扫描电镜在不同领域中的应用（二）

二、材料学中的应用

1. 复合材料失效的分析

为了增强铝材机械强度，同时保持轻的重量，将硼-硅碳化物细杆（d=0.1mm）排成方形矩阵，用等离子溅射喷铝将其包裹，组成复合材料。密度仅有3g/cm³,但其强度-重量比大大提高。照片为破坏试验的样品用扫描电镜二次电子图像拍取的显微图。可以看出，围绕这些粗01.mm的细杆虽然用溅射喷铝，但喷铝前细杆未被浸润，冷却后铝稍有收缩便与细杆分离。这样形成的复合材料组织中，细杆置于比杆径稍大的孔穴内，同铝基体间结合减弱，复合材料的机械性能因而大大降低，从照片中还可以看出铝基体较疏松。

光学显微镜下几乎不能发现这种复合材料失效的原因。因为这段的细杆突出基体有0.5mm，又被扭曲。景深很小的光学显微镜对上述微观立体景象是无能为力的。而扫描电镜却能很快发现强度失效的原因。

类似的复合材料，如用玻璃纤维作加强筋的热塑性聚脂，也可在扫描电镜下对其相至结合的微观结构作精细观察。

2.深蚀刻表面的观察

3. 金刚石粘结材料的粘结性能研究

铜钛合金与石磨或金刚石粘结界面的微观组织结构，也可利用扫描电境与电子探针分析技术进行研究。现已揭示出铜钛合金对石磨或金刚石表面的浸润和粘结机理，证实了它对金刚石有良好的粘结能力，是用作粘结金刚石很有希望的材料。

4.高温陶瓷及耐火材料研究中的应用

在陶瓷及耐火材料领域中应用扫描电镜及探针分析技术较晚。国内近年来已用扫描电镜对LaCrO3,ZrO2系高温陶瓷和Mg-Cr2O3 、MgO-C系碱性耐火材料及AL2O3-SiO2系耐火纤维的微观结构，晶体立体形貌作了观察研究、并对高温材料纤维结构与非稳定性的关系，以及耐火纤维的析晶温度、耐火材料的组成等问题作了初步探讨。

5.抗氧化涂层机理的研究

喷涂3Si-15Cr-10Ti-10Zr粉浆的Nb-10Hf-1.0Ti-0.7Zr合金板试样置于真空中，依次在1280摄氏度、1300摄氏度、1350摄氏度、1380摄氏度、1400摄氏度等不同温度下熔烧、扩散，生成不同厚度、不同金属间化合物的五层组织，然后在1600摄氏度空气中静烧8小时。用扫描电镜观察发现，抗氧化能力最强的是1300摄氏度下的熔烧层。它与其它融烧温度下形成的薄层相比，除1600摄氏度静烧最外层形成氧化层外，各层虽然都是抗氧化的NbSi2型相，有较高抗氧化能力，但在1600摄氏度空气中静烧时，各扩散层的NbSi2型相都出现减少趋势，抗氧化能力降低，1300摄氏度熔烧扩散层生成的NbSi2型相在高温下保持不变，不但增强了抗氧能力，与基材的相互扩散也减慢了。