專利名稱：一種銀合金透射電鏡樣品的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及透射電鏡樣品的制備方法，具體涉及一種銀合金透射電鏡樣品的制備方法。
背景技術(shù)：
銀常用來制作靈敏度極高的物理儀器元件，各種自動化裝置、火箭、潛水艇、計算機(jī)、核裝置以及通訊系統(tǒng)中的大量的接觸點(diǎn)都是用銀合金制作的，并且因其具有迷人的金屬光澤，自古就被用于制作首飾、裝飾材料以及餐具等。合金的微觀組織是決定性能的主要因素，透射電鏡作為研究微觀組織有效手段，已經(jīng)被廣泛運(yùn)用于銀合金的研究。目前制備銀合金透射電鏡樣品的方法以離子減薄為主，但該方法存在著一些缺點(diǎn)一是制備周期長，制備一個好的樣品需要一天甚至更長的時間；二是制備的銀合金樣品薄區(qū)小，成功率不高；三是可能引起脆性第二相的脫落以及位錯的產(chǎn)生。而現(xiàn)有的雙噴減薄制備銀合金透射電鏡樣品方法，使用一定配比的硝酸和甲醇做雙噴液，雖然解決了制備周期長、第二相脫落和產(chǎn)生位錯等問題，但制出的樣品氧化很嚴(yán)重，無法在透射電鏡中觀察到清晰的形貌相，而為了去除氧化層，試樣的后期處理比較麻煩。因此，尋找一種操作簡單、效率高且樣品質(zhì)量好的透射電鏡樣品制備方法成為對銀合金進(jìn)行透射電鏡研究的必要途徑。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種銀合金透射電鏡樣品的制備方法，既可以解決離子減薄制備樣品周期長的問題，又可以解決現(xiàn)有雙噴減薄制備樣品質(zhì)量差的問題。雙噴減薄制備透射電鏡最困難的是雙噴液的選取，傳統(tǒng)制備銀合金雙噴液使用的腐蝕劑是硝酸，其具有很強(qiáng)的氧化性，是造成樣品表面氧化的主要原因。為了解決這個問題，本發(fā)明在大量試驗的基礎(chǔ)上選用了酸性很強(qiáng)但氧化性較弱的高氯酸。試驗發(fā)現(xiàn)，若高氯酸比例過高會引起銀合金穿孔太快，不容易控制薄區(qū)的大?。欢呗人岜壤蛣t會引起穿孔過慢，制樣周期延長，不利于快速大量制備樣品。因此本發(fā)明首先提出了如下雙噴液配比(按各組分體積比計)5%-8%的高氯酸(分析純)，余量為甲醇或者乙醇(分析純)，雙噴電壓為15-20V，雙噴溫度為-30°C至_20°C。在透射電鏡觀察時發(fā)現(xiàn)在上述工藝條件下制備的樣品表面仍存在輕微氧化，難以獲得高質(zhì)量的照片。為了解決這個問題，進(jìn)一步在雙噴液中加入多元醇，利用多元醇低溫電解可有效防止銀合金樣品的氧化。隨著碳原子數(shù)的增多，多元醇的粘度增大，直接影響了雙噴液的粘度，導(dǎo)致樣品穿孔不對中的現(xiàn)象，通過多次試驗，最終確定使用丙三醇或正丁醇作為抗氧化的成分。另外，多元醇的加入量也會影響雙噴減薄的質(zhì)量，體積比過低，防止銀合金表面氧化的作用不夠明顯；體積比過高會增大溶液的粘度，導(dǎo)致樣品穿孔不對中。因此，本發(fā)明最終確定的銀合金雙噴減薄溶液的配比是(按各組分體積比計) 5%-8%高氯酸(分析純)、20%-25%的三元或者四元醇(分析純)、余量為甲醇或者乙醇(分析純)；雙噴減薄工藝條件為電壓為15-20V，溫度為-30°C至_20°C。本發(fā)明所述的一種銀合金透射電鏡樣品的制備方法，其步驟如下
