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標樂Buehler 金相制樣: 磨拋機鑲嵌機切割取樣金相制樣耗材材料試驗機

徠卡Leica 顯微鏡: 共聚焦顯微鏡金相顯微鏡視頻顯微鏡立體顯微鏡其他

徠卡Leica 電鏡制樣: 超薄切片冷凍制備鍍膜/刻蝕/斷裂離子束研磨

威爾遜: 硬度計

形創三維掃描測量: 專業便攜式三維掃描儀其他相關設備

萊馳RETSCH 粉碎、研磨、篩分: 實驗室研磨儀及粉碎儀篩分儀 & 分析篩分樣儀，壓片機，干燥儀

麥奇克萊馳MICROTRAC MRB 粒度粒形分析儀: 粒度和粒形分析器

埃爾特ELTRA 碳 / 氫 / 氧 / 氮 / 硫元素分析儀: CN分析儀 TGA分析儀 CHS分析儀 ONH 分析儀

卡博萊特蓋羅Carbolite Gero 高溫箱爐: 真空爐烘箱箱式爐管式爐

鼎竑離子減薄: 輪廓儀閃測儀離子清洗儀離子濺射儀離子減薄儀

EM科特臺式掃描電鏡: 臺式掃描電鏡

美墨爾特: 水浴/油浴環境測試箱培養箱通用烘箱

微曠高性能原位X射線CT: 四維科研CT 工業CT 原位試驗臺

英斯特朗Instron 力學測試: 動態和疲勞測試系統沖擊材料試驗機萬能材料試驗機

業納長度測量儀器: 軸類光學測量機粗糙度輪廓儀三維掃描儀接插件在線測量機

澤攸科技掃描電鏡&臺階儀: 掃描電鏡臺階儀

島津Shimadzu 色譜: 氣相色譜儀氣相色譜質譜聯用儀(GC-MS) 色譜工作站液相色譜儀液相色譜質譜聯用儀

島津Shimazu 元素分析與光譜儀: 傅立葉變換紅外光譜儀便攜式拉曼光電直讀光譜儀電感耦合等離子發射光譜/質譜儀分光光度計 X射線衍射儀波長色散型X射線熒光光譜儀能量色散型X射線熒光光譜儀

島津Shimazu 表面分析: 表面分析

島津Shimadzu 物理性分析: 熱分析儀力學分析粒度分析儀

島津Shimadzu 無損檢測: 氦質譜檢漏儀非破壞檢查裝置

TQC /SHEEN涂料測試: 粘度測量涂布打樣細度測量比重測量涂膜厚度附著力測量色彩分辨形變/彈性硬度測試光澤度測量溫度檢測清潔度檢測耐磨性測試表面測試

其他設備: Hentec Industries 可焊性測試系統賓得測試箱頗爾Pall 過濾與分離飛馳Fritsch 球磨粉碎與粒度分析 Systech Illinois 微量氧微量水測試 TM Electronics 檢漏儀 Eagle Vision 包裝表面視覺檢測 Ray-Ran 高分子聚合物測試 CMC-KUHNKE 金屬罐體檢測測試博勢Proceq巡鷹智檢便攜硬度及探傷 Messmer Büchel 軟包強度測試 TMI 軟包表面性能測試賽默飛世爾Thermo Fisher（FEI）掃描電鏡小坂Kosaka 表面測量儀阿朗Arun 直讀光譜儀 C&W 鹽霧箱

金相切片耗材: 金剛石拋光液金剛石磨盤砂紙

INSTEC 冷熱臺

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應用案例 | 微小零件的微納鍍層截面CP制備方法

時間：2024/4/17閱讀：306

機械零部件通過表面加工技術，可使其獲得良好的力學性能、優異的光學性能或者提高其對復雜的工作環境的耐受能力。通過各種噴涂、沉積等方法獲得鍍層是實現零部件表面性能提升的重要手段。

獲得鍍層后，其厚度、均勻性、界面結合情況等信息，可通過對其進行適當的截面制備來獲得。其中CP可制備微米、甚至納米級別的鍍層截面。

因此本次試驗以某毫米探針部件為樣品，通過離子束切割獲得無損的平整面，以滿足后續的SEM測試與分析。原試樣（尺寸不超過4mm）如下圖所示，需要測量箭頭所指平面的鍍層厚度，位置在任意方向直徑1/4處。

圖1. 試樣原貌

制備流程

鑲嵌

將樣品鑲嵌成約14X5X3mm大小的尺寸，如下圖2所示。

圖2. 鑲嵌后的試樣

機械研磨

樣品極小，用普通研磨機難以高效精準定位加工，因此使用徠卡精研一體機Leica EM TXP對樣品進行預處理，處理流程示意圖如下：

樣品截面加工

圖3. 樣品離子束加工前的TXP機械加工流程

左：樣品原始形貌，紅點為目標點；

左二：TXP加工去掉的多余截面部分；

右二：TXP加工去掉的多余側面部分；

右：TXP機械加工完成后

使用徠卡EM TXP扁平樣品夾固定樣品，通過TXP加工截面，使目標位置與截面距離控制在20-100um范圍內，流程如下圖：

圖4. TXP加工截面流程圖

樣品坡面加工

使用徠卡EM TXP插件樣品夾固定樣品，調節樣品臂角度為-10°，通過TXP加工坡面，使目標位置與坡面距離控制在20-50um范圍內，流程如下圖：

圖5. TXP加工側面流程圖

樣品離子束加工

圖6. TXP加工后的樣品離子束加工時的示意圖

圖7. 徠卡EM TIC3X樣品裝夾示意圖

樣品離子束加工結果

圖8. 徠卡EM TIC3X離子束加工效果（SEM）

小結

1、樣品極小，形狀不是簡單的長方體狀，且測試位置在樣品內部，需用樹脂鑲嵌成易處理的長方體狀后切割。盡量選用與樣品切割速率相近的鑲嵌樹脂。

2、預處理用徠卡精研一體機EM TXP代替普通研磨機更高效精準，形狀尺寸按圖3所示加工后，才可大大提高離子束加工速率。

3、鍍層極薄，僅需沿厚度方向加工約30um即可。

本次試驗所用設備如下

Leica EM TXP 精研一體機

Leica EM TIC3X離子束切割拋光儀

應用案例 | 微小零件的微納鍍層截面CP制備方法

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