1、外表分析和性能測試一 外表形貌和顯微組織的構造分析用各種顯微鏡可在寬廣的范圍內觀看外表形貌和顯微組織。二 外表成分分析X X 射線的能量轟擊樣品，產生波長大于入射線波長X 射線，再經分光作為定量和定性分析的數據。這種分析方法速度快， 成分分析。1 X X 射線熒光分析那X 射線轟擊樣品。高速電子轟擊到原子的內層，使各種元素產生相X 射線，經分光后依據波長及其強度作定性和定量分析。電子探針可入射粒子子，然后進展記錄。處理和分析。放射譜32 種根本分析方法。假設1000 種。用分析譜儀檢測出射粒子的能量、動量、荷質比、束流強度等特征，或出射波構造等功能。三 外表原子排列構造分析外表原子或分子的排列

2、狀況與體內不一。如前所述，晶體外表大約要經過4-6 構造的變化。X 射線衍射和中子衍射等方法來測定晶體構造。X 射線和中子穿透材料的X 射線、中子不同，他與外表物質相互作用強，而穿透材料的力量叫弱，一般為0.1 微米利用電子衍射效應進展外表構造分析的譜儀較多，如低能電子衍射LEED和反射式高能電子衍射RHEE，還有未在該表所列的反射電子衍射RED、電子通道把戲ECP、電子背射把戲、X/射線柯塞爾把戲XKP等X 射線吸取微小構造，角分解光電子普、分子束散射譜等，都可直接或間接用來分析外表構造。高壓電子顯微鏡、分析電子顯微鏡、場離子顯微鏡和掃描隧道顯微鏡等。四 外表原子動態和受激態或脫附、振動、集

3、中、等過程中能量或勢態的測量，由此可獲得很多重要的信息原子吸附態。電學性質，以及對電子或其他粒子的散射等。電子能量損失譜、紅外光譜、拉曼散射譜等分析譜儀可用來分析外表原子振動。五 外表的電子構造分析稱為外表態料的電學、磁學、光學等性質以及催化劑和化學反響中都起著重要的作用。電子附加能態也是很重要的。外表態檢測有困難，但是隨著分析譜儀的進展，這些困難將逐步得到抑制。和譜等。一、 電子顯微鏡透射式電子顯微鏡TEM電子被加速到 100keV 時，其波長僅為 0.37nm，為可見光的 1/105左右，因此電子束用來成像，區分本領打打提高。現在電子顯微鏡的區分本領可高達0.2nm 左右。學透鏡有著相像的

4、成像規律。如圖 10-1 所示，在高真空密封體內裝有電子槍、物鏡光闌，以便獲得最正確的像襯度和區分率。掃描電子顯微鏡的性質有關。例如對于羊毛纖維、金屬斷口等，用光學顯微鏡，因其景深短而無此不平的物體的細節。掃描電鏡則利用一極細的電子束7-10n，在試樣外表調整范圍寬。制樣極為簡潔，可直接觀看試樣。對各種信息檢測的適應性強，是7-10nm。圖 10-2 是掃描電鏡的原理圖。由電子槍發出的電子束，依次經兩個或三個電磁X 。利用適當的探測器承受信號，經放大并轉換為電壓脈沖，再經放大，并用以調放大的式樣外表特征圖像，以此來爭辯試樣的形貌、成分及其他電子效應。二.掃描隧道顯微鏡它是利用導體尖針與樣品之間

5、的隧道電流并用周密壓電晶體把握導體針尖沿 隧道效應圖 10-4M1-絕緣層-金屬 M210-4s0.1nmM2M1y 為此結的位能圖。由于在界面和絕緣層中10-4c10-5aSTM理圖，其中XZ10-5b 1000010-5cb10000Z1-10nA的任意值。在 X 壓桿上加劇齒波電壓，使針尖作類似于電視中的行掃描，在 Y Z控完成。假設在記錄儀上畫出行。幀掃描時按 Z 方向高度的變化，則可得到外表形貌圖。STM 的縱向區分率已經到達 0.01nm，縱向區分率優先于 0.2nm，可用來爭辯各外表粒子的成核和生長、吸附和脫附等等。STM低溫等不同環境下工作。二、 原子力顯微鏡原子力顯微鏡(AF

