名奢网 名表 名表日报 查看内容

TEM透射电镜测试的制样措施汇总与比较(下)

2023-1-17 12:19| 发布者: 挖安琥| 查看: 142| 评论: 0

放大 缩小
简介:块状样品的制样措施(1)树脂包埋法试样请求:对较大块体资料则需将其切成小块,再经过后续磨薄工艺处置;关于微米量级大颗粒而机械研磨粉碎破坏试样致使无法得到理想试样,这时可试用包埋磨薄法制样。理想的包埋剂 ...

块状样品的制样措施


(1)树脂包埋法


试样请求:对较大块体资料则需将其切成小块,再经过后续磨薄工艺处置;关于微米量级大颗粒而机械研磨粉碎破坏试样致使无法得到理想试样,这时可试用包埋磨薄法制样。


理想的包埋剂应具有:高强度,高温稳定性,与多种溶剂和化学药品不起反响。目前常用国产环氧树脂618、Epon812环氧树脂、及低黏度包埋Spurr。细致制样步骤如下:


步骤1:将待察看的样品块放入灌满包埋剂的恰当模具(如胶囊)中,恒温箱内加温固化。Spurr70℃烤箱内8h即可固化,国产树脂618、Epon812环氧树脂需37℃过夜,经45℃ 12h、60℃ 24h可固化。

TEM透射电镜测试的制样措施汇总与比较(下)


图4 石蜡包埋组织样本 【图片来自网络】


步骤2:将包埋固化后的样品取出,用超薄切片机切片或下列减薄措施将垂直于电子束的二维方向上的大小都小于3 mm,即可取得契合透射电镜试样杆相容大小的样品。


步骤3:将获取的样品薄片分散于载网上,即可制得透射察看所需求的样品。


包埋剂配制及运用过程中的留意事项:


① 一切容器及玻璃棒等应是清洁和单调的;


② 配制过程中应搅拌平均,运用过程中应避免异物,特别是水、乙醇、丙酮等混入包埋剂;


③ 配制好的包埋剂应密封保存,避免受潮。剩余包埋剂可密封并贮存在-10 — -20℃冰箱中,延长其运用期。


(2)机械减薄法


图5 机械减薄所用机器 【图片来自网络】

TEM透射电镜测试的制样措施汇总与比较(下)


步骤1:运用砂纸将样品薄片在与电子束方向平行的厚度中止手工研磨变薄,在此过程中砂纸型号按次第增加,也就是砂纸颗粒度降低,当砂纸抵达理想厚度时因砂纸构成的机械损伤刮痕最细微。当试样厚度抵达约5 μm时,不再中止磨薄工艺;


步骤2:采用凹坑仪对试样中止连续磨薄,直至抵达1 μm厚;


步骤3:运用抛光机去掉名义的划痕损伤;


步骤4:应用离子减薄仪将样品继续减薄至最终具有一定面积薄区且厚度为几十纳米的样品;


注:上述步骤2到4能够交流为运用磨抛机直接作出楔形样品后,应用离子减薄取得最终的样品。


(3)超薄切片法


超薄切片措施多用于生物组织、高分子和无机粉体资料等。相较于包埋后机械磨薄的措施,超薄切片措施可十分快捷地精确地获取特定位置、特定取向、特定厚度的样品。


试样请求:对观测特定取向的样品制备具有优势,但分歧适金属等延展性强的样品,多用于生物组织、高分子和无机粉体资料等


步骤1:对样品中止包埋固定,如有特定的晶体取向或位置的请求时,需求在包埋时当心摆放样品位置,使最终想要察看的方向与切片机的金刚石刀片相互垂直;


步骤2:选取特定步长(即样品厚度)及切割速度,直接切出可供透射电镜观测的样品。


留意事项:操作要疾速:要在最短时间内完成取样并疾速投入固定液。所取样品体积不超越1 mm3。操作要精密:悄然操作,运用尖利器械时避免拉、锯、压等暴力动作。低温:在0~4℃内操作。

TEM透射电镜测试的制样措施汇总与比较(下)


图5 超薄切片机 【图片来自网络】


(4)离子减薄法


离子减薄常用于己经机械减薄后样品的最后减薄。同时,还被普遍应用于清洁试样名义损伤层,非晶层以及污染物层等。普通来说是在TEM制样的最后一步运用,全过程依托仪器完成,比较简单。


试样请求:由于轰击作用所带来的试样减薄是在比较微观的水平上中止的,因而请求试样自身己经减薄到十分薄时才会产生明显的作用。离子减薄法不受资料电性能的影响,即不论资料能否导电,金属或非金属或者二者混合物,不论资料结构多复杂均可用此措施制备薄膜。


步骤1:将样品制成薄片(<100 μm)。


步骤2:将样品放入离子减薄仪,依据薄片厚度和TEM测试请求选择适合的工作电压(普通是kV量级)和工作电流(普通是mA量级)。关于试样自身曾经十分薄的薄片,这类离子减薄例如PIPS, Nano Mill和Ion Mill。另一类型减薄力度大,例如Ion Slicer等,可将100 μm厚试样直接减薄,最后取得可用于TEM察看的试样。

TEM透射电镜测试的制样措施汇总与比较(下)


图6 TEM mill精密离子减薄仪 【图片来自网络】


(5)电解抛光减薄法


电解抛光是靠电化学的作用使试样磨面平整、光亮,具有操作简单、快速、低成本等优点。普通处置大批量的电子背散射衍射(EBSD)试样首选电解抛光。


试样请求:仪器工作原理需求应用资料的电性能,因而只能用于金属样品。移入电解抛光仪的样品需求首先磨抛厚度平均,避免穿孔位置偏移,另外要保障样品清洁。

TEM透射电镜测试的制样措施汇总与比较(下)


