臺式掃描電子顯微鏡在新型陶瓷材料顯微分析中的應用

　　顯微結構的分析

　　在陶瓷的制備過程中，原始材料及其制品的顯微形貌、孔隙大小、晶界和團聚程度等將決定其后的性能。掃描電子顯微鏡可以清楚地反映和記錄這些微觀特征，是觀察分析樣品微觀結構方便、易行的有效方法，樣品無需制備，只需直接放入樣品室內(nèi)即可放大觀察;同時掃描電子顯微鏡可以實現(xiàn)試樣從低倍到高倍

　　的定位分析，在樣品室中的試樣不僅可以沿三維空間移動，還能夠根據(jù)觀察需要進行空間轉動，以利于使用者對感興趣的部位進行連續(xù)、系統(tǒng)的觀察分析。掃描電子顯微鏡拍出的圖像真實、清晰，并富有立體感，在新型陶瓷材料的三維顯微組織形態(tài)的觀察研究方面獲得了廣泛地應用。

　　由于掃描電子顯微鏡可用多種物理信號對樣品進行綜合分析，并具有可以直接觀察較大試樣、放大倍數(shù)范圍寬和景深大等特點，當陶瓷材料處于不同的外部條件和化學環(huán)境時，掃描電子顯微鏡在其微觀結構分析研究方面同樣顯示出極大的優(yōu)勢。主要表現(xiàn)為： ⑴力學加載下的微觀動態(tài) (裂紋擴展)研究 ; ⑵加熱

　　條件下的晶體合成、氣化、聚合反應等研究 ; ⑶晶體生長機理、生長臺階、缺陷與位錯的研究; ⑷成分的非均勻性、殼芯結構、包裹結構的研究; ⑸晶粒相成分在化學環(huán)境下差異性的研究等。

　　臺式掃描電子顯微鏡在納米尺寸的研究

　　納米材料是納米科學技術基本的組成部分，現(xiàn)在可以用物理、化學及生物學的方法制備出只有幾個納米的“顆粒 ”。納米材料的應用非常廣泛，比如通常陶瓷材料具有高硬度、耐磨、抗腐蝕等優(yōu)點，納米陶瓷在一定的程度上也可增加韌性、改善脆性等，新型陶瓷納米材料如納米稱、納米天平等亦是重要的應用領域。納米材料的一切*性主要源于它的納米尺寸，因此必須首先確切地知道其尺寸，否則對納米材料的

　　研究及應用便失去了基礎。縱觀當今國內(nèi)外的研究狀況和成果,目前該領域的檢測手段和表征方法可以使用透射電子顯微鏡、掃描隧道顯微鏡、原子力顯微鏡等技術，但高分辨率的掃描電子顯微鏡在納米級別材料的形貌觀察和尺寸檢測方面因具有簡便、可操作性強的優(yōu)勢被大量采用。另外如果將掃描電子顯微

　　鏡與掃描隧道顯微鏡結合起來，還可使普通的掃描電子顯微鏡升級改造為超高分辨率的掃描電子顯微鏡。圖 2所示是納米鈦酸鋇陶瓷的掃描電鏡照片，晶粒尺寸平均為 20nm。