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14扫描电子显微镜详解admin 发布日期:2019-10-01 08:21 浏览量:

  第12章 扫描电子显微镜(SEM) 12-0 引言 12-1电子束与固体样品作用时产 生的信号 12-2 SEM的构造和工作原理 12-4 SEM的主要性能 12-4 表面形貌衬度原理及其应用 12-5 原子序数衬度原理及其应用 ? 12-0 引言 ? ? SEM的成像原理是以类似电视摄影显像的方 式,利用细聚焦电子束在样品表面扫描时激发 出来的各种物理信号来调制成像的。 SEM的特点: 1、仪器分辨本领较高。新式SEM的二次电子 像的分辨率已达到3-4nm。二次电子像分辨 本领可达1.0nm(场发射),3.0nm(钨灯丝)。仪 器放大倍数变化范围大(从几倍到几十万倍), 且连续可调。 12-0引言 ? ? 2、 图像景深大,富有立体感。可直接观察起 伏较大的粗糙表面(如金属和陶瓷的断口等) 3、试样制备简单。只要将块状或粉末的、导 电的或不导电的试样不加处理或稍加处理,就 可直接放到SEM中进行观察。一般来说,用 SEM观察断口时,样品不必复制,可直接进行 观察,这给分析带来极大的方便。比透射电子 显微镜(TEM)的制样简单,且可使图像更近 于试样的线引言 ? ? SEM装上波长色散X射线谱仪(WDX)(简称波谱仪) 或能量色散X射线谱仪(EDX)(简称能谱仪)后, 在观察扫描形貌图像的同时,可对试样微区进行元 素分析。 SEM、TEM和EDS的结合同位分析: 电子枪效率不 断提高,使得SEM的样品室附近的空间增大,可以 装入更多的探测器。因此,目前的扫描电子显微镜 不只是分析形貌貌,它可以和其它分析仪器相组合, 使人们能在同一台仪器上进行形貌、微区成分和晶 体结构等多种微观组织结构信息的同位分析。 12-0引言 ? ? 装上半导体样品座附件,可以直接观察晶体管或集 成电路的p-n结及器件失效部位的情况。 装上不同类型的试样台和检测器可以直接观察处于 不同环境(加热、冷却、拉伸等)中的试样显微结 构形态的动态变化过程(动态观察)。 12-1 电子束与固体样品作用 时产生的信号 ? 样品在 电子束 的轰击 下会产 生图 12-1所 示的各 种信号 ? ? 1、背散射电子 背散射电子是被固体样品中的原子核反 弹回来的一部分入射电子,其中包括弹 性背散射电子和非弹性背散射电子。 弹性背散射电子是指被样品中原子核反 弹回来的,散射角大于90o的那些入射电 子,其能量没有损失(或基本上没有损 失)。 ? 1、背散射电子 ? ? 一般弹性背散射电子的能量能达到数千 到数万电子伏。 非弹性背散射电子是入射电子和样品核 外电子撞击后产生的非弹性散射,不仅 方向改变,能量也有不同程度的损失。 如有些电子经多次散射后仍能反弹出来, 这就形成非弹性背散射电子。 1、背散射电子 ? ? 非弹性背散射电子的能量分布范围很宽, 从数十电子伏直到数千电子伏。 从数量上看,弹性背散射电子远比非弹 性背散射电子所占的份额多。 1、背散射电子 背散射电子的特点: (1)来自样品距表层几百纳米的深度范围。 (2)它的产额能随样品原子序数增大而增 ? 多,因此可用来显示原子序数衬度,并 定性地用作成分分析。当然也能用作形 貌分析. 2.二次电子 ? ? 二次电子: 在入射电子束作用下被轰击出来并离开 样品表面的核外电子。 二次电子是一种真空中的自由电子。由 于原子核和外层价电子间的结合能很小, 因此外层的电子比较容易和原子脱离,使 原子电离。 ? 2.二次电子 ? 