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1掃描電子顯微鏡｜SEM掃描電子顯微鏡的運(yùn)行依托特定原理。電子槍發(fā)射出直徑50微米的電子束，在加速電壓助力下，經(jīng)磁透鏡系統(tǒng)匯聚，變?yōu)橹睆絻H5納米的電子束，并聚焦于樣品表面。隨后，在第二聚光鏡與物鏡間偏轉(zhuǎn)線圈作用下，電子束在樣品表面呈光柵狀掃描。與此同時(shí)，設(shè)備同步探測(cè)入射電子與樣品相互作用后，從樣品表面散射出的電子和光子，以此獲取材料的表面形貌與成分信息。其中，從材料表面散射出的二次電子能量普遍低于50電子伏特，多數(shù)在2-3電子伏特左右。由于二次電子能量低，只有樣品表層產(chǎn)生的二...

在材料研究與構(gòu)件失效分析領(lǐng)域，掃描電子顯微鏡（SEM）憑借其遠(yuǎn)超光學(xué)顯微鏡的微觀表征能力，成為解析金屬斷口特征的核心技術(shù)手段。通過高分辨率成像與景深優(yōu)勢(shì)，SEM可揭示以下關(guān)鍵信息：一、斷裂模式的微觀識(shí)別1.韌性斷裂典型特征為韌窩結(jié)構(gòu)，SEM可清晰分辨韌窩形態(tài)（等軸狀、剪切型）、尺寸參數(shù)（直徑、深度）及空間分布密度。其中，韌窩的大小與深度直接關(guān)聯(lián)材料塑性變形能力——較大且深的韌窩通常對(duì)應(yīng)優(yōu)異的延展性。2.脆性斷裂解理斷裂：呈現(xiàn)解理臺(tái)階與河流花樣，后者的流向指示局部裂紋擴(kuò)展路徑，...

關(guān)于Str參數(shù)Str是用于衡量表面性狀均一性的標(biāo)準(zhǔn)，其計(jì)算方式為：自相關(guān)函數(shù)沿最快衰減至特定值S（默認(rèn)取0.2）方向的水平距離（與Sal參數(shù)含義相近），除以沿最慢衰減至S方向的水平距離所得的商。Str的數(shù)值范圍在0到1之間，其物理意義為：當(dāng)數(shù)值接近1時(shí)，表明表面呈現(xiàn)各向同性特征（即在所有方向上均勻一致）；當(dāng)數(shù)值接近0時(shí)，表明表面具有各向異性特征（即呈現(xiàn)明顯的周期性或方向性結(jié)構(gòu)）。Sal與Str參數(shù)的作用通過評(píng)估Sal（自相關(guān)長(zhǎng)度）和Str（均一性指標(biāo)），可深入分析表面的各向同...

以下為三種不同功率激光作用下的砂輪表面形貌，以及對(duì)應(yīng)的Sa、Sq參數(shù)情況：50W激光加工的砂輪表面形貌和粗糙度100W激光加工的砂輪表面形貌和粗糙度150W激光加工的砂輪表面形貌和粗糙度從直觀觀察來看，這三個(gè)樣本的表面形貌沒有顯著差別，并且粗糙度數(shù)據(jù)與激光功率之間不存在明顯的關(guān)聯(lián)，難以通過這些指標(biāo)對(duì)三個(gè)樣本的差異進(jìn)行量化表征。不過，我們發(fā)現(xiàn)它們的Sal（自相關(guān)長(zhǎng)度）呈現(xiàn)出一定的趨勢(shì)變化。Sal是什么？Sal即自相關(guān)長(zhǎng)度Sal即自相關(guān)長(zhǎng)度，它是指自相關(guān)函數(shù)朝著指定值s（默認(rèn)取0...

