幾種不同的材料樣品透射電鏡制樣方法
材料透射電鏡樣品一般可分為:粉末樣品,,薄膜樣品,,金屬樣品.不同的樣品有不同的制備手段,,下面分別介紹各種樣品的制備. (1)粉末樣品 因?yàn)橥干潆婄R樣品的厚度一般要求在100nm以下,,如果樣品厚于100nm,,則先要用研缽把樣品的尺寸磨到100nm以下,然后將粉末樣品溶解在無(wú)水乙醇中,用超聲分散的方法將樣品盡量分散,,然后用支持網(wǎng)撈起即可. ?。ǎ玻┍∧悠贰 〗^大多數(shù)的TEM樣品是薄膜樣品,薄膜樣品可做靜態(tài)觀察,,如金相組織,;析出相形態(tài);分布,,結(jié)構(gòu)及與基體取向關(guān)系,,錯(cuò)位類型,分布,,密度等,;也可以做動(dòng)態(tài)原位觀察,如相變,,形變,,位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)及其相互作用.制備薄膜樣品分四個(gè)步驟: a將樣品切成薄片(厚度100~200微米),,對(duì)韌性材料(如金屬),,用線鋸將樣品割成小于200微米的薄片;對(duì)脆性材料(如Si,,GaAs,,NaCl,MgO)可以刀將其解理或用金剛石圓盤(pán)鋸將其切割,,或用超薄切片法直接切割. ?。馇懈畛搔眨常恚淼膱A片 用超聲鉆或puncher?qū)ⅵ眨常恚肀A片從材料薄片上切下來(lái). c預(yù)減薄 使用凹坑減薄儀可將薄圓片磨至10μm厚.用研磨機(jī)磨(或使用砂紙),,可磨至幾十μm. ?。浣K減薄 對(duì)于導(dǎo)電的樣品如金屬,采用電解拋光減薄,,這方法速度快,沒(méi)有機(jī)械損傷,,但可能改變樣品表面的電子狀態(tài),,使用的化學(xué)試劑可能對(duì)身體有害. 對(duì)非導(dǎo)電的樣品如陶瓷,采用離子減薄,,用離子轟擊樣品表面,,使樣品材料濺射出來(lái),以達(dá)到減薄的目的.離子減薄要調(diào)整電壓,,角度,,選用適合的參數(shù),選得好,,減薄速度快.離子減薄會(huì)產(chǎn)生熱,,使樣品溫度升至100~300度,,故最好用液氮冷卻樣品.樣品冷卻對(duì)不耐高溫的材料是非常重要的,否則材料會(huì)發(fā)生相變,,樣品冷卻還可以減少污染和表面損傷.離子減薄是一種普適的減薄方法,,可用于陶瓷,復(fù)合物,,半導(dǎo)體,,合金,界面樣品,,甚至纖維和粉末樣品也可以離子減?。ò阉麄冇脴?shù)脂拌合后,裝入φ3mm金屬管,,切片后,,再離子減薄).也可以聚集離子術(shù)(FIB)對(duì)指定區(qū)域做離子減薄,,但FIB很貴. ?。ǎ常┙饘僭嚇拥谋砻鎻?fù)型 即把準(zhǔn)備觀察的試樣的表面形貌(表面顯微組織浮凸)用適宜的非晶薄膜復(fù)制下來(lái),然后對(duì)這個(gè)復(fù)制膜(叫做復(fù)型)進(jìn)行透射電鏡觀察與分析.復(fù)型適用于金相組織,,斷口形貌,,形變條紋,磨損表面,,第二相形態(tài)及分布,,萃取和結(jié)構(gòu)分析等. 制備復(fù)型的材料本身必須是"無(wú)結(jié)構(gòu)"的,即要求復(fù)型材料在高倍成像時(shí)也不顯示其本身的任何結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié),,這樣就不致干擾被復(fù)制表面的形貌觀察和分析.常用的復(fù)型材料有塑料,,真空蒸發(fā)沉積炭膜(均為非晶態(tài)物質(zhì)). 常用的復(fù)型有:a塑料一級(jí)復(fù)型,分辨率為10~20nm,;b炭一級(jí)復(fù)型,,分辨率2nm,c塑料-炭二級(jí)復(fù)型,,分辨率10~20nm,;d萃取復(fù)型,可以把要分析的粒子從基體中提取出來(lái),,這種分析時(shí)不會(huì)受到基體的干擾. 除萃取復(fù)型外,,其余復(fù)型只不過(guò)是試樣表面的一個(gè)復(fù)制品,只能提供有關(guān)表面形貌的信息,,而不能提供內(nèi)部組成相,,晶體結(jié)構(gòu),微區(qū)化學(xué)成分等本質(zhì)信息,因而用復(fù)型做電子顯微分析有很大的局限性,,目前,,除萃取復(fù)型外,其他復(fù)型用的很少.