扫描电镜怎么看裂纹
日期:2025-10-22
在扫描电镜(SEM)中观察裂纹是一项常见而重要的分析手段,用于判断材料的断裂机理、疲劳损伤、涂层失效或微观结构缺陷。要准确地在 SEM 图像中识别并分析裂纹,需要从样品制备、观察条件和信号特征三个方面入手。
首先,样品制备是关键。裂纹通常出现在断口、表面缺陷或界面层中,因此样品须干净、并具有良好的导电性。如果样品是非导电材料,如陶瓷、高分子或复合材料,可以在表面喷镀一层金、铂或碳膜,以避免电荷积聚导致图像模糊。对于断裂样品,应保持断面原貌,避免抛光或清洗破坏微观裂纹形态。
其次,选择合适的成像模式与参数。在低倍时(几十倍到几百倍),可以先观察裂纹的整体分布和走向;在高倍时(上千倍到上万倍),则可查看裂纹的细节,如裂尖形状、分支、二次裂纹等。通常使用二次电子(SE)成像模式,因为它对表面形貌非常敏感,能清晰显示裂纹边缘和断层起伏。如果需要分析裂纹内部的相组成或元素变化,则可切换到背散射电子(BSE)模式或配合能谱(EDS)分析。
第三,裂纹的识别特征。在 SEM 图像中,裂纹通常表现为深色或黑色线状结构,因为其内部是空隙或凹陷,电子信号较弱。沿裂纹边缘常能看到明显的亮边,这是由于边缘倾斜角度不同,电子发射增强造成的。若裂纹贯穿涂层或基体,可能会出现不同材料间的对比差异。对于疲劳裂纹,还可以看到周期性条纹、分支裂纹或台阶结构。
此外,为避免误判,应注意区分裂纹与划痕、制样痕迹或污染线。裂纹通常具有连续性、贯穿性和明确的深度变化,而表面划痕多为浅表且方向一致。通过调节样品倾角或电子束入射方向,可以更直观地确认裂纹的立体特征。
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作者:泽攸科技
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