材料试验一2013.PPT

Solder Ball on a Cu/Ni Pad 掃描式電子顯微鏡 Electron beam and material interactions Scanning Electron Microscopy (SEM) A very small diameter electron beam is made to trace out (scan) a square region (a raster) on the specimen. At the same time a square raster is traced out in synchronism on a cathode ray cube (CRT) → an image is built. Resolution of SEM is determined by the size of the electron beam upon the specimen surface. Magnification = (width of raster on CRT) / (width of raster on specimen) Microstructure Magnification up to 20 times greater than OM A depth of focus about 300 times greater than OM →good for fracture surface observation (fractography) Secondary electron mode : surface topography and surface film Backscattered electron mode : topographical and atomic number information also crystallographic information on surface Powdery mildew colony on the surface of a barley leaf Secidophyopsis selaebodon and (b) Phylooptus gracilis, showing the differences in the head shield structure which can be used for identification purposes. http://www.scri.sari.ac.uk/SCRI/Web Very similar to the EDS in the TEM, 2 modes can be carried out Energy-dispersive spectrometer (EDS) Wavelength-dispersive spectrometer (WDS) Comparison between various analytical techniques 光學顯微鏡 X光繞射儀 電子顯微鏡 質波 可見光 X光 電子 波長 ~5000? ~1? 0.037? (100kv) 介質 空氣 空氣 真空(﹤10-4 Torr 至 10-8 Torr) 鑑定率 ~2000? X光繞射: 10-4? 直接成像 繞射: 10-2? 直接成像: a) 點與點間1.8? b) 線與線間1.4? 偏析 聚焦鏡 光學鏡片 無 電磁透鏡 試片 不限厚度 反射: 不限厚度 穿透: ~mm 掃描式: 僅受試片基座大小限制 穿透式: ~1000? 訊號類 表面區域 統計平均 局部微區域 可獲得之資料 表面細微結構 主要為晶體結構、化學組成 晶體結構、微細組織、化學組成、電子分佈等情況 * * * 製程 4, 9 結構 1, 2, 4, 5, 9, 10 性質 3, 4, 6, 8 實用性 7, 8, 9 實驗1： 金相製備及觀察照相 實驗6： 金屬腐蝕及電化學分析 實驗2： 暗房技術 實驗7： 超音波檢測 實驗3： 拉伸及衝擊試驗 實驗8： 硬度試驗 實驗4： 界面反應 實驗9： 熱分析製作相平衡圖 實驗5： 掃描式電子顯微鏡觀察 實驗10： X光繞射成分分析 金相製備及觀察照相 材料：Steel and Cast iron 金相試樣製作流程 取樣 不可以破壞原材料組織 鑲埋 冷鑲埋：簡易、鑲埋膠較軟 熱鑲埋：需要鑲埋機、膠較硬 研磨 依序由顆粒較粗砂紙更換至較細砂紙 更換砂紙時需測底洗淨，並改變研磨方向（90o） 拋光 腐蝕 化學腐蝕 電化學腐蝕 平整、無導角、無刮痕 Microstructure Microstructure of