地沥青主要包括石油沥青和天然沥青，石油沥青通常指原油经过蒸馏后得到的残渣，是原油中最重的组分，主要成分是碳氢化合物。石油沥青有耐水性能高、柔软性好、耐久性强等特点，是沥青材料中的一大类，20世纪铺路用的主要就是石油沥青。

 

煤沥青

煤沥青是矿物焦油沥青中的代表，是由煤干馏的煤焦油加工而成的，主要是由芳香族碳氢化合物及其氧、硫、碳的衍生物所组成的混合物，稳定性差，耐腐蚀性强，常用于防水层和防腐材料。
 

改性沥青屋顶
 

改性沥青是在石油沥青基础上加入弹性体SBS等聚合物，通过特定工艺生产加工而成的高低温性能更优良的沥青，是高速公路、机场跑道等高要求路面的理想材料。

 

二、沥青研究生产与光学显微镜

材料科学中主要使用三种显微镜研究沥青，包括荧光显微镜、偏光显微镜和扫描电子显微镜/原子力显微镜。

 

荧光显微镜MZX81拍摄的SBS改性沥青

 

荧光显微镜主要用于SBS改性沥青的研究和品控检测，SBS改性剂在B或G通道荧光激发下，会呈现出荧光反应，与基质的石油沥青区别出来，从而评估改性剂的混合情况和微观形态变化情况。

对于添加了改良剂的沥青，荧光所需的波段在于

激发滤光片：460-490nm/510-550nm
二向分光镜：500nm/570nm
发射滤光片：520nmLP/590nmLP

 

偏光观察下的中间相沥青(a) N1-MP, (b) N2-MP and (c) N3-MP

（DOI: 10.1039/C8RA04679D (Paper) RSC Adv., 2018, 8, 30230-30238）

偏光显微镜主要用于中间相沥青研究，中间相沥青是由石油沥青、煤沥青、重质芳烃等为原料聚合而成一种扁平状的大分子物质，可在偏光显微镜下呈现光学各向异性，中间相沥青制作的碳纤维具备超高模量、高导热和良好的导电性，是战机、航天飞船等高速飞行器的边缘材料理想选择。

三、沥青研究生产中的成像挑战

 

改性沥青需要落射荧光观察

1、制样带来的照明困难。有一定厚度的沥青并不透明，而如果样品制样得很薄，则有可能改变沥青的样品状态或组成分布，因此沥青观察一般需要落射照明观察，需要使用落射荧光显微镜观察或落射的偏光观察，明美MZX81可提供落射荧光照明，MP41可提供落射和透射的偏光观察。

 

 

明美最新研发的联动切换式LED体视荧光模块

 

2、荧光观察的使用难度。传统荧光显微镜采用汞灯光源作激发光源，使用需要预热，而且开关次数还影响灯泡寿命，对于质检需求来说不够方便安全，明美LED荧光显微镜可以即开即用，随用随关，没有汞污染的风险，更方便易用。

3、成像相机的灵敏度。沥青研生产中都需要用到显微镜相机拍摄和测量，尤其是中间相沥青需要通过拍照测量光亮物质的尺寸大小，来确定中间相的光学结构，找到理想状态需要的条件。无论是荧光还是偏光成像，都是比较暗的背景，需要相机有比较高的灵敏度，明美提供MC50-S、MSX2、MSX11等多款高灵敏度相机，满足高质量成像需要。

四、方案

1、改性沥青质检观察方案
推荐：体视荧光显微镜MZX81 + 高灵敏度相机MSX2

 

•  
• 标配复消色差1X APO物镜，成像质量高
• 数显LED荧光模块，光源和激发块联动切换
• 1:7高变倍比，可灵活放大适配不同尺寸样品
• 高灵敏度相机，较高像素保证优良的成像效果

 

2、改性沥青高倍质检观察方案

推荐：正置荧光显微镜MF31-LED + 高灵敏度相机MSX2
 

•  
• 平场消色差物镜，放大倍率高于体视显微镜
• 单色或三色数显LED荧光模块，激发稳定易用
• 10X/22大视野目镜，平场性高镜检效率更高
• 三目观察头，多款高灵敏度相机可选

 

3、改性沥青研究观察方案

推荐：研究级正置荧光显微镜MF43-N + 高灵敏度相机MSX11

 

 

•  
• 半复消色差物镜，成像质量高
• 六孔荧光转盘，可满足复杂的荧光观察需要
• 丰富的配件选择，可选金相载物台、起偏检偏等配件
• 高灵敏度相机，满足高分辨率明场、荧光等成像

4、中间相沥青观察方案
推荐：偏光显微镜MP41 + 高灵敏度相机MSX2

 

•  
• 无限远光学系统，支持透射和落射观察
• 360°旋转式载物台，满足消光观察
• 带勃氏镜和摇入式聚光镜，满足锥光观察
• 带补偿器插槽，标配三种补偿器
• 可以叠加荧光模块实现荧光观察

 

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