BSD 成像技术与飞纳台式扫描电镜在金属材料领域的应用

2017-03-03 16:24 下载量：14

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扫描电镜BSE成像技术：电子束和试样表层作用产生大量的背散射电子, 这些电子包含三种信息: 一为原子序数信息, 原子序数越大, 背散射电子越多, 探头接收到的信号越强, 反映在图像上就越亮, 即原子序数衬度成像( Zcontrast)；二为样品表层3D形貌成像，通过四分割式背散射探头在4个方向对样品进行成像，并利用4个方向信号的叠加与消减，显示出凸起的“向阳面”，倾斜面的背散射电子多, 探头接收到的信号强, 图像较亮；而凹陷的“阴面”信号弱，图像较暗，从而显示出整体的3D特征。三为电子通道信号成像。飞纳台式扫描电镜在金属材料领域的应用对于常用的金属合金材料（Al，Ti，Fe和Ni），其材料性质和性能主要取决于金属材料组分，金相组织，关键微结构的分布。相比于传统方法使用的金相显微镜，飞纳台式扫描电镜不仅可以在更高倍数下进行观察，还可以使用3D形貌模式金相成像。对于未腐蚀过的抛光金相样品，我们往往选用背散射电子原子序数成像；对于腐蚀过的金相样品，我们选用表层3D形貌成像。通过使用飞纳台式扫描电镜可以帮助材料专家或工程师进行金相分析，质量控制以及缺陷分析。其中金相分析可以展示合金的组分信息、处理工艺，材料特征及性能。例如，对钛合金而言，其屈服强度主要取决于α-laths的厚度。精确测量α-laths的厚度后可以通过代入已有模型，对合金性能进行量化预测。图1飞纳台式扫描电镜的电镜图显示了α-laths相（颜色更暗的相）及其中间夹杂的β-ribs相（颜色更亮的相）。通过统计与测量，测得α-laths相的平均厚度为50-100 nm。超过了传统金相显微镜的极限分辨率（200 nm）。

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文献贡献者

复纳科学仪器（上海）有限公司

白金会员 | 第12年

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