一个能量很高的入射电子射入样品时,可 以产生许多自由电子,这些自由电子中 90%是来自样品原子外层的价电子。 二次电子的特点: (1)能量较低(≤50 eV ) 大多数二次电子只带有几个电子伏特的能 量。在用二次电子收集器收集二次电子时, 往往也会把极少量低能量的非弹性 2.二次电子 背散射电子一起收集进去。事实上这两者 是无法区分的。 (2) 二次电子发射深度距离表层5-10 nm. 它对样品的表面形貌十分敏感,因此,能 非常有效地显示样品的表面形貌。 (3)二次电子的产额和原子序数之间没有明 显的依赖关系,故不能用它来进行成分分 析。 ? 2.二次电子 (4)二次电子产额η (二次电子流与入射电 子流的比值)与入射电子能量和入射角 α (入射束和样品表面法线。 ? 在某一能量范围内,二次电子产额都 大于1,随着α的增大,二次电子产额曲 线的极大值增大,并向高能方向移动。 图12-1-1二次电子产额与电子能 量和入射角的关系 3.吸收电子 ? 入射电子进入样品后,经多次非弹性散射 能量损失殆尽(假定样品有足够的厚度没 有透射电子产生),最后被样品吸收。若 在样样品和地之间接入一个高灵敏度的电 流表,就可以测得样品对地的信号,这个 信号是由吸收电子提供的。假定i0、 ib 、 is 、,ia分别表示入射电子电流强度、背散 射电子流强度、二次电子流强度和吸收电 子流强度。 3.吸收电子 ? 在不考虑透射电子流时有: ia =i0- (ib +is) 入射电子束和样品作用后,若逸出表面 的背散射电子和二次电子数量越少.则 吸收电子信号强度越大。若把吸收电子 信号调制成图像,则它的衬度恰好和二 次电子或背散射电子信号调制的图像衬 度相反。 ? 3.吸收电子的原子序数衬度 ? 当电子束入射一个多元素的样品表面时, 由于不同原子序数部位的二次电子产额 基本上是相同的,则产生背散射电子较 多的部位(原子序数大),其吸收电子的数 量就较少,反之亦然。因此,吸收电子 能产生原子序数衬度,同样也可以用来 进行定性的微区成分分析. 4.透射电子 ? 如果被分析的样品很薄.那么就会有一 部分入射电子穿过薄样品而成为透射电 子。(当采用扫描透射操作方式对薄样品 成像和微区成分分析时形成的透射电子). 4.透射电子 ? 这种透射电子是由直径很小(小于10nm ) 的高能电子束照射薄样品时产生的,因 此,透射电子信号是由微区的厚度、成 分和晶体结构来决定。透射电子流强度 用it表示。 几种电子信号强度之间的关系 ? 综上所述,如果使样品接地保持电中性, 那么入射电子激发固体样品产生的四种 电子信号强度与入射电子强度之间必然 满足以下关系: I0= ib +is +ia+ it 12-1 12-2 或 η+α+τ+δ=1 几种电子信号强度之间的关系 式中 η= ib / i0,叫做背散射系数; δ= is/ i0,叫做二次电子产额(或发 射系数); α= ia /i0, 叫做吸收系数; τ= it /i0。 叫做透射系数。 几种电子信号强度之间的关系 ? 对于给定的材料,当入射电子能量 和强度一定时,上述四项系数与样 品质量厚度之间的关系,如图12— 2所示。 图12-2 铜样品η、δ、α、τ系数与ρt之间 关系(入射电子能能量=10kv) 对于大块试样,样品同 一部位的吸收系数,背 散射系数和二次电子发 射系数三者之间存在互 补关系;由于二次电子 信号强度与样品原子序 数没有确定的关系,因 此可以认为,如果样品 微区背散射屯子信号强 度大,则吸收电子信号 强度小。反之亦然。 5.特征X射线 ? 当样品原子的内层电子被入射电子激发 或电离时,原子就会处于能量较高的激 发状态,此时外层电子将向内层跃迁以 填补内层电子的空缺,从而使具有特征 能量的x射线 X射线图)。 