(1)預(yù)磨，通過手工磨制或機(jī)械加工將銀合金材料減薄至80微米以下的銀合金片，并保證厚度均勻；在保證厚度均勻的前提下，預(yù)磨的厚度越小越好；
(2)切片，將預(yù)磨好的銀合金片用穿孔器切成直徑為3毫米的圓片；
(3)配制雙噴液，按照體積比為5%-8%高氯酸，20%-25%多元醇，余量為甲醇或者乙醇配
制；
(4)雙噴，將直徑3mm的圓片樣品置于雙噴減薄儀(上海交大生產(chǎn)的MTP-IA型)的樣品夾中，在電壓為15-20V、溫度為-30°C至-20°C的條件下進(jìn)行雙噴減?。淮p噴儀上光纖感應(yīng)器報警也就是樣品穿孔時斷電取出樣品；
(5)多級清洗，至少為三級清洗，清洗液為無水乙醇，必要時可以增加清洗的級數(shù)；
(6)樣品保存，清洗好的樣品保存在無水乙醇中，或者真空保存。所述的一種銀合金透射電鏡樣品的制備方法，其特征是所述多元醇為丙三醇或正丁醇。本發(fā)明的有益效果縮短了制備樣品周期，相比離子減薄，本制備方法制備一個樣品可縮短十個小時甚至更多的時間，試樣的后期處理比較簡單；解決了樣品表面氧化，提高了樣品質(zhì)量，使之能在透射電鏡中清晰地觀察到形貌相。


圖1是本發(fā)明實施例一所制試樣的透射電鏡組織照片； 圖2是本發(fā)明實施例二所制試樣的透射電鏡組織照片； 圖3是本發(fā)明實施例三所制試樣的透射電鏡組織照片； 圖4是本發(fā)明實施例四所制試樣的透射電鏡組織照片。
具體實施例方式本發(fā)明的銀合金透射電鏡樣品制備具體實施方案是
(1)預(yù)磨，通過手工磨制或機(jī)械加工將銀合金材料減薄至80微米以下，在保證厚度均勻性的前提下，預(yù)磨的厚度越小越好；
(2)切片，將預(yù)磨好的銀合金用穿孔器切成直徑為3毫米的圓片；
(3)配制雙噴液，按照體積比為5%-8%高氯酸，20%-25%多元醇，余量為甲醇或者乙醇配制。(4)雙噴，將直徑3mm的圓片樣品置于雙噴減薄儀(上海交大生產(chǎn)的MTP-IA型)的樣品夾中，在電壓為15-20V、溫度為-30°C至-20°C的條件下進(jìn)行雙噴減薄。待雙噴儀上光纖感應(yīng)器報警也就是樣品穿孔時斷電取出樣品。(5)多級清洗，至少為三級清洗，清洗液為無水乙醇，必要時可以增加清洗的級數(shù)； (6)樣品保存，清洗好的樣品可以保存在無水乙醇中，有條件的可以真空保存。實施例一
將銀合金材料手工磨制至80微米以下，用酒精清洗干凈，使用穿孔儀獲取直徑3毫米的樣品。放到電解雙噴儀的樣品夾上進(jìn)行雙噴減薄。
電解雙噴液成分(體積比)為
高氯酸10ml (5%);正丁醇40ml (20%)；甲醇 150ml (75%)； 在電解溫度為零下20°C，電壓為15V下進(jìn)行電解雙噴。待光纖感應(yīng)器報警也就是樣品穿孔時斷電取出樣品，在無水乙醇中進(jìn)行三級清洗。清洗后的樣品放入透射電鏡中觀察，其薄區(qū)較大，能夠形貌清晰，并能夠得到清楚的微觀組織照片，見附圖1。實施例二
將銀合金材料手工磨制至80微米以下，用酒精清洗干凈，使用穿孔儀獲取直徑3毫米的樣品。放到電解雙噴儀的樣品夾上進(jìn)行雙噴減薄。電解雙噴液成分(體積比)為
高氯酸:16ml (8%)；正丁醇:46ml (23%)；甲醇:138ml (69%)；
在電解溫度為_25°C，電壓為20V下進(jìn)行電解雙噴。待光纖感應(yīng)器報警也就是樣品穿孔時斷電取出樣品，在無水乙醇中進(jìn)行三級清洗。清洗后的樣品放入透射電鏡中觀察，其薄區(qū)較大，能夠形貌清晰，并能夠得到清楚的微觀組織照片，見附圖2。實施例三
