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扫描电子显微镜在非金属材料领域的应用

时间: 2021-01-11
浏览量: 14

电子显微镜(electron microscopy)是根据电子光学原理,用电子束和电子透镜代替光束和光学透镜,使物质的细微结构在非常高的放大倍数下成像的仪器。 近年来,电镜的研究和制造有了很大的发展:一方面,电镜的分辨率不断提高,透射电镜的点分辨率达到了0.2-0.3nm,晶格分辨率已经达到0.1nm左右,通过电镜,人们已经能直接观察到原子像;另一方面,除透射电镜外,还发展了多种电镜,如扫描电镜、分析电镜等。


1,材料的表面形貌观察


通过扫描电子显微镜观察材料表面形貌,为研究样品形态结构提供了便利,有助于监控产品质量,改善工艺。


观察的主要内容是分析材料的几何形貌、材料的颗粒度及颗粒度的分布、物相的结构等。


扫描电子显微镜在非金属材料领域的应用


2,涂镀层表面形貌分析与镀层厚度测量


♦涂镀层表面形貌分析


常见涂镀层失效现象有:褪色、图案模糊、表面磨损、腐蚀等,通过对涂层表面形貌的观察与分析,可以有效的对产品质量进行管控。材料剖面的特征 、零件内部的结构及损伤的形貌,都可借助扫描电子显微镜来判断和分析。


♦涂镀层厚度测量


涂镀层厚度直接影响了零件或产品的耐腐蚀性、装饰效果、导电性、产品的可靠性和使用寿命,因此,镀层厚度在产品质量、过程控制、成本控制中都发挥着重要作用。使用扫描电子显微镜能精确测量材料镀层厚度,且成像清晰。


扫描电子显微镜在非金属材料领域的应用


3,材料的微区化学成分分析


分析过程中,获得形貌放大像后,往往希望能同时进行原位化学成分或晶体结构分析,提供包括形貌、成分、晶体结构或位向在内的更多信息,以便能更全面、客观地进行判断分析。


为此,相继出现了扫描电子显微镜——电子探针多种分析功能的组合型仪器,如常与EDS(X射线能谱仪)联用,对材料进行定性半定量分析。


4,扫描电子显微镜分辨率可达纳米级别,可对纳米材料进行观察。


纳米材料的一切独特性能主要源于它的超微尺寸,通过使用高分辨率的SEM对纳米级材料进行形貌观察和尺寸检测,对纳米材料的研究及应用起到了基础性的作用。


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