對於金屬合金和礦物分析領域的研究人員來說,物相分析非常重要,物相分析通常可以借助掃描電鏡背散射電子信號成像(BSE)和能譜(EDS 成分分析)來進行判定。
掃描電鏡背散射電子成像(BSE)信號強度隨原子量而變化,可以通過成分襯度尋找異質材料。但是,如果材料具有相似的原子量或材料的化學性質過於複雜,則 BSE 對比度可能會很差,從而導致不完整的表征結果,甚至可能出現錯誤結論。
ChemiPhase 物相分析軟件可幫助91香蕉视频APP下载輕鬆找到問題答案,並且給出以下信息:成分是什麽,它是如何分布的,以及每個相有多少。
飛納電鏡 ChemiPhase 物相分析軟件是 ChemiSEM 技術中一種新型物相鑒定和定量表征手段,旨在通過結合先進的統計分析和 ChemiSEM SEM-EDS 平台來識別物相,並識別成分列出其麵積分數,從而應對這些挑戰。
Ti-6Al-4V合金
金屬進行增材製造類似於通過焊接粉體來構建金屬結構,使用激光迅速地熔化金屬又快速凝結形成一個全新金屬複雜結構。研究和表征金屬成分是最終材料質量評估的關鍵。即使可以使用 SEM 確定其中的一些信息,仍然需要一定程度的專業知識來解釋結果,並且可能需要多次采集才能產生具有統計學意義的分析結果。
如圖 1 所示,ChemiPhase 物相分析軟件可輕鬆生成 Ti-6Al-4V 合金的成分圖,揭示存在的相及其成分 / 麵積分數。(樣品由布裏斯托爾 GKN 航空航天全球技術中心提供)
圖1:a)Ti-6Al-4V 鈦合金的 BSE 圖像;b)麵積分數 P1(αTi)=85.6% 和 P2(βTi)=14.4% 的相圖;c) 鈦合金相的元素組成;d)疊加光譜顯示,藍色區域存在更多的鈦和鋁,而黃色區域則存在更多的鐵和釩。
AlSiCu 合金
與 Ti-6Al-4V 合金示例相比,AlSiCu 合金更複雜,包含了三個相以及具有挑戰性的亞微米尺度分析。傳統 SEM-EDS 分析此結構需要幾種不同的表征手段,包括麵掃和點掃分析等,但可能仍然無法得到完整的答案。相反,ChemiPhase 物相分析軟件可以一鍵揭示所有謎底:它快速識別所有不同的相,計算它們的組成和麵積分數。此外,每個相位都有相應的分量圖,該圖揭示了圖像中每個像素能譜結果。例如,圖 2e 顯示了富矽組件,而圖 2f 顯示了相應的相圖。
圖2:a)AlSiCu 鋁合金的二次電子圖像;b)麵積分數為 P1=84.5%、P2=9.2%、P2=6.2%、P3=6.3%,其中 P1 是基體金屬,P2 是用於非均勻成核的矽“晶種"顆粒,P3 是用於沉澱硬化的 Al₂Cuσ 相;c)鋁合金相的元素組成;d) 疊加光譜顯示,基礎鋁為粉紅色,矽為黃色,銅為綠色;e) 富矽相的成分圖,如顏色梯度條所示;f)富矽相的階段圖。
難熔氧化物顆粒
熔融氧化鋯莫來石和棕色熔融氧化鋁,以兩種不同類型難熔氧化物顆粒的雜質鑒定為例。熔融氧化鋯莫來石應該僅包含氧化鋯和莫來石。通過飛納電鏡 ChemiPhase物相分析軟件揭示了莫來石(P1)和氧化鋯(P2)的形狀和數量,以及一種熔點低、富含蘇打和二氧化矽的不良汙染物(P3)(圖3)。
圖3:a)熔融氧化鋯-莫來石晶粒的 BSE 圖像;b)麵積分數 P1(莫來石)=30.5%,P2(氧化鋯)=62.2%,P3=7.1%,P4=0.2% 的相圖,其中P3 / P4 是不需要的汙染物。
如下圖所示,ChemiPhase 物相分析軟件揭示了熔融氧化鋁(P1),以及雜質二氧化鈦(P3)、氧化鐵(P4)、鈣鋁矽酸鹽(P5)和其他汙染物。
圖4:a)棕色熔融氧化鋁的 BSE 圖像;b)麵積分數 P1(氧化鋁)=82.0%,P3(二氧化鈦)=7.3%,P4(氧化鐵)=6.8%,P5(鈣鋁矽酸鹽)=3.8% 的相圖。環氧樹脂(P2)是不需要的。
飛納電鏡 ChemiSEM 軟件使用大數據方法來采集樣品的立體數據,自動統計出具有統計意義的物相。然後,飛納電鏡 ChemiPhase 物相分析軟件為每個像素提供一個簡單的概率,指示它歸屬於哪個相。因為每個像素隻能屬於一個相,這使得複雜樣品的解釋更加直接並且直觀。
值得注意的是,飛納電鏡 ChemiPhase 物相分析軟件是一個全麵、準確的統計軟件,可以解決傳統方法的難題。傳統方法如果遺漏了元素(即,由於重疊的峰或強度不足),可能會產生錯誤的結果。此外,傳統的物相測定高度依賴於對樣品的假設,而 ChemiPhase 物相分析軟件可確保所有用戶都能獲得相同的結果,即使是具有挑戰性的樣品也是如此。
ChemiPhase 物相分析軟件優勢
不到一分鍾的時間內完成大多數采集,即使是複雜的相圖也是如此
全自動運行,無需事先識別元素
明確識別主要和次要組件,精確到單個像素
無需豐富的用戶體驗即可定位微量和微量元素
提供完整而全麵的分析
定位峰重疊會掩蓋重要元素的組分
可以使用非常少的 X 射線數據開始相位測定,每個像素低至 10 個計數