怎样确定是否镀上一层sio2

要确定是否镀上一层sio2，首先要确定是否有sio2，可以通过X射线衍射仪（XRD）或者扫描电子显微镜（SEM）来检测。XRD可以检测出材料的晶体结构，以及晶体中各种元素的含量，可以确定是否有sio2。SEM可以检测出表面的结构，以及表面的厚度，可以确定sio2的厚度是否达到200字以上。另外，还可以通过原子力显微镜（AFM）来检测表面的结构，以及表面的厚度，以确定是否镀上一层sio2。总之，要确定是否镀上一层sio2，可以通过XRD、SEM和AFM等技术来检测，以确定是否有sio2，以及sio2的厚度是否达到200字以上。

扫描电子显微镜（SEM）是1965年发明的较现代的细胞生物学研究工具，主要是利用二次电子信号成像来观察样品的表面形态，即用极狭窄的电子束去扫描样品，通过电子束与样品的相互作用产生各种效应，其中主要是样品的二次电子发射。二次电子能够产生样品表面放大的形貌像，这个像是在样品被扫描时按时序建立起来的，即使用逐点成像的方法获得放大像。 扫描电子显微镜在新型陶瓷材料显微分析中的应用 1　显微结构的分析 在陶瓷的制备过程中，原始材料及其制品的显微形貌、孔隙大小、晶界和团聚程度等将决定其最后的性能。扫描电子显微镜可以清楚地反映和记录这些微观特征，是观察分析样品微观结构方便、易行的有效方法，样品无需制备，只需直接放入样品室内即可放大观察；同时扫描电子显微镜可以实现试样从低倍到高倍的定位分析，在样品室中的试样不仅可以沿三维空间移动，还能够根据观察需要进行空间转动，以利于使用者对感兴趣的部位进行连续、系统的观察分析。扫描电子显微镜拍出的图像真实、清晰，并富有立体感，在新型陶瓷材料的三维显微组织形态的观察研究方面获得了广泛地应用。 由于扫描电子显微镜可用多种物理信号对样品进行综合分析，并具有可以直接观察较大试样、放大倍数范围宽和景深大等特点，当陶瓷材料处于不同的外部条件和化学环境时，扫描电子显微镜在其微观结构分析研究方面同样显示出极大的优势。主要表现为： ⑴力学加载下的微观动态 （裂纹扩展）研究 ；⑵加热条件下的晶体合成、气化、聚合反应等研究 ；⑶晶体生长机理、生长台阶、缺陷与位错的研究； ⑷成分的非均匀性、壳芯结构、包裹结构的研究； ⑸晶粒相成分在化学环境下差异性的研究等。 2　纳米尺寸的研究 纳米材料是纳米科学技术最基本的组成部分，可以用物理、化学及生物学的方法制备出只有几个纳米的“颗粒 ”。纳米材料的应用非常广泛，比如通常陶瓷材料具有高硬度、耐磨、抗腐蚀等优点，纳米陶瓷在一定的程度上也可增加韧性、改善脆性等，新型陶瓷纳米材料如纳米称、纳米天平等亦是重要的应用领域。纳米材料的一切独特性主要源于它的纳米尺寸，因此必须首先确切地知道其尺寸，否则对纳米材料的研究及应用便失去了基础。纵观当今国内外的研究状况和最新成果,该领域的检测手段和表征方法可以使用透射电子显微镜、扫描隧道显微镜、原子力显微镜等技术，但高分辨率的扫描电子显微镜在纳米级别材料的形貌观察和尺寸检测方面因具有简便、可操作性强的优势被大量采用。另外如果将扫描电子显微镜与扫描隧道显微镜结合起来，还可使普通的扫描电子显微镜升级改造为超高分辨率的扫描电子显微镜。图 2所示是纳米钛酸钡陶瓷的扫描电镜照片，晶粒尺寸平均为 20nm。 3　铁电畴的观测 压电陶瓷由于具有较大的力电功能转换率及良好的性能可调控性等特点在多层陶瓷驱动器、微位移器、换能器以及机敏材料与器件等领域获得了广泛的应用。随着现代技术的发展，铁电和压电陶瓷材料与器件正向小型化、集成化、多功能化、智能化、高性能和复合结构发展，并在新型陶瓷材料的开发和研究中发挥重要作用。铁电畴 （简称电畴）是其物理基础，电畴的结构及畴变规律直接决定了铁电体物理性质和应用方向。电子显微术是观测电畴的主要方法，其优点在于分辨率高，可直接观察电畴和畴壁的显微结构及相变的动态原位观察 （电畴壁的迁移）。 扫描电子显微镜观测电畴是通过对样品表面预先进行化学腐蚀来实现的，由于不同极性的畴被腐蚀的程度不一样，利用腐蚀剂可在铁电体表面形成凹凸不平的区域从而可在显微镜中进行观察。因此，可以将样品表面预先进行化学腐蚀后，利用扫描电子显微镜图像中的黑白衬度来判断不同取向的电畴结构。对不同的铁电晶体选择合适的腐蚀剂种类、浓度、腐蚀时间和温度都能显示良好的畴图样。图 3是扫描电子显微镜观察到的 PLZT材料的 90°电畴。扫描电子显微镜 与其他设备的组合以实现多种分析功能。 在实际分析工作中，往往在获得形貌放大像后，希望能在同一台仪器上进行原位化学成分或晶体结构分析，提供包括形貌、成分、晶体结构或位向在内的丰富资料，以便能够更全面、客观地进行判断分析。为了适应不同分析目的的要求，在扫描电子显微镜上相继安装了许多附件，实现了一机多用，成为一种快速、直观、综合性分析仪器。把扫描电子显微镜应用范围扩大到各种显微或微区分析方面，充分显示了扫描电镜的多种性能及广泛的应用前景。 目前扫描电子显微镜的最主要组合分析功能有:X射线显微分析系统（即能谱仪,EDS），主要用于元素的定性和定量分析，并可分析样品微区的化学成分等信息；电子背散射系统 （即结晶学分析系统），主要用于晶体和矿物的研究。随着现代技术的发展，其他一些扫描电子显微镜组合分析功能也相继出现，例如显微热台和冷台系统，主要用于观察和分析材料在加热和冷冻过程中微观结构上的变化；拉伸台系统，主要用于观察和分析材料在受力过程中所发生的微观结构变化。扫描电子显微镜与其他设备组合而具有的新型分析功能为新材料、新工艺的探索和研究起到重要作用。