6、M)Binnig、QUme、Gelher1986STM STM在有外電場存在時，就有隧道電流ItTt0.1nmItIt品又可置于真空、大氣、低溫及液體掩蓋下進展分析，因此 STM 得到了廣泛的應用，但是STMAFM測微懸臂位移的方法來探測該原子力，就能得到原子區分率的樣品形貌圖像。APM(MFM)、電力顯微鏡EFM、摩擦力顯微鏡FFM等。AFM10-65-20nm小扣模式不僅用于真空、大氣，在野兔環境中的應用爭辯不斷增多。AFMMFM、電力顯微鏡EFM、摩擦力顯微鏡FFM、化學力顯微鏡CFMMFM構造的探測精細到達納米尺度。四、XX 射線衍射和電子衍射的方法，即測定的依據是衍射數據。X 射線管

7、的構造如圖 10-8 所示。在抽真空的玻璃管的一端有陰極，通電加熱X 射線。他從鈸窗中射出，X 射線波長與晶體中原子間距是同一數量級以及晶體內質點排列的周 的 X 2dsin =n 時就可10-9 X XA值是連續變化的，很多具有不同入射角 的 X 射線和不同的 d 的點陣平面都可能有一個相應的 X 射線射入一個單晶體，射線與一X 射線射向錄衍射線的方法主要有照相法和衍射儀法五、電子探針X射線放射光譜分析。X 射線熒光分析那樣X 射線打擊樣品的。高速電子攻擊到原子內層，使各種元素產生對應的X 射線，經過分光，依據波進步行定性分析，依據各種特征波長的強度作X 射線分析儀器中這一類較少，主要是用在

8、電子探針上。電子探針又稱作微區X 射線光譜分析儀如電子顯微鏡這兩種設備組合而成的。10-10 是電子探針的原理圖，它主要是友我一個主要局部組成的：1 電子光學系統，包括電子槍、兩對電子透鏡、電子束掃描線圈。2X 射線光譜儀局部，包束所處的位置和供調整樣品與電子束的相對位置，以便對準所需分析的微區。4 X 射線光5.出來，同樣說明樣品外表各種不同元素原子的分布狀態。六電子能譜儀20 世紀 70 年月以來快速進展起來的電子能譜儀，如光電子譜PES、俄歇電子譜AES、能量損失譜ELAPSX 變化給出較好的探測、使監測制備高質量的薄膜器件稱為可能。AES 是以法國科學家俄歇覺察的俄歇效應為根底而得名。

9、他在 1925 年用威爾X 1-3 稱為俄歇效應。圖 10-12 是俄歇電子譜儀的原理圖。電子槍用來放射電子束，以激發試樣使之俄歇電子能譜儀AES是高速電子打倒材料外表上，激發出餓歇電子對微小電子。由于俄歇電子的穿透力量很差，故可用來分析距離外表 1nm 深處，幾個俄歇譜儀對輕元素分析和外表科學爭辯有重大意義。釬焊性等等。涂層外表粗糙程度的檢測涂層外表粗糙度指涂層外表具有較小間隙和微觀峰谷不平度的微觀幾何特相鄰波峰或波谷的間距稱為波距。相鄰波峰與波谷的一半差為波幅。外表三類。一般來說，涂層外表粗糙度越低，光亮度越高，涂層外觀質量也就越好。但是重要的性能指標。樣板比照法、針描法接觸量法、和光切法

