浅谈导电探针的应用
发布日期：2022-02-16 13:41:22
导电探针的应用X射线显微镜分析对微区、颗粒和微量成分分析具有分析因素范围、灵敏度、准确性、速度和无损样品等优点，可以进行定性、定量分析。这些导电探针的优点是其他化学分析方法无法比拟的。因此，导电探针在各个领域得到了广泛的应用。
1.冶金学金属的微观组织对性能起着重要作用。冶炼及热处理过程中，析出相、晶界分离、杂物等材料中出现的大量微现象，无需将分析物从气体中取出，即可直接用电子探针进行分析。另外，金属材料在电子束轰击下比较稳定，非常适合探针分析。因此，电子探针在冶金领域有着非常广泛的应用。
(1)测定合金中相成分合金的析出相往往很小(0.1-10微米)，有时在几个相同的时候存在，因此很难用一般的方法鉴别。例如不锈钢在900以上长期加热后析出脆相和相，外形相似，金相法难以区分，但用电子探针测量Cr和Mo的成分，可以以从Cr/Mo的比值来区分σ相 (Cr/Mo为2.63-4.34)和χ相(Cr/Mo为1.66-2.15)。
(2)测定杂物中非金属杂物对材料性能有不良影响。用电子探针可以很好地测量它们的成分、大小、形状和分布，对选择合理的生产工艺和减少材料中的有害杂物具有重要作用。下图用能谱分析了18CrNiW不锈钢断裂中掺有碳化钛。
(3)测量元素的偏析晶界和晶粒内部结构的差异，往往会在结晶和热处理过程中导致晶界元素的子集或贫化现象。这种偏析现象很容易用电子探针分析。
(4)研究扩散用电子探针，可以很容易地提供成分与扩散距离的关系曲线，并在微米距离上进行逐点定量分析。这样可以准确地掌握两种不同物质之间的相互扩散系数和扩散活化能。
(5)研究上的平衡图是导电探针，通过对扩散层从100%纯金属到浓度变为0的位置进行一相一相分析，可以在该温度下快速确定相上的边界位置，比过去的一般方法简单。
(6)氧化和腐蚀现象，如Fe-Cr合金在950C-1000C蒸汽中加热，氧化层分为两层，外层分为FeO。有少量铬，内层是铁和铬的氧化物。用电子探针很容易分辨它们。2.地质和矿物学电子探针在地质矿物学中也有广泛的应用。特别是在粒子分析微观岩相组成和结构的情况下，除了速度快以外，分辨率和精度都比光学方法好。
3.其他方面电子探针也经常用于研究半导体材料和分析空气中的颗粒物。电子探针具有不损伤诗篇的特征，因此在考古学中也起作用。此外，电子探针也在生物学和医学方面得到了应用。
1.冶金学金属的微观组织对性能起着重要作用。冶炼及热处理过程中，析出相、晶界分离、杂物等材料中出现的大量微现象，无需将分析物从气体中取出，即可直接用电子探针进行分析。另外，金属材料在电子束轰击下比较稳定，非常适合探针分析。因此，电子探针在冶金领域有着非常广泛的应用。
(1)测定合金中相成分合金的析出相往往很小(0.1-10微米)，有时在几个相同的时候存在，因此很难用一般的方法鉴别。例如不锈钢在900以上长期加热后析出脆相和相，外形相似，金相法难以区分，但用电子探针测量Cr和Mo的成分，可以以从Cr/Mo的比值来区分σ相 (Cr/Mo为2.63-4.34)和χ相(Cr/Mo为1.66-2.15)。
(2)测定杂物中非金属杂物对材料性能有不良影响。用电子探针可以很好地测量它们的成分、大小、形状和分布，对选择合理的生产工艺和减少材料中的有害杂物具有重要作用。下图用能谱分析了18CrNiW不锈钢断裂中掺有碳化钛。
(3)测量元素的偏析晶界和晶粒内部结构的差异，往往会在结晶和热处理过程中导致晶界元素的子集或贫化现象。这种偏析现象很容易用电子探针分析。
(4)研究扩散用电子探针，可以很容易地提供成分与扩散距离的关系曲线，并在微米距离上进行逐点定量分析。这样可以准确地掌握两种不同物质之间的相互扩散系数和扩散活化能。
(5)研究上的平衡图是导电探针，通过对扩散层从100%纯金属到浓度变为0的位置进行一相一相分析，可以在该温度下快速确定相上的边界位置，比过去的一般方法简单。
(6)氧化和腐蚀现象，如Fe-Cr合金在950C-1000C蒸汽中加热，氧化层分为两层，外层分为FeO。有少量铬，内层是铁和铬的氧化物。用电子探针很容易分辨它们。2.地质和矿物学电子探针在地质矿物学中也有广泛的应用。特别是在粒子分析微观岩相组成和结构的情况下，除了速度快以外，分辨率和精度都比光学方法好。
3.其他方面电子探针也经常用于研究半导体材料和分析空气中的颗粒物。电子探针具有不损伤诗篇的特征，因此在考古学中也起作用。此外，电子探针也在生物学和医学方面得到了应用。