扫描电镜 SEM 测试能做哪些材料表征？

　　SEM 能做的材料表征主要分四类：表面形貌、微区成分、晶体结构、截面/三维结构。

　　1. 表面形貌表征

　　主要用二次电子成像，看材料表面和断口的微观结构。

　　颗粒形貌、粒径、团聚状态、分散均匀性

　　薄膜、涂层、镀层表面质量

　　断口形貌：韧窝、解理、疲劳辉纹、沿晶/穿晶断裂

　　裂纹、孔洞、气孔、疏松、夹杂

　　腐蚀坑、磨损痕迹、表面损伤

　　纤维直径、取向、表面粗糙度

　　纳米颗粒、纳米线、纳米管、纳米薄膜等纳米结构

　　2. 微区成分表征

　　通常配合 EDS 能谱使用，可识别微区元素组成和分布。

　　元素定性分析：判断样品中含有哪些元素

　　元素半定量分析：给出质量分数、原子分数

　　元素面分布：看元素在某个区域内是否均匀

　　元素线扫描：看界面、涂层、扩散层两侧元素变化

　　异物、污染物、夹杂物成分鉴定

　　相组成初步判断：不同灰度区域对应不同元素或相

　　需要注意，常规 EDS 一般不能检测氢、氦;锂、铍等轻元素检测也比较困难。

　　3. 晶体结构表征

　　需要配置 EBSD 等附件，主要用于金属、陶瓷、矿物等多晶材料。

　　晶粒尺寸统计

　　晶粒取向和织构

　　晶界类型：小角度、大角度、孪晶界

　　相分布识别

　　再结晶、变形、热影响区组织演变

　　部分情况下可观察位错、层错等晶体缺陷

　　4. 截面、厚度与三维结构

　　需要制备截面，或配合 FIB-SEM 使用。

　　涂层、镀层、薄膜厚度

　　多层结构层间结合状态

　　界面反应层、扩散层

　　复合材料增强体与基体界面

　　电池电极、固态电解质、催化剂载体等截面结构

　　FIB-SEM 可做局部切片和三维重构

　　5. 常见适用材料

　　金属材料：钢铁、铝合金、铜合金、钛合金、焊接接头、断口件

　　陶瓷与无机非金属：陶瓷、玻璃、水泥、耐火材料、矿物

　　高分子与复合材料：塑料、橡胶、纤维、涂层、复合界面

　　电子材料：半导体芯片、封装、焊点、导线、薄膜器件

　　能源材料：电池电极、隔膜、催化剂、燃料电池材料

　　生物与环境样品：细胞、组织、植入物、药物颗粒、大气颗粒物、微塑料等

　　6. 样品基本要求

　　样品应为固态、干燥、无挥发物

　　尺寸需能放入样品室，常见块体样品一般不超过厘米级

　　非导电样品通常需要喷金或喷碳，减少荷电

　　磁性样品、含水样品、粉末样品需提前说明

　　若要看截面、界面或厚度，需要提前确认是否做截面制样或 FIB 切割

       来源：网络