一、样品制备方面
金相试样制备
研磨过程要使用合适的砂纸,并且遵循从粗到细的研磨顺序。例如,对于钢铁材料,先用 200 目砂纸粗磨,去除表面的加工痕迹,再逐步更换为 400 目、600 目、800 目等更细的砂纸,确保表面平整光滑。每更换一次砂纸,研磨方向要与上一次研磨方向成一定角度(如 90 度),这样可以有效避免研磨痕迹对后续观察的影响。
抛光环节至关重要。选择合适的抛光剂和抛光布,控制抛光的速度和压力。对于较软的金属如铝,要采用比较柔软的抛光布,避免过度切削导致晶粒变形。抛光时间也要适当控制,以获得无划痕、无变形的平整表面。
腐蚀步骤要精准。不同的金属材料需要选择合适的腐蚀剂。例如,对于铜合金,可使用三氯化铁盐酸水溶液作为腐蚀剂。腐蚀时间和温度要严格控制,时间过长会使晶粒边界过度腐蚀,导致边界模糊不清,影响晶粒尺寸的准确测量。
电镜样品制备
对于扫描电镜(SEM)样品,在进行导电性处理时,要确保喷镀的金属(如金、铂)层均匀、薄厚合适。如果喷镀太厚,会掩盖样品的真实形貌;太薄则可能导电性不佳,影响成像质量。
透射电镜(TEM)样品制备时,在减薄过程中,要注意避免引入额外的缺陷。例如,采用离子减薄时,要控制离子束的能量和角度,防止对晶粒内部结构造成损伤,从而影响对晶粒尺寸的准确判断。
二、检测设备与操作方面
光学显微镜和电镜设备
在使用前要进行校准,包括物镜和目镜的校准。确保放大倍数准确,因为不准确的放大倍数会导致测量的晶粒尺寸出现偏差。
调整好焦距和对比度,使晶粒边界清晰可见。对于电镜,还要优化扫描参数,如扫描速度、分辨率等。例如,扫描速度过快会导致图像模糊,降低检测精度。
检测过程中要保持设备的稳定性,避免震动等外界因素干扰。可以将设备放置在减震平台上,特别是对于高分辨率的电镜设备。
X 射线衍射设备
要确保 X 射线源的强度和波长稳定。在测量过程中,样品的放置位置要准确,并且要保证样品表面与 X 射线束垂直,这样才能获得准确的衍射峰。
数据处理时,要根据材料的实际情况选择合适的计算模型。例如,在使用谢乐公式计算晶粒尺寸时,要考虑到材料的微观结构特点,如是否存在微观应力等因素对衍射峰宽的影响,从而对计算结果进行修正,降低误差。