備的性能表現。
聚合物和EDS
分析薄膜中的顆粒分佈時，了解不同相的組成可以幫助改善分散過程。這種分析可以很容易的透過能量光譜（EDX或EDS）進行—–SEM上最常用的微量分析技術。幾秒鐘內，樣品的化學成分將會顯示在螢幕上。
如何在電子顯微鏡中觀察聚合物
用電子顯微鏡分析聚合物產生了許多的問題。但是，由於聚合物行業是電子顯微鏡SEM用戶中最大的群體之一，因此提供許多簡單的解決方案來獲得所需的結果。
例如，電子顯微鏡SEM在非常高的電壓下將樣品上的電子成像。另一方面，電流強度很小，以避免損壞樣品。最重要的是，觀察樣品時必須處於高真空的密閉環境中。根據樣品材料的化學和物理抗性，可能導致多種分析結果。
主要問題是電子在樣品表面上的積累，也稱為放電效應。此問題可以通過建立一個導電橋梁，連接材料表面到儀器樣品載台接地釋放電子。
另一個更容易的方式是根據材料規格調整電子顯微鏡中的真空度，使用低真空模式觀看影像。最後的方式是鍍膜設備，可以用金或其他導電材料的薄層覆蓋樣品材料。這適用於SEM分析，而不會顯著改變樣品的結構。
聚合物通常是非常敏感的材料。電子束會損壞它們，尤其是在施加非常高的電壓時。電子顯微鏡發出的電子可以與與分子結合，相互作用並使它們斷裂。ThermoFisher Phenom SEM提供了低真空選項，這使得可以在不損壞樣品的情況下對樣品成像。
作者介紹
Luigi Raspolini
Luigi Raspolini是Thermo Fisher Scientific Phenom 桌上型電子顯微鏡SEM的應用工程師。Luigi一直在探索新的材料表徵，表面粗糙度測量和成分分析的方式。他熱衷於提升用戶體驗，並提供每種樣本進行成像的最佳方法。
原文網址: https://blog.phenom-world.com/polymers-characteristics-research-sem
想知道更多關於SEM景深分析嗎？
歡迎來電 /來信 洽詢：
TEL： 0800-888-963
Email： sales@kctech.com.tw
勀傑官方Line帳號：@kctech
