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  • 应用案例 | 钼合金显微组织制备方法之机械抛光+离子束抛光法

    本文选取某钼合金样品,对其进行机械抛光+离子束抛光制备,获得平整、无损伤、无污染的断面,为钼合金内部显微组织的分析提供可参考的科学的制样手段。

    应用行业: 地矿 金属矿产   

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钼作为难熔金属具有优良的导电、导热性能,耐腐蚀性能以及良好的高温强度,因此钼及钼合金广泛应用于航空航天、半导体照明、微电子技术、医疗器械、汽车工业等重要领域,在快速发展的高新技术领域中,钼及钼合金是必不可少的高温合金之一。

钼及钼合金作为高附加值结构材料的需求在逐年增加,而钼矿资源有限,因此提高钼合金的性能,进而提升钼矿的利用率,成为当前钼材料科学研究的重要且迫切的目标。通过使用扫描电镜对钼合金的显微结构观察,可以直观地了解钼合金的晶粒形态、大小、分布、相组成以及缺陷等微观特征,从而评估材料的性能和质量。这过程中获得真实、无外来引入损伤的晶粒形貌尤为重要。

本文选取某钼合金样品,对其进行机械抛光+离子束抛光制备,获得平整、无损伤、无污染的断面,为钼合金内部显微组织的分析提供可参考的科学的制样手段。


实验过程

01.镶嵌

为使后续能够半自动研磨抛光,将样品镶嵌至合适的尺寸。镶嵌尺寸控制在D38 x H12 mm内,便于后续的离子束抛光。

02.研磨抛光
镶嵌后的样品,将进行机械研磨与抛光,步骤如下表:


钼合金硬度较高,研磨和粗抛阶段可用较高的载荷进行加工,抛光时间也可适当加长,以充分去除前一步的损伤。


03.离子束抛光

钼合金具有一定的延展性,机械抛光后的样品表面,仍不可避免地存在一些光镜无法观察到的细微延展和应力损伤,从而无法获得清晰的晶粒图像(如图1(左)),需要通过适当的去应力处理后才能进行电镜观察和分析。

在此案例中选择使用离子束抛光的方式去除延展和损伤,该方式是通过带着一定能量的氩离子将样品表面的变形层去除掉,最终获得无损伤且无污染的表面。

离子束抛光参数如下:


该氩离子束为散焦型,束斑大,结合样品能够旋转并左右摆动的运动特性,可以对样品进行大面积加工。

离子束抛光前、后,钼合金的显微组织形貌如下电镜图:

总结


SEM背散射模式同倍数下,机械抛光后样品表面应力损伤导致图像失真,无法观察晶粒。在此基础上进行离子束抛光后,表面损伤得到有效去除,此时晶粒衬度明显,甚至可以观察到微小孔隙。


备注:以上研磨与抛光参数、氩离子束抛光参数仅供参考,可根据具体材料、具体抛光条件进行调整。


使用设备

标乐手自一体研磨机AutoMet 250

AutoMet 250 适用于手动或自动样品制备,其简单灵活的操作,让用户可以轻松地应对多种应用需求。AutoMet 250 采用耐用结构设计以提高在频繁使用环境中的耐用性,而其独特的快速清洁以及丰富的操作功能,提高了用户操作的便利性。


徕卡 Leica EM TIC 3X 三离子束切割仪


可制备横切面和抛光表面,用于扫描电子显微镜 (SEM)、微观结构分析 (EDS、WDS、Auger、EBSD) 和 AFM 科研工作。一次可处理样品多达 3 个, 并可在同一个载物台上进行横切和抛光。工作流程解决方案可安全、高效地将样品传输至后续的制备仪器或分析系统。


END

领拓实验室致力于材料分析业务,并通过了中国合格评定国家认可委员会(CNAS)的评审,并喜获认可证书。可提供印刷线路板的显微切片、显微切片尺寸测量、金属材料维氏硬度试验、离子束研磨、离子束减薄、超薄切片、三维数字化测量等制样检测项目,所有项目都按照CNAS认可的实验室管理经验来提供相应的检测服务。


标签:钼合金金相磨抛机三离子束切割机

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