宽离子束铣削的实际应用

Scott Walck博士，SURVICE工程公司高级科学家188金宝搏怎么注册

Scott Walck博士是SURVICE工程公司的高级科学家，为阿伯丁试验场的美国陆军研究实验室(ARL)的制造和材料科学部188金宝搏怎么注册提供科学和工程技术合同服务。188bet官网1他是武器和材料研究理事会扫描电子显微镜和透射电子显微镜的电子显微镜学科专家。斯科特有超过35年的经验，在显微镜和使用离子束处理材料和制备样品。

Robert Ranner，公司产品经理新兴市场样品制备，徕卡微系统纳米技术部门188金宝搏的网址

Rober Ranner是公司的产品经理新兴市场Leica Microsystems纳米技术部门188金宝搏的网址的样品制备。他负责固态制备仪器。Robert在工业样品制备方面有十年的应用经验TEM,扫描电镜.

采访

WALCK:我是一名合同制高级科学家在阿伯丁试验场为工程公司工作。188金宝搏怎么注册我们使用各种材料进行分析扫描电镜,TEM和EBSD成像应用程序。因此，实验室中有许多用户目前正在使用新兴市场TIC3X工作流程。由于我们使用的材料的性质，我们的样品比大多数样品更难制备。

在我的工作中，我主要使用新兴市场多步骤的TIC3XTEM样品制备技术，我们用于研究用于装甲陶瓷应用的高变形陶瓷材料。我们的实验室还用于聚合物和轻合金分析。

最终，您为什么选择EM TIC3X离子束铣床作为您的实验室？

WALCK:从之前的离子束研磨工作中，我知道我可以通过离子束抛光获得非常好的EBSD效果，无论是通过事先的机械准备，还是仅仅通过离子束研磨。陆军在金属和陶瓷的粉末加工方面做了大量工作。离子研磨可以保留多孔样品的微观结构，而机械抛光可以填补和模糊你真正需要的细节。

我们有很多不同的材料在加工;聚合物、陶瓷、金属。我知道我们需要一个低温系统，而且新兴市场TIC3X为我们提供了最好的性能，在保持样品温度的时间以及样品的最低温度方面。

与其他一些系统相比，掩模对齐也更符合我们的需要–具有新兴市场TIC3X，您可以相对于用于横截面的掩模操纵样品，这样您就不会接触样品，这对我们很重要。

当然，自动化也很重要。和新兴市场TIC3X，用户在抛光截面时走开;自动抛光意味着我们不需要手动进行机械抛光，就像我们使用三脚架抛光那样。

请讨论使用EM TIC3X的一些样品制备技术。

WALCK:确定。首先，一位同事想要在100度的压力下将超高分子量聚乙烯层压板压在一起°在3000psi下，他想看看横截面。我们试过机械抛光和超微切割，但样本破裂了。然而，当我们使用新兴市场TIC3X at-100°C在15小时时，我们可以看到7 ply的聚乙烯。在示例中，您可以看到UHMPE之间的界面处的聚氨酯粘合剂。这为评估这些聚合物材料提供了一个非常好的方法。

金属部门的同事们正在研究一些轻元素合金。这里的例子显示了镁的EBSD结果。这种材料的机械抛光效果不太好。最初，他们使用机械抛光与旋转台取得了可接受的效果。直到他们使用了标准阶段和低温阶段新兴市场TIC3X表示，他们得到了非常好的结果。他们担心离子束可能会加热一些样品并使其重新结晶（某些镍合金为纳米晶时就是这种情况）。在-50°C下，在样品的低温阶段进行离子研磨新兴市场TIC3X工作得很好，提供了很好的结果。Ti6-4合金也很难处理，他们也能得到很好的结果。

TEM成像让我们了解了我们正在研究的装甲陶瓷的变形机制。我们使用的两种材料是碳化硅(SiC)和碳化硼(B4C)。我们已经开发了一些很好的样品制备技术，我们已经能够发表了。

我们使用“宏”压痕程序模拟装甲板的弹道事件。我们的主要挑战是，在压痕程序下，很难制备样品并在不引入伪影的情况下保留裂纹和碎片。以前的样品制备方法对弹道反应有深入了解，但无法确定其来源碎片。先前的纳米压痕工作使得TEM样品制备，但不是弹道反应的准确预测指标。我们使用努氏压痕，随着载荷的增加，变形越来越大。在最高载荷下，你开始产生剥落，这就是为什么我们不能将掩模接触到表面-通过离子束铣削，会发生一些焊接，如果掩模不能有些材料丢失了，弄伤了表面。

最初，我们的工作流程使用三脚架抛光机在浸渍前预薄样品。我们发现，我们在多个阶段开裂撒小谎处理后抛光。我们还发现，当我们对横截面进行三脚架抛光时，无论我们使用多么细的粒度，我们总是会看到沿凹痕边缘的变形。我们试着用低粘度环氧树脂填充压痕，但不能很好地渗透过表面。最后，我们开发了一种抛光三脚架的工艺，然后撒小谎（聚焦离子束）抛光，然后环氧树脂渗透，然后进行另一次撒小谎应用薄样。这是非常耗时和费力的;光打磨三脚架就需要两天的手工加工。我们必须想出一种更快、更自动化的方法。

我们把三脚架抛光机换成了新兴市场TIC3X来制作初始横截面，这给了我们带有暴露裂缝的样品，使我们能够直接进行真空渗透并消除裂缝撒小谎.我们还刚买了一个新兴市场TXP来改善我们的一些结果使用高速金刚石锯-我们还没有使用它，但期待伟大的结果。使用这种新方法，我们的准备时间从2天多下降到10小时，我们能够得到突出的横截面，从而为检查和索引提供精确的成像。我们能够观察到以前无法观察到的变形机制，例如纳米尺度的非晶滑移带、滑移带辅助的微裂纹，以及扩散和突然的弹性/非弹性边界。