氩离子切抛技术
在材料科学和工程领域,样品的制备对于后续的分析和测试至关重要。传统的制样方法,如机械抛光和研磨,虽然在一定程度上可以满足要求,但往往存在耗时长、操作复杂、容易损伤样品表面等问题。随着技术的发展,氩离子切抛技术应运而生,为材料制样提供了一种更为高效、精细的选择。金鉴实验室凭借其先进的氩离子切抛制样服务,解决了传统制样方法的诸多难题。
传统制样方法的局限性:
1. EBSD样品制备:电子背散射衍射(EBSD)技术在材料科学中广泛应用,但其样品制备要求极高。传统方法难以保证样品表面的绝对平整和无损伤,导致EBSD样品的标定率和分析结果受到影响。
2. 截面样品制备:对于需要观察内部结构的截面样品,传统制样方法往往难以达到足够的精度和表面质量,从而影响后续的观察和分析。
3. 孔隙结构样品:在地质学、材料学等领域,孔隙结构的观察对于理解材料性质至关重要。然而,机械抛光过程中的振动和压力可能会填满孔隙,导致无法准确获取样品的真实信息。
氩离子切抛制样服务:
氩离子切抛技术,通过精确控制氩离子束的能量和作用时间,实现了对样品的非接触式切割和抛光。这种方法不仅能够获得更加平滑和无损伤的截面和平面,而且避免了传统机械方法可能带来的样品表面变形和污染。
服务流程详解:
1. 样品分析:在接收到客户样品后,金鉴首先对样品的材质、结构和制样要求进行详细分析,以确定最佳的氩离子切割和抛光方案。
2. 参数设置:根据不同样品的特性,如硬度、脆性、导电性等,工程师会调整氩离子束的电压、电流、角度等参数,以实现对样品的精确加工。
3. 结果呈现:通过氩离子切抛技术制备的样品,表面光滑、无损伤,能够真实反映材料的内部结构。这样的样品在扫描电子显微镜(SEM)下观察时,能够提供清晰的高倍率图像。
设备介绍:
设备名称:氩离子抛光/切割仪
设备型号:Gatan 685
设备原理:该设备利用氩离子束的物理溅射作用,通过精确控制离子束的能量和方向,实现对样品的切割和抛光。
适用范围广泛:
氩离子切割/抛光制样服务适用于多种材料,包括但不限于合金、半导体材料、聚合物、矿物等。这项技术在EBSD样品制备、光伏和半导体材料分析、金属氧化物和陶瓷材料研究、地质样品分析以及高分子聚合物的观察等领域都有着广泛的应用。
典型应用案例分析:
1. EBSD样品制备:氩离子束抛光技术能够显著提高EBSD样品的标定率,减少因制样方法引入的误差,提高分析的准确性和效率。
2. 页岩样品制备:氩离子抛光技术使得页岩内部的细微孔隙结构在SEM下放大观察时清晰可见,有助于地质学家更好地理解岩石的储层特性。
3. 新能源锂离子电池:通过氩离子抛光技术制备的电池材料截面样品,可以清晰地观察到电池内部的微观结构,为电池性能优化提供了重要信息。
4. 半导体行业-PCB板:氩离子抛光技术在PCB板的截面分析中应用,有助于提高产品质量控制和可靠性。
5. Si基太阳能电池:氩离子抛光有助于观察太阳能电池材料的内部结构,优化电池的光电转换效率。
送样指南:
1. 样品预处理:为了确保氩离子切抛效果,样品应预先进行磨抛,确保上下表面平行,抛光面至少用4000目砂纸磨平,以确保在显微镜下观察时表面光滑、无明显粗糙。
2. 样品尺寸要求:
块状样品:以待抛光区域为中心点,样品直径不超过30mm、厚度在0~20mm之间。
粉末样品:样品量需达到10g以上。
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