金属晶界分析(APT)

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许多金属和合金的功能特性取决于材料中晶粒的化学和/或形态分布。颗粒结合在一起的区域(颗粒边界)的特性通常决定了颗粒的形成、演化和稳定性(或溶解),因此,晶界(GB)的特征在材料研究中是至关重要的。

钢的晶界分析


虽然聚焦离子束(FIB)方法此前已被用于制备含有晶界材料的用于原子探针断层分析的样品,但标准的FIB锐化方法已与FIB剥离方法结合使用。

包含晶界的材料楔体从样品中移除,使晶界沿着楔体的长边延伸。从侧面可清晰地看见(左上图中的箭头所示)小块的楔体附着在Microtip Coupon™填料的多个尖端上。这种方式可用于制造含有相同GB的多个样品,每个样品使用环形FIB铣削磨至所需的最终半径。
右上图显示的是钢的两种不同分析的示例碳原子图。仅显示碳原子的位置,为了清楚起见,将剩余的原子去除。

镍锰合金的晶界偏析


锰的添加通过偏析到晶界并形成阻碍晶界迁移的第二相颗粒,显着改善了电沉积镍膜的热稳定性。下图显示了在600℃下退火1小时的电沉积镍锰合金的三维重建,揭示了晶界的碳偏析和富锰沉淀物的存在。

数据由Emmanuelle Marquis博士提供,在桑迪亚国家实验室的LEAP原子探针上获得。