根据莫塞莱定律,如果用x射线探测器测 到了样品微区中存在某一种特征波长, 就可以判定这个微区中存在着相应的元 素。 6.俄歇电子 ? 在入射电子激发样品的特征x射线过程 中,如果在原子内层电子能量跃迁过程 中释放出来的能量并不以x射线的形式发 射出去,而是用这部分能量把空位层内 的另一个电子发射出去(或使空位层的外 层电子发射出左),这个被电离出来的电 子称为俄歇电子(见1—5X射线与物质的 相互作用)。 6.俄歇电子 ? ? 俄歇电子特点: (1)俄歇电子的能量很低,能量有特征值, 一般在50eV-1500eV范围内。 (2)俄歇电子的平均自由程很小(1nm左 右).因此在较深区域中产生的俄歇电子 在向表层运动时必然会因碰撞而损失能 量,使之失去了具有持征能量的特点. ? 6.俄歇电子 ? ? (3)距离表面层1nm左右范围内(即几个 原子层厚度)逸出的俄歇电子才具备特征 能量,因此俄歇电子特别适用做表面层 成分分析。 除了上述6种信号外,还有阴极荧光、 电子束感生效应等信号,经调制后也可 以用于专门的分析。 12—2 扫描电子显微镜的构造 和工作原理 SEM组成: 1.电子光学系统. 2.信号收集处理、图像显示和记录系 统. 3.线 扫 描电 镜结 构原 理方 框图 一、电子光学系统(镜筒) 电子光学系统包括电子枪、电磁透 镜、扫描线.电子枪 扫描电子显微镜中的电子枪与透射电子 显微镜的电子枪相似,只是加速电压比 透射电子显微镜低。 ? ? SEM中的电磁透镜都不作成像透镜用, 而是作聚光镜用. 功能:把电子枪的束斑(虚光源)逐级聚焦 缩小,使原来直径约为50um的束斑缩 小成一个只有数个nm的细小斑点,要达 到达样的缩小倍数,必须用几个透镜来 完成。 2.电磁透镜 ? ? SEM一般都有3个聚光镜,前2个 聚光镜是强磁透镜,可把电子束光 斑缩小.第3个透镜是弱磁透镜(物 镜),具有较长的焦距。 布置物镜目的在于使样品室和透镜 之间留有一定的空间,以便装入各 种信号探测器。 2.电磁透镜 ? SEM照射到样品上的电子束直径越 小,就相当于成像单元的尺寸越小, 相应的分辨率就越高。 采用普通热阴极电子枪时,电子束斑直 径可达到6nm左右。若采用六硼化钄阴 极和场发射电子枪,电子束直径还可进 一步缩小。 ? 我院的SEM 3.扫描线圈 ? ? 其作用是使电子束偏转,并在样品表面 作有规则的扫动,电子束在样品上的扫 描动作和显像管上的扫描动作保持严格 同步(由同一扫描发生器控制)。 图12-4示出电子束在样品表面进行扫描 的两种方式。进行形貌分析时都采用光 栅扫描方式,见图12-4(a)。 图12-4 电子束在样品表面进行的扫描方 式 (a)光栅扫描; (b)角光栅扫描 ? ? ? 扫描线圈是扫描电子显微镜的一个重要组件,它一般放在 最后二透镜之间,也有的放在末级透镜的空间内,使电子 束进入末级透镜强磁场区前就发生偏转,为保证方向一致 的电子束都能通过末级透镜的中心射到样品表面;扫描电 子显微镜采用双偏转扫描线圈。 当电子束进入上偏转线圈时,方向发生转折,随后又由下 偏转线圈使它的方向发生第二次转折。在电子束偏转的同 时还进行逐行扫描,电子束在上下偏转线圈的作用下,扫 描出一个长方形,相应地在样品上画出一帧比例图像。 如果电子束经上偏转线圈转折后未经下偏转线圈改变方向, 而直接由末级透镜折射到入射点位置,这种扫描方式称为 角光栅扫描或摇摆扫描。 4.样品室 ? ? ? ? 扫描电子显微镜的样品室空间较大,一般可放置?20×10 mm 的块状样品。 