扫描电镜的结构及典型试样形貌观察

图一 KYKY—2800 型扫描电镜

扫描电镜（SEM）的用途 扫描电镜主要用于研究各种不同样品的组 织及表面形貌，它可以应用到各个领域之 中的不同方向，它以各种不同的实物为研 究对象。例如，它可以研究金属及合金的 组织，磨损形貌，腐蚀和断裂形貌；也可 以很方便地研究玻璃，陶瓷，纺织物等的 细微结构和形貌；扫描电镜的结构 ■扫描电镜由电子光学系统，信号收集及显 示系统（图2所示），真空系统（图3所示） 及电源系统组成。 扫描电镜光学系统及成像示意图 电子枪 显示器 聚光镜 扫描 放大器

扫描线圈 物镜 试样 二次电子 探测器 信号 放大器

离子泵 镜筒 图3VI阀 样品室 放气阀V6 真空系统 M I TCs 主阀V5 镜筒阀V4 ■冷规 =O 热偶规TC4 旁路阀V3 Q TC1O TC2 ［扩散泵前级阀V2 Q 挡板 扩散泵 储气瓶 SEM基本原理 ■扫描电镜利用电子枪发射电子束，电子束 经过聚焦后在样品表面扫描，激发样品产 生各种物理信号（如图4所示），信号经过 检测、视频放大和信号处理，在荧光屏上 显示岀能反映样品表面各种特征的扫描图 像的显微镜。 电子束与物质相互作用及产生的信息 入射电子束 ETU0005 IUU- 〜EU000T02 00 「俄歇电子 二次电子 连续X射三扫描电镜样品的制备 ■ 1 •要求干净，干燥的块状或粉末样品，尺 寸不大于cp20x 10mmo ■ 2•金属断口样品：要求是干净、新鲜的表 面；如果是金相样品须进行深腐蚀。 ■ 3 •非金属样品须在真空镀膜机中喷镀金、 铝或碳，以保证样品导电性良好。 四利用扫描电镜观察样品形貌的操作步骤

25 KV SO.OX lnirri KYKY-2800 X

20 KV 500 X '~100 um~ SEM SN:00仃 图5不同失效形 式的扫描图像 图a为表面失效形式中的波磨失效 图b为表面失效形式中的犁沟失效 图c为表面失效形式中的剥落失效

图6不同断口形貌的扫描图像25 KV 60.OX 1mm KYKY-2800 435\" 25 KV 1.50KX 10 um KYKY-2800B SEM SN:0634

25 KV 500 X 100 um KYKY-2800B SEM SN:0651 am ■图6-a为断口形貌中的沿晶断裂 ■图6・b为断口形貌中的解理断裂 ■图6-c为断口形貌中的韧窝断裂 ■图6-d为断口形貌中的疲劳断裂

图7样品组织的扫描图像 图a为带有滑移线的奥氏体组织 图b为贝氏体组织 20 KV 500 X 100 um KYKY-2800B SEM SN:0084 20 KV 2.00KKYKY-2800BSEM SN:0043 五实验报告要求 ■明确本次实验目的； ■简单画出扫描电镜的成像原理图； ■简述所观察样品的二次电子像形貌特征。