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【应用案例】鼎竑离子研磨仪GU-AI8000制备高分子薄膜样品

发布时间:

2025-04-28


前言

鼎竑离子研磨仪GU-AI8000是可获得高质量平整面的离子研磨仪。无论是截面样品制备,还是大面积平面抛光,GU-AI8000均可以提供有效的解决方案,其可制备多种材料类型样品,包括金属样品、多孔样品、脆性样品等,可为SEM形貌观察分析、EDS、WDS、EBSD等微区分析的样品做前制备,适用于电子电器行业、新能源行业、汽车行业、地质行业等。在高分子材料领域,常常需要观察某些高分子薄膜的截面形貌,包括表面镀膜厚度、组成层数等,但常用的机械处理办法会导致截面应力损伤无法达到要求,而鼎竑离子研磨仪GU-AI8000通过对高分子薄膜的离子切割可以完美解决这个问题。


1 高分子薄膜样品初始图

本文使用鼎竑离子研磨仪GU-AI8000对四种高分子薄膜进行离子切割,使其拥有一个平整且真实无应力影响的截面以便于电镜观察。该样品如图1,分别是a镀铝薄膜、b多层复合材料、c多层共挤材料、d涂层材料,想观察镀膜厚度及各层分层情况及厚度,制作的难度在于高分子薄膜材料厚度很薄且不耐高温及低温,使用传统的机械切割会留下应力层,达不到电镜观察的要求;而且这类高分子材料不耐高温也不耐低温,需要在低温下进行加工但温度也不可过低,而鼎竑离子切割可以使样品截面平整且真实,且其标配的半导体冷台可冷却到-30℃,既满足冷却又满足温度不过低,因此鼎竑离子切割可以对这类样品完美制样。

 

2 鼎竑离子研磨仪GU-AI8000

 


样品前处理

3将样品使用特制切割刀片切成小片后使用液体银胶贴于挡板上

仪器切割参数

电压:5.0kv

电流:0.4mA

切割时间:2h

温度:-30℃

摆动角度:45°

结果与讨论

1)镀铝膜切割后电镜图如下图



 

观察结果一:

可以清晰观察到平整的薄膜截面结构,准确测量镀铝层厚度,达到了制样观察效果。

2)多层复合薄膜切割后电镜图如下图



 

观察结果二:

可以清晰观察到平整的薄膜截面结构,准确测量各层厚度,达到了制样观察效果,右图有变形是因为电镜电压过高导致其形变。

3)多层共挤薄膜切割后电镜图如下图

 

 

 

观察结果三:

可以清晰观察到平整的薄膜截面结构,准确测量各层厚度,达到了制样观察效果。

4)涂层薄膜切割后电镜图如下图



 

观察结果四:

可以清晰观察到平整的薄膜截面结构,准确测量涂层厚度,达到了制样观察效果。


结论

本文利用鼎竑离子研磨仪GU-AI8000对4种高分子薄膜材料进行了切割制备。该仪器方法参数良好,且制冷符合材料制样温度,可以高效完成对此类样品的离子切割,使其截面平整且真实从而满足电镜观察及测量需求。同时改良方法参数也可对其他材料的样品进行离子切割。