第09章复型技术.ppt

第九章复型技术
中国石油大学(北京)材料科学与工程系
戈磊
§ 9-1 概述
断口形貌分析是材料失效分析的重要手段。
§ 9-1 概述
复型技术曾经是断口分析的有力手段。
§ 9-2 质厚衬度原理
与原子核相互作用往往只引起弹性散射。
与核外电子相互作用往往引起非弹性散射。
弹性散射截面
非弹性散射截面
质厚衬度原理
弹性散射:原子核对入射电子的散射作用,一般只改变电子原来的运动方向,而能量没有发生变化(或变化甚微)
非弹性散射:电子与孤立的核外电子发生散射时,不仅能使入射电子改变运动方向,其能量也发生改变。
§ 9-2 质厚衬度原理
质厚衬度原理
复型薄膜中厚的部位(或密度大的部位),入射电子透过样品时碰到的原子数目越多,对电子散射更加严重,因此通过物镜光阑的电子数目就更少。因此得到的图像上样品的薄厚部位衬度不同。
质量衬度原理
透射电子显微镜样品制备
透射电子显微镜成像时,电子束是透过样品成像。由于电子束的穿透能力比较低,用于透射电子显微镜分析的样品必须很薄。根据样品的原子序数大小不同,一般在5~500nm之间。制备透射电子显微镜分析样品的方法很多,这里介绍几种常用的制样方法。
§ 9-3 一级复型与二级复型
复型样品制备
所谓复型,就是把样品表面形貌复制出来。
复型法是一种间接或部分间接的分析方法,因为通过复型制备出来的样品是真实样品表面行貌组织结构细节的薄膜复制品。
使用这种方法主要是早期透射电子显微镜的制造水平有限和制样水平不高,难以对实际样品进行直接观察分析。
近年来扫描电镜显微镜分析技术和金属薄膜技术发展很快,复型技术几乎为上述两种分析方法所代替。
用复型观察断口比扫描电镜的断口清晰以及复型金相组织和光学金相组织之间的相似,致使复型电镜分析技术至今为人们所采用。
制备复型的材料应具备的条件:
1、复型材料本身必须是非晶态材料
2、复型材料的粒子尺寸必须很小
碳复型:分辨率2nm; 塑料复型:10~20nm
3、复型材料应具备耐电子轰击性能