【急诊部 • 第二季】最外层镀层确认

999youran

2014/12/02

私聊

XPS及其它能谱仪

【急诊部•第二季】最外层镀层确认

碰到一款产品测试最外层成分，样品主要是用于食品接触材料使用，主要靠两个齿轮把食品（如食盐、味精等）研磨细。

测试方法：金相制样SEM+EDS测试

测试结果:

利用SEM/EDS 对样品的表面成分分析（如图1~2）及横截面的线扫描分析（如图3）。根据表面成分及线扫描的结果判断样品是以Fe为主基材，镀层成分主要为C/O/F/Al/Si/Ti/Zn。

测试方法：丙酮浸泡后XPS测试

测试方法:

测试结果:

分析区域：直径400 μm的圆形；信息深度：约5 nm；元素的原子百分比检测下限：0.1 %。测试环境：温度：23 ^oC，相对湿度：58 %，真空度：5.2×10^-9Pa。对样品进行表面成分测试，图4，5为样品表面的XPS全谱，图6，7为2#样品表面刻蚀10nm的XPS全谱，图8，9为样品表面刻蚀20nm的XPS全谱。各个元素的原子百分比含量如图中所示。

讨论总结：

1.XPS和SEM+EDS测试结果基本一致，最外层都含有C/O/F/Al/Zn等元素（一般的镀层都是先用SEM+EDS进行确认即可，担心镀层比较薄才选用XPS确认。目前我们的SEM+EDS只能测试0.3um以上的镀层，XPS能测试纳米级别的镀层）。

2.XPS测试了极表面、10nm深度及20nm深度的成分。结果表明最外层20nm内主要元素为C元素和F元素，此外含少量Al、Si、Zn、Ca、N等元素。结合SEM形貌照片和EDS线扫描的测试结果，推断表面大约18μm厚度的涂层可能为改性的特氟龙涂层。粗略查阅了一下，存在关于特氟龙掺杂SiO2、Al等物质的应用研究。

3.该工艺客户未告知，有这方面的朋友我们继续探讨。