过滤是收集或者分离分散于气体或液体中固体颗粒的物理过程，在过滤过程中，固体粒子沉积在其表面或内部的有渗透性的材料，称为过滤介质。工业上使用的过滤介质种类繁多，按照结构可分为柔性过滤介质（如织造和非织造过滤介质等）、刚性过滤介质（如烧结金属纤维毡、多孔陶瓷等）和松散性过滤介质（如活性炭、硅藻土等）。不同的过滤介质过滤实施方式不同，所应用领域和环境也各有差异。
01工业滤膜形貌分析工业滤膜和超滤膜是石油化工、食品饮料、饮用水、生物制药、微电子等行业中使用的重要材料，可用于工业用水纯化、工业废水回收、市政用水/污水、淡化等，也可用于先进制程中的杂质过滤、污染物去除。
滤膜的过滤性能对各制程、产品质量有很大影响，利用飞纳台式扫描电镜可以快捷地获取滤膜的SEM表征结果，对滤膜的孔径和孔道形貌、分布进行分析。如下图(A)、(B)所示为典型的尼龙滤膜和聚醚砜滤膜的表面孔洞结构，通过扫描电镜（SEM）图可以清晰地观察孔洞的形态和分布状态，并对滤膜的孔径进行测量统计。
典型的尼龙滤膜和聚醚砜滤膜表面SEM图
在实际应用中，为兼顾滤膜的能力和效率，在滤膜结构上通常会有一些特殊的设计。如下图(A)~(C)所示为一种不对称膜，(A)、(B)所示分别为其正背面，两面的孔洞结构不同，滤膜内部孔洞较大，表层薄而细小的孔决定了膜的截留率，下层的大孔可以保证滤膜的通量和过滤速度。(D)~(F)所示为一种具有梯度微孔结构的滤膜，从上至下孔洞尺寸逐渐增大，断面结构表现为上密下疏，能够实现超低压下的过滤、大通量产水。
孔洞的尺寸对工业滤膜的过滤能力和效率都有很大的影响，除了利用常规电镜进行孔洞尺寸测量之外，飞纳电镜还提供了全自动的孔洞分析软件PhenomPoroMetric，利用分析软件可以自动的识别滤膜上的孔洞，并统计滤膜上的孔洞尺寸、分布、形态等信息，方便、快速、准确的获取滤膜的孔径信息。
PhenomPoroMetric自动孔径测量软件
除了孔径分析外，滤膜的力学性能也是其一个重要的参数。利用Phenom的原位拉伸台，可以很好的表征滤膜在拉伸状态下的力学表现、断裂特征，评判滤膜断裂失效的过程。
Phenom原位拉伸台及测试结果
02空气过滤膜形貌分析空气过滤膜通过有效的去除空气中悬浮颗粒物达到净化空气的目的，在微电子、医院、食品、制药、环保、化妆品、军事等领域都有重要应用。常见的空气过滤材料包括玻纤空气过滤纸、熔喷布、PTFE过滤膜、复合玻纤过滤毡等。纤维直径、取向和孔径都对滤膜的过滤效率有所影响，利用台式扫描电镜可以方便的对玻纤原料进行形貌和成分的表征。
玻璃纤维SEM图
为了更加快速、准确地进行纤维直径和取向的统计，飞纳电镜还提供全自动纤维直径统计软件PhenomFiberMetric，可以自动进行纤维的识别、直径和取向的测量，并输出直径的分布图特征，减少手动测量的人为误差。
PhenomFiberMetric全自动纤维直径统计软件
在疫情发生的这几年，医用防护口罩作为一种特殊的空气过滤材料不断出现在大家视野，不论是医用外科口罩、N95口罩、KN95口罩，因为具有优异的病毒过滤能力，是疫情防护的利器。
对这三种口罩而言，最重要的原材料是熔喷布，如下图(A)所示，医用口罩主要有三层结构组成，内外两侧分别为阻水层和吸湿层，中间层为起主要过滤作用的熔喷无纺布，直径分布为0.5-10μm(B),对颗粒物有较强的吸附能力。N95口罩（国标GB2626-2006）和KN95口罩（美标42CFR84）结果相近，只是检测标准不同，略有所差异，都通认比医用外科口罩具有更好的防护效果，其主要原因便在于熔喷布。图(C)、(D)所示分别为医用外科口罩和N95口罩的截面SEM图，可以发现医用外科口罩中间层为一层熔喷无纺布，约150μm，而N95口罩中间层为3层熔喷无纺布，约500μm，更厚的防护层带来的是更强的防护能力和更持久的防护时间。
常见医用口罩SEM图
飞纳电镜提供完善的滤材表面形貌、孔径、表面成分检测方案，可以帮助相关人员更好地进行产品的研发和管控。
