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　　自從1965年第一臺(tái)商品掃描電鏡問(wèn)世以來(lái)，經(jīng)過(guò)40多年的不斷改進(jìn)，掃描電鏡的分辨率從第一臺(tái)的25nm提高到現(xiàn)在的0.01nm，而且大多數(shù)掃描電鏡都能與X射線(xiàn)波譜儀、X射線(xiàn)能譜儀等組合，成為一種對(duì)表面微觀世界能夠經(jīng)行全面分析的多功能電子顯微儀器。

　　在材料領(lǐng)域中，掃描電鏡技術(shù)發(fā)揮著極其重要的作用，被廣泛應(yīng)用于各種材料的形態(tài)結(jié)構(gòu)、界面狀況、損傷機(jī)制及材料性能預(yù)測(cè)等方面的研究。利用掃描電鏡可以直接研究晶體缺陷及其產(chǎn)生過(guò)程，可以觀察金屬材料內(nèi)部原子的集結(jié)方式和它們的真實(shí)邊界，也可以觀察在不同條件下邊界移動(dòng)的方式，還可以檢查晶體在表面機(jī)械加工中引起的損傷和輻射損傷等。

　下文為掃描電鏡應(yīng)用實(shí)例舉例：

　1 觀察材料的表面形貌

　　                                                                                                                                                     圖1 熱軋態(tài)Mg側(cè)剝離面的SEM圖

　　熱軋包鋁鎂板（軋制溫度400℃、壓下率45%）Mg側(cè)剝離面SEM形貌如圖3所示。由圖可清楚的觀察到在剝離面上存在大量撕裂棱、撕裂平臺(tái)，在撕裂平臺(tái)上還存在許多放射狀小條紋和韌窩。

　2 觀察材料第二相

圖2 AZ31鎂合金SEM高倍顯微組織

　　從圖2中可以清楚的觀察到破碎后的第二相Mg17Al12尺寸約為4µm，在“大塊”Mg17Al12附近有許多彌散分布的的小顆粒，尺寸在0.5µm左右，此為熱軋后冷卻過(guò)程中由α-Mg基過(guò)飽和固溶體中析出的二次Mg17Al12相，呈這種形態(tài)分布的細(xì)小第二相Mg17Al12能有效的阻礙位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)，提高材料強(qiáng)度，起到彌散強(qiáng)化的作用，而不會(huì)明顯降低AZ31鎂合金的塑性。

　　4.2.3 觀察材料界面

　　圖3 Mg/Al 軋制界面線(xiàn)掃描

　　圖3是Mg/Al軋制復(fù)合界面的線(xiàn)掃描圖像，從圖中我們可以看到，穿過(guò)Mg和Al的界面進(jìn)行線(xiàn)掃描，可以得到，在Al的一側(cè)，Mg含量低，在Mg一側(cè)，Al幾乎為零；但在界面處，Mg和Al各大約占一半，說(shuō)明在界面處發(fā)生了擴(kuò)散，形成了Mg和Al的擴(kuò)散層。

　4 觀察材料斷口

　　圖4  AZ31鎂合金拉伸斷口形貌 （a）鑄態(tài)（b）熱軋態(tài)

　　AZ31鎂合金鑄態(tài)試樣拉伸斷口SEM掃描形貌如圖6所示。從圖4（a）可以觀察到明顯的解理斷裂平臺(tái)，在最后撕裂處也存在少量韌窩，基本上屬于準(zhǔn)解理斷裂，塑性較差。這是因?yàn)殍T態(tài)AZ31鎂合金晶界處存在粗大的脆性第2相Mg17Al12，在拉伸變形過(guò)程中容易破碎形成裂紋源。熱軋態(tài)AZ31鎂合金拉伸試樣斷口處有明顯的縮頸現(xiàn)象，其宏觀斷口SEM掃描形貌如圖4（b）所示，呈現(xiàn)出以韌窩為主的延性斷口形貌特征，韌窩大小為5~20µm。

      掃描電鏡已成為各種科學(xué)領(lǐng)域和工業(yè)部門(mén)廣泛應(yīng)用的有力工具。除了在材料科學(xué)中應(yīng)用廣泛，在地學(xué)、生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、冶金、機(jī)械加工等領(lǐng)域均大量應(yīng)用掃描電鏡作為研究手段。我們應(yīng)該了解掃描電鏡的工作原理及其應(yīng)用，并在自己的科學(xué)研究中利用好掃描電鏡這個(gè)工具，對(duì)材料進(jìn)行全面細(xì)致的研究。