图7 电解双喷减薄仪 【图片来自网络】


步骤1:先接通电源,将固定好的试样放入电解液中,调整抛光电流至额定值,同时对电解液中止充沛的搅拌和冷却或加热,使电解液的温度坚持在额定值。这一步要留意选择适合的抛光剂、电源和阴极板。样品接正极、电解液接负极,电解液从两侧喷向样品,阴极板分为竖直和L型两种,L型电极能够进步电解抛光样品的胜利率。


步骤二:完成抛光操作,将试样从电解液中移出,再切断电源,然后要疾速在清水中冲洗,也可先冲洗然后用超声波清洗,去除样品名义的电解液以免与样品发作化学反响。


留意事项:抛光的样品不宜过大,固然电流密度能够调整,但操作阅历表明,面积较小的样品胜利率较高。不同材质的样品电解抛光工艺不同,因而需求分离文献和大量的实验探求适合的抛光剂及抛光参数(如:试剂配方、抛光时间、温度、电解液浓度、搅拌速度等)。


(6)聚焦离子束切割法


聚焦离子束(Focused ion beam milling, FIB)扫描电镜双束系统是在SEM的基础上增加了聚焦离子束镜筒的双束设备,运用FIB-SEM切割薄片是获取TEM样品的一种最常用伎俩,是运用来源于液态金属镓的离子束,经过调整束流强度,快速、精密地加工指定区域。FIB制样具有普适性,制样时可完成电子束/离子束双束成像,便于定位切割位置,还能够直接用离子束轰击样品变薄取得能够在透射电镜下察看的样品。


试样请求:样品大小5×5×1 cm,当样品过大需切割取样。样品需导电,不导电样品必须能喷金增加导电性,要保障喷涂的导电镀层不会影响察看区域。切割深度必须小于10 μm。


步骤1:将样品制样后放入FIB-SEM当中。


步骤2:在FIB-SEM中中止薄片切割和减薄。


步骤3:将薄片样品取出视需求中止名义离子减薄,随后转入TEM中中止察看。

TEM透射电镜测试的制样措施汇总与比较(下)


图8 聚焦离子束扫描电镜及其结构原理


(7)复型技术


复型技术是用对电子束透明的薄膜(碳、塑料、氧化物薄膜)把资料名义或断口的形貌复制下来的一种间接样品制备措施。复型法分为塑料一级复型、碳一级复型、塑料-碳二级复型、萃取复型等。


试样请求:适用于在电镜中易起变更的样品和难以制成薄膜的试样。请求样品具有非晶态、分子尺寸小、导电性、导热性良好,耐轰击,有足够的强度和刚度。

TEM透射电镜测试的制样措施汇总与比较(下)


图9 塑料复型和碳复型原理


塑料一级复型


操作步骤:在样品上滴特定溶液(火棉胶醋酸戊酯溶液或者醋酸纤维素丙酮溶液),溶液在样名义展平,多余的用滤纸吸掉,溶剂蒸发后样品名义留下一层100 nm左右的塑料薄膜。


试样请求:相关于试样名义来讲,是一种负复型,即复型与试样名义的浮雕相反。


碳一级复型


操作步骤:运用真空镀膜装置在样品名义蒸镀一层碳膜,样品放入真空镀膜装置中,把样品放入配好的分别液中中止电解或化学分别后分别出的碳膜即可用于剖析。


碳膜一级复型是一种正复型,它与塑料一级复型的区别是:


a. 碳膜复型的厚度基本上相同,而塑料复型的厚度随试样位置而异。


b. 塑料复型不破坏样品;而碳膜复型破坏样品(分别膜与样品时要电解腐蚀样品)。


c. 塑料复型因塑料分子较大,分辨率低(10-20 nm);碳离子直径小,碳膜复型分辨率高(2 nm)。


塑料-碳二级复型


操作步骤:简单地说,在塑料一级复型上再制造碳复型,再把一次复型溶去就是二级复型。为了增加衬度能够在倾斜15-45 的方向上喷涂一层重金属,如Cr、Au等。


技术特性:制备复型时不破坏样品的原始名义,最终复型带有重金属投影;不破坏样品,耐电子束映照,衬度高,稳定性、导热电性好;分辨率低,与一级塑料复型相当;膜的厚度薄。

TEM透射电镜测试的制样措施汇总与比较(下)


图10 二级复型原理图


萃取复型

TEM透射电镜测试的制样措施汇总与比较(下)


图11 萃取复型原理图


试样请求:用于对第二相粒子外形、大小和散布以及物相和晶体结构中止剖析。


步骤1:将存在第二相析出相的样品深腐蚀,以使第二相裸显露来。


步骤2:在样品上镀上一层碳膜。


步骤3:用电解腐蚀的措施,除去样品基体,得到的就是只需碳膜和第二相粒子的萃取复型样品。


技术特性:在萃取样品上可在察看样品基体组织形态的同时,察看第二相颗粒的大小、外形、散布以及晶体结构剖析。


表2 不同复型措施的优缺陷比较

TEM透射电镜测试的制样措施汇总与比较(下)



路过

雷人

握手

鲜花

鸡蛋
已有 0 人参与

会员评论

文章排行

  • 阅读
  • 评论

最新文章

文章列表

 名表回收网手机版

官网微博:名表回收网服务平台

今日头条二维码 1 微信公众号二维码 1 抖音小程序二维码 1
浙江速典奢贸易有限公司 网站经营许可证 备案号:浙ICP备19051835号2012-2022
名表回收网主要专注于手表回收,二手名表回收/销售业务,可免费鉴定(手表真假),评估手表回收价格,正规手表回收公司,浙江实体店,支持全国范围上门回收手表
返回顶部