Skaneeriva elektronmikroskoopia (SEM) rakendamine rikete analüüsis
Skaneeriva elektronmikroskoobi lühend on skaneeriv elektronmikroskoop ja ingliskeelne lühend on SEM. See kasutab proovi pinna pommitamiseks peeneks fokusseeritud elektronkiirt ning vaatleb ja analüüsib proovi pinna- või murdumismorfoloogiat elektronide ja proovi interaktsioonist tekkinud sekundaarsete elektronide ja tagasihajutatud elektronide kaudu.
Rikete analüüsis on SEM-il lai valik rakendusstsenaariume ning see mängib tõrkeanalüüsi režiimi määramisel ja tõrke põhjuse leidmisel keskset rolli.
tööpõhimõte
Skaneeriva elektronmikroskoobi fookussügavus on 10 korda suurem kui transmissioonielektronmikroskoobi oma ja sadu kordi suurem kui optilise mikroskoobi oma. Tänu pildi suurele teravussügavusele on skaneeritud elektrooniline pilt täis kolmemõõtmelisust ja kolmemõõtmelise kujuga. Annab rohkem teavet kui teised mikroskoobid.
elektrooniline signaal
Sekundaarsed elektronid (SEI) viitavad tuumavälistele elektronidele, mida pommitavad langevad elektronid. See pärineb peamiselt pinnast vähem kui 10 nm kaugusel asuvast madalast piirkonnast, mis suudab tõhusalt kuvada proovi pinna mikroskoopilist topograafiat ja millel on vähe korrelatsiooni aatomnumbriga ning seda kasutatakse tavaliselt proovi pinna topograafia iseloomustamiseks.
Tagasihajutatud elektronid (BEI) viitavad suure energiaga elektronidele, mis pääsevad proovi pinnalt uuesti välja pärast seda, kui langevad elektronid prooviga interakteeruvad. Võrreldes sekundaarsete elektronidega on tagasihajutatud elektronid positiivses korrelatsioonis proovi aatomnumbriga ja kogumissügavus on sügavam, mida kasutatakse peamiselt proovi elementaaromaduste kajastamiseks.
teadmiste klass
K: Mis on rikete analüüs?
V: Nn rikkeanalüüs põhineb tõrke nähtusel teabe kogumise, visuaalse kontrolli ja elektrilise jõudluse testimise jne abil, et määrata kindlaks rikke asukoht ja võimalik rikkerežiim, st rikke asukoht;
Seejärel võetakse põhjuste analüüsiks ja algpõhjuste kontrollimiseks vastavalt rikkerežiimile kasutusele rida analüüsimeetodeid;
Lõpuks koostatakse analüüsi käigus saadud testandmete põhjal analüüsiaruanne ja tehakse parendusettepanekud.
Praktilise analüüsi rakendusjuhtumid
1. Intermetallilise ühendi IMC vaatlus ja mõõtmine
Ühenduse tugevusnõuete saavutamiseks peab keevitamine tuginema liitepinnale moodustatud sulamikihile, st IMC-kihile. Difusiooni teel moodustunud IMC-l on mitmesuguseid kasvuvorme, millel on ainulaadne mõju ristmiku füüsikalistele ja keemilistele omadustele, eriti mehaanilistele omadustele ja korrosioonikindlusele. Veelgi enam, kui IMC on liiga paks või liiga õhuke, mõjutab see keevituse tugevust.
2. Fosforirikka kihi vaatlemine ja mõõtmine
Keemilise nikkelkullaga (ENIG) töödeldud padjandite puhul rikastatakse pärast Ni osalemist legeerimisel liigne fosfor ja kontsentreeritakse sulamikihi servadesse, moodustades fosforirikka kihi. Kui fosforirikas kiht on piisavalt paks, on jooteühenduste töökindlus oluliselt vähenenud.
3. Metalli purunemise analüüs
Murde kuju kaudu analüüsitakse mõningaid murdumise põhiprobleeme: näiteks murde päritolu, murdumisomadused, purunemisviis, murdumismehhanism, murdumiskindlus, pingeseisund murdeprotsessis ja pragude kasvukiirus. Murdeanalüüsist on saanud oluline meetod metallosade rikete analüüsimisel.
4. Nikli korrosiooni (must plaat) nähtuse jälgimine
Murdepinnalt täheldatakse korrosioonipragusid (mudapraod) ja niklikihi pinda pärast kulla eemaldamist ning seal on suur hulk musti laike ja pragusid, mis on nikli korrosioon. Niklikihi lõigu morfoloogiat jälgides võib täheldada pidevat nikli korrosiooni, mis kinnitab veelgi, et halva keevitatavusega plaadil on nikli korrosiooni nähtus ja IMC kasv nikli korrosiooni kohas on ebanormaalne, mille tulemuseks on halb keevitatavus.