冷喷涂是一项快速发展的技术，在表面工程和增材制造领域引起了研究者们极大的兴趣。在这个过程中，固态金属粉末颗粒以超高速沉积在基板上，制造的涂层表现出分层结构，从大量的致密沉积物到微观层面的单个变形颗粒或“碎片”。这些碎片构成了冷喷涂涂层的特征构件，它们的相互结构和机械相互作用决定了涂层的宏观性能。弹性模量是一个关键的特征参数，也是内部碎片形式的主要体现。现有报道中，冷喷涂涂层的弹性模量通过宏观层面的拉伸、压缩、压痕试验和3点弯曲试验等方法来衡量。在初步了解冷喷涂涂层的弹性模量的同时， 这些方法有两个难以解决的挑战。 首先，分层碎片结构在施加的应力和由此产生的应变之间引入了延迟或相位滞后，这是准静态测试无法捕获的；其次，局部纳米压痕试验虽然提供了对单个碎片内部的洞察力，但不能全面诠释内部碎片弹性响应。研究由涂层独特的碎片结构引起的相位滞后很重要。在循环载荷(如疲劳)应用中，这种碎片结构的形成会随着时间的推移而累积，并受内部碎片影响。这种循环变形是现有准静态测试无法描述的。

美国佛罗里达国际大学的研究人员探讨了在喷涂和热处理条件下使用空气和氦气制造的冷喷涂铝(Al 6061)涂层中的原位碎片烧结现象。 首次报道了原位碎片烧结对冷喷涂铝涂层弹性模量的影响。 相关论文以题为“Role of in-situ splat sintering on elastic and damping behavior of cold sprayed aluminum coatings”发表在Scripta Materialia。

论文链接：

https://doi.org/10.1016/j.scriptamat.2021.114125

本文将Al 6061粉末冷喷涂在Al 6061基材上，载气分别为空气和氦气。对于喷涂的涂层，在氩气氛围下进行176 1h热处理。试验过程中静态力为9.9N，动态力为9.0N，振幅30μm，频率为5.0Hz。试验时以3 /min的速度缓慢加热，从室温加热至400 ，持续2h 13min。

研究发现在整体水平上，所有涂层的弹性模量都随着温度的升高而降低，这是由于热振动增加导致原子键拉伸程度更高。空气喷涂涂层在微观层面比氦气喷涂涂层弹性模量更低，这是由于沉积过程中氧化物夹杂物导致的碎片之间冶金结合和粘附力较差。随着温度升高，由于Al 6061和氧化物夹杂物的热振动更大，在空气喷涂涂层中观察到更高的阻尼能量损失。在氦气喷涂涂层中，氧化物夹杂物明显减少，这种现象不那么明显。此外，在空气喷涂涂层中，由于更显着的碎片界面和孔隙率，这种能量损失在喷涂过程中比热处理时更高。

图1 在空气和氦冷喷涂和热处理条件下，弹性模量和阻尼随温度的变化规律

图2 空气和氦冷喷涂Al 6061涂层中原位碎片烧结示意图

图3 不同条件下涂层中的孔隙密度和SEM观察到的二维孔隙

碎片结构和温度是决定冷喷涂铝涂层动态弹性模量的主要影响因素。弹性模量随着多孔边界的减少呈指数级递减，而多孔边界的减少与氦喷涂和热处理有关。本研究中的Al 6061涂层的碎片结构表面能和平坦率决定了原位碎片烧结致密化的程度，而后者在热处理涂层中的作用较小。本文为暴露在恶劣高温环境中的冷喷涂结构和航空航天部件提供了设计和指导意义。（文：破风）

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