Ứng Dụng Kính Hiển Vi Điện Tử Quét (SEM) Trong Phân Tích Lỗi
Chữ viết tắt của kính hiển vi điện tử quét là kính hiển vi điện tử quét và chữ viết tắt tiếng Anh là SEM. Nó sử dụng một chùm điện tử hội tụ tốt để bắn phá bề mặt của mẫu, đồng thời quan sát và phân tích bề mặt hoặc hình thái đứt gãy của mẫu thông qua các điện tử thứ cấp và các điện tử tán xạ ngược được tạo ra bởi sự tương tác giữa các điện tử và mẫu.
Trong phân tích lỗi, SEM có nhiều tình huống ứng dụng và nó đóng vai trò then chốt trong việc xác định chế độ phân tích lỗi và tìm ra nguyên nhân lỗi.
nguyên tắc làm việc
Độ sâu tiêu cự của kính hiển vi điện tử quét lớn hơn 10 lần so với kính hiển vi điện tử truyền qua và hàng trăm lần so với kính hiển vi quang học. Do độ sâu trường ảnh lớn, hình ảnh điện tử được quét có đầy đủ ba chiều và có hình dạng ba chiều. Cung cấp nhiều thông tin hơn các kính hiển vi khác.
tín hiệu điện tử
Điện tử thứ cấp (SEI) đề cập đến các điện tử ngoài hạt nhân bị bắn phá bởi các điện tử tới. Nó chủ yếu đến từ vùng nông cách bề mặt chưa đến 10nm, có thể hiển thị hiệu quả địa hình vi mô của bề mặt mẫu và ít tương quan với số nguyên tử, thường được sử dụng để mô tả địa hình của bề mặt mẫu.
Các electron tán xạ ngược (BEI) đề cập đến các electron năng lượng cao thoát ra khỏi bề mặt của mẫu một lần nữa sau khi các electron tới tương tác với mẫu. So với các điện tử thứ cấp, các điện tử tán xạ ngược có mối tương quan thuận với số nguyên tử của mẫu và độ sâu của bộ sưu tập sâu hơn, chủ yếu được sử dụng để phản ánh các đặc tính nguyên tố của mẫu.
lớp kiến thức
Q: Phân tích lỗi là gì?
Trả lời: Cái gọi là phân tích lỗi dựa trên hiện tượng hỏng hóc, thông qua thu thập thông tin, kiểm tra trực quan và kiểm tra hiệu suất điện, v.v., để xác định vị trí hỏng hóc và chế độ hỏng hóc có thể xảy ra, tức là vị trí hỏng hóc;
Sau đó, theo chế độ lỗi, một loạt các phương pháp phân tích được áp dụng để tiến hành phân tích nguyên nhân và xác minh nguyên nhân gốc rễ;
Cuối cùng, theo dữ liệu thử nghiệm thu được trong quá trình phân tích, một báo cáo phân tích được chuẩn bị và các đề xuất cải tiến được đưa ra.
Các trường hợp ứng dụng phân tích thực tế
1. Quan sát và đo lường hợp chất liên kim IMC
Hàn cần dựa vào lớp hợp kim được hình thành trên bề mặt khớp, tức là lớp IMC, để đạt được các yêu cầu về cường độ kết nối. IMC được hình thành do khuếch tán có nhiều dạng tăng trưởng khác nhau, có tác động độc đáo đến các tính chất vật lý và hóa học của mối nối, đặc biệt là các tính chất cơ học và khả năng chống ăn mòn. Hơn nữa, nếu IMC quá dày hoặc quá mỏng sẽ ảnh hưởng đến độ bền của mối hàn.
2. Quan trắc và đo tầng giàu photpho
Đối với miếng đệm được xử lý bằng vàng niken hóa học (ENIG), sau khi Ni tham gia hợp kim hóa, phốt pho dư thừa sẽ được làm giàu và tập trung ở rìa lớp hợp kim để tạo thành lớp giàu phốt pho. Nếu lớp giàu phốt pho đủ dày, độ tin cậy của các mối hàn sẽ bị ảnh hưởng rất nhiều.
3. Phân tích đứt gãy kim loại
Thông qua hình dạng vết nứt phân tích một số vấn đề cơ bản của vết nứt: nguồn gốc vết nứt, tính chất vết nứt, dạng đứt gãy, cơ chế đứt gãy, độ bền đứt gãy, trạng thái ứng suất trong quá trình đứt gãy, tốc độ phát triển vết nứt. Phân tích vết nứt đã trở thành một phương pháp quan trọng để phân tích sự thất bại của các thành phần kim loại.
4. Quan sát hiện tượng ăn mòn niken (tấm đen)
Các vết nứt ăn mòn (vết nứt bùn) và bề mặt của lớp niken sau khi tước vàng được quan sát từ bề mặt vết nứt, và có một số lượng lớn các vết đen và vết nứt, đó là sự ăn mòn niken. Quan sát hình thái của mặt cắt lớp niken, có thể quan sát thấy sự ăn mòn niken liên tục, xác nhận thêm rằng tấm khả năng hàn kém có hiện tượng ăn mòn niken và sự phát triển IMC tại vị trí ăn mòn niken là bất thường, dẫn đến khả năng hàn kém.