10、等幾種、認為此樣板的粗糙度是此涂層的粗糙度。輪廓儀測量法 輪廓測量儀發屬于針描法，是一種外表粗糙度的定量測Ra 值。即被測涂層的粗糙度。涂層外表光澤度的檢測涂層外表光澤度是指涂層外表在肯定照度和肯定角度入射光作用下的反射光度。光亮涂層的差異。300l40W 500mm 處的照度不同級別4 級光度計測量法 光度計測涂層光澤在國內比較少應用，有待于進一步爭辯。目前很多涂層光澤度測試還是靠目測或比較法，這樣做事不夠客觀的。而廣度計，例如用分光光度計平均波長為 430-490 微米時，將二氧100 二、鍍涂層或外表處理層厚度的測定X 破壞性檢驗法有：點滴法、液流法、化學溶解法、電量法、金相顯微鏡法、輪

11、廓法及干預顯微鏡法等。金相顯微鏡法厚。其特點是準確度高，判別直觀。氣相沉積薄膜厚度的測定橢圓儀等光學法；觸針式光滑測定器、空氣測微器等機械法；石英晶體振蕩儀、1-102nm的大量分子集合體在材料外表沉積和連成一進展測量，還是以質量形式進展測量，假設選擇不當，就會得到不全都的結果。的膜厚，必需注明測定方法。三、涂層的耐蝕性檢驗涂層耐蝕性檢驗包括以下內容：大氣暴露試驗，馬上待測涂層試樣放在大氣工模擬介質中，觀看腐蝕過程的特征，其目的是評定涂層耐蝕的性能四、涂層的耐磨性試驗磨料磨損試驗磨損試驗輪與方塊試樣之間，磨輪的輪緣為規定硬度的橡膠。試樣借助杠桿系統，以肯定過程中，磨料對試樣產生低應力磨料磨損。

12、經過肯定的摩擦行程后，測定試樣磨失矢量，即涂層的 削減量。 并以此評 定涂層的耐 蝕性。 典型試樣尺 寸為50mm*75mm，厚度為10mm，在其平面上制備涂層，比用平面磨床將涂層磨平，磨削方向應平行于試樣長度方向。涂層外表應無任何附著物或缺陷。后測定失重，即涂層的磨損量，并以此來評價涂層的耐磨性。摩擦磨損試驗的耐磨性。噴砂試驗10-18時間一般選為 1min。試驗后測定試樣失重，即涂層質量削減量，用以評定涂層的硬質顆粒沖刷造成的沖蝕磨損。五、涂層的孔隙率試驗子噴涂的同類材料涂層。從防腐蝕角度看，涂層孔隙率越小，耐蝕性越好，故期望固然是孔隙率越大越好。故涂層孔隙率大小的評價有賴于其功能的追求。

13、漬法、電解顯像法、顯微鏡法。六、涂層的硬度試驗等多種功能。涂層的硬度試驗有宏觀硬度與顯微硬度試驗。化物等缺陷對所測得的宏觀硬度值會產生肯定影響。涂層的顯微硬度指用顯微硬度計，以涂層中微粒為測定對象所得的硬度值。平均硬度，而涂層顯微硬度反映的是涂層中顆粒的硬度。兩者的意義是不同的。用顯微硬度。反之，假設涂層較厚，則可用宏觀硬度。七、涂層的結合強度試驗重要的一個力學性能參量。或涂層脫落無法使用。計算求出魔的結合強度.彎曲試驗驗中涂層開裂、剝落狀況來評定涂層與基體的結合力。沖擊試驗用錘擊或落球對試樣外表的涂層反復沖擊，涂層在沖擊力作用下局部變形 2.落球試驗3.垂直拉伸法膜基界面，前者稱為垂直拉伸法，后者稱為平行拉伸法。FATiN70MPa，所以，70MPa件尺寸等因素的影響，測得的數值有不穩定現象。壓痕法10-23，與壓痕發硬度測試試驗類似，即對世間Pcr。試驗的膜基結合強度也缺乏牢靠性。AGli-1Kli并以 Kli 21/2lilic作為膜基結合強度指標。試驗說明：K 比 Plicr更可信，作為壓痕試驗膜基結合強度更適合。際中還經常被承受。劃痕法Lc，用來作為膜基結合強度的一種量度。BenjaminWeaver了膜層剝離的臨界剪切力與劃痕