场发射扫描电镜中荷电现象研究

荷电效应是导致扫描电子显微镜(SEM)图像产生缺陷最重要原因之一,它使图像出现异常反差、畸变等现象,严重影响图像质量。镀膜可以有效避免荷电现象,但镀膜不可避免地会一定程度上掩盖样品的真实显微结构。如何在不镀膜的情况下,最大程度减少荷电现象以获得不导电材料真实显微结构特征是材料科学工作者和电镜工作者的共同追求。本文从荷电效应产生的机理出发,阐述了采用合适的加速电压、探测器以及扫描方式等实验参数,对常见的不导电样品,如聚丙烯球、氧化镧粉体、SiO2球以及羟基磷灰石粉末等样品进行显微结构表征。结果表明若选择合适的实验参数,在不镀膜的情形下可以显著减少荷电甚至使荷电完全消失,从而得到高质量的材料真实显微结构信息。     

用电子探针分析含铅水晶玻璃中的结石

玻璃结石是玻璃的一种严重缺陷,不仅影响玻璃制品的外观,而且还会降低玻璃制品的使用价值,若不及时根除会带来极大的经济损失;分析结石的种类、查找结石产生的根源,是消除这种缺陷的关键。利用电子探针分别对含铅水晶玻璃中宏观形态不同的三种玻璃结石进行了背散射电子形貌及化学成分定性和定量分析。结果表明:同以前常用的光学显微镜方法相比,电子探针可以对结石的主要成分进行快速分析,有助于准确推测出结石产生的可能原因,为有效提高玻璃制品的正品率提供了依据。     

宋代福建黒釉的施釉工艺

选取在福建黑釉研究中存在争议的黑釉下出现褐色层的现象开展研究,从显微结构和化学组成两方面对黑釉与褐色层的结构和成分进行比较.结果表明:褐色区域的氧化铁含量明显高于黑釉区域的,而助溶剂含量则低于黑釉区域的,且褐色区域表面存在一层明显的赤铁矿和磁铁矿结晶层;正是这层含铁结晶层的存在导致褐色区域呈现出不同于黑釉的颜色;褐色区...     

热障涂层失效机理研究进展

热障涂层(TBCs)具有良好的隔热性能,是航空发动机和燃气轮机高温部件的关键材料.在高温服役状态,涂层的剥落会导致严重的问题,因此涂层的失效机理是热障涂层研究中急需解决的关键问题.除了受到热应力的影响以外,涂层的失效还受到热生长氧化物(TGO)的生成和长大的影响,本文介绍了粘结层的氧化、TGO的生成和长大以及微裂纹的产生、扩展、直到剥离脱落的整个失效过程;探讨了影响热障涂层失效的若干因素,并对其进行的各种改性研究进行了概述,分析总结了热障涂层失效相关研究的发展趋势.     

等离子喷涂ZrO2涂层显微结构表征和热导率分析（英文）

利用大气等离子喷涂制备了ZrO2涂层,采用扫描电子显微镜结合图像分析的方法对涂层的显微结构特征(总气孔率和大气率)进行了量化表征.同时利用扫描电子显微镜附带X射线扫描成像对涂层内部的微裂纹和大的分隔裂纹的三维分布进行了表征.据此建立了ZrO2涂层显微结构与热导率之间的关系.室温下,涂层N2的热导率较N1的低,因为涂层N2内气孔和微裂纹数较多;在1000℃,由于微裂纹的烧结作用导致热导率增大,所以涂层N2的热导率较N1反而高.高温下,涂层内由微裂纹汇聚而形成的大的分隔裂纹的存在则可以有效地抑制烧结,降低涂层的热导率.     

镀膜材料对场发射扫描电镜图像的影响

以具有纳米孔道结构的不导电介孔氧化硅SBA-15为研究对象,系统研究了3种常见导电薄膜(金膜、铂膜和铬膜)对扫描电镜图像的影响。结果表明:在同样的镀膜条件下,蒸镀3种导电膜后扫描电镜图像的荷电现象均得到改善,但是镀金膜后无法观察到直径为4nm的孔道,其完全被金颗粒所掩盖;蒸镀铂膜后,孔道形貌基本保持,但孔径显著降低;蒸镀铬膜后孔径和孔壁尺寸均与未镀膜前相差不大。导电薄膜中晶粒大小是决定薄膜对材料显微结构掩盖程度的关键因素,金颗粒大部分直径大于5nm,铂颗粒大部分直径约为2nm,因此蒸镀该两种薄膜均会导致SBA-15介孔材料4nm的孔道不同程度地被掩盖;铬颗粒直径仅为1nm,且主要以非晶状态存在,因此对介孔孔道的掩盖最少。     

法国工程师教育对我国卓越工程师终身可持续发展的培养启示

法国工程师教育在培养工程技术人才的终身可持续发展能力上有着多年的探索,课堂上给予学生更多的发言权和自主权,采用项目教学法以团队合作的形式促使学生自主探索新知,让学生从被动受教育者变成教育资源的主动寻求者,并将理论知识到实践的过渡包含在校内实验和企业实习的全部阶段。借鉴其优秀经验,可为我国深化工程教育改革,培养具有可持续发展能力的卓越工程师队伍提供参考,为促进和发展我国高等工程教育提供依据。     

透射模式电子背散射衍射技术在纳米材料研究中的应用

为了提高电子背散射衍射技术的空间分辨率, 使之能够对纳米尺度的晶粒或超细粉末进行相鉴定和取向分析, 本研究通过自主设计的透射模式电子背散射衍射技术的样品台, 及调整EBSD探头位置及角度, 收集到清晰、完整的透射电子菊池衍射花样。研究了减薄块体样品厚度对透射电子菊池衍射花样的影响, 对减薄氧化锆涂层样品进行了t-EBSD面分布分析, 其结果的平均角度偏差(MAD)值仅为0.38, 成功鉴定出小于30 nm尺度的纳米氧化锆涂层立方相; 将超声分散后的纳米TiO₂粉体滴在铜网上, 采用t-EBSD对纳米颗粒进行点分析, 成功鉴定了锐钛矿相和金红石相TiO₂, 其中纳米锐钛矿TiO₂粉体的最小尺寸为20 nm左右, 使得扫描电镜中相鉴定的最小分辨率从目前的约100 nm提高到小于30 nm, 大大拓展了电子背散射衍射技术在纳米材料研究中的应用范围。