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表面分析技术 surface analysis techniques 利用电子、光子、离子、原子、强电场、热能等与固体表面的相互作用,测量从表面散射或发射的电子、光子、离子、原子、分子的能谱、光谱、质谱、空间分布或衍射图像,得到表面成分、表面结构、表面电子态及表面物理化学过程等信息的各种技术,统称为表面分析技术。在20世纪60年代超高真空和高分辨高灵敏电子测量技术建立和发展的基础上,已开发了数十种表面分析技术,其中主要有场致发射显微技术、电子能谱、电子衍射、离子质谱、离子和原子散射以及各种脱附谱等类。70年代后期建立的同步辐射装置,能提供能量从红外到硬X 射线区域内连续可调的偏振度高和单色性好的强辐射源,又大大增强了光(致)发射电子能谱用于研究固体表面电子态的能力,开发了光电子衍射和表面X射线吸收边精细结构。此外,电子顺磁共振、红外反射、增强喇曼散射、穆斯堡尔谱学、非弹性电子隧道谱、椭圆偏振等,也用于某些表面分析场合,一些主要的表面分析技术的物理过程和特点如下表所示。 [img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2006/11/200611261852_33688_1634962_3.jpg[/img]各种技术的表面灵敏度并不相同,单一技术只得到表面某一方面的信息。为了对固体表面进行较全面的分析,常采用同时配置几种表面分析技术的多功能装置。目前,各种表面分析技术的定量化尚待逐步完善。
表面,在我们的日常生活和科研工作中,随处可见。表面的信息层很薄,≤5nm,而且表面特殊的组成及原子排列也影响着材料的整体性能,因此对材料表面的研究变得尤为重要。X射线光电子能谱(XPS)技术作为典型的表面分析
表面成分分析表面成分分析是指对表面纳米及微米厚度范围内的成分进行分析的技术,例如对电镀层、电化学抛光层,钝化层、渗氮层、渗碳层、喷涂层等各种表面处理层进行成分分析。根据表面处理层厚度和产品实际情况选用不同的测试方法:1. SEM+EDS——表面处理层厚度大于1微米,通常选用EDS来进行成分测试,结合SEM可以对微区成分进行测定。2. 金相切片+EDS——当要测试的位置不在表面时,通常需要用金相切片方法将测试位置暴露在截面上,再用EDS进行成分分析。3. XPS——当表面处理层厚度小于1微米时,通常采用XPS进行表面成分分析,同时可以给出化学态信息,对表面物质组成进行全面分析。结合氩离子溅射,XPS还能给出元素沿样品深度方向的信息,可以对多层膜进行成分剖析。4. AES——当表面处理层只有几个纳米厚度,并且测试位置为微小区域时,通常用AES对微区进行极表面成分分析。表面成分分析常见案例:PCB板金手指成分分析,饰品镀金层成分分析,电化学抛光后表面残留物分析,未知样品成分剖析,多层膜剖析等。 太阳镜表面膜层深度剖析 从表面开始膜层结构:MgF(22nm)/TiO2(44nm)/MgF(22nm)/TiO2(44nm)/ MgF(110nm) http://bbs.instrument.com.cn/xheditor/xheditor_skin/blank.gif