为适应断口实物等大零件的需要,近年来还开发了可放置尺 寸在?125mm以上的大样品台。观察时,样品台可根据需要沿 X、Y及Z三个方向平移,在水平面内旋转或沿水平轴倾斜。 样品室内除放置样品外,还安置信号探测器。各种不同信号 的收集和相应检测器的安放位置有很大的关系.如果安置不当, 则有可能收不到信号或收到的信号很弱,从而影响分析精度。 信号的收集效率和相应检测器的安放位置有很大关系,如果 安置不当,则有可能收不到信号或收到的信号很弱,从而影 响分析精度,新型扫描电子显微镜的样品室内还配有多种附 件,可使样品在样品台上能进行加热、冷却、拉伸等试验, 以便研究材料的动态组织及性能。 二、信号的收集和图像显示系 统 ? ? 信号收集和显示系统包括各种信号检测器,前置放大 器和显示装置,其作用是检测样品在入射电子作用下 产生的物理信号,然后经视频放大,作为显像系统的 调制信号,最后在荧光屏上得到反映样品表面特征的 扫描图像。 二次电子、背散射电子和透射电子的信号都可采用闪 烁计数器来进行检测。信号电子进入闪烁体后即引起 电离,当离子和自由电子复合后就产生可见光。可见 光信号通过光导管送入光电倍增器,光信号放大,即 又转化成电流信号输出,电流信号经视频放大器放大 后就成为调制信号。 二、信号的收集和图像显示系 统 ? 如前所述,由于镜筒中的电子束和显像 管中电子束是同步扫描,而荧光屏上每 一点的亮度是根据样品上被激发出来的 信号强度来调制的,因此样品上各点的 状态各不相同,所以接收到的信号也不 相同,于是就可以在显像管上看到一幅 反映试样各点状态的扫描电子显微图像。 三、真空系统 ? ? ? 真空系统的作用是为保证电子光学系统正常工作,防 止样品污染提供高的真空度,一般情况下要求保持 10-4-10-5 mmHg的真空度。 电源系统由稳压、稳流及相应的安全保护电路所组成, 其作用是提供扫描电子显微镜各部分所需要的电源。 镜筒内的线mmHg)的真空度时,就可防止样品 的污染。如果真空度不足,除样品被严重污染外.还 会出现灯丝寿命下降,极间放电等问题。 二、工作原理 由最上边电子枪发射出来的电子束,经栅极聚焦后,在加速电压 作用下,经过二至三个电磁透镜所组成的电子光学系统,电子束 会聚成一个细的电子束聚焦在样品表面。在末级透镜上边装有扫 描线圈,在它的作用下使电子束在样品表面扫描。 出于高能电子束与样品物质的交互作用,结果产生了各种信息: 二次电子、背散射电子、吸收电子、X射线、俄歇电子、阴极发 光和透射电于等。 这些信号被相应的接收器接收,经放大后送到显像管的栅极上, 调制显像管的亮度。由于经过扫描线圈上的电流是与显像管相应 的亮度一一对应,也就是说,电子束打到样品上一点时,在显像 管荧光屏上就出现一个亮点。扫描电镜就是这样采用逐点成像的 方法,把样品表面不同的特征,按顺序、成比例地转换为视频传 号,完成一帧图像,从而使我们在荧光屏上观察到样品表面的各 种特征图像。 ? ? 12—3 扫描电子显微镜的主要 性能 ? ? 一、分辨率 SEM分辨率的高低和检测信号的种类有关。 表12—1列出了扫描电子显微镜主要信号的 成像分辨率。 由表中的数据可以看出,二次电子和俄歇电 子的分辨率高,而特征x射线调制成显微图像 的分辨率最低。 ? 表12-1 各种信号成像的分辨率 (单位为nm) ? 分辨率是扫描电子显微镜主要性能指标。对微区成 分分析而言,它是指能分析的最小区域;对成像而 言,它是指能分辨两点之间的最小距离。 ? 这两者主要取决于入射电子束直径,电子束直径愈 小,分辨率愈高。 ? 但分辨率并不直接等于电子束直径,因为入射电子 束与试样相互作用会使入射电子束在试样内的有效 激发范围大大超过入射束的直径。 