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鼎竑离子减薄仪GU-AI9000减薄氧化铝陶瓷
发布时间：
2025-04-28
01
前言
上透射电镜拍摄的样品薄片的厚度不能超过200纳米，因此在上透射电镜前要进行前处理，离子减薄仪的作用就是将样品薄片减薄至200纳米以下。
陶瓷材料是指用天然或合成化合物经过成形和高温烧结制成的一类无机非金属材料。它具有高熔点、高硬度、高耐磨性、耐氧化等优点。可用作结构材料、刀具材料，由于陶瓷还具有某些特殊的性能，又可作为功能材料。
氧化铝陶瓷主要组成物为Al2O3，一般含量大于45%。氧化铝陶瓷具有各种优良的性能。耐高温，一般可要1600℃长期使用，耐腐蚀，高强度，其强度为普通陶瓷的2~3倍，高者可达5~6倍。其缺点是脆性大，不能接受突然的环境温度变化。用途极为广泛，可用作坩埚、发动机火花塞、高温耐火材料、热电偶套管、密封环等，也可作刀具和模具。本文使用了鼎竑离子减薄仪GU-AI9000对氧化铝陶瓷进行了减薄，鼎竑离子减薄仪GU-AI9000如图1。
图1 鼎竑离子减薄仪GU-AI9000
02
仪器减薄参数
电压：7kv
电流：0.4mA
减薄时间：2.5h
设定灰度值：235
破孔值：6
样品与离子枪角度：12°
03
样品前处理
将直径约10mm的氧化铝陶瓷片使用机械冲钻成3mm直径的圆片，过程中尽量稳定防止破碎，后使用不同的砂纸和抛光布进行机械研磨抛光，使其减薄至20微米。氧化铝陶瓷片经过机械减薄后的示意图如图2。
图2 机械减薄后示意图
04
结果与讨论
（1）减薄后陶瓷片低倍电镜图
陶瓷片经过减薄后的低倍电镜图如图3
图3 陶瓷片低倍电镜图
经过观察，陶瓷片穿孔区域周围存在小于200纳米的薄区可以被透射电镜电子束穿透观察。
（2）减薄后陶瓷片高倍电镜图
减薄后的陶瓷片高倍透射电镜图如图4
图4 陶瓷片高倍透射电镜图
图片可以清晰观察氧化铝陶瓷片的晶粒形貌，衬度明显，可以说明陶瓷片减薄成功。
05
结论
本文利用鼎竑离子减薄仪GU-AI9000对氧化铝陶瓷进行了减薄。该仪器方法参数良好，可以高质量完成对氧化铝陶瓷片的减薄，使其拥有足够的薄区上透射电镜拍摄。由于陶瓷片极易碎，而离子减薄对比机械减薄、超薄切片等方法可以有效避免样品破碎，因此本方法是一个较安全的方法，满足对氧化铝陶瓷减薄的要求。同时稍改良该方法参数也可对其他材料的样品进行减薄。
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