將銀合金材料手工磨制至80微米以下，用酒精清洗干凈，使用穿孔儀獲取直徑3毫米的樣品。放到電解雙噴儀的樣品夾上進(jìn)行雙噴減薄。電解雙噴液成分(體積比)為
高氯酸16ml (8%)；丙三醇50ml (25%)；乙醇134ml (67%)；
在電解溫度為-30°C，電壓為20V下進(jìn)行電解雙噴。待光纖感應(yīng)器報警也就是樣品穿孔時斷電取出樣品，在無水乙醇中進(jìn)行三級清洗。清洗后的樣品放入透射電鏡中觀察，其薄區(qū)較大，能夠形貌清晰，并能夠得到清楚的微觀組織照片，見附圖3。實施例四
將銀合金材料手工磨制至80微米以下，用酒精清洗干凈，使用穿孔儀獲取直徑3毫米的樣品。放到電解雙噴儀的樣品夾上進(jìn)行雙噴減薄。電解雙噴液成分(體積比)為
高氯酸:10ml (8%)；丙三醇:40ml (25%)；乙醇:150ml (67%)；
在電解溫度為-20°C，電壓為15V下進(jìn)行電解雙噴。待光纖感應(yīng)器報警也就是樣品穿孔時斷電取出樣品，在無水乙醇中進(jìn)行三級清洗。清洗后的樣品放入透射電鏡中觀察，其薄區(qū)較大，能夠形貌清晰，并能夠得到清楚的微觀組織照片，見附圖4。
權(quán)利要求
1.一種銀合金透射電鏡樣品的制備方法，其步驟如下(1)預(yù)磨，通過手工磨制或機(jī)械加工將銀合金材料減薄至80微米以下的銀合金片，并保證厚度均勻；(2)切片，將預(yù)磨好的銀合金片用穿孔器切成直徑為3毫米的圓片；(3)配制雙噴液，按照體積比為5%-8%高氯酸，20%-25%多元醇，余量為甲醇或者乙醇配制；(4)雙噴，將直徑3mm的圓片樣品置于雙噴減薄儀的樣品夾中，在電壓為15-20V、溫度為-30°C至-20°C的條件下進(jìn)行雙噴減薄；待雙噴儀上光纖感應(yīng)器報警也就是樣品穿孔時斷電取出樣品；(5)多級清洗，至少為三級清洗，清洗液為無水乙醇；(6)樣品保存，清洗好的樣品保存在無水乙醇中，或者真空保存。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種銀合金透射電鏡樣品的制備方法，其特征是所述多元醇為丙三醇或正丁醇。
全文摘要
本發(fā)明公開一種銀合金透射電鏡樣品的制備方法，其步驟如下預(yù)磨，通過手工磨制或機(jī)械加工將銀合金材料減薄至80微米以下的銀合金片；切片，將預(yù)磨好的銀合金片用穿孔器切成直徑為3毫米的圓片；配制雙噴液，按照體積比為5%-8%高氯酸，20%-25%多元醇，余量為甲醇或者乙醇配制；雙噴，將圓片置于雙噴減薄儀的樣品夾中，在電壓為15-20V、溫度為-30℃至-20℃的條件下進(jìn)行雙噴減??；待雙噴儀上光纖感應(yīng)器報警時斷電取出樣品；多級清洗，至少為三級清洗，清洗液為無水乙醇；本發(fā)明縮短了制備樣品周期，相比離子減薄，制備一個樣品可縮短十個小時，試樣的后期處理比較簡單；解決了樣品表面氧化，提高了樣品質(zhì)量，使之能在透射電鏡中清晰地觀察到形貌相。
文檔編號G01N1/28GK102221493SQ20111009037
公開日2011年10月19日 申請日期2011年4月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月12日
發(fā)明者廖治東, 張恒飛, 王勇 申請人:重慶大學(xué)