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钢材表面分析技术作用凸显


日期:2019-12-23     阅读:813     

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分析技术最初是作为一种简单的材料评估技术而开发的,如今已成为材料开发的辅助技术。分析结果为开发高性能表面和界面材料提供了重要信息。为了满足用户对钢材料的要求,例如耐腐蚀性,一流的钢厂已经开发了钢的表面处理技术和成膜技术。钢材表面,薄膜和晶界的微观条件使用先进的电子显微镜和表面分析技术。越来越多的分析技术为钢的更高开发水平提供了有力的支持。

在镀锌钢板结构的研究中,诸如扫描电子显微镜(SEM)和辉光放电光谱(GDOES)之类的表面分析技术已用于在涂层的深度方向上进行元素分析。这些技术仍然是研究镀锌钢板结构的重要手段。使用聚焦电子束(TEM)分析,然后使用TEM薄膜样品进行聚焦离子束法(FIB)。 FIB首先用于半导体的故障分析,然后用于金属和钢铁材料的表面截面分析。当TEM膜首先通过FIB法制造时,其根据半导体晶片的制造方法进行。使用精密切割机切割样品,然后通过抛光方法将切割的样品切片,最后通过FIB方法精加工以形成TEM膜。

< p>钢板的耐蚀性等表面特性的评价通常在常压下进行。但是,材料的表面有时会被空气以外的气体或湿气覆盖。而且材料的表面也会随时变化。另外,电子显微镜分析和其他表面分析方法大多是在真空中观察和分析样品,并且测量时的温度为室温。这意味着分析和测量材料表面的环境与制造环境和使用材料的环境有很大不同。通常,对初始材料和最终材料进行分析和比较,或者对在不同时间采样的样品材料进行分析和比较,以估计表面状态和实际材料的变化。如果可以在实际环境中对材料表面的变化进行动态分析,则可以直接解决材料性能的本质,找到控制材料性能的方向。这正是人们在寻找的东西。为此,研究人员努力开发并实现分析环境和现实

在实际环境中进行分析时,可以使用大气中可以使用的光和X射线。但是,这些技术通常不适用于精细结构的观察。使用电子显微镜在实际环境中的分析技术包括可以在低真空环境中观察到的环境SEM,环境TEM和通过薄膜隔离观察大气和溶液中的物质的大气压SEM。这些分析方法的进一步应用产生了原位拆分技术。原位分析技术直接将动态观察,分析和表征链接在一起,以快速确定材料的最佳控制方向。这是人们期待的材料分析方法。

为了获得钢板表面深度方向的信息,过去常用的分析方法是俄歇电子能谱(AES),X射线电子能谱(XPS),二次离子质谱(SIMS)和辉光放电光谱法。法律(GDOES)等。扫描俄歇电子显微镜(SAM)用于微米尺度的局部分析。当样品厚度为1μm以上时,通过SEM和SAM分析抛光样品的横截面。但是制作微米大小的样品切片并非易事。由于FIB方法的进步,从目标位置制造SEM和TEM横截面样品和薄板变得更加容易,这大大改善了钢板的表面分析技术。

分析技术与计算科学的结合将进一步促进晶界偏析性质的解析以及晶界偏析影响材料性能的机理。目前,这些技术在钢铁材料中的应用主要是对钢结构的精细结构进行分析。将来,随着技术被推向表面和表面界面,越来越多的实用材料将不断涌现,穿着白大褂的分析师将越来越受到重视,其作用将得到充分体现。

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