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標樂: 磨拋機鑲嵌機切割取樣金相制樣耗材材料試驗機

徠卡Leica 顯微鏡: 共聚焦顯微鏡金相顯微鏡視頻顯微鏡立體顯微鏡其他

徠卡Leica 電鏡制樣: 超薄切片冷凍制備鍍膜/刻蝕/斷裂離子束研磨

威爾遜: 硬度計

形創(chuàng) 三維掃描測量: 專業(yè)便攜式三維掃描儀其他相關(guān)設(shè)備

萊馳RETSCH 粉碎、研磨、篩分: 實驗室研磨儀及粉碎儀篩分儀 & 分析篩分樣儀，壓片機，干燥儀

麥奇克萊馳MICROTRAC MRB 粒度粒形分析儀: 粒度和粒形分析器

埃爾特ELTRA 碳 / 氫 / 氧 / 氮 / 硫元素分析儀: CN分析儀 TGA分析儀 CHS分析儀 ONH 分析儀

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鼎竑離子減薄: 離子清洗儀離子濺射儀離子減薄儀

EM科特臺式掃描電鏡: 臺式掃描電鏡

美墨爾特: 水浴/油浴環(huán)境測試箱培養(yǎng)箱通用烘箱

微曠高性能原位X射線CT: 四維科研CT 工業(yè)CT 原位試驗臺

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島津Shimazu 表面分析: 表面分析

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金相切片耗材: 金剛石拋光液金剛石磨盤砂紙

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應(yīng)用案例 | 微小零件的微納鍍層截面CP制備方法

時間：2024/4/17閱讀：187

機械零部件通過表面加工技術(shù)，可使其獲得良好的力學性能、優(yōu)異的光學性能或者提高其對復雜的工作環(huán)境的耐受能力。通過各種噴涂、沉積等方法獲得鍍層是實現(xiàn)零部件表面性能提升的重要手段。

獲得鍍層后，其厚度、均勻性、界面結(jié)合情況等信息，可通過對其進行適當?shù)慕孛嬷苽鋪慝@得。其中CP可制備微米、甚至納米級別的鍍層截面。

因此本次試驗以某毫米探針部件為樣品，通過離子束切割獲得無損的平整面，以滿足后續(xù)的SEM測試與分析。原試樣（尺寸不超過4mm）如下圖所示，需要測量箭頭所指平面的鍍層厚度，位置在任意方向直徑1/4處。

圖1. 試樣原貌

制備流程

鑲嵌

將樣品鑲嵌成約14X5X3mm大小的尺寸，如下圖2所示。

圖2. 鑲嵌后的試樣

機械研磨

樣品極小，用普通研磨機難以高效精準定位加工，因此使用徠卡精研一體機Leica EM TXP對樣品進行預處理，處理流程示意圖如下：

樣品截面加工

圖3. 樣品離子束加工前的TXP機械加工流程

左：樣品原始形貌，紅點為目標點；

左二：TXP加工去掉的多余截面部分；

右二：TXP加工去掉的多余側(cè)面部分；

右：TXP機械加工完成后

使用徠卡EM TXP扁平樣品夾固定樣品，通過TXP加工截面，使目標位置與截面距離控制在20-100um范圍內(nèi)，流程如下圖：

圖4. TXP加工截面流程圖

樣品坡面加工

使用徠卡EM TXP插件樣品夾固定樣品，調(diào)節(jié)樣品臂角度為-10°，通過TXP加工坡面，使目標位置與坡面距離控制在20-50um范圍內(nèi)，流程如下圖：

圖5. TXP加工側(cè)面流程圖

樣品離子束加工

圖6. TXP加工后的樣品離子束加工時的示意圖

圖7. 徠卡EM TIC3X樣品裝夾示意圖

樣品離子束加工結(jié)果

圖8. 徠卡EM TIC3X離子束加工效果（SEM）

小結(jié)

1、樣品極小，形狀不是簡單的長方體狀，且測試位置在樣品內(nèi)部，需用樹脂鑲嵌成易處理的長方體狀后切割。盡量選用與樣品切割速率相近的鑲嵌樹脂。

2、預處理用徠卡精研一體機EM TXP代替普通研磨機更高效精準，形狀尺寸按圖3所示加工后，才可大大提高離子束加工速率。

3、鍍層極薄，僅需沿厚度方向加工約30um即可。

本次試驗所用設(shè)備如下

Leica EM TXP 精研一體機

Leica EM TIC3X離子束切割拋光儀

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應(yīng)用案例 | 微小零件的微納鍍層截面CP制備方法

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