Primjena skenirajuće elektronske mikroskopije (SEM) u analizi kvarova
Kratica skenirajućeg elektronskog mikroskopa je scanning electronic microscope, a engleska kratica je SEM. Koristi fino fokusirani elektronski snop za bombardiranje površine uzorka te promatra i analizira površinu ili morfologiju loma uzorka kroz sekundarne elektrone i povratno raspršene elektrone generirane interakcijom između elektrona i uzorka.
U analizi kvarova, SEM ima širok raspon scenarija primjene i igra ključnu ulogu u određivanju načina analize kvara i pronalaženju uzroka kvara.
princip rada
Dubina fokusa skenirajućeg elektronskog mikroskopa je 10 puta veća od dubine transmisijskog elektronskog mikroskopa i stotine puta veća od one optičkog mikroskopa. Zbog velike dubinske oštrine slike, skenirana elektronička slika puna je trodimenzionalnosti i ima trodimenzionalni oblik. Pruža više informacija nego drugi mikroskopi.
elektronski signal
Sekundarni elektroni (SEI) odnose se na ekstranuklearne elektrone bombardirane upadnim elektronima. Uglavnom dolazi iz plitkog područja udaljenog manje od 10 nm od površine, što može učinkovito prikazati mikroskopsku topografiju površine uzorka i ima malu korelaciju s atomskim brojem te se općenito koristi za karakterizaciju topografije površine uzorka.
Povratno raspršeni elektroni (BEI) odnose se na elektrone visoke energije koji ponovno pobjegnu s površine uzorka nakon što upadni elektroni stupe u interakciju s uzorkom. U usporedbi sa sekundarnim elektronima, povratno raspršeni elektroni u pozitivnoj su korelaciji s atomskim brojem uzorka, a dubina skupljanja je dublja, uglavnom se koristi za odražavanje elementarnih karakteristika uzorka.
razred znanja
P: Što je analiza kvara?
O: Takozvana analiza kvara temelji se na fenomenu kvara, putem prikupljanja informacija, vizualnog pregleda i testiranja električnih performansi itd., kako bi se odredilo mjesto kvara i mogući način kvara, odnosno mjesto kvara;
Zatim se, u skladu s načinom kvara, usvaja niz analitičkih metoda za provođenje analize uzroka i provjere temeljnog uzroka;
Na kraju, prema podacima ispitivanja dobivenim u procesu analize, izrađuje se izvješće o analizi i daju prijedlozi za poboljšanje.
Slučajevi primjene praktične analize
1. Promatranje i mjerenje intermetalnog spoja IMC
Zavarivanje se mora oslanjati na sloj legure formiran na površini spoja, to jest IMC sloj, kako bi se postigli zahtjevi za čvrstoću veze. IMC formiran difuzijom ima različite oblike rasta, koji imaju jedinstven utjecaj na fizikalna i kemijska svojstva spoja, posebno na mehanička svojstva i otpornost na koroziju. Štoviše, ako je IMC predebeo ili pretanak, to će utjecati na čvrstoću zavarivanja.
2. Promatranje i mjerenje sloja bogatog fosforom
Za jastučiće tretirane kemijskim nikl zlatom (ENIG), nakon što Ni sudjeluje u legiranju, višak fosfora će se obogatiti i koncentrirati na rubu sloja legure kako bi se formirao sloj bogat fosforom. Ako je sloj bogat fosforom dovoljno debeo, pouzdanost lemljenih spojeva bit će uvelike ugrožena.
3. Analiza loma metala
Kroz oblik loma analiziraju se neki osnovni problemi loma: nastanak loma, svojstvo loma, način loma, mehanizam loma, žilavost loma, stanje naprezanja u procesu loma i brzina rasta pukotine. Analiza loma postala je važna metoda za analizu kvarova metalnih komponenti.
4. Promatranje fenomena korozije nikla (crna ploča).
S površine loma uočavaju se korozijske pukotine (pukotine od blata) i površina sloja nikla nakon skidanja zlata, a postoji veliki broj crnih mrlja i pukotina, što je korozija nikla. Promatrajući morfologiju presjeka sloja nikla, može se primijetiti kontinuirana korozija nikla, dodatno potvrđujući da ploča loše zavarljivosti ima fenomen korozije nikla, a rast IMC na mjestu korozije nikla je abnormalan, što rezultira lošom zavarljivošću.