金相制備完成后，即可在光學(xué)顯微鏡下對(duì)金屬晶粒結(jié)構(gòu)進(jìn)行可視分析。與傳統(tǒng)光學(xué)顯微鏡的極限相對(duì)應(yīng)，放大倍數(shù)通常在25至1000倍。亞顯微層次（小于1μm）以及低至原子層次的晶格缺陷、結(jié)構(gòu)和元素使用電子顯微鏡進(jìn)行評(píng)估。表1：應(yīng)用對(duì)比技術(shù)檢查金屬結(jié)構(gòu)的示例對(duì)比技術(shù)有很多對(duì)比技術(shù)可用于評(píng)估金屬的結(jié)構(gòu)特性。對(duì)比技術(shù)的選擇取決于很多因素，包括要處理的材料和要分析的特性。有哪些對(duì)比技術(shù)可以使用，它們應(yīng)在什么時(shí)候使用？明場(chǎng)明場(chǎng)是適合各種材料分析的標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)。裂紋和孔洞、非金屬相和氧化產(chǎn)物首先會(huì)在未...

半導(dǎo)體憑借對(duì)導(dǎo)體與絕緣體特性的精準(zhǔn)切換，實(shí)現(xiàn)電流的智能化控制。當(dāng)前主流半導(dǎo)體材料均具備四價(jià)原子結(jié)構(gòu)，能夠在晶格內(nèi)部構(gòu)建可調(diào)控的電子流動(dòng)路徑，為集成電路、晶體管、二極管等核心器件提供功能支撐，構(gòu)成了整個(gè)信息產(chǎn)業(yè)的底層技術(shù)架構(gòu)。三大主流半導(dǎo)體材料特性與分布硅（Si）：作為最主要的半導(dǎo)體材料來源，硅廣泛存在于石英巖、硅砂礦床，儲(chǔ)量極為豐富，其提純和結(jié)晶工藝也已十分成熟。自20世紀(jì)50年代起，硅便成為半導(dǎo)體芯片的首*材料。得益于易提取、純化及結(jié)晶的特性，加之較高的熔點(diǎn)（相較于鍺）使其...

為確保金屬結(jié)構(gòu)特性的正確表達(dá)，樣品必須正確制備。下面的步驟是對(duì)這一過程的一般介紹，但是金相制備方法應(yīng)根據(jù)材料而定。步驟1：切割用于微觀結(jié)構(gòu)分析的工件采用濕磨料切割工藝從工件上取一個(gè)有代表性的樣品。選擇的切割工藝應(yīng)確保樣品不會(huì)受到任何改變結(jié)構(gòu)的損壞，并應(yīng)適合材料和應(yīng)用。圖7：帶有夾緊齒輪的濕磨料切割機(jī)，用于從齒輪的齒截面取樣。通常，該截面部分將進(jìn)行感應(yīng)硬化或表面硬化。樣品將用于檢測(cè)截面的結(jié)構(gòu)和硬度。步驟2：鑲嵌用于微觀結(jié)構(gòu)分析的樣品鑲樣過程用于固定切割件以使其更容易處理，同時(shí)用...

金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu)是由稱為“晶粒”的單個(gè)晶體區(qū)域組成的。這些晶粒的結(jié)構(gòu)、尺寸和方向取決于材料的成分（合金）和材料的制造方法（如鍛造、鑄造或增材制造）。這些晶粒是在熔融物質(zhì)凝固、與其他物質(zhì)和其他成分（如相和污染物）相互作用時(shí)形成的。通常，晶粒結(jié)構(gòu)要調(diào)整為適合技術(shù)應(yīng)用。晶粒的尺寸、方向和其他結(jié)構(gòu)特性直接關(guān)系到這些材料的機(jī)械和技術(shù)性能。結(jié)構(gòu)特性還取決于后續(xù)的外部影響。這些影響包括：化學(xué)影響（如腐蝕）化學(xué)和/或物理影響（如熱處理工藝）機(jī)械影響（如成形過程后的鍛造、軋制、彎曲等）微觀結(jié)構(gòu)圖...