離子濺射鍍膜在失效分析中的應(yīng)用

對(duì)于離子濺射儀在失效分析中的應(yīng)用，好多老師總有種疑問(wèn)，失效分析的大部分研究對(duì)象，主要是擁有導(dǎo)電性的金屬樣品，那樣品直接放在電鏡下觀察就可以了。沒(méi)有必要還要花費(fèi)時(shí)間和精力在用離子濺射儀給樣品鍍一層納米薄膜來(lái)增強(qiáng)導(dǎo)電性了。對(duì)于這種問(wèn)題我們可以看以下的圖片就一目了然了。

失效分析的定義
一般的，狹義上的失效指的是機(jī)電產(chǎn)品喪失功能的現(xiàn)象，而失效分析則是分析診斷失效的模式、原因和機(jī)理，研究采取補(bǔ)救預(yù)測(cè)和預(yù)防措施的技術(shù)活動(dòng)和管理活動(dòng)，同時(shí)，與之相關(guān)的理論、技術(shù)和方法相交叉的綜合學(xué)科則稱之為失效學(xué)。

失效的分類
　　我們常說(shuō)的失效從失效模式和失效機(jī)理上來(lái)說(shuō)，一般按下述方法進(jìn)行分類：

1、斷裂失效：斷裂失效常分為韌性斷裂和脆性斷裂兩類，而脆性斷裂又分為低溫脆性斷裂、輻射脆化斷裂、氫損傷（氫脆）、應(yīng)力腐蝕、液態(tài)金屬脆化、液體侵蝕損傷、高溫應(yīng)力斷裂（即蠕變斷裂）、疲勞斷裂這幾種。

2、非斷裂失效：基本分為磨損失效、腐蝕失效、變形失效幾種，磨損失效一般包含磨粒磨損、粘著磨損兩種，腐蝕失效分為氧化腐蝕和電化學(xué)腐蝕兩種，變形時(shí)效分為彈性變形和塑性變形失效兩種。

3、復(fù)合失效機(jī)理，顧名思義就是多種失效機(jī)理綜合作用而成導(dǎo)致的失效，例如低周疲勞導(dǎo)致的斷裂即是韌性斷裂和疲勞斷裂兩種機(jī)理復(fù)合作用而成的，再如機(jī)件受高溫應(yīng)力+電化學(xué)腐蝕復(fù)合作用下，會(huì)出現(xiàn)燒蝕熱蝕的失效現(xiàn)象等等。

產(chǎn)品失效的發(fā)展過(guò)程一般遵循“浴盆曲線”狀，可以將其分為三個(gè)時(shí)期：
1、早期失效期，即產(chǎn)品使用初期，由于設(shè)計(jì)缺陷或者制造缺陷而導(dǎo)致明顯的失效。
2、偶然失效期，在理想狀況下，產(chǎn)品是不應(yīng)出現(xiàn)“失效”現(xiàn)象的，而由于環(huán)境、操作方法、管理不善等原因?qū)е碌臐撛谌毕�，�?huì)在某一時(shí)期導(dǎo)致偶然的失效，該階段稱為偶然失效期。
3、磨損失效期，該階段是產(chǎn)品在出現(xiàn)失效萌芽之后的曲線增長(zhǎng)到最終失效期，又稱為損耗失效。產(chǎn)品按照其失效發(fā)展過(guò)程分類對(duì)于可靠性工程來(lái)說(shuō)是十分有用的。
 
在研究失效分析過(guò)程中，常用的方式首先是顯微分析。在顯微分析過(guò)程中，離子濺射儀的應(yīng)用主要用在掃描電鏡的高倍率形貌分析，當(dāng)然利用電子顯微鏡這個(gè)平臺(tái)可以做定性和定量的分析。

電子顯微鏡的成像機(jī)理是利用高能電子束掃描成像，這樣帶負(fù)電的電子很容易在樣品表面積累，由于得不到很好的釋放，在成像時(shí)很很亮，通過(guò)對(duì)圖像的對(duì)比度和亮度的調(diào)節(jié)是無(wú)法去除這種情況的。如下圖：
 
 以上圖片的情況，對(duì)于我們觀察更細(xì)微的表面現(xiàn)象就產(chǎn)生了很大的影響，因此就需要在樣品表面附上一層納米導(dǎo)電層，讓這些聚集的電子隨著電子束的掃描迅速的被吸收，從而改善圖片的質(zhì)量，讓深層的細(xì)節(jié)更多，對(duì)我們的研究提供更大的幫助。

如下借助天澤智能科技的TZZN-1000磁控濺射儀鍍膜處理的樣品在電鏡下的圖像就有了很大改善，在更大的放大倍率下也能清晰的分辨更多的細(xì)節(jié)。
 
因此，在面對(duì)擁有導(dǎo)電性的失效分析樣品，天澤智能的離子濺射儀是能很好讓圖像質(zhì)量有個(gè)很大提升的，也是有必要使用離子濺射儀對(duì)樣品進(jìn)行一下處理的，當(dāng)然不是對(duì)于所有的電鏡和情況，就原因來(lái)講，金屬合金因?yàn)槌煞謴?fù)雜，在微觀表面的特性也有所不同，但對(duì)于離子濺射儀的納米鍍層來(lái)講，這個(gè)鍍層一般是導(dǎo)電性能極好的金、鉑金、銀等純度極高的純金屬，顯然導(dǎo)電的效率是有很大差別的，這也是導(dǎo)致圖形前后有很大差別的原因。

當(dāng)然隨著掃描電鏡技術(shù)的突飛猛進(jìn)，發(fā)展更多更加便利的集成化功能更強(qiáng)的掃描電子顯微鏡，讓我們研究人員使用的效率更高，更便捷也是一種可能。