光學顯微鏡應用于瀝青的研究與生產

一、瀝青的分類和應用
瀝青是一種復雜的有機混合物，在常溫下是黑色或黑褐色粘稠的液體、半固體或固體，具有良好的粘結性、塑性、不透水性及耐化學侵蝕性。瀝青按生產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過蒸餾后得到的殘渣，是原油中最重的組分，主要成分是碳氫化合物。石油瀝青有耐水性能高、柔軟性好、耐久性強等特點，是瀝青材料中的一大類，20世紀鋪路用的主要就是石油瀝青。
 
 
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，主要是由芳香族碳氫化合物及其氧、硫、碳的衍生物所組成的混合物，穩定性差，耐腐蝕性強，常用于防水層和防腐材料。
 
 
改性瀝青是在石油瀝青基礎上加入彈性體SBS等聚合物，通過特定工藝生產加工而成的高低溫性能更優良的瀝青，是高速公路、機場跑道等高要求路面的理想材料。
 
二、瀝青研究生產與光學顯微鏡
材料科學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。
   
熒光顯微鏡主要用于SBS改性瀝青的研究和品控檢測，SBS改性劑在B或G通道熒光激發下，會呈現出熒光反應，與基質的石油瀝青區別出來，從而評估改性劑的混合情況和微觀形態變化情況。
對于添加了改良劑的瀝青，熒光所需的波段在于
激發濾光片：460-490nm/510-550nm
二向分光鏡：500nm/570nm
發射濾光片：520nmLP/590nmLP
 
 
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、重質芳烴等為原料聚合而成一種扁平狀的大分子物質，可在偏光顯微鏡下呈現光學各向異性，中間相瀝青制作的碳纖維具備超高模量、高導熱和良好的導電性，是戰機、航天飛船等高速飛行器的邊緣材料理想選擇。
 
三、瀝青研究生產中的成像挑戰
 
 
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，則有可能改變瀝青的樣品狀態或組成分布，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。
   
2、熒光觀察的使用難度。傳統熒光顯微鏡采用汞燈光源作激發光源，使用需要預熱，而且開關次數還影響燈泡壽命，對于質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，沒有汞污染的風險，更方便易用。
 
3、成像相機的靈敏度。瀝青研究生產中都需要用到顯微鏡相機拍攝和測量，尤其是中間相瀝青需要通過拍照測量光亮物質的尺寸大小，來確定中間相的光學結構，找到理想狀態需要的條件。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，滿足高質量成像需要。
 
四、明美推薦方案
1、改性瀝青質檢觀察方案
推薦：體視熒光顯微鏡MZX81 + 高靈敏度相機MSX2
·標配復消色差1X APO物鏡，成像質量高
·數顯LED熒光模塊，光源和激發塊聯動切換
·1:7高變倍比，可靈活放大適配不同尺寸樣品
·高靈敏度相機，較高像素保證優良的成像效果
 
2、改性瀝青高倍質檢觀察方案
推薦：正置熒光顯微鏡MF31-LED + 高靈敏度相機MSX2


·平場消色差物鏡，放大倍率高于體視顯微鏡
·單色或三色數顯LED熒光模塊，激發穩定易用
·10X/22大視野目鏡，平場性高鏡檢效率更高
·三目觀察頭，多款高靈敏度相機可選
 
3、改性瀝青研究觀察方案
推薦：研究級正置熒光顯微鏡MF43-N + 高靈敏度相機MSX11
·半復消色差物鏡，成像質量高
·六孔熒光轉盤，可滿足復雜的熒光觀察需要
·豐富的配件選擇，可選金相載物臺、起偏檢偏等配件
·高靈敏度相機，滿足高分辨率明場、熒光等成像
 
4、中間相瀝青觀察方案
推薦：偏光顯微鏡MP41 + 高靈敏度相機MSX2 ·無限遠光學系統，支持透射和落射觀察
·360°旋轉式載物臺，滿足消光觀察
·帶勃氏鏡和搖入式聚光鏡，滿足錐光觀察
·帶補償器插槽，標配三種補償器