分辨率不同的原因 ? ? 不同信号造成分辨率之问差别的原因可用图 12-4说明。电子束进入轻元素样品表面后会 造成一个滴状(梨状)作用体积。入射电子 束在被样品吸收或散射出样品表面之前将在 这个体积中活动。 由图12-6可知,俄歇电子和二次电子因其 本身能量较低以及平均自由程很短,只能在 样品的浅层表面内逸出,在一般情况下能激 发出俄歇电子的样品表层厚度约为0.5-2nm, 图 12-6 滴状 作用 体积 分辨率不同的原因 ? 激发二次电子的层深为5-10 nm范围。入射 电子束进入浅层表面时,尚未向横向扩展开 来,因此.俄歇电子和二次电子只能在一个 和入射电子束斑直径相当的圆柱体内被激发 出来,因为束斑直径就是一个成像检测单元 (像点)的大小,所以这两种电子的分辨率就 相当电子束斑的直径。 分辨率不同的原因 ? ? 入射电子束进入样品较深部位时,向横向扩 展的范围变大,从这个范围中激发出来的背 散射电子能量很高,它们可以从样品的较探 部位处弹射出表面,横向扩展后的作用体积 大小就是背散射电子的成像单元.从而使它 的分辨率大为降低。 同理,特征X射线调制成像后的分辨率更低。 SEM的分辨率 ? ? SEM的分辨率,常指二次电子像的分辨率(最 高)。 应该指出的是电子束射入重元素样品中时.作 用体积不呈滴状,而是半球状。电子束进入表 面后立即向横向扩展,因此在分析重元素时, 即使电子束的束斑很细小,也不能达到较高的 分辨率. SEM的分辨率 此时二次电子的分辨率和背散射电子的 分辨率之间的差距明显变小。 影响SEM分辨率的因素: (1)电子束的束斑大小; (2)检测信号的类型 (3)检测部位的原子序数(轻、重元素) ? 扫描电子显微镜的分辨率除受样品原子序数、 电子束直径和调制信号的类型影响外,还受信 噪比、杂散磁场、机械振动等因素影响。噪音 干扰造成图像模糊;磁场的存在改变了二次电 子运动轨迹,降低图像质量;机械振动引起电 子束斑漂移,这些因素的影响都降低了图像分 辨率。 SEM分辨率的测定 ? ? 通过测定图像中两个颗粒(或区域)间的最小 距离来确定的。 测定的方法是在已知放大倍数(一般在10万 倍)的条件下,把在图像上测到的最小间距 除以放大倍数所得数值就是分辨率。如图 12-7所示。 图12-7 点分辨率测定照片(真空 蒸镀金膜表面金颗粒分布形态) ? 二、放大倍数 当入射电子束作光栅扫描时,若电子束在 样品表面扫描的幅度为As,相应地在荧光 屏上阴极射线同步扫描的幅度是Ac,Ac和 As的比值就是扫描电子显微镜的放大倍数, 即: M=Ac/As 由于Ac 不变,只有减小镜筒中电子束的扫 描幅度,才能提高放大倍数。 三、景深 ? ? 景深是指透镜对高低不平的试样各部位能同时聚焦成像的一 个能力范围,这个范围用一段距离来表示。如图8-4所示 ?为电子束孔径角。可见,电子束孔径角是控制扫描电子显微 镜景深的主要因素,它取决于末级透镜的光阑直径和工作距 离。?角很小(约10-3 rad),所以它的景深很大。它比一般 光学显微镜景深大100-500倍,比透射电子显微镜的景深大10 倍。 2?R 0 2?R 0 DS ? ? tan ? ? 四、样品制备 ? ? 扫描电于显微镜的最大优点之一是样品制 备方法简单,对金属和陶瓷等块状样品, 只需将它们切割成大小合适的尺寸,用导 电胶将其粘贴在电镜的样品座上即可直接 进行观察。 为防止假象的存在,在放试祥前应先将试 祥用丙酮或酒精等进行清洗.必要时用超 声波振荡器振荡,或进行表面抛光 12-4 表面形貌衬度原理及其 应用 ? ? 一、二次电子成像原理 二次电子信号主要用于分析样品的表面 形貌(5-10nm)。