材料微观结构的观察分析及其设备.pdf

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1、Explorationandresearch探索研究材料微观结构的观察分析点阵参数的测定、微观应力的测定、结晶度的测定、结晶度的测定。及其设备4分析观察材料微观结构的其他设备(1)电子探针显微分析仪（EPMA）电子探针显微分析仪（EPMA）检测特罗玉梅张竹青郑州工业应用技术学院河南新郑451100征X射线的波长或能量，对试样微区进行定性和定量的成分分析，是一种专门用【文章摘要】扫描电子显微镜（SEM）检测二次电于成分分析的仪器，实际上相当于一台扫本文主要介绍了透射电子显微镜、子或者背散射电子成像，具有较高分辨率描电子显微镜同时带有能谱仪和波谱仪。扫描电子显微镜、X射线衍射仪等材和较高放大倍

2、数，二次电子像分辨率可达分析的元素范围从B～U，分析精度在料微观结构的分析观察设备及其应lnm，放大倍数可以从50～50万倍连续0.0001～0.0005，分析区域小到μm数量用。可调。扫描电子显微镜的景深很大，能清级。电子探针通常配有二次电子探头和背晰地显示粗糙表面，所以它主要用于断口散射电子探头，除检测微区成分外，还可【关键词】观察、失效分析，还可以进行显微组织分以观察显微组织。TEM；SEM；XRD析。现代扫描电镜通常配有能谱附件、波(2)俄歇电子能谱仪（AES）谱仪和背散射电子衍射附件，这样不仅能俄歇电子能谱仪（AES）检测俄歇电材料的宏观特性是由材料自身的微做表面形貌分析，还可以

3、进行微区成分分子。主要用于试样表层成分分析，分析精观结构决定的，对新材料的开发和已有老析、晶体结构以及织构分析。扫描电镜的度与EPMA相当，分析区域可小至nm数材料的改性的关键问题就是要搞清材料图像衬度主要取决于试样微区形貌的不量级。内部的微观结构，而材料的显微组织、晶同、原子序数、化学成分的差异，在电子束(3)扫描探针显微镜（SPM）体结构、微区成分和表面形貌的观察与分作用下产生强度不同的物理信号，使阴极扫描探针显微镜（SPM）是扫描隧道析，就需借助透射电子显微镜、扫描电子射线管荧光屏上出现不同的亮暗区域，从显微镜（STM）、原子力显微镜（AFM）、磁力显微镜、X射线衍射仪等分析观察设备

4、。而获得一定衬度的图像。显微镜（MFM）等的统称。扫描探针显微镜表面形貌衬度可以用来观察断口，进是不用透镜的显微镜，像它的名字一样，1透射电子显微镜（TEM）行失效分析，也可以用来观察抛光腐蚀后使用尖端非常细小的探针，在试样表面扫透射电子显微镜（TEM）检测透射电的金相试样，进行显微组织分析，同时也描，通过检测探针和试样之间的相互作子成像，具有高分辨率、高放大倍数，点分可以观察各种试样的自然表面，进行表面用，从而在三维空间、纳米尺度上探测试辨率可达0.12nm，晶格分辨率约0.1nm，能形貌分析。原子序数衬度，又叫背散射电样表面的形态、物理性质和化学性质。扫直接放大150万倍，可以看到原子

5、或原子子像衬度，是由于试样表面物质原子序数描探针显微镜具有极高的分辨率，水平、团，主要用于显微组织分析（各组成相晶或化学成分差别而形成的衬度，可以根据垂直分辨率均小于0.1nm，可以在大气、高粒的形态、大小、分布，晶体缺陷、位错、层背散射电子像上的亮、暗衬度，判断相应真空、液体等环境中检测导体、半导体、绝错、孪晶、界面等），原子像观察，晶体结构区域原子序数的高低，定性的进行化学成缘体以及生物样品的三维形貌、尺寸等，确定以及取向关系分析等。现代透射电镜分分析。在材料研究中的应用有晶粒尺寸也可以在纳米尺度测量材料的机械性能，通常还配有能谱、能量损失谱等附件，在测定、材料织构分析、晶粒间取向差分

6、析、例如粗糙度、黏滞、摩擦、润滑等。扫描探进行显微组织、晶体结构分析时还可以同相鉴定及相含量计算和应变分析。针显微镜的样品为洁净的平整表面。时进行元素分析，达到综合分析的目的。透射电镜的最大特点是既可以得到3X射线衍射仪（XRD）5结束语电子显微像（物镜像平面上的图像），又可X射线衍射仪（XRD）是利用高速运现代科学技术的发展对材料的性能以得到电子衍射花样（物镜后焦面上的图动的电子撞击靶材（靶材元素为Cu、Cr、提出了更加苛刻的要求，若探索材料成像），使晶体样品的微观形貌特征和微区Co等）产生具有一定波长的X射线，照射分、结构、性能及工艺间的关系，需对材料晶体学性质可以在同一台仪器中得到反

7、试样，使试样晶体的晶面与X射线作用，从宏观到微观的各个层次进行分析检测，映。透射电子显微镜的图像衬度有三种类当满足布拉格方程时，会产生特有的衍射也即是材料微观分析技术及设备的发展型，分别为质厚衬度、衍射衬度和相位衬现象。根据衍射条及由公式可以求得晶面对现代科学技术的发展起着重要的作用。度。质厚衬度是由于试样各部分质量与厚间距，进而确定晶体结构，主要用于试样度不同所造成的显微像上的明暗差别。适晶体结构分析、织构分析、残余应