過濾器和膜的生產會經歷多個質量控制步驟以確保產品的性能符合規格。 不同種類的工具可以用于這種分析，但只有一種可以提供最好的結果。 在這篇博客中了解如何使用掃描電鏡（SEM）來研究金屬過濾器中的缺陷。

根據不同的目的采用不同的濾材

無論我們是否意識到，每天都會直接或間接地使用許多過濾器。 例如，在進行化學處理之前，自來水被過濾幾次，然后變成飲用水。 這是為了去除不同類型的粒子，從大石塊到小砂粒。 在要求極端的情況下，過濾器會變得很厚，以至于可以捕獲細菌。

空調也采用過濾系統。 它們主要用于捕集灰塵和小顆粒，但與活性炭結合后，它們可以吸收異味并凈化空氣。

還有，一些化學反應催化劑通常成形為具有微孔的金屬網以使化學品流動，同時使暴露表面最大化并使流體在反應器中流動所需的壓力最小化。

 
無論它們的用途如何，所有的過濾系統通常都需要清潔或更換，以確保它們能夠在一段時間內正確運行。 清潔操作結合正常使用，最終將確定過濾器的生命周期，并及時進行更換。

金屬網格的背散射圖像BSD（1a）和二次電子圖像SED（1b）之間的比較。 在背散射圖像BSD中，顏色對比強調分析材料原子量的差異，使污染檢測更容易。 二次電子圖像SED信號增強了樣品的形貌和樣品的表面結構。

用掃描電鏡（SEM）進行更深入的檢查

研究過濾器最簡單的方法顯然是觀察它。 光學顯微鏡在許多情況下可以提供大量關于較大過濾器的信息，但在其他情況下，它們提供的分辨率不足以進行深入檢查。 

因此，得益于更高的放大倍數和更高的分辨率，掃描電鏡被證明為檢測任何類型過濾器的最佳分析技術。 掃描電鏡（SEM）不僅顯示了纖維之間的孔隙的大小，還顯示了纖維本身的表面，它們的粗糙度以及更多。 那么究竟可以獲得什么樣的數據呢？

一種用于多重分析的工具

電子顯微鏡是一種成像工具，可使用戶對樣品進行高度詳細的成像檢查。 然而，如今的圖像處理技術已經將這些設備變成了自動分析工具。 

一個明顯的案例就是自動化系統來測量下圖中顯示的纖維直徑。 在這里，軟件可以重建纖維的方向并對其進行測量 - 這原本需要操作人員付出巨大努力和大量時間。 

在多層材料或涂層纖維的情況下，可以使用掃描電鏡（SEM）來確定每層具有的合適尺寸，基材上材料分布均勻并且粗糙度在規格內。

過濾效率和產品使用壽命以及耐洗滌過程都可以從獲得這些信息所帶來的改進中獲益。

超越成像：使用EDS進行化學成分分析

大多數電子顯微鏡配備有EDS檢測器。該探測器收集樣品發射的電磁輻射，以確定其組成元素的性質。 

例如，這種分析可用于纖維材料，以確定不同的成分是如何提高過濾器的使用壽命。 當對收集到的顆粒進行分析時，可以獲得更多有趣的信息，從而為其性質研究提供寶貴的線索。

測量自動化的圖像處理

過去幾年中，圖像處理技術有了顯著的改進，現在，軟件可以完成繁瑣的操作，幫助節省操作員非常寶貴的時間。 將這些技術應用于纖維分析已經形成了一個強大的工具，可以完整地描述纖維直徑及其方向，還可以描述纖維直徑和方向之間形成的孔徑尺寸。

自動檢測纖維的一個例子（圖2a），結果以直徑尺寸分布直方圖顯示（圖2b）。

自動檢測孔徑的示例（圖3a）和結果顯示的面積大小分布直方圖（圖3b）。