大于10 nm时,自由 电子因其能量较低以及平均自由程较短, 不能逸出样品表面,最终只能被样品吸 收。 激发出的二次电子数量和原子序数没有 明显的关系,但是二次电子对微区表面 ? ? 的几何形状十分敏感。图12-8说明了样 品表面和电子束相对位置与二次电子产 额的关系。 可以看出,入射束与样品表面法线 的夹角越大,在距离表面5-10nm 作用体积内逸出表面的二次电子数 量越多。 图12-8 二次电子成像原理图 图12-9 二次电子形貌衬度示 意图 ? 可看出图中样 品上B面的倾 斜度最小,二 次电子产额最 少,亮度最低。 反之,C面倾 斜度最大,亮 度也最大。 ? ? 实际情况表明: 凸出的尖棱、小粒子以及比较陡的斜面 处二次电子产额较多,在荧光屏上这些 部位的亮度较大。平面上二次电子的产 额较小,亮度较低。在深的凹槽底部虽 然也能产生较多的二次电子,但这些二 次电子不易被检测器收集到,因此槽底 的衬度也会显得较暗。 图12-10 实际样品中二次电子的激发过程 示意图(a)凸出尖端;(b)小颗粒;(c) 侧 面;(d)凹槽 二、二次电子形貌衬度的应用 ? 用途: (1)是观察断口形貌; (2)抛光腐蚀后的金相表面及烧结样品 的自然表面分析; (3)断裂过程的动态原位观察。 (一)断口分析 ? ? (1)沿晶断口 图12-11是普通的沿晶断裂断口照片。 因为靠近二次电子检测器的断裂面亮度 大,背面则暗,故断口呈冰糖块状或石 块状。含Cr、Mo的合金钢产生回火脆时 发生沿晶断裂,一般认为其原因是S、P 等有害杂质元素在品界上偏聚使晶界强 度降低,从而导致沿晶断裂。沿晶断裂 属于脆性断裂,断口上无塑性变形迹象。 图12-11 30CrMnSi钢沿晶断 二次电子像 ? ? (2)韧窝断口 图12-12所示。韧窝的边缘类似尖棱,故亮 度较大,韧窝底部比较平坦,图像亮度较 低。有些韧窝的中心部位有第二相小颗粒, 由于小颗粒的尺寸很小,入射电子束能在 其表面激发出较多的二次电子,所以这种 颗粒往往是比较亮的。韧窝断口是一种韧 性断裂断口,有明显的塑性变性。韧窝断口 是穿晶韧性断裂。 图12-12 37SiMnCrNiMoV钢 韧窝断口的二次电子像 ? (3)解理断口 见图12-13。解理断裂是脆性断裂,是 沿着某特定的晶体学晶面产生的穿晶断 裂。对于体心立方的α-Fe来说,其解理 面为(001) 。由于相邻晶粒的位向不一 样(二晶粒的解理面不在同一个平面上, 且不平行),因此解理裂纹从一个晶粒扩 展到相邻晶粒内部时.在品界处(过界时) 开始形成河流花样(解理台阶)。 图12-13 低碳钢冷脆解理断口的二次 电子像 (4)准解理断口 由许多解理面组成。有许多短而弯曲的 撕裂棱线条和由点状裂纹源向四周放射 的河流花样,断面上由凹陷和二次裂纹 等。 图12-13-1 准解理断口图像 ? ? (5)纤维增强复合材料断口 图12-14为碳纤维增强陶瓷复合材料的 断口照片,可以看出,断口上有很多纤 维拔出。由于纤维的强度高于基体,因 此承载时基体先开裂,但纤维没有断裂, 仍能承受载荷,随着载荷进一步增大, 基体和纤维界面脱粘,直至载荷达到纤 维断裂强度时,纤维断裂。 ? 由于纤维断裂的位置不都在基体主裂纹 平面上,一些纤维与基体脱粘后断裂位 置在基体中,所以断口上有大量露头的 拔出纤维,同时还可看到纤维拔出后留 下的孔洞。 图12-14 碳纤维增强陶瓷复合材 料断口的二次电子像 ? ? (6)断口的连续观察 下图是某一钢试棒疲劳断口在不同放大 倍数下的断口形貌。b、c是a中“星形” 中心的放大照片。可以看出裂纹是由夹 杂物引起,而且在断裂源处找不到疲劳 条带迹象。 