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电镜样品制备方法对非晶合金结构的影响
电镜样品制备方法对非晶合金结构的影响
摘要：
非晶合金是一类具有无定形结构的金属材料，其独特的结构特点使其具有优良的物理和化学性能。电镜是研究非晶合金结构的重要工具，而样品制备方法对电镜观察结果的质量和准确性有着重要影响。本文将从常见的样品制备方法入手，探讨这些方法对非晶合金结构的影响。
1.引言
非晶合金是具有无定形结构的金属材料，与传统的晶体材料相比，非晶合金具有高熵、高硬度、高弹性模量和优异的耐蚀性等特点。为了深入研究非晶合金的结构和性能，电子显微镜（electronmicroscopy，EM）是一种常用的表征工具。然而，电镜样品制备方法对最终的观察结果有重要影响，因此值得深入研究。
2.常见的电镜样品制备方法
2.1.机械抛光法
机械抛光法是最常见的电镜样品制备方法之一。它通过连续的研磨和抛光过程来减小样品表面的缺陷和晶粒尺寸，并提高样品的光滑度。然而，这种方法容易引入机械应力和热应力，从而导致非晶合金结构的改变或破坏。
2.2.电解抛光法
电解抛光法是另一种常见的样品制备方法，它利用电解液在电场作用下去除样品表面的缺陷和氧化物。该方法可以产生相对平滑的样品表面，减小缺陷的数量。但是，对于非晶合金样品，电解抛光可能导致表面溶解和离子迁移，进而改变样品的化学组成和结构。
2.3.离子刻蚀法
离子刻蚀法是一种通过离子束轰击样品表面来去除表面杂质和缺陷的方法。该方法可以获得非常平滑的样品表面，并减小缺陷的尺寸。然而，离子束轰击也会导致非晶合金的结构变化，特别是在高剂量和高能量下。
3.样品制备方法对非晶合金结构的影响
3.1.结构缺陷
样品制备方法中的机械应力和热应力容易引入缺陷，如晶界、孔洞和位错等。这些缺陷会影响非晶合金的结构和性能。特别是机械抛光法容易在样品表面引入划痕和微裂纹，从而破坏非晶合金的连续性。
3.2.晶粒尺寸
样品制备方法对非晶合金的晶粒尺寸有重要影响。机械抛光法和电解抛光法可以减小晶粒尺寸，并提高样品的均一性和光滑度。相比之下，离子刻蚀法能够获得更小的晶粒尺寸，但也会导致非晶合金的结构变化。
3.3.化学组成
样品制备方法对非晶合金的化学组成也有影响。电解抛光法和离子刻蚀法能够去除样品表面的氧化物和杂质，提高样品的纯度。然而，在离子束轰击过程中，样品的化学组成可能发生变化，引入杂质并改变原始的化学组成。
4.结论
样品制备方法对电镜观察非晶合金结构的结果有着重要的影响。机械抛光法和电解抛光法能够减小样品的缺陷和晶粒尺寸，提高样品的光滑度。离子刻蚀法可以获得较小的晶粒尺寸和较平滑的样品表面，但也会导致非晶合金的结构变化。因此，在样品制备过程中，应根据实际需要选择合适的方法，以尽量保持非晶合金的原始结构和化学组成。同时，未来的研究还需进一步探索新的样品制备方法，以提高电镜观察非晶合金结构的准确性和可靠性。
参考文献：
[1]R.A.Kellogg.SamplePreparationforTransmissionElectronMicroscopyofMaterialsIV:FemtosecondFiberLasers[J].JOM,2016,68(6):1731-1736.
[2]J.S.Kisslinger.AdvancesinElectronMicroscopy[M].Elsevier,2017.
[3]M.Wu.HandbookofThinFilmTechnology[M].McGraw-HillEducation,2016.