元素分布均匀性:评估材料微观区域内元素空间分布的离散程度,采用能谱面扫描成像结合统计软件计算变异系数,测量精度±0.5%(相对值)。
主元素偏析率:计算特定区域内主元素含量与整体平均含量的偏差比例,基于电子探针定量分析,测试误差≤1.2%。
微量元素富集量:测定低含量(≤0.1wt.%)元素在偏析区域的聚集程度,使用高灵敏度能谱仪,检出限达50ppm。
相成分偏析指数:针对多相材料,计算各相间关键元素含量差异的对数比,通过能谱定量分析结合相识别算法,结果表示为log(C_phase1/C_phase2)。
晶界成分偏差:分析晶界区域与晶粒内部元素的成分差异,采用线扫描模式沿晶界连续采集数据,空间分辨率≤10nm。
夹杂物成分特征:识别并测定材料中非金属夹杂物的元素组成及含量,利用能谱仪进行点扫描分析,元素识别范围Be-U。
析出物成分定量:对第二相析出物进行成分定量,结合扫描电镜背散射电子成像与能谱定量修正,定量精度优于±1.5%。
合金元素偏析系数:定义为目标元素在偏析最严重区域与均匀区域的含量比值,通过面扫描峰值强度与平均强度比对计算,系数范围1~20。
区域成分梯度:量化沿特定方向(如厚度、长度)元素含量的变化速率,采用线扫描数据拟合线性或非线性模型,梯度单位为wt.%/μm。
残余元素偏析程度:评估冶炼过程中残留的微量杂质元素(如Pb、Sn)在材料中的分布均匀性,使用低检测限能谱仪,检出限≤20ppm。
第二相成分演变:分析热处理过程中第二相成分的动态变化,通过不同温度阶段的能谱数据对比,建立成分-温度关系曲线。
铝合金铸锭:用于评估铸造过程中Al-Si系、Al-Cu系合金中主合金元素及杂质元素的微观偏析情况。
不锈钢锻件:分析热加工后奥氏体不锈钢中Cr、Ni等主元素及Mo、Nb等添加元素的分布均匀性。
粉末冶金钢:检测粉末压制烧结过程中Fe-C基合金中碳元素及合金添加物(如V、Cr)的偏析行为。
高温合金涡轮盘:针对Ni基高温合金,测定γ'相强化元素Al、Ti在晶界及晶粒内部的偏析程度。
电子封装用铜合金:分析Cu-Sn、Cu-Ag合金焊料中金属间化合物(如Cu6Sn5)的成分均匀性。
焊接接头:评估熔焊接头(如TIG焊、激光焊)热影响区与熔合区的元素偏析特征。
轧制钢板:研究冷轧/热轧过程中钢基体中Mn、P等元素沿厚度方向的偏析梯度。
碳纤维复合材料:检测树脂基体与碳纤维界面区域的元素(如C、O)分布特征。
半导体硅片:分析直拉单晶硅中掺杂元素(B、P)的微观偏析对器件性能的影响。
锂离子电池正极材料:测定LiCoO2、NCM三元材料中过渡金属元素(Co、Ni、Mn)的颗粒内偏析程度。
镁合金压铸件:考察Mg-Al-Zn系合金中Al、Zn元素在枝晶间的偏析规律。
ASTM E1479-19:使用扫描电子显微镜和能量色散X射线光谱仪进行微区定量分析的标准试验方法。
GB/T 17359-2012:微束分析 能谱法定量分析。
ISO 21073:2016:电子探针显微分析 定量分析方法。
ASTM E3296-19:扫描电子显微镜中能量色散X射线光谱仪的系统校准标准指南。
GB/T 38530-2020:微束分析 电子探针显微分析(EPMA) 用标准样品技术要求。
JIS H 0501:2012:铝及铝合金的电子探针分析方法。
EN 1321-2003:金属材料 硬质合金 碳化钨相的X射线微区分析。
场发射扫描电子显微镜-能谱仪(FE-SEM-EDS):配备高亮度场发射电子枪与硅漂移探测器(SDD),具备高空间分辨率(≤1nm)与快计数率(≥1000cps),用于材料微区形貌观察与元素成分定性/定量分析。
波长色散X射线能谱仪(WDS):采用晶体分光系统与多道探测器,能量分辨率优于12eV,适用于微量元素(含量≤0.01wt.%)的高精度定量分析。
电子探针显微分析仪(EPMA):集成扫描电子显微镜与波谱仪(WDS)、能谱仪(EDS),配备多元素分析通道,可进行微区(≤1μm)成分的线扫描、面扫描及定点定量分析。
聚焦离子束-能谱联用系统(FIB-EDS):结合聚焦离子束(FIB)的微区加工能力与能谱仪的成分分析功能,可实现纳米级深度剖面成分分布的逐层检测。
X射线荧光能谱仪(XRF-EDS):采用X射线激发样品产生特征X射线,通过探测器收集并分析元素种类与含量,适用于块状样品的快速半定量成分偏析筛查。
扫描透射电子显微镜-能谱仪(STEM-EDS):利用高角环形暗场成像(HAADF)与能谱分析结合,在亚埃级分辨率下实现材料中轻元素(如Li、Be)的成分分布表征。
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