图12-14-1 断口的连续放大照 片 ? ? (7)疲劳断口的疲劳辉纹 呈现一系列基本上相互平行、略带弯曲、 呈波浪状的条纹。每一个条纹是一次循 环载荷所产生的。疲劳条纹的间距随应 力场强度因子的大小而变化。 图12-14-2 疲劳断口的疲劳辉 纹 (二)样品表面形貌观察 ? ? (1)烧结体烧结自然表面观察 图12-15给出三种成分ZrO2-Y2O3陶瓷 烧结自然表面的扫描电镜照片。图(a)成 分为ZrO2—2mol%Y203,烧结温度 1500℃.为晶粒细小的正方相。图(b) 为1500℃烧结ZrO2-6mol%Y203陶陶 瓷的自然表面形态,为晶粒尺寸较大的 单相立方相。 ? 图(c)为正方相与立方相双相混合组织, 细小的品粒为正方相,其中的大晶粒为 立方相。图12-16为从Al2O3+15% ZrO2陶瓷烧结表面的二次电子像,有棱 角的大晶粒为A1203,而小的白色球状 颗粒为ZrO2,细小的ZrO2颗粒,有的 分布在A1203晶粒内,有的分布在 Al2O3晶界上。 图12-15 ZrO2陶瓷烧结自然表而 的二次电子像 图12-15 ZrO2陶瓷烧结自然表而 的二次电子像 图12-16 Al2O3+15%ZrO2陶 瓷烧结表面的二次电子像 ? ? (2)金相表面观察 图12-17为经抛光腐蚀之后金相样品的 二次电子像,可以看出其分辨率及立体 感均远好于光学金相照片。如珠光体中 的F3C与铁素体的层片形态及回火组织 中析出的细小碳化物等。还有金刚石颗 粒的形貌像。 图12-17金相表而的二次电子像 (a)珠光体组织;(b)析出碳化物 (a) (b) 图12-17-1金刚石颗粒的相貌 像 (三)材料变形与断裂动态过程 的原位观察 ? ? (1)双相钢 图12-18为双相钢拉伸断裂过程的动态 原位观察结果。可以看出,铁素体首先 产生塑性变形.并且裂纹先萌生于铁素 体(F)中,扩展过程中遇到马氏体(M)受 阻。加大载荷.马氏体前方的铁素体中 产生裂纹,而马氏体仍没有断裂,继续 加大载荷,马氏体才断裂.将裂纹连接 起来向前扩展。 图12-18 铁素体(F)+马氏体(M) 双相钢拉伸断裂过程原位观察 ? ? (2)复合材料 图12-19为Al3Tl/(Al-Ti)复合材料断裂 过程的原位观察结果。可清楚地看到, 裂纹遇到Al3Tl颗粒时受阻而转向,沿着 颗粒与基体的界面扩展,有时颗粒也产 生断裂.使裂纹穿过粒子扩展。 图12-19 Al3Ti/(Al-Ti)复合材料断裂 过程原位观察(灰色颗粒为从Al3Ti增强相) ? 需要指出: 二次电子像的衬度除了形貌衬度外,还有 成分衬度 、电压衬度 和磁衬度(第一类)。 ? 二次电子像衬度的特点: ? (1)分辨率高 ? (2)景深大,立体感强 ? (3)主要反映形貌衬度。 谢谢共赏本讲雅俗内容! 下讲内容: ?SEM动画及应用 ?原子序数衬度原理及其应用

  他补充到,未来森源电气在风电领域的布局,主要包括平原低风速领域和海上风力发电领域的布局。在低风速发电方向,公司后续风电项目也将主要立足保有优势的河南市场。未来,公司在新能源发电领域的布局会更侧重于风,有选择的做光。虽然今年上半年公司确实主动放弃了一些需要大额垫资的光伏发电项目,但后续对于光伏发电领域的布局公司也会做综合性考虑,继续有选择性的开展业务。

  项目总装机容量为500MW,总投资额21亿元;项目平均电价0.316元/kwh,低于青海省火电脱硫标杆上网电价(0.3247元/kwh),实现平价上网。

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