热喷涂涂层的微观结构特征电镜技术

微观结构的表征方法

热喷涂涂层的微观结构有很多特有的特征，这也是为什么选择一种
合理的结构表征方法是很难的原因。另一方面，为使涂层达到要求性能
，涂层的结构表征是选择工艺参数时一个非常有效，也是很必要的步骤
。涂层全部结构包含如下信息：

·在宏观尺度上和微观尺度上的化学成分；

·晶粒形貌及生长方向(结构)；

·缺陷，比如孔隙或者第二相，也包括很少涉及的微观缺陷，比如
层错或者位错的含量及它们的分布；

·不同厚度处上述结构特点的分布。

“微观结构”一词并不是对应着所检测涂层结构的尺寸，目前，微
观结构的尺寸从几个纳米e到几个毫米，微观结构用初级束流粒子或者
电磁波激发试样进行分析。能束的大小及电磁波的波长必须要小于被检
测结构的尺寸。下列粒子可被用于检测热喷涂试样的结构：

·扫描电镜(SEM)的电子束，电子探针分析(EMPA)，电子能谱分析(
EDS)，透射电子束(TEM)，选区衍射(SAD)及波长分散谱(WDS)；

·用于中子衍射的中子束。

下列电磁波可用于激发材料表面并进行检测：

·红外光谱仪(IRS)的红外辐射；

·光学显微镜(OM)和拉曼光谱(Rs)的可见光；

·X一衍射仪(XRD)和x射线光电能谱中的x一射线。

此外，类似于隧道扫描电镜(STM)和原子力显微镜(AFM)的技术是采
用电场激发的技术。试样在原始射束的激发下将放出下列粒子：

·粒子与激发束流粒子类似的，通过：

反弹；散射；从原子内壳激发出粒子。

·电磁波，比如红外光，可见光或者x．射线。

释放的粒子或者波带有试样本身的信息，这种信息需要通过合适的
光谱仪分析。有大量不同的技术已经用于薄膜和涂层的表征上，新的技
术(或者原有技术的改进)仍然在不断发展中，它们可以粗分为以下几类
：

·化学成分分析；

·衍射；

·微观结构分析。

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