【摘要】 氩离子束切割是一种常用的材料加工技术，适用于石墨等硬度较低的材料。

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氩离子束切割是一种常用的材料加工技术，适用于石墨等硬度较低的材料。通过在高真空环境中使用高能的氩离子束，可以切割均匀、精确的石墨颗粒。

在氩离子束切割后，可以观察到石墨颗粒表面和截面的形貌。石墨的表面形貌可能呈现出平滑的性质，没有明显的纹路或凹凸。而石墨颗粒的截面形貌可以显示出不同层次的石墨结构。石墨通常以层状的形式存在，每个石墨层都由碳原子组成，层与层之间通过弱的范德华力相互连接。因此，石墨颗粒的截面形貌可能呈现出层与层之间的分界和交错的结构。

此外，氩离子束切割也可以使石墨颗粒的表面产生一定程度的改变。由于高能的氩离子束会与石墨表面的碳原子发生相互作用，可能导致表面形貌的微观结构发生改变。这些表面结构的变化可能包括微小的表面凹陷、裂纹等。

通过采用氩离子束切割技术观察石墨颗粒的表面和截面形貌，可以更加深入地了解石墨的结构和特性。这有助研究和应用石墨材料在不同领域的性能。

SEM是一种常用的表面形貌分析仪器，它可以通过扫描样品的表面，利用二次电子、探针电子或退火电子等所产生的信号来获取样品的形貌信息。

负极碳材料中的人造石墨和天然石墨可以通过电子扫描显微镜（SEM）观察来进行判定。天然石墨颗粒表面反应活性位点不均匀，晶粒大，充放电过程中，表面晶体结构易遭到破坏，SEI膜不均匀，首次库仑效率会较低倍率以及循环性能差等缺点；人造石墨中石墨晶粒较小，石墨化程度较低，结晶取向度也偏小，在倍率性能方面、体积膨胀等方面优于天然石墨。

对于人造石墨和天然石墨的判定，可以从以下几个方面进行分析：

  1. 颗粒形状：人造石墨和天然石墨的颗粒形状可能有所不同。天然石墨可能具有自然的晶体形状，呈现六角形或六边形等多面体结构。而人造石墨则通常为不规则的颗粒形状，具有较为均匀的粒径分布。

  2. 表面特征：通过SEM可以观察到石墨颗粒表面的特征。天然石墨的表面可能存在一些自然特征，如晶体的棱角、裂纹等。而人造石墨的表面则相对较为平滑，没有明显的晶体结构。

  3. 石墨层结构：SEM还可以观察石墨颗粒的截面形貌，从而判断石墨的层结构。天然石墨通常具有分层的结构，层与层之间通过弱的范德华力连接。人造石墨则可能由多个非自然形成的碳层组成，层与层之间的连接方式可能不同于天然石墨。

结果分析：经高温石墨化处理的纯天然石墨负极材料的SEM剖面图中存在片状结构间的空隙，纯人造石墨负极材料SEM剖面图结构致密、无缝隙，经高温石墨化处理的复合石墨负极材料的SEM剖面图中天然石墨片状结构间空隙与人造石墨致密无缝隙结构共存。

 

人造石墨SEM-图片源自网络

 

锂电池石墨负极片截面抛光-源自网络

 

图片源自网络

 

由于结构不同在扫描电子显微镜下，均为类球形，粒径20μm左右，其内部形貌存在较大差异；通过氩离子抛光后进行石墨内部形貌观察，来判断是什么类型石墨。

适用范围

电池负极碳材料（天然石墨、人造石墨）

送样要求

样品量：100mg左右最佳，如果样品较少，50mg左右也可以拍摄； 样品状态：干燥，样品稳定，不易挥发，无毒。

相关文献

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这些文献提供了关于氩离子束切割石墨的方法、实验观察结果和分子动力学模拟等方面的信息，供参考研究。#石墨#
 

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