微觀結(jié)構(gòu)的表征方法

熱噴涂涂層的微觀結(jié)構(gòu)有很多特有的特征，這也是為什么選擇一種
合理的結(jié)構(gòu)表征方法是很難的原因。另一方面，為使涂層達(dá)到要求性能
，涂層的結(jié)構(gòu)表征是選擇工藝參數(shù)時(shí)一個(gè)非常有效，也是很必要的步驟
。涂層全部結(jié)構(gòu)包含如下信息：

·在宏觀尺度上和微觀尺度上的化學(xué)成分；

·晶粒形貌及生長(zhǎng)方向(結(jié)構(gòu))；

·缺陷，比如孔隙或者第二相，也包括很少涉及的微觀缺陷，比如
層錯(cuò)或者位錯(cuò)的含量及它們的分布；

·不同厚度處上述結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的分布。

“微觀結(jié)構(gòu)”一詞并不是對(duì)應(yīng)著所檢測(cè)涂層結(jié)構(gòu)的尺寸，目前，微
觀結(jié)構(gòu)的尺寸從幾個(gè)納米e到幾個(gè)毫米，微觀結(jié)構(gòu)用初級(jí)束流粒子或者
電磁波激發(fā)試樣進(jìn)行分析。能束的大小及電磁波的波長(zhǎng)必須要小于被檢
測(cè)結(jié)構(gòu)的尺寸。下列粒子可被用于檢測(cè)熱噴涂試樣的結(jié)構(gòu)：

·掃描電鏡(SEM)的電子束，電子探針?lè)治?EMPA)，電子能譜分析(
EDS)，透射電子束(TEM)，選區(qū)衍射(SAD)及波長(zhǎng)分散譜(WDS)；

·用于中子衍射的中子束。

下列電磁波可用于激發(fā)材料表面并進(jìn)行檢測(cè)：

·紅外光譜儀(IRS)的紅外輻射；

·光學(xué)顯微鏡(OM)和拉曼光譜(Rs)的可見(jiàn)光；

·X一衍射儀(XRD)和x射線(xiàn)光電能譜中的x一射線(xiàn)。

此外，類(lèi)似于隧道掃描電鏡(STM)和原子力顯微鏡(AFM)的技術(shù)是采
用電場(chǎng)激發(fā)的技術(shù)。試樣在原始射束的激發(fā)下將放出下列粒子：

·粒子與激發(fā)束流粒子類(lèi)似的，通過(guò)：

反彈；散射；從原子內(nèi)殼激發(fā)出粒子。

·電磁波，比如紅外光，可見(jiàn)光或者x．射線(xiàn)。

釋放的粒子或者波帶有試樣本身的信息，這種信息需要通過(guò)合適的
光譜儀分析。有大量不同的技術(shù)已經(jīng)用于薄膜和涂層的表征上，新的技
術(shù)(或者原有技術(shù)的改進(jìn))仍然在不斷發(fā)展中，它們可以粗分為以下幾類(lèi)
：

·化學(xué)成分分析；

·衍射；

·微觀結(jié)構(gòu)分析。

(本文由上海光學(xué)儀器廠編輯整理提供, 未經(jīng)允許禁止復(fù)制http://www.sgaaa.com)