电镜下的微观世界：EBSD技术揭示电解铜箔的微观结构特征 发布时间：2025-01-17
锂离子电池的品质深受其关键材料的影响。在正极材料方面，有三元材料、磷酸铁锂等类型；负极材料则涵盖了石墨、石墨与硅氧化物的复合材料等。这些材料需固定于特定的金属箔片之上，其中铜箔是负极材料的支撑基底。金鉴实验室提供专业的电解铜箔材料测试服务，能够帮助客户评估铜箔在锂离子电池中的性能表现。
铜箔不仅承载着活性物质，还肩负着电子传导的关键使命。鉴于铜箔密度较高，在助力锂离子电池减轻重量、提升能量密度方面扮演着重要角色。此外，铜箔在覆铜板及印制电路板（PCB）行业应用广泛，且正向着更薄化的方向迈进，以契合电子设备小型化、轻量化的发展潮流。
铜箔的制造主要有压延和电解两种工艺。压延铜箔通过轧制和热处理来获取特定厚度与力学性能，但随着材料轻薄化趋势，电解工艺成为生产8微米以下铜箔的首选。电解铜箔生产流程包括将原料铜制成硫酸铜溶液，经电沉积在不锈钢滚筒上形成生箔，再经表面处理制成成品。铜箔厚度由电解过程中的阴极电流密度和滚筒转速决定，与滚筒接触面为光面，另一面为毛面。在锂离子电池生产中，负极材料涂覆在铜箔光面，因此电解铜箔需满足厚度要求，同时具备适当微观结构以确保力学性能。金鉴实验室可提供锂电池电极材料SEM测试，粒径测量，锂电池电池材料涂片氩离子抛光制样，为锂电池电极材料行业提供好的研发测试平台，促进锂电池产业更好发展，响应国家支持新能源的号召。
材料的组成和微观结构决定其力学性能。电解铜箔作为高纯度铜产品，无法通过传统强化机制提升力学性能，其强化因素可能包括晶粒尺寸、形变和织构。由于铜箔很薄，形变强化不可行，而通过调整电沉积参数可控制晶粒尺寸和织构类型及其比例。
EBSD（电子背散射衍射）技术是分析材料微观结构的有效工具，能量化相关参数并直观展示电解铜箔微观组织。金鉴实验室拥有先进的EBSD技术设备和专业的技术团队，能够提供标准的EBSD测试服务，为您的研究或产品质量控制提供强有力的数据支持。
电解铜箔截面的EBSD分析展现了电沉积过程中微观组织变化。从光面到毛面，铜箔晶体形态良好，晶粒形态差异清晰。光面晶粒细小呈等轴状，毛面晶粒逐渐长大呈长条状。
晶界统计显示，大角晶界比例为94.6%，∑3孪晶界比例达56.6%。晶粒尺寸统计受孪晶界计入大角晶界决定影响，从光面到毛面，晶粒尺寸逐渐增加，特殊取向晶粒优先生长呈长条状。
电解铜箔截面上的取向分布图显示晶粒择优生长，光面晶粒取向分散，电沉积过程中平行于厚度方向的<110>晶向成主导晶向，极图和反极图表明存在明显<110>丝织构，织构分布图显示<111>织构比例为8.4%，<110>织构比例逐渐增加，大晶粒几乎全为<110>织构一部分。
金鉴实验室的测试服务可以针对光面和毛面进行全面的微观组织分析，提供晶界比例、晶粒尺寸和织构组成比例的详细数据，帮助客户更好地理解材料的性能特征。电解铜箔表面EBSD分析显示光面和毛面取向、织构显著差异。光面晶粒细小无明显择优取向，毛面晶粒长大取向单一，显微组织特征包括晶界比例、晶粒尺寸和织构组成比例。电解铜箔形核初期晶粒细小，电沉积过程中晶粒<110>方向优先生长，<110>织构占主导，伴随大量孪晶界形成，但<111>织构未消失，在毛面比例超10%。
EBSD技术是分析金属材料显微组织的有效手段，能清晰展示电解铜箔电沉积过程中显微组织演变，量化晶界比例、晶粒尺寸和织构比例演变过程，有助于评估不同电沉积工艺效果差异。随着电解铜箔厚度减小，其显微组织更精细复杂，但EBSD探测器仍能高效表征这类材料，实际测试已证实其有效性。金鉴作为国内领先的光电半导体检测实验室，金鉴实验室的EBSD技术，以其高效的速度和精准的分辨率，在材料表征领域中展现出卓越的性能，为材料科学研究提供了强有力的工具。
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