A Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) é um tipo de microscopia em que um feixe de elétrons focalizado varre a superfície da amostra, interagindo com a matéria, gerando diferentes tipos de sinais que podem oferecer informações sobre a morfologia e composição química do material.

O princípio de funcionamento do ensaio está relacionado com a interação entre os elétrons e a matéria. O microscópio Eletrônico de Varredura contém uma fonte geradora de um feixe de elétrons que é disparado continuamente na amostra durante o ensaio, realizando uma varredura em sua superfície.  Assim, através de um detector presente no equipamento, é possível analisar as energias dos elétrons durante a interação dos mesmos com a superfície, que são interpretadas pelo equipamento e geram imagens com alta definição como no exemplo abaixo.

Imagem do ensaio mev

A formação das imagens no MEV pode ser dada de duas formas: através dos elétrons secundários e dos elétrons retroespalhados. As imagens geradas pelos elétrons secundários, de baixa energia, são formadas através da excitação dos elétrons da camada mais externas dos átomos das amostras pelo feixe de elétrons e são totalmente fiéis ao relevo da amostra.

Já no caso dos elétrons retroespalhados, de alta energia, a imagem formada fornece diferentes informações, pois além do contraste em função do relevo, é possível se obter contraste em função do número atômico dos elementos químicos presentes na amostra analisada, onde as regiões mais claras da imagem representam elementos químicos mais pesados.

Quais são as informações obtidas com o MEV?

Através das imagens geradas pelo MEV é possível realizar diversos tipos de análises em polímeros, tanto estruturais quanto químicas.

Em relação às análises estruturais, é possível obter informações morfológicas como: orientação e qualidade da interface de fibras de reforço, a interface entre matriz e fase dispersa de blendas imiscíveis, presença de impurezas, bolhas, trincas, superfícies irregulares, entre outras coisas.

E quanto às químicas?!

Espectroscopia por Energia Dispersiva (EDS)

Além da imagem gerada pelo Microscópio Eletrônico de Varredura, uma outra técnica é bastante utilizada de forma acoplada ao microscópio, a Espectroscopia por Energia Dispersiva, que permite detectar elementos químicos na superfície da amostra.

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Para essa análise, é acoplado ao MEV um analisador de Raios X, para que as frequências da radiação liberadas no espectro do Raio x sejam analisadas. O princípio desse ensaio é baseado na análise dos fótons liberados pelos átomos da amostra quando o feixe de elétrons do equipamento se choca com a sua superfície. Isso é possível pois cada elemento químico libera fótons com frequências específicas. Os resultados são apresentados na forma de um espectro de energia versus intensidade relativa dos picos, como na imagem abaixo:

Figura: Espectro utilizado para identificação de elementos no MEV.

MEV na Análise de Falhas

Em relação à Análise de Falhas de peças poliméricas, o MEV é amplamente utilizado. As imagens formadas através de Microscopia Eletrônica de Varredura permitem que se determine o tipo de fratura sofrida pela amostra, diferenciando fraturas dúcteis de frágeis, além de elencar diversos fatores que podem ter causado a falha do material.

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Outro tipo de informação que se pode obter no MEV dentro do estudo de análise de falhas é a distinção entre cargas inorgânicas e a matriz polimérica. Esta análise é interessante visto que uma má dispersão das cargas ou uma interface de baixa qualidade pode ser responsável pelo início de uma fratura frágil que ocasionará a falha prematura do material.

Abaixo temos um exemplo de imagem feita no MEV de uma fratura gerada por degradação química:

Figura: Imagem de uma fratura obtida pelo MEV.

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