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1、浅谈TEM在材料科学研究中应用的最新进展【摘要】本文主要介绍透射电镜在材料研究中中的应用与进展，通过目前TEN的应用的范围确定其发展趋势，主要通过在材料领域的研究分析取得成果论述TEM的进展和重要作用，通过课堂学习和资料的收集对TEM的发展和应用进行简单总结和展望。【关键词】透射电镜;材料研究;发展方向；引言材料是现代文明的三大支柱之一。在材料的开发研究的过程中，科研人员有了很多突破，也遇到很多困难。开发了新材料就需要分析它的结构和性能，这就离不开材料分析测试技术。从过去的成分分析和一般的结构分析，发展到从微观和亚微观结构
2、这两个层次上去寻找物质的功能与物质结构之间的内在关系，寻找物质分子间相互作用的微观反应规律,这样。的发展对于材料的结构和功能的分析非常有利。正文有了透射电子显微技术(TEM)我们就能分析样品内部的精细结构，更加深入的观察和分析物质的结构和性能;有了扫描电子显微技术(SEM)我们的表面分析取得了突破性进展，电子束与物质作用产牛的各种信号帮助我们进行不同方面的分析:原子衬度、表面形貌，微区分析，这些信号都有各自偏重方面的优势;有了X射线光电子能谱分析(XPS),不仅能分析成分，还能分析化学态;有了扫描隧道显微技术(STM),可
3、直接观察样品表面发牛的物理或化学反应的动态过程及反应中院子的迁移过程……我结合课堂说所了解的知识和网上的资料对近年来的TEM在材料科学中研究应用的最新进展进行简要的汇总和展望。透射电子显教分析方法是通过透射电子显微镜(TEM-TransmissimEleetronMicroscope)进行的。透射电镜具有最高的分辨率，如H—800透射电镜，分辨率可达1.4?,所以它是最微分析的重要手段之一。TEM在材料科学研究中的6个常见用途。(a)利用质厚衬度(乂称吸收衬度)像，对样品进行一般形貌观察；纳米材料的形貌观测文献①用控制沉淀
4、法制备了不同形貌的碳酸钙微粉，用SEM和TEM分别对其进行了表征,并在此基础上讨论了影响产品晶形和形貌的主要因素，以期能更好地理解碳酸钙微粉的成核与生长机理。文献②报道了利用脉冲激光1法成功地制备了硅的一维纳米线的氮化硼纳米管，用对这些一维纳米材料的微观结构进行了表征,观察到了硅纳米线屮存在微挛晶、堆垛层错、小角晶界等高密度的结构缺陷，并且发现这些结构缺陷与硅纳米线的生长和形貌有着密切的关系。文献③用原子力显微镜对化学沉积Ni-Cu-P合金薄的表面形貌进行了观察,并在此基础上对多元化学沉积机理进行了初步研究。文献④用原子力
5、显微镜对一组TiN/TaN多层膜进行了表面形貌研究，并借助于多重分形的方法表征了不同周期多层膜的表面形貌。文献⑤应用电子显微技术研究了以纳米碳管为媒介生长的Si02晶须的形貌及其微结构特征，结果表明,这些晶须为六角结构，直径为数十纳米，长度可达100um以上，生长方向一般为11-20方向,且在棱面上存在互成120°的面缺陷。(b)利用电子衍射、微区电子衍射、会聚束电子衍射物等技术对样品进行物相分析,从而确定材料的物相、晶系，甚至空间群;纳米材料的粒径分析⑥:用透射电镜可评估纳米粒子的平均直径或粒径分布。该方法是一种颗粒度观
6、察测定的绝对方法，因而具有可靠性和直观性，在纳米材料表征中广泛采用。粒径的计算可采用交叉法、最大交叉长度平均值法或粒径分布图法⑦。电镜观察法存在一个缺点，即测量结果缺乏统计性,这是因为电镜观察使用的粉体量极少，有可能导致观察到的粉体粒子分布范围并不代表整体粉体的粒径范围。此外，值得注意的是，由透射电镜观察法测量得到的是样品的颗粒度而不是晶粒度。因此,在实际应用中要注意将电镜观察法测量得到的结果与用XRB法计算岀的样品的颗粒度或平均晶粒度对比，以检验结果的可靠性。(a)利用高分辨电子显微术可以直接“看”到品体中原子或原子团在
7、特定方向上的结构投影这一特点，确定晶体结构；如透射电子显微分析方法⑧cl.选区电子衍射与金属薄膜衍村技术:为让电镜在显示形貌图象的同时还能分析晶体结构，通常采用所谓“选区电子衍射”的方法，有选择地分析样品不同微医范围内的晶体结构特性如果我们选用的样品是金属薄膜，还可以研究析岀相与母相的位向关系,挛晶面，位错等晶体缺陷，这对研究金属的精细结构有特别显箸的功效，下面举一典型实饲说明其应用。如钢中马氏体形态的精细结构观察，采用金属薄膜直接透射来研究马氏体形态,可揭示高低碳马氏体的精细亚结构，从而了解到其本质差别。低碳马氏休呈板条
8、状，条宽约为0.025〜2.25、(常见条宽约2500?),条长约数微米。精细亚结构为位错，位错密度高达0.3~0i9X10/cmo,条内位错缠结交织,呈胞状分布的特征。因此,低碳板条马氏体又称位错马氏体。高碳马氏悻呈片状，片的大小差别很大,口互不平行，以大角度相交。片内的精细亚结构为李晶，厚度约50^
